نودا (node) — ماذا تعني في البلوكشين؟

عالم العملات المشفرة وتقنيات البلوكشين يتطور بسرعة، جذبه المزيد والمزيد من المشاركين. ولكن وراء واجهات التداول الجميلة للمبادلات والمحافظ الرقمية تكمن بنية تحتية معقدة تضمن عمل النظام بأكمله. في مركز هذه البنية التحتية توجد العقد – العناصر الأساسية لأي شبكة بلوكشين. ما هي العقد، وما الوظائف التي تقوم بها، ولماذا هي مهمة لعمل العملات المشفرة؟ في هذه المقالة سنفصل جميع جوانب عمل العقد ودورها في الشبكات الحديثة للبلوكشين.

ما هي العقدة (node) في البلوكشين؟

التعريف الأساسي

العقدة (node) في البلوكشين هي جهاز أو حاسوب متصل بشبكة البلوكشين، يحتفظ بنسخة من البلوكشين بالكامل أو جزء منه ويشارك في عملية التحقق ونشر المعاملات. كل عقدة هي نقطة اتصال في شبكة لامركزية، تقوم بمعالجة ونقل معلومات حول المعاملات والكتل إلى عقد أخرى.

بشكل أساسي، العقدة هي خادم يقوم بتشغيل برنامج خاص يتيح التفاعل مع شبكة بلوكشين معينة. على سبيل المثال، لكي تصبح عقدة في شبكة Bitcoin، يجب تثبيت برنامج Bitcoin Core، ولـ Ethereum – يجب استخدام Geth أو Parity.

تترجم كلمة “node” من الإنجليزية إلى “عقدة”، وهو ما يعكس بدقة وظيفة هذه الأجهزة – فهي تعتبر نقاط الاتصال في شبكة البلوكشين العالمية، مما يضمن سلامتها وأمانها ولامركزيتها.

كيف تشارك العقدة في عملية تأكيد المعاملات

عملية تأكيد المعاملات هي واحدة من الوظائف الرئيسية للعُقد في سلسلة الكتل. عندما يبدأ المستخدم عملية تحويل (على سبيل المثال، يرسل عملة مشفرة لمستخدم آخر)، تنتشر هذه المعلومات عبر الشبكة وتصل إلى تجمع المعاملات غير المؤكدة.

تقوم العُقد بالخطوات التالية عند تأكيد المعاملات:

1. التحقق من الصلاحية: تتحقق العُقد مما إذا كانت المعاملة متوافقة مع قواعد الشبكة. على سبيل المثال، يتأكدون من أن المرسل لديه كمية كافية من العملات المشفرة للإرسال، وأن التوقيع الرقمي صحيح.
   
2. نشر المعلومات: إذا تم الاعتراف بالمعاملة كصحيحة، تنقل العقدة المعلومات إلى عُقد أخرى في الشبكة.
   
3. الدمج في الكتلة: تجمع العقد التعدينية المعاملات التي تم التحقق منها في كتل وتحاول إيجاد حل لمهمة تشفيرية (في الشبكات التي تستخدم إثبات العمل).
   
4. التحقق من الكتل الجديدة: عندما يتم إنشاء كتلة جديدة، تتحقق جميع العُقد منها، وإذا كانت صحيحة، تضيفها إلى نسختها من سلسلة الكتل. ثم تنقل المعلومات حول الكتلة الجديدة إلى عُقد أخرى.
   
5. تخزين التاريخ: تخزن العُقد تاريخ جميع المعاملات المؤكدة، مما يضمن الشفافية والثبات في سلسلة الكتل.
   

بفضل هذه العملية، يمكن لشبكة سلسلة الكتل العمل بدون هيئة إدارة مركزية، ويمكن للمستخدمين أن يكونوا واثقين من سلامة ودقة معاملاتهم.

أنواع العقد: كاملة، خفيفة، تعدين

توجد أنواع مختلفة من العُقد في شبكات سلسلة الكتل، كل منها يؤدي وظائف محددة:

1. عقدة كاملة (Full node) – تحتفظ بنسخة كاملة من سلسلة الكتل وتتحقق من جميع المعاملات والكتل للتأكد من توافقها مع قواعد الشبكة. العُقد الكاملة هي أساس اللامركزية، حيث تتحقق بشكل مستقل من جميع البيانات، دون الاعتماد على الثقة في المشاركين الآخرين.
   
