حوار مع الذكاء الاصطناعي حول العملات الرقمية

*هناك أساسيات متفق عليها يمكن معرفتها بسهولة بتصفح يسير على الشبكة

كيف يتم تعدين العملات الرقمية؟

تعدين العملات الرقمية هو عملية التحقق من المعاملات وإضافتها إلى دفتر حسابات رقمي (blockchain) مقابل مكافأة. إليك كيفية عمل التعدين بشكل مبسط:

1. التحقق من المعاملات: يقوم المعدّنون بتجميع المعاملات الجديدة في كتلة. يجب على المعدّنين التأكد من أن هذه المعاملات صحيحة وغير مزورة.
2. حل المشكلات الرياضية: لتأكيد الكتلة الجديدة، يتعين على المعدّنين حل مسائل رياضية معقدة تُعرف بـ "الهاش" (hash). هذه العملية تتطلب موارد حوسبة قوية.
3. إضافة الكتلة إلى البلوكتشين: بعد أن يحل المعدّن المسألة، يتم إضافة الكتلة إلى السجل العام (البلوك تشين)، مما يجعل المعاملات فيها رسمية ولا يمكن تعديلها.
4. المكافأة: كحافز، يحصل المعدّنون على عملات جديدة (مثل البيتكوين) بالإضافة إلى رسوم المعاملات من المعاملات الموجودة في الكتلة.

أنواع التعدين:

• التعدين الفردي: حيث يقوم الأفراد بالتعدين باستخدام معداتهم الخاصة.
• التعدين الجماعي: حيث يجتمع عدد من المعدّنين لتجميع مواردهم وزيادة فرص الحصول على مكافآت.

المعدات المستخدمة:

• أجهزة الكمبيوتر الشخصية: في السابق، كان من الممكن تعدين العملات الرقمية باستخدام أجهزة الكمبيوتر العادية.
• أجهزة التعدين المتخصصة: مثل ASICs (دارات متكاملة خاصة بالتطبيقات) التي تُستخدم الآن لتعدين العملات الكبرى مثل البيتكوين.

الأمور البيئية:

تعدين العملات الرقمية يستهلك طاقة كبيرة، مما يثير القلق بشأن تأثيره على البيئة، ونتيجة لذلك، يبحث الكثيرون عن طرق أكثر استدامة.

كيف يعمل التعدين؟

يعمل التعدين كعملية للتحقق من صحة المعاملات في شبكة العملات الرقمية وإضافتها إلى دفتر الحسابات العام أو ما يُعرف بـ "البلوك تشين" (Blockchain). إليك الخطوات التي تشرح آلية عمل التعدين:

1. تجميع المعاملات: يقوم المعدنون بجمع المعاملات الجديدة التي يتم تنفيذها من قبل المستخدمين، ويضيفونها إلى ما يُعرف بـ "كتلة" (Block).
2. حل معادلات رياضية معقدة: يجب على المعدنين حل معادلات رياضية تعتمد على خوارزمية التشفير الخاصة بالعملة، مثل خوارزمية SHA-256 المستخدمة في تعدين البيتكوين. هذه المعادلات تتطلب طاقة حوسبية عالية جدًا ويتم حلها عن طريق محاولة وتكرار أعداد هائلة من الاحتمالات للوصول إلى "هاش" (Hash) معين.
3. إثبات العمل (Proof of Work): يتم استخدام نظام إثبات العمل للتأكد من أن المعدن بذل جهدًا كبيرًا للتحقق من الكتلة. بعد إيجاد الحل الصحيح للمعادلة، يتم إثبات أن المعدن قام بالعمل المطلوب، وبالتالي يتم قبول الكتلة التي قام بتعدينها.
4. إضافة الكتلة إلى البلوك تشين: بعد حل المعادلة والتحقق من الكتلة، يتم إضافتها إلى سلسلة الكتل (البلوك تشين) بشكل دائم، بحيث لا يمكن تغييرها أو التلاعب بها.
5. المكافأة والتأكيد: يحصل المعدن الذي نجح في حل المعادلة على مكافأة عادةً على شكل عملات جديدة، إضافةً إلى رسوم المعاملات التي تحتويها الكتلة. ويستمر المعدنون الآخرون في التحقق من الكتلة لضمان صحة العمل.

