دليلك الكامل حول الـ Blockchain Nodes

في طرق الدفع التقليدية، يتم التحقق من صحة المُعاملات من قِبل أطراف مركزية مثل البنوك ومعالجات الدفع الذين يتحققون من أن المنفق لديه أموال كافية مُتاحة لإجراء هذا الشراء، أما في شبكات البلوكتشين، يتم استبدال أنظمة الدفع التقليدية التابعة لجهات خارجية، بشبكة مُوزعة من مُشغلي العقد/Nodes الذين يتحققون من المُعاملات دون رقابة أو إذن.

فالبيتكوين هي شبكة لا مركزية من نظير إلى نظير مُكونة من أجهزة كمبيوتر، أو عُقد/Nodes، تقوم بتشغيل برنامج Bitcoin وتقبل مجموعة من قواعد إجماع إثبات العمل PoW؛ للتحقق من صِحة المعاملات وبثها على blockchain، وتحدث هذه العملية من دون طرف ثالث.

ويساعد تعلم ما تفعله العُقد/Nodes وكيف تعمل على فِهم ما يحدث وراء تسوية المُعاملة؛ حيث يمكن لأي شخص أن يصبح مُشغِلًا لعُقد Bitcoin والمشاركة في تأمين الشبكة، عن طريق تنزيل برنامج Bitcoin Core، مما يجعل البلوكتشين شفافًا وغير قابل للتغيير ولا مركزيًا.

ما هي عُقدة البيتكوين BTC Nodes

العُقد/Nodes هي ركائز شبكة البيتكوين، التي تراقب باستمرار البلوكتشين وسجل مُعاملاتها الكامل؛ لمنع الوصول إلى المُعاملات غير المشروعة التي تحاول إنفاق البيتكوين مرتين بشكل احتيالي، والمعروف أيضًا باسم مشكلة الإنفاق المزدوج.

ويُطلق على أي جهاز كمبيوتر يقوم بتنزيل برنامج البيتكوين الذي سينضم إلى شبكة Bitcoin اسم عُقدة، وأكثر التطبيقات والبرامج شيوعًا للعقد الكاملة هي Bitcoin Core، ويمكن العثور على أحدث إصدار له في GitHub.

تحتوي العُقدة على التاريخ الكامل والتسلسل الزمني لـ Bitcoin blockchain، والتي تشبه دفتر الأستاذ، وتُساهم في أمان شبكة البيتكوين من خلال آلية الإجماع؛ لأن العقد سترفض أي معاملة تخرق قواعد الإجماع.

كم عدد عُقد البيتكوين الموجودة؟

من الصعب تقييم العدد الدقيق لعُقد البيتكوين النشطة؛ حيث يمكن للمستخدمين اختيار الاتصال بشكل خاص من أجل عدم الكشف عنها أو عدها، وهناك أرقام متناقضة للغاية بين مصدر وآخر؛ حيث تحسب بعض المصادر أن هناك ما يزيد قليلًا عن 13000 عقد بيتكوين، من ناحية أخرى ، قدر مطور Bitcoin Core الشهير Luke Dash Jr أن حوالي 83000 عُقد Bitcoin Core كانت نشطة في يناير 2021 بينما سجلت انخفاضًا حادًا في عام 2022 إلى ما يقرب من 50000.

وفي هذا السياق، يُذكر انه أكثر من 200,000 عُقد بيتكوين كانت تعمل في ذروة السوق الصاعدة لعام 2017، وكلما كانت العُقد أكثر نشاطًا وتوصيلًا بشبكة Bitcoin، أصبحت أكثر قوة ولامركزية.

ما هي عُقد الـ blockchain؟

يعتمد العمود الفقري لشبكات blockchain على هيكل Bitcoin، والذي كان أول من وضع الأساس للتكنولوجيا، لذلك، فإن فهم مبادئ عُقد Bitcoin سيساعد في فهم كيفية عمل معظم سلاسل الكتل، حيث أن لديهم بروتوكولات مختلفة بقواعد مختلفة، لكن الجانب الوظيفي واحد.