2. عقدة خفيفة (Light node) – يحتفظ فقط بعناوين الكتل، وليس بتاريخ المعاملات الكامل. للتحقق من المعاملات، تعتمد العقد الخفيفة على العقد الكاملة. تتطلب موارد أقل ويمكن أن تعمل على أجهزة ذات إمكانيات محدودة، مثل الهواتف الذكية.
   
3. عقدة تعدين (Mining node) – نوع خاص من العقد الكاملة، والتي، بالإضافة إلى التحقق من المعاملات، تشارك أيضًا في إنشاء كتل جديدة. تتنافس عقد التعدين مع بعضها البعض في حل مسائل رياضية معقدة للحصول على الحق في إضافة كتلة جديدة إلى السلسلة والحصول على مكافأة.

بالإضافة إلى هذه الأنواع الأساسية، توجد أيضًا:

• العقد الأرشيفية – تحتفظ ليس فقط بالحالة الحالية للبلوكتشين، ولكن أيضًا بجميع تاريخ التغييرات، مما يجعلها قيمة للغاية للتحليل والبحث.
  
• عقد الماستر – عقد خاصة في بعض شبكات البلوكتشين، تؤدي وظائف إضافية مثل ضمان الخصوصية في المعاملات، والتصويت في مسائل إدارة الشبكة، وغيرها. عادةً ما يتطلب تشغيل عقد الماستر إيداع ضمان بالرموز من الشبكة المعنية.
  
• عقد الستاكينغ – تشارك في عملية تأكيد المعاملات في الشبكات التي تستخدم Proof of Stake، عن طريق حجز (ستاكينغ) كمية معينة من العملات المشفرة.
  

اختيار نوع العقد يعتمد على أهداف المشاركين في الشبكة، وإمكاناتهم التقنية، واستعدادهم للاستثمار في الحفاظ على البلوكتشين.

كيف تعمل العقدة في شبكة البلوكشين؟

كيف ترتبط العقد ببعضها البعض

تمثل شبكة البلوكتشين شبكة نظير إلى نظير (peer-to-peer)، حيث تتفاعل العقد مباشرة مع بعضها البعض دون الحاجة إلى خادم مركزي. يضمن هذا التفاعل سلامة وأمان النظام بأكمله.

آلية تفاعل العقد تشمل:

1. اكتشاف العقد: عندما تنضم عقدة جديدة إلى الشبكة، يجب عليها العثور على العقد الموجودة للاتصال بها. يمكن أن يحدث ذلك من خلال “seed nodes” (العقد الابتدائية) المبرمجة مسبقًا، أو عبر خوادم DNS، أو من خلال آليات اكتشاف أخرى.
   
2. تأسيس الاتصالات: كل نود تدعم عدة اتصالات مع نودات أخرى، مما يشكل شبكة معقدة من الروابط. على سبيل المثال، عادةً ما تدعم نود في شبكة Bitcoin من 8 إلى 125 اتصالًا نشطًا.
   
3. بروتوكولات تبادل البيانات: تستخدم النودات بروتوكولات خاصة لتبادل المعلومات. تحدد هذه البروتوكولات البيانات التي يتم إرسالها، وأي تنسيق تُرسل به بين النودات.
   
4. المزامنة: يجب على النودات الجديدة عند الاتصال بالشبكة مزامنة نفسها مع الحالة الحالية لسلسلة الكتل، من خلال تحميل جميع الكتل منذ إنشاء الشبكة (للنودات الكاملة) أو المعلومات الضرورية فقط (للنودات الخفيفة).
   
5. نشر المعلومات: عندما تتلقى النود معاملة جديدة أو كتلة، تتحقق منها، وإذا كانت صالحة، تنقل المعلومات لجميع النودات المتصلة، مما يضمن توزيع البيانات بسرعة عبر الشبكة.
   

توفير هذه البنية هندسة عالية الاستقرار للشبكة ضد الأعطال والهجمات. حتى إذا خرجت بعض النودات عن الخدمة أو تم التلاعب بها، ستستمر الشبكة في العمل من خلال الاتصالات المتبقية.