المعدات المطلوبة للتعدين:

• وحدة معالجة الرسومات (GPU): كانت تُستخدم في البدايات لتعدين العملات الرقمية ولكن الآن تُعتبر بطيئة نسبيًا.
• دارات ASIC: أجهزة متخصصة وذات كفاءة عالية جدًا تستخدم في تعدين العملات الكبرى مثل البيتكوين، لكنها مكلفة وتستهلك طاقة كبيرة.

ملخص لآلية التعدين:

تعد عملية التعدين حجر الأساس للبلوك تشين، حيث تؤدي دورًا رئيسيًا في تأمين الشبكة والتحقق من المعاملات وتحديث دفتر الحسابات العام، مع توفير مكافآت للمعدنين الذين يساهمون في الحفاظ على استقرار الشبكة.

كعملية للتحقق من صحة المعاملات

كيف ذلك؟

عند الحديث عن التعدين كعملية للتحقق من صحة المعاملات، فالمقصود هو أن المعدّنين يقومون بتأكيد وإثبات صحة المعاملات قبل إضافتها إلى "البلوك تشين" (Blockchain). إليك كيف يتم ذلك:

1. جمع المعاملات غير المؤكدة: كل معاملة تتم في شبكة العملة الرقمية تُرسل إلى ما يُعرف بـ "مسبح الذاكرة" (Mempool)، حيث تنتظر هناك ليتم تأكيدها. يقوم المعدّنون باختيار مجموعة من هذه المعاملات لتشكيل كتلة جديدة.
2. التحقق من صحة المعاملات: قبل إضافة المعاملات إلى الكتلة، يقوم المعدّنون بالتأكد من صحتها. يعني هذا التحقق من أمور مثل:

• التأكد من صحة التوقيع الرقمي: يتأكد المعدنون من أن المعاملة تم توقيعها رقميًا باستخدام المفتاح الخاص لصاحب العملة، مما يثبت أن صاحب الحساب هو من قام بالمعاملة.
• توافر الرصيد الكافي: يجب على المعدن التأكد من أن المرسل يملك رصيدًا كافيًا لإجراء المعاملة، حتى لا تكون هناك معاملات تتجاوز رصيد الحساب.

1. إثبات العمل (Proof of Work): بعد التحقق من صحة المعاملات، يبدأ المعدنون بحل لغز رياضي معقد يتطلب طاقة حوسبية كبيرة. الهدف من هذا اللغز هو إيجاد "هاش" (Hash) يطابق شروطًا معينة. هذا الحل يُعرف باسم إثبات العمل، ويضمن أن المعدّن بذل جهدًا للتحقق من الكتلة.
2. التوافق الشبكي: عندما يجد المعدن حل إثبات العمل ويكمل التحقق، يُرسل الكتلة إلى الشبكة، حيث يتم التأكد منها من قبل بقية العقد (المشاركين الآخرين في الشبكة). إذا وافق المشاركون على صحة الكتلة، يتم إضافتها إلى "البلوك تشين"، مما يجعلها جزءًا دائمًا من السجل العام.
3. المكافأة: يحصل المعدن الذي أكمل التحقق وأوجد حل إثبات العمل على مكافأة من العملة الرقمية. هذه المكافأة تشجع المعدنين على مواصلة عملية التحقق، وبالتالي تدعم استمرارية واستقرار الشبكة.

بهذا الشكل، يلعب التعدين دورًا أساسيًا في ضمان موثوقية ودقة جميع المعاملات في شبكة العملة الرقمية.

**حل معادلات رياضية معقدة**: يجب على المعدنين حل معادلات رياضية تعتمد على خوارزمية التشفير الخاصة بالعملة، مثل خوارزمية SHA-256 المستخدمة في تعدين البيتكوين. هذه المعادلات تتطلب طاقة حوسبية عالية جدًا ويتم حلها عن طريق محاولة وتكرار أعداد هائلة من الاحتمالات للوصول إلى "هاش" (Hash) معين.

