ما هي عقد البلوكتشين وما أنواع عقد العملات الرقمية الموجودة

الميزات التقنية للعُقد

العُقدة هي جهاز كمبيوتر (خادم) يشغّل محفظة عملات رقمية ويظل متزامنًا مع أنظمة أخرى مماثلة. يتكوّن البلوكشين من مجموعة من هذه العُقد. يتيح تصميم هذه الشبكة توزيع كميات ضخمة من البيانات بسرعة فائقة.

تعتمد عملية تشغيل العُقدة على الموارد الحاسوبية للخادم. أي جهاز قادر على نقل البيانات عبر الإنترنت يمكنه أن يعمل كعقدة، مع ضرورة وجود برنامج متخصص لتشغيل العُقدة.

تؤدي معظم العُقد ثلاث وظائف أساسية:

• تخزين ومشاركة بيانات المعاملات وأرصدة المحافظ بين العُقد.
• تطبيق قواعد الشبكة (مثل خوارزميات الإجماع PoS وPoW وغيرها).
• الحفاظ على دفاتر حسابات موزعة تسجل كافة معاملات الشبكة عبر تاريخها الكامل.

تحتاج العُقد إلى اتصال بالإنترنت للعمل. الأجهزة غير المتصلة بالإنترنت والمخصصة فقط للتخزين لا يمكنها أداء دور العُقد. لكن بمجرد الاتصال، تصبح العُقدة فعّالة بالكامل.

أهمية العُقد

يتطلب ضمان استقرار البلوكشين وجود شبكة من الخوادم المتزامنة. الميزة الأساسية لذلك هي تحقيق اللامركزية دون التضحية بسرعة تبادل البيانات على نطاق واسع.

وبسبب انتشار العُقد في دول ومدن متعددة، حتى إذا تم حجب الإنترنت في منطقة معينة، تظل البلوكشين فعالة. لكن إذا سيطرت جهة واحدة على جميع العُقد، فإنها قد تستحوذ على السيطرة الكاملة على الشبكة وتُضعف اللامركزية.

اللامركزية هي ميزة جوهرية للعملات الرقمية. ولتحقيقها وتوزيع البيانات، تستخدم البلوكشين عددًا كبيرًا من العُقد. وعلى الرغم من أن جميع العُقد لا تشارك في التعدين، إلا أنها جميعًا تحتفظ بالسجل الكامل للمعاملات، ما يمنع أي مجموعة محدودة من الاستحواذ على دفتر الحسابات الموزع.

يحصل المستخدمون الذين يخصصون مواردهم الحاسوبية لدعم البلوكشين على مكافآت، ما يشجع المشاركة في الشبكة الموزعة.

أنواع العُقد

تتباين عُقد البلوكشين حسب الدور والغرض. هناك أنواع معيارية شائعة في معظم سلاسل الكتل، بينما تعتمد بعض الشبكات نماذج عُقد إضافية بوظائف متقدمة.

العُقد الكاملة

العُقد الكاملة هي النوع الأصلي للعُقد، وقد ظهرت أولًا في Bitcoin. تشكل العمود الفقري للبلوكشين وتشارك في إغلاق المعاملات.

تحتفظ العُقدة الكاملة بكل بيانات المعاملات والكتل منذ بدء الشبكة حتى اليوم. عند إجراء تحويل عملات، "ترى" كل عُقدة المعاملة وتُسجّلها في سجلها.

يمكن تشغيل عشرات الآلاف من العُقد الكاملة في شبكة بلوكشين واحدة في الوقت نفسه، وتتبادل المعلومات باستمرار، وهو ما يتطلب قدرة حسابية كبيرة لمعالجة حجم البيانات الضخم.

حين يثبّت المستخدم عُقدة كاملة لأول مرة، يجب مزامنتها عبر تنزيل البلوكشين بالكامل. لبعض الشبكات، يتطلب ذلك مساحة تخزين ضخمة. على سبيل المثال، يبلغ حجم بلوكشين Bitcoin عدة مئات من الجيجابايتات، وقد تستغرق المزامنة الأولية أسابيع.

إذا انفصلت العُقدة عن الشبكة، يجب إعادة مزامنتها عند الاتصال مجددًا لتحميل البيانات الجديدة التي أُنتجت أثناء فترة عدم الاتصال.

توفر العُقد الكاملة ميزات مميزة مقارنة بأنواع العُقد الأخرى، أهمها التحقق من التوقيعات (المفاتيح) في عمليات التحقق من الكتل والمعاملات. إذا اكتشفت العُقدة أخطاء مثل تنسيق غير صحيح، أو مشاكل في الخوارزميات، أو ازدواجية، أو تلاعب في السجلات، يمكنها رفض المعاملة.

يمكن لمن يشغلون عُقدة كاملة التحقق بشكل مستقل من التحويلات الواردة، كما يمكنهم المشاركة في التعدين والحصول على المكافآت إذا رغبوا.