مبدأ عمل العقد أثناء التحقق ونقل البيانات

المهمة الأساسية للنودات هي الحفاظ على الإجماع حول حالة سلسلة الكتل. لتحقيق ذلك، يقومون بتنفيذ سلسلة من العمليات المعقدة:

1. استقبال والتحقق من المعاملات:
   
   • عندما يرسل المستخدم معاملة، تدخل إلى mempool (مجموعة الذاكرة) لعدة نودات.
   • تتحقق كل نود من توافق المعاملة مع قواعد البروتوكول: صحة التوقيع الرقمي، كفاية الأموال، توافق التنسيق، إلخ.
   • تظل المعاملات الصالحة في mempool للنود وتُنقل إلى نودات أخرى في الشبكة.
     
2. تشكيل الكتل (للنودات التعدينية):
   
   • تختار النودات التعدينية المعاملات من mempool، مفضلة تلك التي تقدم رسومًا أعلى.
   • يقومون بخلق مرشح لكتلة جديدة، متضمنًا فيه هاش الكتلة السابقة، وختم زمني، وهاش الجذر لشجرة ميركل للمعاملات المضمنة، وبيانات أخرى ضرورية.
   • ثم يحاولون العثور على قيمة nonce (رقم لمرة واحدة) التي تقابل فيها هاش الكتلة شروط الصعوبة المحددة (في شبكات إثبات العمل).
     
3. التحقق من الكتل الجديدة وقبولها:
   
   • عندما تتلقى العقدة معلومات عن كتلة جديدة، تقوم بإجراء سلسلة من الفحوصات: التحقق من توافق هيكل الكتلة مع البروتوكول، صلاحية جميع المعاملات المضمنة، صحة هاش الكتلة، وهكذا.
   • إذا اجتازت الكتلة جميع الفحوصات، تضيفها العقدة إلى نسختها من البلوكتشين وتنقل معلومات عن الكتلة الجديدة إلى عقود أخرى.
   • إذا اكتشفت العقدة نسخة بديلة من البلوكتشين (شوكة)، فإنها تتبع قاعدة اختيار السلسلة الأطول أو السلسلة ذات أكبر صعوبة متراكمة (حسب البروتوكول).
     
4. المعالجة الشوكات:
   
   • في بعض الأحيان، يمكن أن تحدث حالات في الشبكة حيث يجد معدنون مختلفون كتل صالحة في نفس الوقت، مما يؤدي إلى انحراف مؤقت في البلوكتشين (شوكة).
   • تستمر العقدة في العمل مع كلا الفرعين حتى يصبح أحدهما أطول. ثم تعترف بالسلسلة الأطول على أنها صالحة وتلقي بالنسخة البديلة.
     
5. تحديث الحالة:
   
   • بعد قبول الكتلة الجديدة، تقوم العقدة بتحديث تمثيلها للحالة الحالية للبلوكتشين: أرصدة العناوين، حالة العقود الذكية (في الشبكات التي تدعمها)، إلخ.

تضمن هذه العملية المعقدة تكامل وتناسق البيانات عبر الشبكة بأكملها، على الرغم من عدم وجود سلطة مركزية لإدارتها.

أنواع العقد

عقدة كاملة

العقدة الكاملة (Full node) هي أساس أي شبكة بلوكتشين. تقوم بتحميل وتخزين نسخة كاملة من البلوكتشين، بدءًا من أول كتلة (كتلة الجينيس), وتحقق كل معاملة بنفسها لضمان توافقها مع قواعد الشبكة.

خصائص العقدة الكاملة:

1. استقلالية كاملة – لا تعتمد العقد الكاملة على الثقة بالآخرين في الشبكة، بل تتحقق من جميع البيانات بنفسها.
   
2. متطلبات نظام ملحوظة – يتطلب تخزين ومعالجة سلسلة الكتل الكاملة أجهزة قوية بما فيه الكفاية. على سبيل المثال، يتطلب تشغيل عقدة كاملة من Bitcoin حوالي 500 جيجابايت من المساحة الحرة على القرص الصلب (اعتبارًا من عام 2024)، بينما يتطلب Ethereum المزيد.
   
3. المدة الزمنية للمزامنة الأولية – عند التشغيل الأول لعقدة كاملة، قد يتطلب الأمر عدة أيام لتنزيل والتحقق من كامل تاريخ سلسلة الكتل.
   
4. قيمة عالية للشبكة – كلما زادت عدد العقد الكاملة في الشبكة، أصبحت أكثر لامركزية ومقاومة للهجمات.
   