بالطبع، دعني أشرح بشكل أعمق كيف يعمل حل المعادلات الرياضية في تعدين العملات الرقمية، وخاصة خوارزمية SHA-256 المستخدمة في تعدين البيتكوين.

1. ما هو "الهاش" (Hash)؟

الهاش هو نتيجة عملية حسابية تُجرى على بيانات معينة، لتوليد سلسلة فريدة من الأرقام والحروف بطول ثابت. في حالة البيتكوين، نستخدم خوارزمية SHA-256 التي تنتج "هاش" بطول 256 بت. الهدف من هذه العملية هو ضمان أن كل معاملة، أو كتلة، لها هوية فريدة وآمنة يصعب تقليدها.

2. كيفية حل المعادلة الرياضية

لتوضيح مفهوم حل المعادلات في التعدين، إليك خطوات مبسطة:

• يقوم المعدّنون بجمع مجموعة من المعاملات في "كتلة" معينة، ويضيفون بيانات أخرى، مثل بيانات الكتلة السابقة، وبعض المعلومات الخاصة بتوقيت المعاملات.
• بعد ذلك، يحاولون العثور على "الهاش" المطلوب عن طريق تغيير قيمة محددة في البيانات تُعرف بـ "الـ nonce" (رقم عشوائي).

3. الهدف من إيجاد "هاش" مطابق

يجب أن يكون "الهاش" الناتج من البيانات مطابقًا لمعايير معينة، مثل أن يبدأ بعدد معين من الأصفار في بدايته. هذه المواصفات تُعرف بصعوبة التعدين، وكلما زادت الأصفار المطلوبة، زادت صعوبة العثور على "الهاش" الصحيح، وبالتالي تتطلب المزيد من المحاولات والطاقة الحوسبية.

4. التجريب والخطأ (Brute Force)

لحل هذه المعادلة، يقوم المعدّنون بتغيير قيمة "الـ nonce" وتجربة توليد "هاش" جديد في كل مرة. تُعرف هذه العملية بمحاولات "التجريب والخطأ". مع كل محاولة جديدة، يتم حساب "الهاش" الخاص بالكتلة، وإذا كان يطابق الشروط المطلوبة، يتم قبول الكتلة. إذا لم يطابق الشروط، يقوم المعدن بتغيير "الـ nonce" ويجرب مرة أخرى.

5. لماذا يحتاج هذا العمل إلى طاقة كبيرة؟

لأن عملية التجريب والخطأ تحتاج إلى عدد هائل من المحاولات (مئات الآلاف أو ملايين)، ما يعني أن الحاسوب يجب أن يعمل بقوة عالية لحساب "الهاش" عدة مرات في الثانية. وتحتاج هذه العملية إلى الكثير من الطاقة الحوسبية والكهربائية.

6. ما يحدث بعد حل المعادلة

بمجرد أن يجد أحد المعدنين "الهاش" الصحيح، يرسل هذه الكتلة المحلولة إلى شبكة البيتكوين ليتم التحقق منها. إذا وافق المشاركون في الشبكة على صحة الكتلة، تُضاف الكتلة إلى "البلوك تشين"، ويحصل المعدن على مكافأة.

مثال مبسط

تخيل أنك تريد حل معادلة رقمية يكون الناتج منها رقم يبدأ بثلاثة أصفار. هذه المعادلة البسيطة تحتاج إلى تجربة أرقام عشوائية واحدة تلو الأخرى حتى تصل إلى رقم يحقق هذا الشرط.

ChatGPT

سأبسط لك عملية التعدين وأشرح المصطلحات الأساسية التي تجعل فهمها أسهل.

1. ما هو "الهاش" (Hash)؟

الهاش هو نتيجة حسابية تُحوِّل بيانات معينة إلى سلسلة فريدة من الأرقام والحروف بطول ثابت. في تعدين البيتكوين، تُستخدم خوارزمية تُسمى SHA-256، التي تُحوِّل أي بيانات إلى هاش بطول 64 حرفًا من الأرقام والحروف. كل تغيير بسيط في البيانات يولد "هاش" مختلف تمامًا، مما يجعل التزوير أو التلاعب في البيانات صعبًا.