فتتمثل الوظيفة الرئيسية لعُقد blockchain في ضمان شرعية مُعاملات وكتل الشبكة واتباع قواعد البروتوكول، بمعنى أنهم يجب أن يضمنوا أن البيانات والشبكة جديرة بالثقة، أما العُقد النموذجية التي تحافظ على البنية التحتية لـ blockchain هي العُقد الرئيسية أو ما تُسمى بـ Master Nodes، وعُقد التعدينأو ما تُسمى بـ Mining Nodes، هي العُقد التي تتلقى مكافآت كتلة أكبر؛ لأنهم يستخدمون موارد أعلى لتمكين الشبكة.

كيف تعمل عُقد الـ blockchain؟

تقوم العُقد بالتحقق من صِحة المُعاملات وبثها إلى الشبكة، ويتم التقاط هذه المُعاملات التي تظهر على أنها "مُعلقة" بواسطة مُعدّن أو مجموعة تعدين لإضافتها إلى دفتر الأستاذ العام الخاص بـ blockchain.

فبدلًا من تأكيد كل معاملة فردية، سيقوم المُعدنون بدفع المُعاملات المُعلقة إلى كتل، ويتم نشر الكتلة المُؤكدة عبر الشبكة بأكملها وإرسالها مرة أخرى إلى جميع العُقد؛ للتأكد من أن الكتلة صالحة وتعتمد قواعد الشبكة، وبمجرد التحقق من صِحتها، تُضيف العُقد الكتلة الجديدة إلى سلسلة الكتل السابقة، وبالتالي إنشاء blockchain وتحقيق التسوية النهائية للمُعاملات.

أنواع عُقد blockchain 

نظرًا لأن التحقق من المُعاملات والبث يمثلان أداءًا كثيفًا للوقت والموارد، يتم تقسيم العُقد إلى عُقد خفيفة الوزن أو Light Nodes، وعُقد كاملة Full nodes للمساعدة في تسريع عملية التحقق من الصحة، حيث تؤكد العُقد الكاملة جميع المُعاملات عن طريق تنزيل السجل الكامل لـ blockchain، بينما تقوم العُقد خفيفة الوزن بتنزيل بيانات رأس المفتاح فقط، وأخيرًا عُقد التعدين Mining Nodes.

عُقد البيتكوين الرئيسية

يُمكننا تقسيم عُقد البيتكوين إلى ثلاث أنواع رئيسية، وهم:

العُقد الكاملة Full nodes

يُطلق عليها العُقد الكاملة لأنها تتحقق من الالتزام بجميع قواعد بروتوكول Bitcoin، ويجب أن تؤكد العُقد الكاملة أن جميع المُعاملات المُنفذة داخل شبكة Bitcoin شرعية وتمنع مشكلة الإنفاق المزدوج، مما يعني أن عملات البيتكوين التي تمت مُعالجتها يجب ألا يتم إنفاقها بالفعل في مكان آخر.

كما يجب أن تقوم العُقدة الكاملة بتنزيل كل مُعاملة تم تنفيذها، وجميع المُعاملات الجديدة وجميع رؤوس الكتل أثناء تخزين البيانات، على كل مخرجات مُعاملة غير منفقة حتى يتم إنفاقها، وهذا هو السبب في أنه يجب على العُقد الكاملة تنزيل السجل الكامل لـ blockchain، وكل كتلة ومُعاملة والتحقق من أنها تتبع قواعد إجماع Bitcoin.

فعلى سبيل المثال، القاعدة التي سيتحققون منها هي أن الكتل تُنشئ فقط عددًا معينًا من البيتكوين (حاليًا 6.25 لكل كتلة، حتى النصف التالي من عام 2024)، فيمكنهم التأكد من أن المُعاملات والكتل في تنسيق البيانات الصحيح أو أنه لا يمكن إنفاق ناتج المعاملة مرتين داخل blockchain واحد، حيث يتم رفض المُعاملة أو الكتلة التي تنتهك قواعد الإجماع.

بإختصار، عُقد Bitcoin الكاملة مثل الخوادم، أي إذا قمت بتشغيل العُقدة الخاصة بك، فإنك تعتمد على الخادم الخاص بك لبث المُعاملات إلى الشبكة، وإذا لم تكن كذلك، فأنت تعتمد على عُقدة (خادم) شخص آخر للتحقق من صِحة المُعاملات، ومن منظور Bitcoin، فإن تشغيل العُقدة الخاصة بك يعني تحقيق السيادة والسيطرة الكاملة على أموالك الخاصة.