العُقد الخفيفة

العُقد الخفيفة لا تحتفظ بكامل البلوكشين، بل تخزن فقط سجل الكتلة المتصلة بها. عادةً لا تعمل هذه العُقد بشكل متواصل.

غالبًا ما تكون العُقدة الخفيفة برنامجًا يتصل بعُقدة كاملة وينقل بيانات مثل أرصدة الحسابات وسجلات المعاملات إلى جهاز المستخدم، بحيث تصبح العُقدة الكاملة بمثابة بوابة للبلوكشين.

توفر العُقدة الخفيفة الوظائف الأساسية لاستخدام العملات الرقمية دون الحاجة إلى قوة حسابية أو سعة تخزين كبيرة، ما يتيح تشغيلها حتى على الأجهزة المحمولة. وتستغرق المزامنة عادة بضع ثوانٍ فقط.

العُقد الكاملة المنقحة

تقوم العُقدة الكاملة المنقحة بتنزيل ومزامنة البلوكشين بالكامل عند التشغيل الأول فقط، ثم تُحمّل الكتل الجديدة وتحذف الأقدم تلقائيًا عند بلوغ حد التخزين المحدد. غالبًا ما يمكن ضبط هذا الحد في الإعدادات، مثل 10 جيجابايت.

عُقد التعدين

تشارك عُقد التعدين في عمليات تعدين العملات الرقمية وتوجد فقط في البلوكشين الذي يعتمد خوارزمية إثبات العمل (Proof of Work). يمكن أن تكون هذه العُقد كاملة أو خفيفة.

يتطلب تشغيل عُقدة التعدين أجهزة عالية الأداء:

• وحدة معالجة مركزية (CPU)؛
• وحدة معالجة رسومات (GPU)؛
• دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق (ASIC).

ويجب أيضًا تثبيت برنامج متخصص.

تعدين Bitcoin يعتمد على حل مسائل رياضية معقدة. وعند النجاح، يحصل المُعدّن على رمز فريد (hash) يثبت تنفيذ العمل.

يُرسل المُعدّن هذا الرمز إلى باقي العُقد للتحقق. إذا استوفى الرمز الشروط المطلوبة، يضيف المُعدّن كتلة جديدة ويحصل على مكافأة.

عُقد التخزين

عُقد التخزين هي نظير عُقد التعدين في سلاسل الكتل التي تستخدم خوارزمية إثبات الحصة (Proof of Stake). تتحقق هذه العُقد من المعاملات وتضيف الكتل الجديدة، ويمكن أن تكون كاملة أو خفيفة.

في أنظمة إثبات الحصة، يحصل المستخدمون على مكافآت مقابل الاحتفاظ بكمية محددة من العملات، وليس مقابل الجهد الحسابي. لذلك، لا يتطلب تشغيل عُقدة التخزين أجهزة مكلفة؛ يكفي إعداد البرنامج وتمويل الحساب.

العُقد الرئيسية

العُقدة الرئيسية تشبه العُقدة الكاملة: فهي تحتفظ بكامل البلوكشين وتظل متزامنة، إلا أنها تقدم ميزات إضافية. وتتمثل وظيفتها الأساسية في ضمان الخصوصية عبر تقسيم وتوجيه المعاملات بين المحافظ.

يتطلب تشغيل العُقدة الرئيسية استيفاء شروط البلوكشين—غالبًا الاحتفاظ برصيد أدنى محدد وإعداد الخادم وفق متطلبات المشروع.

عند تنفيذ معاملة مجهولة، يتم خلط العملات ضمن العُقد الرئيسية، وقد تشمل هذه العملية عدة عُقد يتم اختيارها عشوائيًا على مستوى العالم. كما يختلف عدد جولات الخلط حسب الإعدادات اليدوية أو التلقائية، مما يجعل تتبع المرسل والمستلم مستحيلًا.

قد تعمل العُقد الرئيسية في أنظمة إثبات الحصة أو النماذج الهجينة PoW/PoS. ولتشجيع المستخدمين، يتم تخصيص جزء من رسوم التعدين لمشغلي العُقد الرئيسية، وتختلف قيمة المكافأة حسب البلوكشين.

وتعتمد بعض سلاسل الكتل نوعًا خاصًا من العُقد الرئيسية يُسمى العُقد الفائقة (supernode).

عُقد Lightning

تُعد شبكة Lightning (LN) بروتوكول طبقة ثانية خاص بـ Bitcoin يتكوّن من شبكة قنوات دفع بين المستخدمين. وتزامن العُقد عالية السرعة المخصصة في هذا النظام بياناتها مع بعضها البعض ومع البلوكشين الرئيسي.

تتحقق عُقد Lightning فقط من المعاملات التي ترتبط بها مباشرة، على عكس العُقد التقليدية التي تتحقق من جميع معاملات البلوكشين، ما يتيح أعلى قدرة معالجة للمعاملات.

