التجزئة المستهدفة وتعدين العملة المشفرة
التجزئة المستهدفة عملية تستلزم سلسلة من التجارب التي تهدف إلى استخلاص حل صحيح لمعادلات رياضية معقدة. تتم هذه العملية برمتها في المقام الأول باستخدام أجهزة متخصصة مصممة خصيصاً لتعدين العملات المشفرة. تقوم هذه الآلات بتوجيه المعلومات ومعالجتها عبر الخوارزميات، والتي يشار إليها عادة بوظائف التجزئة. وهو عمل دقيق يضمن التحقق من معاملات العملات المشفرة.
ما هي التجزئة المستهدفة؟
التجزئة المستهدفة عبارة عن دالة رياضية تُستخدم للحصول على مخرجات مشفرة ذات طول ثابت عن طريق تحويل المدخلات ذات الطول العشوائي. وبالتالي، بغض النظر عن الكمية الأصلية للبيانات أو حجم الملف المعني، فإن التجزئة الفريدة الخاصة به ستكون دائماً بنفس الحجم. علاوة على ذلك، لا يمكن استخدام التجزئة “لإجراء هندسة عكسية” للمدخلات من المخرجات المجزأة نظراً لأن وظائف التجزئة “أحادية الاتجاه” (مثل مفرمة اللحم؛ لا يمكنك إعادة اللحم المفروم إلى شريحة لحم). ومع ذلك، إذا كنت تستخدم مثل هذه الوظيفة على نفس البيانات، فستكون التجزئة الخاصة بها متطابقة، لذا يمكنك التحقق من أن البيانات هي نفسها (أي دون تغيير) إذا كنت تعرف التجزئة الخاصة بها بالفعل, وتعد التجزئة ضروريةً أيضاً لإدارة blockchain في العملة المشفرة.
كيف تعمل التجزئة المستهدفة؟
تأخذ وظائف التجزئة النموذجية مدخلات ذات أطوال متغيرة لإرجاع مخرجات ذات طول ثابت. تجمع وظيفة التجزئة المشفرة بين إمكانيات تمرير الرسائل لوظائف التجزئة وخصائص الأمان، حيث إن وظائف التجزئة هي خوارزميات تحدد كيفية تشفير المعلومات.
على سبيل المثال، تمر خوارزمية التجزئة الآمنة 256 (SHA-256) بعملية تشفير المدخلات التي تتلقاها عن طريق:
- تحويله إلى ثنائي
- إنشاء قيم التجزئة
- تهيئة الثوابت
- تقطيع البيانات إلى أجزاء
- إنشاء جدول الرسائل
- تشغيل حلقة الضغط
- تعديل القيم النهائية
باستخدام SHA-256، ستنتج الكلمة “Hello” نفس عدد الأحرف (64) مثل “Hello World” و”Hello John”. ومع ذلك، ستكون التجزئة مختلفة بشكل كبير بالنسبة للكلمات الثلاثة – ضع في اعتبارك أن الأحرف الكبيرة تغير التجزئة أيضاً:
- مرحبا : 185f8db32271fe25f561a6fc938b2e264306ec304eda518007d1764826381969
- مرحبا بالعالم : 64ec88ca00b268e5ba1a35678a1b5316d212f4f366b2477232534a8aeca37f3c
- مرحبا جون : a8119595d77342cc73c93697a7f70920d3f4ded5d458e31907607e997ff76868
الوظيفة المستخدمة لإنشاء التجزئة حتمية، مما يعني أنها ستنتج نفس النتيجة في كل مرة يتم فيها استخدام نفس الإدخال. بالتالي يمكن لـ SHA 256 إنشاء مخرجات مجزأة بالميللي ثانية مع قوة حوسبة قليلة جداً، ولكنه أيضاً يجعل تحديد الإدخال أمراً صعباً. وهذا يجعل التجزئة مثالية لتأمين العملة المشفرة لأن الأمر سيستغرق آلاف السنين لعكس التشفير لتحديد المدخلات الأصلية باستخدام التكنولوجيا الحديثة.
تُستخدم وظائف التجزئة بشكل شائع في هياكل البيانات في أنظمة الحوسبة لمهام مثل التحقق من سلامة الرسائل ومصادقة المعلومات. تضيف وظائف التجزئة المشفرة ميزات أمان، مما يجعل اكتشاف محتويات الرسالة أو المعلومات أكثر صعوبة.
خصائص التجزئة المشفرة:
على وجه الخصوص، تعرض وظائف التجزئة المشفرة هذه الخصائص الثلاث:
- إنها خالية من التصادمات : وهذا يعني أنه لا ينبغي ربط تجزئة إدخال مختلفة بنفس تجزئة الإخراج.
- يمكن أن تكون مخفية : من الصعب تخمين قيمة الإدخال لوظيفة التجزئة من مخرجاتها.
- يجب أن تكون مناسبة للألغاز : يجب أن يكون من الصعب تحديد المدخلات التي توفر مخرجات محددة مسبقًا. وبالتالي، يجب اختيار المدخلات من التوزيع على أوسع نطاق ممكن.
