ما هي النسخة الرقمية؟
النسخة الرقمية في سياق العملات المشفرة تعني سجلًا مكررًا لكل معاملة مؤكدة تمت عبر شبكة نظير إلى نظير، مثل شبكة البيتكوين.
النسخة الرقمية هي ميزة أمان في بروتوكول البيتكوين تهدف إلى معالجة مشكلة الإنفاق المزدوج.
النقاط الرئيسية
- نظرًا لعدم وجود سلطة واحدة على معاملات البلوكشين، فإنه من المستحيل على أي جهة خبيثة تغيير تاريخ المعاملات دون الوصول إلى كل نسخة رقمية.
- على الرغم من أن هذا النظام يمنع الإنفاق المزدوج، إلا أن هناك بعض الظروف التي يمكن فيها إنفاق البيتكوين مرتين، مثل هجوم 51%.
كيف تعمل النسخة الرقمية
بدأ صعود العملات الرقمية في عام 2009 مع تقديم البيتكوين. كان أحد المحفزات وراء إنشاء البيتكوين هو الرغبة في وجود عملة رقمية لا يمكن لأي سلطة مركزية التحكم بها ولا تتطلب طرفًا ثالثًا موثوقًا لضمان المعاملات.
على عكس المعاملات البنكية، لا يوجد سجل مركزي أو قاعدة بيانات للمعاملات بالبيتكوين. بدلاً من ذلك، يعمل البيتكوين من خلال شبكة لامركزية من أجهزة الكمبيوتر المستقلة، حيث يحتفظ كل منها بسجل منفصل لجميع المعاملات المؤكدة. يُعرف هذا النوع من السجلات الموزعة باسم البلوكشين.
مشكلة الإنفاق المزدوج
إجراء المعاملات باستخدام العملة الرقمية عبر نظام لامركزي أدى إلى ظهور مشكلة تُعرف بالإنفاق المزدوج. يحدث الإنفاق المزدوج عندما يحاول شخص ما إرسال نفس العملة إلى عنوانين مختلفين.
في العملات التقليدية، يتم منع الإنفاق المزدوج من قبل مؤسسات مثل البنوك وغرف المقاصة وأنظمة الدفع عبر الإنترنت، التي تتحقق من أرصدة الحسابات وسجل المعاملات وتكتشف السحب على المكشوف. لم تكن الأنظمة القديمة للعملات الرقمية، مثل eCash، تمتلك طريقة مرضية لمنع الإنفاق المزدوج وكانت غير ناجحة.
لحل هذه المشكلة، قام مخترع البيتكوين بإنشاء عملية يتم من خلالها مشاركة كل معاملة شرعية والتحقق منها بشكل مستقل من قبل العديد من المعدّنين الموزعين عبر الشبكة.
دفتر الأستاذ الموزع والنسخ الرقمية المتعددة
يتم بث كل معاملة بيتكوين إلى مُعدّن، والذي يجمع مئات المعاملات في كتلة. عندما يتم إكمال كتلة جديدة، يقوم المُعدّن ببث الكتلة إلى مئات من العقد الأخرى في شبكة البيتكوين، حيث تقارن كل عقدة المعاملات الجديدة بنسختها الرقمية الخاصة من سلسلة الكتل. إذا اكتشفت أي عقدة إنفاقًا مزدوجًا، يتم رفض الكتلة الجديدة. وإلا، ستقوم العقد بتمرير الكتلة الجديدة إلى عقد ومُعدّنين آخرين.
يمنع هذا النظام بشكل فعال الإنفاق المزدوج من خلال مكافأة السلوك الصادق ومعاقبة الفاعلين السيئين. نظرًا لأن المعدّنين يحصلون على حوافز من خلال مكافآت الكتل، فإن لديهم مصلحة مالية في قبول المعاملات الشرعية فقط. إذا لم يرفض المعدّن عملية إنفاق مزدوج، فلن يتم مشاركة الكتلة الخاصة به من قبل العقد الأخرى.
مشاكل أخرى مع الإنفاق المزدوج
بينما تحمي النسخ الرقمية عادةً شبكة البيتكوين، هناك ظروف نادرة يمكن أن يحدث فيها إنفاق مزدوج دون أن يتم اكتشافه. يعود السبب في ذلك إلى قاعدة السلسلة الأطول: عندما تكون هناك نسختان متنافستان من سلسلة الكتل، تُعتبر السلسلة الأطول هي الأكثر موثوقية.
الطريقة الأكثر شهرة لاستغلال هذه الخاصية هي من خلال هجوم 51%. إذا كان لدى جهة خبيثة السيطرة على غالبية قوة التجزئة للشبكة، يمكنها سرًا إنشاء نسخة منفصلة وأطول من سلسلة الكتل، تحتوي على معاملات مختلفة. عند نشر النسخة الثانية من سلسلة الكتل، فإنها تعكس فعليًا أي معاملات تم تنفيذها على السلسلة الأقصر.
من الممكن أيضًا أن يتم عكس المعاملات عن غير قصد، بسبب الطبيعة الاحتمالية للبلوكشين. إذا اكتشف معدّنان بشكل منفصل كتلًا جديدة في نفس الوقت، فستبقى كلا النسختين في الشبكة حتى يتم تعدين الكتلة التالية. عندما يحدث ذلك، سيتم قبول نسخة واحدة من قبل الشبكة، وسيتم رفض الأخرى كـ كتلة يتيمة.
لهذا السبب، لا ينبغي اعتبار معاملات البيتكوين "نهائية" حقًا حتى تصبح جزءًا من سلسلة تحتوي على ستة كتل أخرى تم تعدينها بعد المعاملة. وذلك لأن احتمالية عكس ستة كتل ضئيلة للغاية. في إحدى المناسبات، تمكن مستخدم للبيتكوين من إعادة استخدام عملات البيتكوين التي تم إنفاقها بالفعل في كتلة يتيمة.