إثبات التاريخ في تقنية البلوكشين

يُعدّ إثبات التاريخ (PoH) تطوراً هاماً في تقنية البلوك تشين. فبدلاً من إثبات العمل (PoWork) الذي يستهلك طاقةً كبيرة في بيتكوين، وإثبات الحصة (PoSte) القائم على الرموز في إيثيريوم، يُقدّم إثبات التاريخ (PoH) في سولانا طريقةً أكثر كفاءةً لإدارة المعاملات.

يتناول Proof of History أحد أكبر التحديات في blockchain - الحفاظ على الأمان واللامركزية مع تحقيق الأداء العالي. 

يُقدّم PoH دالة تأخير قابلة للتحقق تُسجّل تاريخ كل معاملة، مما يسمح بتسجيل تاريخي للأحداث. يضمن هذا التحقق من المعاملات وترتيبها بأمان وتسلسل زمني دون الحاجة إلى قوة حاسوبية هائلة.

اقرأ أيضاً: إثبات الاحتياطي في العملات المشفرة: ماذا يعني ذلك؟

ملخص

• يقوم Proof of History بوضع علامات زمنية على المعاملات لتعزيز سرعة blockchain وكفاءته وأمانه.
• من خلال طلب المعاملات الآمن، يوفر PoH معالجة أسرع وكفاءة في استخدام الطاقة مقارنة بـ PoW وPoS.
• تدعم PoH سلسلة الكتل عالية الأداء الخاصة بـ Solana، مع إمكانات في DeFi وNFTs وIoT والرعاية الصحية.
• إن PoH قابل للتطوير وآمن ولكن تنفيذه معقد، مع مخاطر المركزية والتبني المحدود.

آليات إثبات التاريخ

تعتمد تقنية إثبات التاريخ (PoH) على عملية تشفير فريدة من نوعها تقوم بتسجيل الوقت للمعاملات قبل معالجتها بواسطة الشبكة، مما يؤدي إلى إنشاء تسلسل قابل للتحقق من الأحداث. 

تُمكّن آلية إثبات التاريخ تقنية البلوك تشين من العمل بسرعة مع الحفاظ على الأمان واللامركزية. ولتوضيح هذا المفهوم، تستخدم سولانا تشبيه عملية الانتشار التي تم رصدها على مراحل أربع.

إذا تم تشفير لقطات الانتشار، فسيمكن ترتيب الصور الناتجة وفقًا لقوانين الإنتروبيا كدالة للزمن. يستخدم إثبات التاريخ دالة تأخير متكررة قابلة للتحقق لتجزئة الأحداث والمعاملات الواردة.

هنا هو كيف يعمل:

1. التجزئة الأولية: تبدأ العملية بمدخلات، عادةً ما تكون التجزئة من معاملة أو كتلة سابقة، والتي تتم معالجتها لإنشاء تجزئة فريدة.
2. التجزئة المتكررة: يتم معالجة هذه التجزئة بشكل متكرر لإنشاء سلسلة من التجزئة، كل واحدة منها تعتمد على التجزئة السابقة.
3. ختم الوقت: يُشار إلى كل تجزئة بتاريخ إنشائها. ولأن كل تجزئة تعتمد على التجزئة التي تسبقها، فإن تغيير أي جزء من التسلسل سيُغير السلسلة بأكملها.
4. التحقق: تُثبت سلسلة التجزئات وقوع الأحداث بترتيب مُحدد. يُمكن لأي شخص في الشبكة التحقق من ذلك بإعادة حساب التجزئات والتحقق من الطوابع الزمنية.

مقال ذو صلة: تطور بنية البلوك تشين: الماضي والحاضر والمستقبل - مدونة UPay

دور دالة التأخير القابلة للتحقق (VDF)

تُعد دالة التأخير القابلة للتحقق (VDF) مكونًا أساسيًا لإثبات التاريخ الذي يضمن دقة وأمان عملية ختم الوقت. 

دالة VDF هي دالة تشفير تتطلب وقتًا معينًا لحسابها، ولكن من السهل التحقق منها. إليك كيفية مساهمة دالة VDF في PoH:

• الحوسبة المرتبطة بالوقت: تقدم VDF (وظيفة التأخير القابلة للتحقق) تأخيرًا ثابتًا في إنشاء كل تجزئة، مما يضمن عدم إمكانية إنشاء التسلسل بسرعة كبيرة، مما يحمي النظام من الثغرات الأمنية.
• غير قابلة للتوازي: لا يمكن تسريع VDF بتشغيل عمليات متعددة في آنٍ واحد، حتى مع استخدام قوة حاسوبية كبيرة. هذا يضمن دقة الطوابع الزمنية ويحافظ على ترتيب الأحداث.
• إثبات الوقت المنقضي: يُظهر VDF أن مقدارًا محددًا من الوقت قد مر أثناء الحساب، ويمكن لأي عقدة في الشبكة التحقق من ذلك للتأكد من صحة الطوابع الزمنية.
• الأمن ضد التلاعب: إن أي محاولة لتغيير الطابع الزمني تتطلب إعادة حساب سلسلة التجزئات بأكملها، والتي ستكتشفها الشبكة.