المصادقون وOracles

قد تؤدي العُقد في البلوكشين اللامركزي أدوارًا إضافية:

• عُقدة المصادق تتحقق وتوافق على المعاملات، وقد تعتمد خوارزميات مختلفة حسب البلوكشين.
• عُقدة Oracle تنقل بيانات من أنظمة خارجية إلى البلوكشين، مثل أسعار الصرف اللحظية لخدمات التداول القائمة على البلوكشين.

Oracle البرمجي يحوّل البيانات الخارجية إلى صيغة قابلة للقراءة للعقود الذكية، ثم يتحقق المصادق من بيانات Oracle إلى جانب معلومات البلوكشين الأخرى.

يتم التحقق من إشارات كل Oracle بواسطة عدد كبير من المصادقين، ما يعزز أمان الشبكة.

التفرعات وتغييرات وظيفة العُقد

قد تخضع مشاريع العملات الرقمية لتحديثات دورية، ويتطلب تطبيق هذه التغييرات على مستوى الشبكة موافقة جميع العُقد. أحيانًا يختلف مجتمع المطورين والمصادقين، فتعتمد بعض العُقد التحديثات بينما ترفضها أخرى. تُسمى عملية تطبيق هذه التغييرات بالتفرع (fork).

هناك نوعان من التفرع:

• تفرع ناعم—تغييرات بسيطة وتحسينات لا تخرق القواعد الأساسية للبلوكشين. يجب على مالكي العُقد تحديث برامجهم، وغالبًا تظل الشبكة مستقرة حتى إذا لم تُحدّث جميع العُقد.
• تفرع صلب—تغييرات هيكلية كبيرة للبلوكشين، ما قد يؤدي لتغيير أنواع العُقد. على سبيل المثال، أدت ترقية رئيسية في Ethereum إلى تغيير خوارزميات الإجماع، واستبدال بعض أنواع العُقد وإضافة وظائف جديدة للمصادقين.

إذا لم يتفق المجتمع على التفرع الصلب، تنقسم الشبكة إلى سلسلتي بلوكشين غير متوافقتين: إحداهما تحتفظ بالإعدادات الأصلية، والأخرى تعتمد الجديدة.

الأسئلة الشائعة

ما هي عُقدة البلوكشين وما وظيفتها ضمن الشبكة؟

عُقدة البلوكشين هي مشارك في الشبكة يوزع البيانات ويتحقق من صحة المعاملات. تحتفظ العُقد الكاملة بكامل سجل البلوكشين وتضمن اللامركزية، وهي أساس أمان وإجماع أنظمة العملات الرقمية.

ما الأنواع الرئيسية لعُقد العملات الرقمية؟

الأنواع الرئيسية للعُقد هي العُقد الكاملة، التي تخزن البلوكشين بالكامل وتتحقق من جميع المعاملات، والعُقد الخفيفة التي تعتمد على كمية بيانات محدودة للعمل. تؤمّن العُقد الكاملة الشبكة، بينما تتيح العُقد الخفيفة سهولة الوصول.

ما الفرق بين العُقدة الكاملة والعُقدة الخفيفة؟

العُقدة الكاملة تحتفظ بـالبلوكشين بالكامل وتحتاج إلى موارد حسابية وذاكرة ومساحة تخزينية أكبر. أما العُقدة الخفيفة فلا تخزن كامل البلوكشين، بل تحمل فقط البيانات الضرورية ويمكن تشغيلها على الأجهزة ذات الموارد المحدودة.

كيف تُشغّل عُقدة بلوكشين خاصة بك؟

اختر خادمًا مخصصًا، ثم ثبّت برنامج البلوكشين المطلوب، وافتح المنافذ اللازمة في جدار الحماية، وابدأ بمزامنة السلسلة. أما في حالة التخزين، فقم بإيداع الأموال وضبط الإعدادات للتحقق.

ما متطلبات الأجهزة والإنترنت اللازمة لتشغيل عُقدة؟

ستحتاج إلى معالج متعدد النوى (اثنان أو أكثر)، ذاكرة عشوائية لا تقل عن 2 جيجابايت، واتصال إنترنت مستقر. أنظمة التشغيل المدعومة: Windows 10/11 أو macOS 10.15+ أو Linux.

هل يمكن كسب مكافآت مقابل تشغيل عُقدة؟ وكيف يتم ذلك؟

نعم، يمكنك كسب مكافآت بالعملات الرقمية مقابل تشغيل عُقدة. قيمة المكافأة تعتمد على الشبكة وآلية الإجماع. في أنظمة PoS (إثبات الحصة)، تحصل على مكافآت مقابل التحقق من المعاملات. أما في غيرها، فتُدفع المكافآت مقابل دعم البنية التحتية ومعالجة الكتل.