كيف يعمل التعدين في العملات المشفرة: من المعاملات إلى سلسلة الكتل

عندما تسمع كلمة “التعدين” في سياق العملات المشفرة، فإن الحديث يدور في الواقع حول أحد أهم الآليات التي تحافظ على بقاء سلسلة الكتل في حالة نشطة. على عكس النظام المصرفي التقليدي، حيث تتحكم البنوك المركزية والمؤسسات الحكومية في إصدار النقود وإدارة السجلات، تعمل العملات المشفرة بطريقة مختلفة. هنا تلعب هذه المؤسسات دورها المشاركون في الشبكة أنفسهم، الذين يتحملون مسؤولية التحقق من المعاملات وضمان سلامة البيانات. يُطلق على هذه العملية اسم التعدين.

دور المعدنين في الشبكة

المشاركون الذين يمارسون التعدين يُطلق عليهم اسم المعدنين أو عقد التعدين. تتمثل وظيفتهم في أداء وظيفة حيوية للغاية لأمان واستقرار النظام بأكمله، وليس مجرد إجراء حسابات رياضية. يحصل كل مُعدٍ على مهمة: جمع مجموعة من المعاملات غير المؤكدة من مجموعة الذاكرة الخاصة وتنظيمها في حزمة واحدة تُسمى كتلة مرشحة. في هذه الكتلة، يضيف المُعد أيضًا معاملة خاصة تُسمى coinbase - وهي المعاملة التي يرسل فيها مكافأته عن الكتلة إلى نفسه. هذه المكافأة هي حافز يدفع الناس لإنفاق مواردهم الحاسوبية لدعم الشبكة.

الحيل الرياضية: من التجزئة إلى الجذر الفرعي

للتأكد من أن جميع المعاملات مرتبطة حقًا ببعضها البعض دون إمكانية تزوير البيانات، يتم استخدام دالة التجزئة. يتم تجزئة كل معاملة في الكتلة، ثم يتم دمج النتائج في أزواج وتجزئتها مرة أخرى. يتم تكرار ذلك حتى يتم تقليص الكتلة بأكملها إلى قيمة واحدة - جذر شجرة ميركل. يتم بعد ذلك دمج هذا الجذر مع تجزئة الكتلة السابقة، ورقم عشوائي (nonce) ومعلمات أخرى، ويتم تجزئة كل هذه المجموعة مرة أخرى.

هنا تكمن الخدعة الرئيسية: يجب على المنقب العثور على nonce بحيث تكون نتيجة التجزئة أقل من قيمة مستهدفة معينة. نظرًا لأنه من المستحيل التنبؤ بأي nonce سيعطي نتيجة صحيحة، يقوم المنقبون ببساطة بتجربة القيم الممكنة بشكل عشوائي تقريبًا. أول من يجد تجزئة صالحة يتحقق من كتلته ويحصل على مكافأة. تستغرق هذه العملية في بيتكوين في المتوسط حوالي عشر دقائق.

إثبات العمل: دليل العمل كأساس للنظام

إن مجرد حقيقة أن المعدِّن استهلك قوة حسابية للبحث عن التجزئة الصحيحة تُعتبر دليلاً على عمله. تُسمى هذه الآلية إثبات العمل — خوارزمية توافقية تضمن عدم قدرة المشاركين في الشبكة على التلاعب بالبيانات بسهولة. سيكون الهجوم على الشبكة غير فعّال اقتصاديًا: يجب على الخصم أن ينفق موارد هائلة لإعادة كتابة تاريخ البلوكشين بشكل أسرع مما تفعله بقية الشبكة معًا.

كيف تطورت مكافآت الكتل

عندما ظهر البيتكوين لأول مرة، كانت الكتلة الأولى تساوي 50 BTC. لكن تم تصميم البيتكوين بآلية انكماش: كل 210,000 كتلة (تقريبًا كل أربع سنوات) تنخفض المكافأة للمنقبين إلى النصف. في وقت كتابة هذا المقال، تبلغ المكافأة 6.25 BTC لكل كتلة. يعني هذا التصميم أن العدد الإجمالي للبيتكوين لن يتجاوز أبدًا 21 مليون قطعة، مما يخلق ندرة طبيعية ويؤثر على اقتصاد الشبكة.

بدلاً من الاستنتاج

التعدين ليس مجرد معجزة تقنية - إنه نظام متقن يجمع بين الرياضيات والاقتصاد والعدالة في التوزيع. بدلاً من الاعتماد على منظمة واحدة، تعتمد العملات المشفرة على الآلاف من المعدنين حول العالم، كل منهم مدفوع للحصول على مكافأة مقابل اتباع القواعد. بهذا الشكل، تختلف العملات المشفرة بشكل أساسي عن الأموال التقليدية وتتيح وجود أموال بدون جهة إصدار مركزية.