رأي الخبراء حول إثبات التاريخ

يؤكد مصطفى جليلي ، خبير تقنية البلوك تشين، أن آلية إثبات التاريخ (PoH) تستخدم الطوابع الزمنية المشفرة لإنشاء تسلسل أحداث قابل للتحقق في البلوك تشين. ويوضح أنه على عكس الطرق التقليدية مثل إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS)، فإن آلية إثبات التاريخ تُسرّع عملية الإجماع من خلال تمكين العُقد من الاتفاق على ترتيب الأحداث دون الحاجة إلى اتصال فوري. ويضيف أن هذا الابتكار هو مفتاح الأداء السريع لمنصة سولانا وانخفاض زمن الاستجابة فيها.

وبالمثل، تضيف مانيشا ميشرا ، رئيسة قسم الأبحاث في AMB Crypto، أن بروتوكول PoH يُنشئ تسلسلًا زمنيًا باستخدام البراهين التشفيرية، مما يسمح للعُقد بمعالجة المعاملات بالتوازي بدلًا من انتظار اتفاق عالمي. وتُعزي ميشرا سرعة معاملات Solana العالية وملاءمتها للتطبيقات اللامركزية التي تتطلب إنتاجية عالية إلى هذا النهج.

يتفق الخبيران على أن PoH هي تقنية رائدة تميز Solana عن غيرها من سلاسل الكتل وتقدم حلاً قابلاً للتطوير للتحديات في سرعة المعاملات وكفاءتها، مما يجعلها مثالية للتطبيقات عالية الأداء.

إثبات التاريخ مقابل إثبات العمل (PoW)

يُعد كل من إثبات التاريخ (PoH) وإثبات العمل (PoW) آليات توافق تستخدم للتحقق من صحة المعاملات وتأمين شبكات البلوك تشين، لكنهما يختلفان اختلافًا كبيرًا في طريقة عملهما، لا سيما من حيث القدرة الحاسوبية وكفاءة الطاقة.

القوة الحسابية

يعتمد إثبات العمل (PoW) على تنافس عمال المناجم على حل ألغاز رياضية معقدة للتحقق من صحة المعاملات وإضافة كتل جديدة إلى سلسلة الكتل (blockchain). في المقابل، يتطلب إثبات العمل (PoH) قوة حسابية أقل بكثير. 

بدلاً من حل الألغاز، تُوثّق تقنية PoH المعاملات باستخدام سلسلة من التجزئات المُولّدة بواسطة دالة تأخير قابلة للتحقق (VDF). هذه العملية سهلة حسابياً، إذ لا تتطلب نفس مستوى الحسابات المُكثّفة.

كفاءة إستهلاك الطاقة

نظراً لمتطلبات الحوسبة العالية لتقنية إثبات العمل (PoW)، فهي معروفة باستهلاكها الكبير للطاقة . وقد تعرض استهلاك الطاقة في الشبكات القائمة على هذه التقنية، مثل بيتكوين، لانتقادات واسعة، حيث تستهلك بعض الشبكات طاقة تعادل ما تستهلكه دول بأكملها.

من ناحية أخرى، صُممت تقنية PoH لتكون موفرة للطاقة، مما يجعلها بديلاً أكثر استدامة وصديقًا للبيئة من تقنية PoW.

إثبات التاريخ مقابل إثبات الحصة (PoS)

في حين أن كلاً من إثبات التاريخ (PoH) وإثبات الحصة (PoS) يُقدمان بدائل لإثبات العمل (PoW) الذي يتطلب طاقة كبيرة، إلا أنهما يختلفان في نهجهما لتحقيق الإجماع. دعونا نتأمل الفرق بعناية:

النهائية

في إثبات الحصة (PoS)، يتم اختيار المُصدِّقين بناءً على الرموز التي يراهنون بها كضمان. بمجرد التحقق من صحة الكتلة، تُضاف بسرعة إلى سلسلة الكتل.

من ناحية أخرى، يُوثِّق إثبات التاريخ (PoH) المعاملات زمنيًا قبل إضافتها إلى كتلة، مما يُنشئ سجلًا زمنيًا. وبينما يضمن إثبات التاريخ (PoH) ترتيب المعاملات بشكل صحيح، فإن نهائيته تعتمد على عملية إجماع الشبكة، والتي غالبًا ما تُدمج مع إثبات الحصة (PoS) في أنظمة مثل Solana.

