ما هي التجزئة والتوقيعات والمفاتيح العامة والخاصة

بمجرد أن تعرف ما هي تقنية blockchain ، فإنك تدرك أن آلية الختم هي مفتاح الصيانة الناجحة والدقيقة لـ blockchain. ولكن كيف يمكن تلبية هذه المتطلبات الصارمة؟
يتم استيفاء الشروط المفروضة على آلية الختم في blockchain باستخدام وظيفة التجزئة .

تعلم دورات تطوير البرمجيات عبر الإنترنت من أفضل الجامعات في العالم. اربح برامج PG التنفيذية أو برامج الشهادات المتقدمة أو برامج الماجستير لتتبع حياتك المهنية بشكل سريع.

التعريف الرياضي لوظيفة التجزئة هو دالة تأخذ إدخالًا رقميًا بطول متغير وترجع عددًا من الطول الثابت كإخراج. من أجل العمل مع سلاسل من الأحرف ، يمكن استخدام أكواد ASCII لتحويل الأحرف إلى أعداد صحيحة والعكس صحيح. يُعرف الإخراج الذي تم إرجاعه بواسطة دالة التجزئة باسم قيمة التجزئة . تحتوي وظائف التجزئة الأكثر شيوعًا على حجم قيمة تجزئة ثابت يتراوح بين 160 و 512 بت.
تفرض جميع سلاسل الكتل شروطًا مستهدفة على إخراج دالة التجزئة عندما تكون الكتلة مدخلاً لها. لتحقيق هذه الشروط المستهدفة ، يتم حساب الختم وتسلسله إلى الكتلة التي يتم تخزينها. يشفر هذا الختم محتويات الكتلة ويحافظ على سلامتها. وذلك لأن أي تغيير في الكتلة من شأنه أن يغير بشكل كبير قيمة التجزئة المقابلة لها ، ويتسبب في هروبها من شروط الهدف. يُعرف الختم المحسوب عمومًا باسم nonce . الشرط المستهدف الشائع الذي يجب أن يفي به nonce هو التأكد من أن الأحرف 'n' البادئة في تجزئة الإخراج تساوي صفرًا. تحدد قيمة 'n' مستوى الصعوبة في blockchain ، والذي يمكن تعديله بشكل دوري وفقًا لمتطلبات الشبكة.
تطبيقات Blockchain في سلسلة التوريد

هناك ثلاث خصائص مهمة يجب أن تفي بها وظائف التجزئة من أجل استخدامها بفعالية في blockchain. بالنظر إلى ناتج قيمة التجزئة بواسطة الوظيفة ، يجب أن يكون من الصعب حسابيًا العثور على أي مدخلات ، عند التجزئة ، ترجع المخرجات المحددة. يُعرف هذا بمقاومة ما قبل الصورة . بمعنى آخر ، يجب أن تكون وظيفة التجزئة مكلفة من الناحية الحسابية لعكسها. وبالمثل ، نظرًا لمدخلات الوظيفة ، يجب أن يكون من الصعب حساب أي إدخال آخر لنفس الوظيفة التي تُخرج نفس قيمة التجزئة مثل الإدخال الأصلي. يُعرف هذا بمقاومة الاصطدام . ومع ذلك ، بالنظر إلى أي إدخال لوظيفة التجزئة ، يجب أن يكون من السهل حساب ناتج القيمة المقابلة بواسطة دالة التجزئة. هذا لضمان سهولة التحقق من سلامة محتويات blockchain.
أول خاصيتين وردتا أعلاه مهمتان لأنهما تبطئان من معدل حساب nonce ، أو إثبات العمل. يؤدي هذا إلى تقييد معدل إضافة الكتل إلى السلسلة بمعدل حساب nonce ، وليس المعدل الذي تحدث به المعاملات. هذا أمر بالغ الأهمية لأنه يمنع الأفراد غير الشرفاء في الشبكة من إنشاء وإضافة كتل من المعاملات الزائفة إلى السلسلة بمعدل أسرع من الشبكة نفسها. هذا لأن فردًا واحدًا لا يستطيع التنافس مع قوة الحوسبة لشبكة كبيرة ، وبالتالي فإن أطول سلسلة من الكتل تنتمي دائمًا إلى الأغلبية في الشبكة نفسها.
هذا يسمح لنا أن نكون قادرين على قبول أطول سلسلة بأمان مثل blockchain الحقيقي على افتراض أن الغالبية في الشبكة صادقة. لقد تمت بالفعل مناقشة نقاط ضعف blockchain في حالة وجود أغلبية غير شريفة في مقال سابق.
تطبيقات Blockchain في الرعاية الصحية