مثال بسيط على الهاش: إذا كتبت كلمة "بيتكوين"، فستحصل على سلسلة هاش مكونة من أرقام وحروف مثل:

لكن إذا غيرت حرفًا واحدًا فقط، مثل "بَيتكوين"، فإن الهاش سيتغير تمامًا، مما يثبت أن البيانات أصلية وغير معدلة.

2. "البلوك" (Block)

في شبكة العملات الرقمية، البلوك هو مجموعة من المعاملات. يضم المعدنون عدة معاملات حديثة معًا ويضعونها في "كتلة" أو "بلوك". كل كتلة ترتبط بالكتلة التي قبلها، مكوِّنة سلسلة من الكتل تُعرف بـ"البلوك تشين" (Blockchain).

3. "البلوك تشين" (Blockchain)

البلوك تشين هو دفتر حسابات رقمي يسجل كل المعاملات التي تمت في شبكة العملات الرقمية بشكل دائم. كل كتلة جديدة يتم التحقق منها وإضافتها إلى هذه السلسلة. تتميز بأنها لامركزية، مما يعني أنه لا توجد جهة واحدة تتحكم فيها؛ بل يتم توزيعها عبر آلاف الأجهزة حول العالم.

4. "النونس" (Nonce)

النونس هو رقم عشوائي يُستخدم مرة واحدة فقط لتغيير محتوى الكتلة وإنتاج "هاش" جديد. المعدنون يقومون بتغيير "النونس" مع كل محاولة للعثور على "هاش" يلبي شروط معينة (مثل أن يبدأ بعدد معين من الأصفار). تغيير النونس باستمرار يسمح للمعدنين بتجربة احتمالات مختلفة حتى يتمكنوا من العثور على الحل الصحيح.

5. "إثبات العمل" (Proof of Work)

إثبات العمل هو نظام للتحقق من صحة الكتلة، حيث يجب على المعدنين القيام بعمل حقيقي (حل المعادلة) لإثبات أن الكتلة صالحة. يتطلب هذا النظام وقتًا وجهدًا حوسبيًا، مما يمنع أي شخص من إضافة كتل مزورة للشبكة.

6. صعوبة التعدين

صعوبة التعدين هي مقياس يحدد مدى صعوبة العثور على "هاش" يلبي شروطًا معينة. يتم تعديل الصعوبة بشكل دوري لضمان أن تعدين كل كتلة يستغرق حوالي 10 دقائق، بغض النظر عن عدد المعدنين أو قوتهم الحوسبية. كلما زاد عدد المعدنين، زادت الصعوبة، مما يضمن عدم إنتاج عملات رقمية بسرعة أكبر من اللازم.

مثال على التعدين خطوة بخطوة

لتوضيح كل هذا، دعنا نمثّل التعدين بخطوات:

1. جمع المعاملات: يقوم المعدن بجمع عدة معاملات حديثة ووضعها في كتلة جديدة.
2. التأكد من صحة المعاملات: يتم التأكد من أن جميع المعاملات في الكتلة صحيحة باستخدام التوقيعات الرقمية.
3. بدء حل اللغز: المعدن يبدأ بتجربة عدة أرقام للنونس في الكتلة.
4. حساب الهاش: بعد كل تغيير في النونس، يُحسب هاش جديد للكتلة بأكملها.
5. مطابقة الشروط: يستمر المعدن في المحاولة حتى يجد هاش يبدأ بعدد معين من الأصفار (هذا العدد يتغير حسب الصعوبة).
6. نشر الكتلة: بعد العثور على الهاش الصحيح، يرسل المعدن الكتلة إلى شبكة البلوك تشين.
7. المكافأة: يحصل المعدن على مكافأة من العملة الرقمية (مثل البيتكوين)، وبهذا تضاف الكتلة إلى السلسلة.

لماذا هذا النظام مفيد؟

• الأمان: يتطلب من المعدنين طاقة حوسبية وجهدًا كبيرًا، مما يصعب التلاعب بالبيانات.
• اللامركزية: لا توجد جهة واحدة تتحكم بالبلوك تشين، بل يتم التحقق من كل كتلة بواسطة آلاف العقد في الشبكة.
• الثقة: يجعل البلوك تشين كل معاملة دائمة وشفافة، مما يوفر ثقة كبيرة في نظام العملات الرقمية.