العُقد الخفيفة / Light Nodes

تقوم العُقد الخفيفة بتنزيل البيانات الأساسية من المُعاملات المُعالجة، وتُستخدم كمحافظ وتتصل بالعُقد الكاملة، كما تقوم بتنزيل رأس الكتلة فقط، وهو ملخص للكتلة التي تحتوي على مرجع تجزئة للكتلة السابقة، ووقت التعدين وnonce (رقم التعريف الفريد) للمُعاملات السابقة.

وتعالج العُقد الخفيفة أجزاء صغيرة من blockchain وليس مجموعة البيانات بأكملها، كما هو الحال في العُقد الكاملة، فالعُقد الخفيفة مثالية للعُقد التي ليس لديها الكثير من سِعة التخزين أو سِعة المُعالجة، وتكون أكثر فعالية من حيث التكلفة؛ لامتلاكها من العُقد الكاملة.

علاوة على ذلك، يتم تكليف العُقدة الخفيفة بالتحقق مما إذا كانت المُعاملات قد تم تضمينها في كتلة من خلال التحقق من الدفع المُبسط SPV؛ حيث يساعد ذلك في الحفاظ على لامركزية شبكة blockchain، ولكنه لا يتحقق من صِحة جميع مُعاملاتها ولا يخزن نسخة من blockchain بالكامل.

عُقد التعدين / Mining Nodes

بخلاف تخزين النسخة الكاملة من blockchain، تستخدم عُقد التعدين أيضًا معدات وبرامج التعدين؛ لحل المشكلات الحسابية المُعقدة بغرض تعدين Bitcoin وإنشاء كتل جديدة لإضافتها إلى blockchain.

خلال عام 2010، كان لا يزال من الممكن استخدام وحدة المعالجة المركزية المحلية البسيطة كعقدة تعدين، ولكن مع توسع شبكة Bitcoin بشكل كبير، لم تعد وحدة المعالجة المركزية كافية لتعدين العملة الرقمية، لذلك أصبح من الضروري استخدام معدات تعدين أكثر تكلفة واستهلاكًا للطاقة، وتعتبر عُقد التعدين تنافسية للغاية؛ لأن هدفها هو أن تكون أول من ينشئ كتلة جديدة ويتم مكافأتها بـ 6.25 BTC حاليًا لإنشائها.

العُقد الكاملة وعُقد التعدين للبيتكوين

العُقد الكاملة وعُقد التعدين هي مكونات أساسية لشبكة Bitcoin، على الرغم من أنها تؤدي وظائف مختلفة؛ ففي الوقت الذي تكون فيه مهمة تشغيل عُقدة بالضرورة، بتوفير أجهزة التعدين المتخصصة اللازمة لحل المشكلات الرياضية المُعقدة لإنشاء كتلة جديدة وتحميل معاملات جديدة فيها، تكون مهمة العُقدة الكاملة هي التحقق من صِحة المعاملات والكتل.

المُعدّنين لديهم سلطة محدودة، يمكنهم إعادة تنظيم blockchain وإضافة المُعاملات أو إزالتها، لكنهم سيحتاجون إلى إنفاق قدر غير عادي من قوة الحوسبة، مما يجعل الأمر لا يستحق ذلك، ويُذكر أنه يمكن لمُعدّن قوي مهاجمة Bitcoin، لكن لا يمكن للمُعدّنين تغيير أو تدمير Bitcoin تمامًا؛ لأن العُقد الكاملة تعتمد على المُعدّنين فقط للوظائف القليلة التي تم إبرازها سابقًا.

أنواع أخرى من عُقد الـ blockchain

هناك أنواع أخرى من عُقد الـ Blockchain، يمكن توضيحها على النحو التالي:

العُقد الكاملة الأرشيفية

هي عُقد كاملة تقبل الاتصالات الواردة وتحميل الكتل القديمة إلى أقران آخرين على الشبكة، ويحتاج البرنامج بها إلى التشغيل في وضع -listen = 1 حتى يحدث ذلك، وهي الطريقة الافتراضية، ويمكن أن تكون العُقد الأرشيفية عُقدًا مرجعية، تُستخدم عند الحاجة إلى التحكم في الوصول إلى بيانات blockchain.