هناك العديد من الأشكال المختلفة لوظائف التجزئة المستخدمة في التشفير. MD5 هي وظيفة التجزئة الأكثر شيوعًا لعائلة Message Digest ، والتي تتكون أيضًا من MD2 و MD4 و MD6. تتكون عائلة SHA من SHA-0 و SHA-1 و SHA-2 و SHA-3 ، وهي مجموعة أخرى شائعة من الخوارزميات المستخدمة للتجزئة . تعد RIPEMD و Whirlpool من وظائف التجزئة الشائعة الأخرى. كل هذه الوظائف تنفذ تقنيات مختلفة للحصول على خصائص مقاومة ما قبل الصورة والاصطدام.
تضمن آلية الختم الخاصة بـ blockchain عدم تزوير المعاملات بعد إضافة الكتل إلى السلسلة. ولكن كيف يتم منع أي محتال في الشبكة من تزوير صفقة بين عضوين في الشبكة؟ بمعنى آخر ، كيف يمكن التحقق من هوية الأعضاء المشاركين في المعاملة في شبكة مجهولة الهوية موزعة في جميع أنحاء العالم؟
يتطلب التحقق من أي معاملة يتم إجراؤها في شبكة blockchain توقيعًا رقميًا .
يتم تعيين مفتاح عام ومفتاح خاص لكل عضو في شبكة blockchain . المفتاح العام لكل عضو معروف لجميع أعضاء الشبكة ، لكن المفتاح الخاص يظل سريًا ولا يعرف إلا للفرد الذي تم تعيينه له. لا يمكن فك تشفير أي رسالة مشفرة باستخدام المفتاح الخاص لعقدة عضو إلا باستخدام المفتاح العام المقابل للزوج ، والعكس صحيح. يسمح هذا للعقد بالموافقة على المعاملات من خلال توقيعها بمفتاحها الخاص. لا يمكن فك تشفير هذا الآن إلا من خلال المفتاح العمومي المقابل ، وبالتالي التحقق منهم كمرسلين. وبالمثل ، يمكن للمستلم تشفير المعاملة لتأكيد مشاركته في المعاملة.
7 طرق تعمل بها تقنية Blockchain على إحداث ثورة في صناعة السيارات

تسمح هذه الآلية للعقد بمصادقة المعاملات من خلال التحقق من هويات العقد المعنية مع الحفاظ على سرية هويتها. يمنع التوقيع الرقمي ومفهوم المفاتيح العامة والخاصة العقد الأخرى من إجراء معاملات خاطئة نيابة عنك حتى في حالة حدوث هجوم بنسبة 51٪ . وبالتالي ، فهي طريقة أنيقة لضمان الأمن وكذلك إخفاء هوية أعضاء الشبكة.

إذا كنت مهتمًا بإنشاء تطبيقات blockchain من البداية ، فتحقق من شهادة upGrad & IIIT-B التنفيذية في Blockchain من IIITB.

ما هي بعض التطبيقات المحتملة لـ blockchain في مجال إدارة سلسلة التوريد؟

لدى Blockchain مجموعة واسعة من الاستخدامات الممكنة في إدارة سلسلة التوريد. يعد تتبع تدفق البضائع ، وتقليل مخاطر السلع المقلدة ، والحد من مخاطر الاحتيال الغذائي ، وضمان جودة السلع من أهم التطبيقات. قد تزيد الشركات من الكفاءة الإجمالية لعملياتها من خلال استخدام تقنية blockchain لتبسيط أنشطة سلسلة التوريد. علاوة على ذلك ، يمكن أن تساعد blockchain الشركات في تحديد سبب أي مشكلات في سلسلة التوريد بسرعة وببساطة.