**اللامركزية**: لا توجد جهة واحدة تتحكم بالبلوك تشين، بل يتم التحقق من كل كتلة بواسطة آلاف العقد في الشبكة.

ولكن هذا غير صحيح

أنت محق، وقد تحتاج فكرة اللامركزية في التعدين إلى توضيح أكثر دقة.

في شبكات العملات الرقمية مثل البيتكوين، اللامركزية تعني أن النظام لا يعتمد على جهة مركزية واحدة تتحكم فيه، ولكن هذا لا يعني أن كل المعدّنين يتساوون في التحكم. على الرغم من أن "العُقَد" (nodes) في الشبكة تعمل معًا للتحقق من المعاملات، فإن هناك بالفعل تجمّعات كبيرة أو "مجمعات تعدين" (Mining Pools) تملك قوة حوسبية أكبر من المعدنين الفرديين. هذه المجمعات لديها القدرة على التأثير على عملية التعدين.

توضيح حول دور العقد:

في البيتكوين، العقد (nodes) هي أجهزة فردية أو خوادم تدير نسخة كاملة من سجل البلوك تشين وتقوم بالتحقق من المعاملات، لكنها لا تتحكم في الكتل الجديدة التي تضاف إلى السلسلة. المعدّنون هم من يتحكمون في عملية إضافة الكتل بعد حلهم للمعادلات الرياضية المطلوبة. لذلك، فإن عملية التحقق يمكن أن تكون غير مركزية، ولكن قوة التعدين تتركز غالبًا لدى مجمعات كبيرة.

تأثير مجمعات التعدين على اللامركزية

نظرًا لأن العديد من المعدّنين الأفراد ينضمون إلى مجمعات لتحقيق مكاسب أكبر، تصبح الشبكة عمليًا أقل لامركزية، حيث يمكن أن يتحكم عدد قليل من المجمعات الكبيرة في جزء كبير من قوة التعدين. هذه المجمعات الكبرى تمتلك تأثيرًا كبيرًا على الشبكة وقد تكون قادرة، نظريًا، على التأثير في نظام التعدين في حالات معينة.

الاستنتاج

إذن، بينما تظل البلوك تشين بحد ذاتها لا مركزية من حيث التحقق وحفظ السجلات، فإن عملية التعدين قد تكون مركّزة بشكل جزئي في أيدي عدد قليل من مجمعات التعدين.

تصبح الشبكة عمليًا **أقل لامركزية**، حيث يمكن أن يتحكم عدد قليل من المجمعات الكبيرة في جزء كبير من قوة التعدين.

اشرح أكثر

بالتأكيد، سأوضح أكثر كيف تصبح الشبكة أقل لامركزية مع سيطرة مجمعات التعدين الكبرى، ولماذا يمكن لهذا أن يشكل خطرًا محتملًا على شبكة العملات الرقمية.

1. مجمعات التعدين (Mining Pools)

عندما نقول "مجمع تعدين"، فنحن نعني مجموعة من المعدنين الأفراد الذين يجمعون قوتهم الحوسبية معًا. الهدف هو زيادة فرص حل المعادلة الرياضية المطلوبة، والتي تمكّن من إضافة كتلة جديدة إلى "البلوك تشين". من خلال هذه الشراكة، يحصل المجمع على مكافأة الكتلة ويقسمها على المعدنين المشاركين وفقًا لمساهمتهم في القوة الحوسبية.

2. التوزيع المركزي للقوة الحوسبية

في بيئة مثالية، يكون لدى كل معدن قوة حوسبية مستقلة ويشارك بنفس القدر في تعدين الكتل، مما يعني توزيعًا فعليًا لقوة التعدين عبر الشبكة. لكن الواقع الحالي يُظهر أن عددًا محدودًا من مجمعات التعدين يمتلك غالبية القوة الحوسبية، مما يؤدي إلى تركز القوة الحوسبية في أيدي عدد قليل من المجمعات.