وظائف العقدة الكاملة:

• تخزين التاريخ الكامل لجميع المعاملات منذ إنشاء الشبكة
• التحقق المستقل من جميع المعاملات والكتل
• نشر المعلومات حول المعاملات والكتل الجديدة
• خدمة الطلبات من العملاء الخفيفين (في بعض الشبكات)
• المشاركة في التصويت على تحديثات البروتوكول (في بعض سلاسل الكتل)

أمثلة على البرامج لعقد كاملة:

• Bitcoin Core للشبكة Bitcoin
• Geth أو Parity لـ Ethereum
• Solana Validator لـ Solana
• Cardano Node لـ Cardano

تشغيل العقدة الكاملة يمنح المستخدم أقصى الأمان والخصوصية، حيث يتم التحقق من جميع المعاملات محليًا، دون الحاجة إلى الثقة في الخوادم الخارجية. علاوة على ذلك، فإن المشاركين في الشبكة الذين يقومون بتشغيل العقد الكاملة يساهمون بشكل مهم في صحة ولامركزية سلسلة الكتل.

عقدة خفيفة (Light node)

العقدة الخفيفة (Light node)، المعروفة أيضًا بالعميل الخفيف، هي نسخة مبسطة من العقدة، لا تحتفظ بنسخة كاملة من سلسلة الكتل. بدلاً من ذلك، تقوم بتحميل فقط رؤوس الكتل والمعلومات الأساسية المطلوبة للتحقق من معاملات معينة.

خصائص العقدة الخفيفة:

1. متطلبات نظام منخفضة – يمكن أن تعمل العقدة الخفيفة على أجهزة ذات موارد محدودة، مثل الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية.
   
2. مزامنة سريعة – للبدء، يتطلب الأمر تحميل رؤوس الكتل فقط، مما يجعلها أسرع بكثير من مزامنة العقدة الكاملة.
   
3. نموذج موثوق – تعتمد العقد الخفيفة على العقد الكاملة للحصول على معلومات حول حالة البلوكشين والتحقق من المعاملات.
   
4. مساهمة أقل في أمان الشبكة – لا تشارك العقد الخفيفة في التحقق الكامل من جميع المعاملات، لذلك فإن مساهمتها في أمان الشبكة أقل من تلك العقد الكاملة.
   

وظائف العقدة الخفيفة:

• تحميل والتحقق من عناوين الكتل
• استخدام التحقق المبسط للمدفوعات (SPV، التحقق المبسط للمدفوعات) للتحقق من معاملات معينة
• إنشاء وإرسال معاملات خاصة إلى الشبكة
• رصد عناوين أو عقود ذكية معينة تهم المستخدم

تقنية العمل:

تستخدم العقد الخفيفة طريقة التحقق المبسط للمدفوعات (SPV) التي اقترحها ساتوشي ناكاموتو في المقالة الأصلية حول البيتكوين. تسمح هذه الطريقة بالتحقق مما إذا كانت المعاملة مدرجة في كتلة معينة دون تحميل الكتلة بالكامل:

1. تطلب العقدة من العقد الكاملة إثبات تضمين المعاملة التي تهمها في البلوكشين (يتم ذلك عادةً باستخدام شجرة ميركل).
2. توفر العقدة الكاملة مسار ميركل والذي يثبت أن المعاملة مدرجة بالفعل في كتلة معينة.
3. تتحقق العقدة الخفيفة من هذا الإثبات وتتأكد من وجود المعاملة دون تحميل جميع بيانات الكتلة.

أمثلة على العملاء الخفيفين:

• Electrum للبيتكوين
• Metamask لإيثريوم
• Trust Wallet لسلاسل الكتل المختلفة
• Atomic Wallet للعمليات متعددة العملات

تقدم العقد الخفيفة تسوية جيدة بين الأمان وسهولة الاستخدام. إنها تسمح للمستخدمين العاديين بالتفاعل مع البلوكشين دون الحاجة إلى تخصيص موارد كبيرة للحفاظ على عقدة كاملة.

عقدة تعدين (Mining node)

عقدة التعدين (Mining node) هي نوع متخصص من العقد الكاملة، التي لا تتحقق وتوزع المعاملات فحسب، بل تشارك أيضًا بنشاط في إنشاء كتل جديدة. تلعب هذه العقد دورًا حاسمًا في الشبكات التي تستخدم خوارزمية إجماع إثبات العمل (PoW) مثل البيتكوين، لايتكوين وبعض الشبكات الأخرى.

خصائص عقدة التعدين:

1. متطلبات عالية من القدرة الحاسوبية – يتطلب التعدين الفعال معدات متخصصة، مثل أجهزة ASIC لتعدين البيتكوين أو وحدات معالجة الرسوميات القوية (GPU) لبعض العملات المشفرة الأخرى.
   
