SHA256 هي تقنية التشفير التي تدعم blockchain: جوهر تشغيل البيتكوين

ما هو SHA256؟ عنصر أمان بيتكوين

عند الحديث عن استثمار البيتكوين، غالبًا ما يركز الناس على تقلبات الأسعار، ولكن ما يدعم التشغيل المستقر هو تقنية التشفير القوية. المحور الرئيسي لهذه التقنية هو SHA256. من خلال فهمه، ستتمكن من رؤية لماذا يُعتبر البيتكوين موثوقًا جدًا.

SHA256 هو دالة تجزئة طورتها المعهد الوطني الأمريكي للمقاييس والتقنية (NIST). وتشير إلى آلية تحويل البيانات بأي طول إلى قيمة تجزئة ثابتة الطول تبلغ 256 بت (64 حرفًا في النظام الست عشري) بطريقة أحادية الاتجاه.

الميزة الأكبر لهذه التقنية هي الاتجاه الأحادي. من السهل حساب قيمة التجزئة من البيانات الأصلية، لكن من المستحيل تقريبًا استرجاع البيانات الأصلية من قيمة التجزئة. حتى أدنى تغيير في الإدخال يؤدي إلى نتائج مختلفة تمامًا. وتُعد الثباتية، حيث أن نفس الإدخال دائمًا يعطي نفس الناتج، والقدرة على اكتشاف التلاعب على الفور، من العناصر الأساسية للأمان.

ظهور البيتكوين وخلفية اعتماد SHA256

عندما ظهر البيتكوين في عام 2009، كانت هناك مخاوف من فقدان الثقة في النظام المالي المركزي. ومع ذلك، كان التحدي هو الحفاظ على الموثوقية مع نظام غير مركزي. لحل هذه المشكلة، أدخل ساتوشي ناكاموتو SHA256.

في الأنظمة المالية التقليدية، تضمن البنوك صحة المعاملات، لكن البيتكوين يختلف. باستخدام آلية التشفير المبنية على SHA256، يمكن للمستخدمين التحقق من صحة المعاملات بشكل متبادل. أصبح بمقدورهم حماية أنفسهم من الإنفاق المزدوج (استخدام نفس العملة مرتين) والتلاعب غير المشروع بالبيانات.

تطبيق SHA256: الدور المحدد في البيتكوين

عملية توليد قيمة التجزئة

يعمل SHA256 على النحو التالي:

• مرحلة الإدخال: يتم إدخال معلومات المعاملة أو بيانات الكتلة بشكل عشوائي
• مرحلة التحويل: يتم تحويل البيانات إلى قيمة تجزئة بطول 256 بت باستخدام خوارزمية معقدة
• الانتظام: دائمًا ما يتم إنتاج نفس قيمة التجزئة من نفس الإدخال
• التمييز: حتى أدنى تغيير في البيانات الأصلية يؤدي إلى قيمة تجزئة مختلفة تمامًا

دوره في سلسلة الكتل

تُحمي سلسلة كتل البيتكوين بواسطة SHA256 على النحو التالي:

كل كتلة تحتوي على قيمة التجزئة للكتلة السابقة، مما يربط الكتل كسلسلة. عند إضافة كتلة جديدة، يبحث المعدنون عن نون (nonce) يحقق شروطًا معينة عند حساب SHA256. حتى يتم العثور على هذا النون، يستمر المعدنون في الحسابات بشكل متكرر. هذا العبء الحسابي هو أساس عملية التعدين، وهو جوهر إثبات العمل (PoW).

نظرًا لأن فقط قيمة التجزئة التي يتم العثور عليها باستخدام القدرة الحسابية الصحيحة تُقبل، فإن محاولة التلاعب بالكتل السابقة عبر هجمات 51% تتطلب إعادة حسابات هائلة، مما يجعلها غير عملية في الواقع.

الأمان والكفاءة التي يوفرها SHA256

قوة الأمان

يُعتبر من الصعب جدًا تنفيذ هجمات التصادم (حيث يتم إنشاء نفس قيمة التجزئة من بيانات مختلفة) باستخدام قدرات الحوسبة الحالية. هذا يعزز من سبب اعتماد العديد من الأصول المشفرة والأنظمة على SHA256.

كفاءة إدارة البيانات

نظرًا لأن البيانات الكبيرة يمكن تمثيلها بواسطة قيمة تجزئة صغيرة تبلغ 256 بت، فإنها تتوافق بشكل ممتاز مع بنية إدارة سلسلة الكتل الموزعة. فهي خفيفة الوزن، وتتمتع بقدرة عالية على اكتشاف التلاعب، وتحافظ على الأمان دون التأثير على كفاءة الشبكة.

اكتشاف التلاعب ووظائف التوثيق

نظرًا لخصيصة أن استرجاع البيانات الأصلية من قيمة التجزئة التي تم حسابها مسبقًا يكاد يكون مستحيلًا، فإنها تعمل كآلية للتحقق من صحة البيانات ومنع التلاعب.

التحديات الحالية وآفاق المستقبل لـ SHA256

حتى الآن، لم يتم كسر SHA256 على مستوى الاستخدام العملي، لكن هناك مخاطر طويلة الأمد مع تطور الحوسبة الكمومية. بدأ القطاع في دراسة الانتقال إلى خوارزميات مقاومة للكموم.

ومع ذلك، فإن الخبراء يتفقون على أن SHA256 آمن للاستخدام في الوقت الحالي. وفهم آلية SHA256 والبيتكوين يعزز من قرارات الاستثمار واتخاذ القرارات في عمليات التطوير بشكل أكثر استقرارًا.

من المتوقع أن تستمر التطورات في التنفيذات الأسرع والأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، مع توازن بين الأمان والراحة. ستظل SHA256، باعتبارها تقنية التشفير التي تدعم ثورة سلسلة الكتل، حاضرة ومؤثرة لا يمكن تجاهلها.