لذا، في حين توفر PoS سرعة في الانتهاء، تعمل PoH على تعزيز ترتيب المعاملات ويمكنها تحسين النهاية عند استخدامها مع طرق الإجماع الأخرى.

شبكة الأمن

يُؤمّن إثبات الحصة (PoS) الشبكة بتشجيع المُصدّقين على التصرّف بنزاهة، إذ يُخاطرون بفقدان رموزهم المُخزّنة في حال المصادقة على معاملات احتيالية. كلما زادت الرموز المُخزّنة، زادت تكلفة مهاجمة الشبكة.

يُعزز إثبات التاريخ (PoH) الأمان بإنشاء ترتيب تشفيري للمعاملات. وعند دمجه مع إثبات الحصة (PoS)، يُعزز PoH أمان الشبكة من خلال ضمان التحقق من صحة المعاملات من خلال التخزين المؤقت وإثبات حدوثها بترتيب مُحدد.

متطلبات التخزين

غالبًا ما تستخدم أنظمة إثبات الحصة (PoS) آليات مثل "نقاط التفتيش" لتقليل كمية البيانات التاريخية المطلوبة للتخزين. تتطلب شبكات إثبات الحصة (PoS) عقدًا لتخزين سجل سلسلة الكتل (blockchain)، إلا أن متطلبات التخزين عادةً ما تكون أقل من متطلبات إثبات العمل (PoW). 

يُقدّم إثبات العمل (PoH) ديناميكية تخزين فريدة من نوعها من خلال ختم المعاملات زمنيًا عبر سلسلة من الأدلة التشفيرية. وبينما يُضيف هذا طبقة من البيانات المراد تخزينها، فإن متطلبات التخزين الإجمالية عادةً ما تكون أقل من إثبات العمل (PoW).

متطلبات عرض النطاق الترددي

شبكات إثبات الحصة (PoS) أكثر كفاءةً في استخدام النطاق الترددي، إذ تتطلب تواصلًا أقل بين المُحققين. يُقلل اختيار المُحققين بناءً على الحصة من الحاجة إلى مقترحات كتلة مُستمرة وتواصل على مستوى الشبكة، مما يُؤدي إلى انخفاض استخدام النطاق الترددي.

تتميز تقنية PoH بكفاءة عالية في استخدام النطاق الترددي، إذ تُرتِّب المعاملات بطريقة تُقلِّل الحاجة إلى اتصالات مكثفة بين العقد. كما تُقلِّل PoH البيانات المطلوب نقلها عبر الشبكة من خلال توفير تسلسل مُرتَّب مسبقًا للأحداث. 

اقرأ أيضًا: ما الفرق بين إثبات العمل وإثبات الحصة؟ – مدونة UPay

تطبيقات إثبات التاريخ في العالم الحقيقي

يُحدث إثبات التاريخ (PoH) بالفعل تأثيرًا كبيرًا على شبكات blockchain، وخاصةً من خلال تنفيذه في blockchain Solana. 

تُعد Solana واحدة من أبرز الأمثلة على الشبكة التي تستفيد من PoH لتحقيق إنتاجية عالية وزمن وصول منخفض، ومعالجة بعض تحديات التوسع الحرجة التي تواجهها سلاسل الكتل السابقة.

شبكات بلوكتشين عالية الإنتاجية

تستخدم سولانا إثبات التاريخ (PoH) كمكوّن أساسي لمعالجة آلاف المعاملات في الثانية (TPS). تُمكّن هذه الكفاءة سولانا من إدارة عدد كبير من المعاملات. 

ونتيجة لذلك، أصبح خيارًا شائعًا لتطبيقات التمويل اللامركزي (DeFi)، والرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs)، وخدمات blockchain الأخرى التي تحتاج إلى معالجة سريعة وموثوقة.

التمويل اللامركزي (DeFi)

إن قدرة PoH على معالجة المعاملات بسرعة وبتكلفة أقل مقارنة بآليات الإجماع الأخرى جعلتها أداة قيمة في مجال DeFi. 

تستخدم المنصات المبنية على Solana تقنية PoH لتقديم بورصات لامركزية (DEXs)، وبروتوكولات الإقراض، وفرص زراعة العائدات بأقل قدر من زمن الوصول، مما يسمح للمستخدمين بالتفاعل مع تطبيقات DeFi بسلاسة وكفاءة.