3. لماذا يُعتبر هذا مركزية جزئية؟

عندما تتجمع معظم قوة التعدين في عدة مجمعات كبرى، تتحكم هذه المجمعات بشكل فعّال في معظم الكتل الجديدة التي تضاف إلى البلوك تشين. فعلى سبيل المثال، إذا كانت ثلاثة أو أربعة مجمعات تعدين كبرى تتحكم في أكثر من 51% من قوة التعدين الكلية، فهذا يعني أن بإمكانهم نظريًا تنسيق جهودهم للسيطرة على الشبكة.

4. هجوم 51%

سيطرة مجمعات التعدين الكبرى قد تؤدي إلى هجوم 51%. هذا الهجوم يعني أن جهة أو مجموعة معينة تمتلك أكثر من نصف قوة التعدين في الشبكة، مما يمنحها القدرة على:

• تعديل الكتل: بإمكانها إلغاء المعاملات التي أجرتها حديثًا، مما يتيح لها إمكانية إنفاق العملات الرقمية مرتين، ويُعرف هذا بـ"الإنفاق المزدوج" (Double Spending).
• منع معاملات جديدة: يمكنها رفض إضافة معاملات جديدة إلى السلسلة، مما يؤخر عمل الشبكة ويجعلها غير فعّالة.
• التلاعب بالنظام: إذا أرادت المجموعة تغيير قواعد الشبكة، فقد تتمكن من فرض تغييرات معينة، خاصةً في أنظمة البلوك تشين الأصغر والأقل مقاومة.

5. لماذا يلجأ المعدنون لمجمعات التعدين؟

لأن التعدين يتطلب قوة حوسبية كبيرة ويستهلك طاقة كهربائية عالية، قد لا يحقق المعدنون الأفراد أرباحًا كبيرة، خاصةً عندما يكون احتمال حل المعادلة صغيرًا. لذا، ينضمون إلى مجمعات التعدين حيث يتم توزيع المكافآت بين المشاركين، مما يوفر دخلًا أكثر استقرارًا.

6. تأثير التمركز على لامركزية البلوك تشين

الهدف الأساسي من تصميم البلوك تشين هو إنشاء نظام لامركزي لا يعتمد على جهة واحدة. عندما تتركز قوة التعدين في أيدي عدد قليل من المجمعات، تصبح الشبكة عمليًا أقرب إلى النظام المركزي، حيث تملك هذه المجمعات تأثيرًا كبيرًا على كيفية عمل الشبكة.

7. طرق الحفاظ على اللامركزية

لتقليل خطر التمركز، هناك بعض الحلول المقترحة، مثل:

• التعدين الفردي (Solo Mining): تشجيع المعدنين الأفراد على التعدين بشكل مستقل، ولكن هذا صعب بسبب التكاليف المرتفعة.
• تحسين آليات التحقق البديلة: مثل أنظمة "إثبات الحصة" (Proof of Stake)، حيث لا تعتمد عملية التحقق فقط على القوة الحوسبية، بل على كمية العملات المحتفظ بها من قبل المدققين.
• تقسيم المكافآت بنسب محددة: بحيث يحصل المعدنون على مكافآت مجزأة، مما يشجع مشاركة أكثر توازنًا ولامركزية.

باختصار، عندما تحتكر مجمعات تعدين كبيرة أغلب قوة التعدين، تتأثر اللامركزية في شبكة البلوك تشين، مما يجعل النظام أقل أمانًا وأقرب إلى المركزية، وهذا قد يعرّض الشبكة لخطر أكبر من التلاعب والسيطرة.

هجوم 51%

الأمر مشابه للذباب الإلكتروني ولجان الإنترنت

نعم، تشبيه دقيق! يمكن اعتبار هجوم 51% في عالم العملات الرقمية مشابهاً لتأثير الذباب الإلكتروني أو لجان الإنترنت، حيث تتمكن مجموعة مركزية من السيطرة على الرأي أو توجيه سير الأحداث، سواء على مستوى المعلومات في الإنترنت أو القرارات في شبكة البلوك تشين. عندما تمتلك جهة واحدة (أو تحالف من جهات) قوة كافية، تستطيع بشكل فعّال توجيه النظام أو التلاعب به لتحقيق مصالحها، مما يقلل من اللامركزية ويهدد النزاهة والأمان في الشبكة.