2. استهلاك كميات كبيرة من الكهرباء – تتطلب عملية التعدين كميات كبيرة من الطاقة، مما يعد من أبرز التكاليف التشغيلية.
   
3. نموذج تنافسي – يتنافس المعدنون مع بعضهم البعض على حق إنشاء كتلة جديدة والحصول على المكافأة.
   
4. التحفيز المالي – يحصل المعدنون على مكافأة في شكل عملات جديدة ورسوم من المعاملات المضمنة في الكتلة.
   

عملية عمل عقدة التعدين:

1. جمع المعاملات – تجمع عقدة التعدين المعاملات غير المؤكدة من الذاكرة، مع إعطاء الأولوية لتلك التي تقدم رسومًا أعلى.
   
2. إنشاء مرشح للكتلة – تشكل العقدة عنوان الكتلة، متضمنة هاش الكتلة السابقة، الطابع الزمني، هاش ميركل الجذري للمعاملات المختارة وبيانات أخرى ضرورية.
   
3. البحث عن حل – يقوم المعدن بتغيير nonce (عدد لمرة واحدة) في عنوان الكتلة بشكل متكرر وحساب الهش، محاولاً العثور على قيمة يتوافق فيها الهش مع متطلبات صعوبة الشبكة (عادة ما يعني هذا أن الهش يجب أن يكون أقل من قيمة مستهدفة معينة).
   
4. إعلان الحل – عندما يتم العثور على الحل، يعلن المعدن على الفور عن الكتلة الجديدة في الشبكة حتى تتمكن العقد الأخرى من التحقق منها وإضافتها إلى نسخها من سلسلة الكتل.
   
5. الحصول على المكافأة – يحصل المعدن الذي وجد حلاً صالحًا على مكافأة في شكل عملات جديدة (على سبيل المثال، في البيتكوين، تعد هذه المكافأة عن الكتلة) ورسوم عن جميع المعاملات المضمنة في الكتلة.
   

مجمعات التعدين:

بسبب تزايد صعوبة التعدين في الشبكات الشهيرة، غالبًا ما يجتمع عمال التعدين في مجمعات تعدين – مجموعات من المشاركين الذين يدمجون طاقاتهم الحاسوبية ويقسمون المكافأة المستلمة بشكل متناسب مع العمل الحسابي المقدم. هذا يسمح بالحصول على دخل أكثر استقرارًا، على الرغم من أنه أقل مما هو عليه عند اكتشاف الكتلة بشكل فردي.

اعتبارات بيئية:

في السنوات الأخيرة، تم إيلاء اهتمام كبير للتأثير البيئي للتعدين، خاصة في الشبكات ذات الصعوبة الحسابية العالية، مثل البيتكوين. أدى ذلك إلى البحث عن بدائل أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، مثل إثبات الحصة (PoS)، حيث يتم اختيار منشئي الكتل الجديدة بناءً على عدد العملات المحتجزة (المعروفة باسم الستاكينغ)، وليس على أساس القوة الحاسوبية.

أمثلة على برامج التعدين:

• CGMiner و BFGMiner للبيتكوين
• T-Rex و NBMiner لعدة خوارزميات تعدين GPU
• XMRig لMonero

تمثل العقد التعدينية عنصرًا أساسيًا في أنظمة إثبات العمل، مما يضمن أمان الشبكة وتأكيد المعاملات.

كيف تدعم العقد أمان ولامركزية الشبكة؟

دور العقد في لامركزية البلوكشين

تلعب العقد دورًا أساسيًا في ضمان لا مركزية شبكات البلوكشين – واحدة من المبادئ الأساسية التي تميز هذه التقنية عن الأنظمة المركزية التقليدية.

الجوانب الرئيسية لتأثير العقد على اللامركزية:

1. تخزين البيانات الموزعة:
   
   • كل عقدة كاملة تحتفظ بنسخة كاملة من سلسلة الكتل، مما يعني أن البيانات ليست مركزة على خادم واحد أو مجموعة من الخوادم.
   • حتى إذا خرجت جزء كبير من العقد عن الخدمة، ستظل البيانات متاحة من خلال العقد المتبقية.
   • هذا يجعل البلوكشين مقاومًا للرقابة والهجمات الفيزيائية على البنية التحتية.
     
