رأس الكتلة في العملات المشفرة التعريف وكيف يعمل

يتكون blockchain الخاص بالبيتكوين من كتل. والكتل والمعاملات هي هياكل بيانات ثنائية تم إصدارها. كما أن هناك جزأين للكتل، كتلة المعاملة (حيث توجد جميع معاملات الكتلة بأكملها)، ورأس الكتلة. كذلك فإن رأس الكتلة هو عبارة عن حقل بيانات قصير ومنسق بدقة يسبق كل كتلة. ويتضمن ستة حقول، جميعها ذات وظائف مختلفة، وتعمل تجزئة SHA256d لهذه الحقول كمعرف للكتلة.

ما هو رأس كتلة العملة المشفرة؟

عندما يرسل أحد المشاركين في الشبكة معاملة جديدة إلى الشبكة، يتم إلحاقها بقائمة بجميع المعاملات الأخرى غير المؤكدة. وتسمى هذه القائمة mempool. أما القائمون بالتعدين فهم المشاركون في الشبكة المسؤولون عن اختيار المعاملات غير المؤكدة من مجمع الذاكرة ليتم تضمينها في الكتلة التالية. وهذه الكتلة التالية تسمى الكتلة المرشحة. كما تقع على عاتق عامل التعدين مسؤولية إنشاء كتلة صالحة. والكتلة الصالحة هي الكتلة التي يتم تجزئة رأس الكتلة الخاصة بها إلى رقم أقل من أو يساوي الرقم الذي تحدده شبكة Bitcoin، والذي يسمى الهدف.

يتم استخدام رأس الكتلة لتحديد كتلة معينة على blockchain بأكمله ويتم تجزئتها بشكل متكرر لإنشاء دليل على العمل للحصول على مكافآت التعدين. كما يتكون blockchain من سلسلة من الكتل المختلفة التي يتم استخدامها لتخزين المعلومات المتعلقة بالمعاملات التي تحدث على شبكة blockchain. كذلك تحتوي كل كتلة على رأس فريد، ويتم تحديد كل كتلة من خلال تجزئة رأس الكتلة الخاصة بها بشكل فردي. 

أهم النقاط:

• تحدد رؤوس الكتل الكتل الفردية في  blockchain.
• ويتم تجزئتها لإنشاء إثبات عمل للحصول على مكافآت التعدين. 
• يتم وضع الكتل في طبقات عمودياً، بدءاً من “كتلة التكوين”.
• يحتوي كل رأس كتلة على ثلاث مجموعات من بيانات تعريف الكتلة ومكونات فردية متعددة. 
• يساعدك رقم إصدار Bitcoin على تتبع التغييرات في البروتوكول. 

كيف يعمل رأس كتلة العملة المشفرة

تستخدم رؤوس الكتل بشكل شائع في وثائق مطوري Bitcoin، كما تساعد على تسجيل المهام بسرعة وسهولة نسبياً. يمكن تخزين سلاسل الكتل بأكملها في قاعدة بيانات بسيطة أو كملف ثابت. وعند النظر إلى سلاسل الكتل ككل، فمن المفيد تصويرها على أنها مكدس عمودي.  

يتم وضع الكتل في طبقات — واحدة فوق الأخرى، بحيث تكون الكتلة الأولى هي الأساس — وينمو ارتفاعها حتى يتم الوصول إلى نهاية البلوكشين ويكتمل التسلسل. كما تعرف الكتلة الأولى في السلسلة أيضاً باسم “كتلة التكوين”. وتعد الطبقات والتاريخ العميق لكل تسلسل أحد الأشياء التي تجعل البيتكوين آمناً للغاية.   

كجزء من تمرين التعدين القياسي، يتم تجزئة رأس الكتلة بشكل متكرر بواسطة القائمين بالتعدين عن طريق تغيير قيمة  Nonce. كما أنهم من خلال هذا التمرين، يحاولون إنشاء دليل على العمل، مما يساعد القائمين بالتعدين على الحصول على مكافأة مقابل مساهماتهم في الحفاظ على تشغيل نظام blockchain بسلاسة وكفاءة. 