العُقد الكاملة المشذبة

هي العُقد التي لها ذاكرة محدودة للاحتفاظ بالبيانات، أي أنها عُقد كاملة وتقوم تنزيل blockchain بالكامل، ولكن عندما تصل إلى حد معين، فإنها تحذف أقدم الكتل لاستضافة الكتل الجديدة والحفاظ على حجم blockchain.

Masternodes

الـ MasterNodes هي عُقد كاملة مع الوظيفة الأساسية للحفاظ على دفتر الأستاذ blockchain والتحقق من صِحة المُعاملات، ولا يمكنها إضافة كتل جديدة إلى blockchain.

العُقد الأخرى هي عُقد Lightning عبارة عن جهاز كمبيوتر أو برنامج يتصل ويتفاعل مع blockchain الرئيسِ وشبكة Lightning Network، ويتمثل الاختلاف الرئيسِ مع عُقدة Bitcoin الكاملة في أن عُقدة Lightning تتحقق فقط من المُعاملة التي تتفاعل مباشرة معها بدلًأ من التحقق من كل مُعاملة blockchain، كما هو الحال بالنسبة لعُقدة Bitcoin.

ولمعرفة المزيد عن الـ Master Nodes، يمكن الاطلاع على الـ Masternodes ونظائِرها في سلسلة البلوكتشين

كيفية إعداد وتشغيل عُقدة كاملة

بالرغم من أن العديد من الشركات توفر برنامجًا لتنزيل السجل الكامل لـ Bitcoin blockchain، إلا أن Bitcoin Core هي الأكثر إنتشارًا، ولتشغيل عُقدة، يمكنك تنزيل برنامج Bitcoin Core والسماح له بنسخ blockchain بالكامل من العُقد الأخرى، وبعد ذلك ستكون العُقدة الخاصة بك جاهزة للتحقق من كل كتلة نفسها، ولكن هذا البرنامج يتطلب ما يلي:

ولإعداد عُقدة جديدة، تحتاج إلى المرور عبر IBD (تنزيل الكتلة الأولية) الذي يُتيح مُزامنة العُقدة مع الشبكة في أول تشغيل، وسيستخدم Bitcoin Core مساحة تخزين كبيرة أثناء التنزيل، على الرغم من إمكانية تقليل التخزين ببضع خطوات بسيطة، من خلال تشغيل العُقد على السحابة؛ حيث يتم الاستعانة بمصادر خارجية للتخزين والمعالجة من خلال الاتصال بمزود خدمة سحابية وتثبيت Bitcoin Core.

وبمجرد تنزيل السجل الكامل لـ Bitcoin blockchain، ستشهد إضافة كتل جديدة كل 10 دقائق تقريبًا، ويمكن العثور على إرشادات مُفصلة حول إعداد وتشغيل عُقدة Bitcoin على أنظمة تشغيل مختلفة على موقع Bitcoin الرسمي.

أهمية تشغيل العُقدة الخاصة بك

على الرغم من أن تشغيل عُقدة Bitcoin لا يقدم أي حافز نقدي، إلا أنه لا يزال يوفر العديد من المزايا، من أهمها:

• تشغيل عُقدة كاملة، يوفر مزيدًا من الخصوصية وإخفاء الهوية أكثر من الاعتماد على خوادم الطرف الثالث لمعالجة معاملاتك؛ حيث يمكن أن تكشف خدمات الوسيط عنوان محفظتك وتعرض خصوصيتك للخطر.
• السيطرة الكاملة على مقتنيات البيتكوين الخاصة بك.
• المساهمة في أمن الشبكة وسلامتها، مما يضمن تطبيق جميع قواعد بروتوكول البيتكوين بصرامة.
• في حالة الفروع، عليك أن تقرر أي blockchain تريد متابعته، لذلك، فإن العُقدة الخاصة بك تساوي الاحتفاظ بصوت واحد في حالة حدوث تغييرات كبيرة في blockchain.
• تساعد عُقد Bitcoin في الحفاظ على الإنفاق المزدوج بعيدًا، مما يمنع المستخدمين من محاولة إنفاق نفس العملة الرقمية مرتين.

Powered by Froala Editor