نظراً لميزات التجزئة، يتم استخدامها على نطاق واسع في الأمان عبر الإنترنت – بدءاً من حماية كلمات المرور وحتى اكتشاف خروقات البيانات وحتى التحقق من سلامة الملف الذي تم تنزيله.
لقراءة المزيد: ما هي العقود الذكية و ارتباطها بعالم الكربتو
التجزئة المستهدفة والعملات المشفرة:
العمود الفقري للعملة المشفرة هو blockchain، وهو عبارة عن دفتر أستاذ موزع عالمياً يتم تشكيله من خلال ربط الكتل الفردية لبيانات المعاملات معاً من خلال التجزئة. تحتوي تقنية blockchain فقط على المعاملات التي تم التحقق منها، مما يمنع المعاملات الاحتيالية والإنفاق المزدوج للعملة. يتضمن تعدين العملة المشفرة والتحقق من صحتها العمل مع هذا التجزئة.
يبدأ حل تجزئة العملة المشفرة باستخدام رأس الكتلة من الكتلة السابقة كمدخل وإنشاء تجزئة. يحتوي كل رأس كتلة على رقم إصدار، وطابع زمني، والتجزئة المستخدمة في الكتلة السابقة، وتجزئة جذر Merkle ، والرقم nonce ، والتجزئة المستهدفة.
الهدف هو إنشاء تجزئة تساوي أو تقل عن التجزئة المستهدفة للشبكة. يوجد في التجزئة سلسلة من الأرقام تسمى nonce، أو الرقم المستخدم مرة واحدة. يركز برنامج التعدين على الرقم الذي يبدأ عند الصفر في المحاولة الأولى. إذا فشلت المحاولة، يضيف البرنامج 1 إلى الرقم، ويولد التجزئة مرة أخرى. ويضيف 1 إلى كل محاولة فاشلة حتى يتم إنشاء تجزئة أقل من أو تساوي التجزئة المستهدفة، ثم يتم قبولها كحل.
يتطلب حل التجزئة أن يستمر المُعدّن في محاولة توليد القيمة الصحيحة، الأمر الذي يتطلب قدراً كبيراً من التجربة والخطأ. يتم منح المكافأة للقائم بالتعدين الذي يحل التجزئة، وتتم إضافة الكتلة إلى blockchain.
من المستبعد جداً أن ينجح المُعدِّن في التوصل إلى الرقم الصحيح من المحاولة الأولى، مما يعني أنه من المحتمل أن يقوم المُعدّن باختبار عدد كبير من خيارات Nonce قبل الحصول عليها بشكل صحيح. كلما زادت الصعوبة – وهي مقياس لمدى صعوبة إنشاء تجزئة تلبي متطلبات التجزئة المستهدفة – كلما زاد احتمال استغراق الحل وقتاً أطول.
ما هي وظيفة التجزئة؟
وظائف التجزئة هي خوارزميات تقوم بتحويل أو “تعيين” مجموعة معينة من البيانات إلى سلسلة بت ذات حجم ثابت، تُعرف أيضاً باسم “التجزئة”.
كيف يتم حساب التجزئة؟
تستخدم دالة التجزئة خوارزميات معقدة تقوم بتحويل البيانات ذات الطول العشوائي إلى بيانات ذات طول ثابت (على سبيل المثال، 256 حرفاً). إذا قمت بتغيير بت واحد في أي مكان في البيانات الأصلية، فإن قيمة التجزئة بأكملها تتغير، مما يجعلها مفيدة للتحقق من دقة الملفات الرقمية والبيانات الأخرى.
ما هي استخدامات التجزئة في Blockchain؟
يتم استخدام التجزئة في عدة أجزاء من نظام blockchain. يحتوي كل رأس كتلة على تجزئة الكتلة السابقة، مما يضمن عدم العبث بأي شيء عند إضافة كتل جديدة. تستخدم سلاسل الكتل للعملات المشفرة التجزئة لتأمين المعلومات وجعل دفتر الأستاذ غير قابل للتغيير.
خاتمة
في blockchain العملة المشفرة، التجزئة هي رقم ست عشري حتمي. وهذا يعني أنه بغض النظر عن عدد الأحرف التي يتم إدخالها، فإن التجزئة ستكون دائماً بنفس عدد الأحرف، على سبيل المثال، تتكون تجزئة البيتكوين دائماً من 64 رقماً.
يتم استخدام التجزئة لتأمين المعلومات – في حالة العملة المشفرة، يتم استخدامها لضمان عدم تغيير البيانات الموجودة في الكتل الموجودة على blockchain. يتم التحقق من صحة المعلومات المشفرة بواسطة وظيفة التجزئة من قبل المشاركين في الشبكة عندما يحاولون إنشاء تجزئة أقل من هدف الشبكة. بمجرد الوصول إلى التجزئة المستهدفة، تغلق الشبكة الكتلة، ويتم الوصول إلى الإجماع بعد إغلاق الكتلة لأن الشبكة تستمر في التحقق من صحة المعاملات وحظر المعلومات بعد حل التجزئة.
وأخيراً لمزيد من الأخبار والمعلومات يمكنك الانضمام إلى قناتنا للأخبار والانضمام إلى مجتمع CryptoMENA.