مع مرور الوقت وإجراء المزيد من التحديثات التكنولوجية، تتزايد شعبية العملات المشفرة بسرعة في مختلف المناطق في جميع أنحاء العالم. 

متطلبات رأس الكتلة

يحتوي رأس الكتلة على ثلاث مجموعات من البيانات التعريفية للكتلة. حيث إنها سلسلة طويلة بطول 80 بايت، إذ تتكون من رقم إصدار Bitcoin بطول 4 بايت، وتجزئة الكتلة السابقة بطول 32 بايت، وجذر Merkle بطول 32 بايت، وطابع زمني بطول 4 بايت للكتلة، وطول 4 بايت هدف الصعوبة للكتلة، والرقم الطويل 4 بايت الذي يستخدمه عمال المناجم. 

مكونات رأس الكتلة

يعد كل مكون من هذه المكونات أمراً حيوياً لإنشاء رأس دقيق وموثوق. كذلك فإن المعرف الأساسي لكل كتلة فردية هو تجزئة التشفير التي تحتوي عليها. كما أنها في الأساس بصمة رقمية، ويتم إنشاؤها عن طريق تجزئة رأس الكتلة من خلال الخوارزمية القابلة للتطبيق مرتين. 

يعد رقم إصدار Bitcoin مفيداً في تتبع التغييرات والتحديثات عبر البروتوكول. ترتبط كتلة التجزئة السابقة بالكتلة السابقة، أو الكتلة الأصلية الخاصة بها، مما يؤدي إلى تأمين السلسلة بشكل فعال. 

يتكون جذر Merkle من كافة تجزئات المعاملة المجزأة داخل المعاملة. هذا ليس معقداً كما يبدو، فكل تجزئة يتم إجراء تجزئة إضافية لها. يتم تضمين الطابع الزمني حتى يتمكن كل من يعمل في المشروع من رؤية سجل مشفر دائم لوقت وقوع حدث معين. وعادة ما يوفر تاريخ ووقت اليوم لهذا الحدث المعين، وغالباً ما يكون ضيقاً بما يكفي ليكون دقيقاً خلال جزء صغير من الثانية فقط.

يتم استخدام هدف الصعوبة ببساطة لضبط مدى صعوبة قيام عمال المناجم بحل الكتلة. وأخيراً، الرقم Nonce وهو القيمة التي يمكن لعمال المناجم تغييرها لإنشاء تبديلات مختلفة وإنشاء تجزئة صحيحة في التسلسل.

خاتمة

يعد فهم رأس الكتلة أمراً ضرورياً لفهم التعدين و البيتكوين ككل. كما يلعب العديد من الأدوار المهمة في بروتوكول البيتكوين، حيث يعمل كل حقل من حقوله الستة معاً لتشكيل العمود الفقري للشبكة.

وهو الطريقة التي يتم من خلالها ربط جميع المعاملات في الكتلة معاً عبر جذر Merkle، وربط هذه الكتلة بالأصل مع تجزئة الكتلة السابقة، مما يؤدي إلى إنشاء السلسلة. يتم استخدام رقم الإصدار من قبل القائمين بالتعدين لدعم ترقية البروتوكول وإشارة الاستعداد. كما تتيح صعوبة الهدف المشفر للقائمين بالتعدين معرفة ما ستقبله الشبكة على أنه صالح، ويوفر لهم nonce مساحة بحث مخصصة للتجزئة الصالحة.

يعتبر رأس الكتلة استثنائياً في بساطته، ولكنه مليء بالتطبيقات وحالات الاستخدام. على الرغم من أن تنسيقها ظل صامداً لأكثر من عقد من الزمن، إلا أنه لا يزال يتمتع بالمرونة الكافية للتكيف مع تغير الشبكة ونموها.