الرموز غير القابلة للفطريات (NFTs)

استفاد سوق الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT) أيضًا من إثبات الملكية (PoH)، وخاصةً على بلوكتشين سولانا. جعلت أوقات المعاملات السريعة والرسوم المنخفضة التي تُتيحها إثبات الملكية (PoH) من سولانا خيارًا شائعًا لسك وتداول الرموز غير القابلة للاستبدال، مما جذب الفنانين وهواة الجمع والمطورين إلى المنصة.

تضمن PoH أن يتم ختم كل معاملة NFT والتحقق منها بسرعة، مما يساهم في النمو الشامل لنظام NFT البيئي على Solana.

حالات الاستخدام المستقبلية لـ PoH

تمتد التطبيقات المستقبلية المحتملة لإثبات التاريخ (PoH) إلى ما هو أبعد من استخدامها الحالي في شبكات blockchain عالية الأداء. 

مع تطور تقنية blockchain، يمكن أن تلعب PoH دورًا حاسمًا في العديد من الصناعات والتطبيقات الناشئة.

1. إدارة الأمدادات: يمكن أن يؤدي PoH إلى إحداث ثورة في إدارة سلسلة التوريد من خلال إنشاء سجل ثابت وشفاف لكل خطوة في رحلة المنتج من التصنيع حتى التسليم.
2. إنترنت الأشياء (IoT): يمكن أن يساعد PoH في إدارة البيانات الضخمة التي تولدها أجهزة إنترنت الأشياء من خلال وضع علامة زمنية وترتيب تدفقات البيانات، مما يضمن الدقة ويمنع العبث بها.
3. الرعاية الصحية: في مجال الرعاية الصحية، يمكن أن توفر PoH سجلات آمنة وقابلة للتحقق من بيانات المرضى والإجراءات الطبية وتوزيع الأدوية، مما يعزز سلامة المرضى ويسهل تبادل البيانات بشكل أفضل.
4. أنظمة التصويت: يمكن أن يعمل PoH على تعزيز الثقة والشفافية في أنظمة التصويت الحكومية والتنظيمية من خلال إنشاء سجل آمن وقابل للتحقق من الأصوات.
5. المعاملات المالية: يمكن أن تعمل تقنية PoH على تبسيط المعاملات المالية من خلال تقليل أوقات التسوية وخفض التكاليف وتحسين الشفافية، مما قد يؤدي إلى اعتماد أوسع لتقنية blockchain في الخدمات المصرفية والمدفوعات عبر الحدود.

حدود إثبات التاريخ

رغم مزاياها العديدة، لإثبات التاريخ (PoH) قيود وتحديات. يجب مراعاة بعض هذه العيوب عند تطبيق PoH في أنظمة البلوك تشين.

• تعقيد التنفيذ: يُعدّ إعداد إثبات التاريخ (PoH) عمليةً معقدةً، إذ يتطلب معرفةً متعمقةً بالتشفير ووظائف التأخير القابلة للتحقق (VDFs). وقد يُصعّب هذا التعقيد دمج إثبات التاريخ (PoH) في الأنظمة الحالية.
• الاعتماد على تصميم الشبكة: غالبًا ما يتطلب إثبات الحصة (PoH) دمجه مع أساليب إجماع أخرى، مثل إثبات الحصة (PoS)، ليعمل بفعالية. ويتطلب تصميمًا دقيقًا وتكاملًا مع هذه الأنظمة.
• مخاطر المركزية: على الرغم من أن PoH لامركزي، إلا أن الشبكة يمكن أن تصبح مركزية إذا كانت بعض الكيانات تتحكم في معظم الموارد.
• إمكانية ظهور متجهات هجوم جديدة: باعتبارها تقنية أحدث، قد تحتوي PoH على نقاط ضعف لم يتم اكتشافها أو معالجتها بالكامل.
• الاعتماد المحدود: وبما أن تقنية PoH لم تستخدم على نطاق واسع حتى الآن، فإن فعاليتها وأدائها على المدى الطويل لا يزالان بحاجة إلى إثبات، وهو ما قد يثني المشاريع الجديدة عن اعتمادها.

خاتمة

تعمل PoH على تعزيز كفاءة وسرعة شبكات blockchain مثل Solana وتعالج أيضًا العيوب كثيفة الاستهلاك للطاقة في آليات الإجماع السابقة مثل Proof of Work وProof of Stake.

ومع ذلك، مع استمرار تطور تقنية blockchain، فإن PoH على أهبة الاستعداد للعب دور حاسم في تشكيل مستقبل الشبكات الآمنة وعالية الأداء عبر مختلف الصناعات.

ومع قيام المزيد من المشاريع باستكشاف واعتماد PoH، فإن تأثيرها الحقيقي على مشهد blockchain سوف يصبح أكثر وضوحًا، مما قد يضع معايير جديدة لكيفية تفكيرنا في آليات الإجماع في السنوات القادمة.