2. التحقق المستقل:
   
   • كل عقدة كاملة تتحقق من جميع المعاملات والكتل بنفسها، دون الاعتماد على الثقة في المشاركين الآخرين في الشبكة.
   • هذا يستثني الحاجة إلى وسطاء موثوقين أو سلطات مركزية.
   • يمكن للمستخدمين أن يكونوا واثقين من صحة البيانات، دون الثقة بأي شخص محدد، بل بالقواعد الخاصة بالبروتوكول.
     
3. التوزيع الجغرافي:
   
   • عادة ما تتوزع العقد حول العالم، في ولايات قضائية وأنظمة سياسية مختلفة.
   • هذا يحمي الشبكة من الهجمات المحلية، وانقطاع الإنترنت، أو القيود القانونية في دول معينة.
   • كلما زاد التوزيع الجغرافي للعقد، زادت مقاومة الشبكة للمشكلات الإقليمية.
     
4. الوصول المفتوح:
   
   • في معظم سلاسل الكتل العامة، يمكن لأي شخص إطلاق عقدة دون الحاجة للحصول على إذن.
   • هذا يقلل من الحواجز أمام المشاركة ويمنع احتكار الشبكة من قبل منظمات معينة.
   • تسهم نموذج المشاركة المفتوحة في زيادة عدد العقد وتعزيز اللامركزية.
     
5. إدارة الإجماع:
   
   • في بعض شبكات البلوكشين، يمكن لمشغلي العقد المشاركة في التصويت بشأن تحديثات البروتوكول أو تغييرات القواعد.
   • هذا يخلق نموذج إدارة لامركزي، حيث تُتخذ القرارات بشكل جماعي.
   • مثال على ذلك هو عملية تفعيل التحديثات اللينة في Bitcoin من خلال إشارة جاهزية العقد.

التحديات التي تواجه اللامركزية:

على الرغم من المزايا، هناك عوامل يمكن أن تحد من اللامركزية:

• الحواجز الفنية – يتطلب إطلاق عقدة كاملة معرفة تقنية معينة وموارد، مما قد يحد من عدد المشاركين.
• الحوافز الاقتصادية – في بعض الشبكات، لا توجد حوافز اقتصادية كافية لإطلاق عقد غير العُقد المؤكدة، مما قد يؤدي إلى قلة عددها.
• تركيز قوة الحوسبة – في شبكات إثبات العمل، يمكن أن يتركز التعدين في أيدي مجموعات أو شركات كبيرة تتمتع بالوصول إلى كهرباء رخيصة.
• حجم سلسلة الكتل – مع زيادة حجم سلسلة الكتل، تزداد متطلبات تخزين البيانات، مما قد يؤدي إلى تقليل عدد العقد الكاملة.

إجراءات لتعزيز اللامركزية:

تتخذ مشاريع البلوكشين إجراءات متنوعة للحفاظ على وتعزيز اللامركزية:

• تطوير تحسينات تقلل من متطلبات الموارد لتشغيل العقدة
• إنشاء برامج مكافآت لتشغيل العقد
• تطوير خوارزميات تعدين مقاومة لتقنيات ASIC لمنع تركيز قوة الحوسبة
• تنفيذ آليات تشجع على التوزيع الجغرافي للعقد

كلما زاد عدد المشاركين المستقلين في تشغيل العقد، أصبحت شبكة البلوكشين أكثر لامركزية واستدامة، مما يتماشى مع المبادئ الأساسية لهذه التقنية.

مبادئ التوافق المدعومة من قبل العقد

الإجماع هو آلية تسمح لجميع العقد في الشبكة اللامركزية بالاتفاق على حالة البلوكشين. تلعب العقدة دورًا حيويًا في الحفاظ على بروتوكولات الإجماع المختلفة لضمان تشغيل النظام بشكل موثوق.

الآليات الأساسية للإجماع في شبكات البلوكشين:

1. إثبات العمل (PoW) – Proof of Work:
   
   • يستخدم في البيتكوين، لايتكوين، دوغكوين وغيرها
   • دور العقد: تتنافس العقد التعدينية في حل المشكلات الرياضية المعقدة التي تتطلب موارد حوسبة كبيرة. تتحقق العقد الكاملة من صحة الحل الذي تم العثور عليه وصلاحية الكتلة الجديدة.
   • الأمان: يعتمد على فرضية أن السيطرة على الجزء الأكبر من قوة الحوسبة للشبكة ليست مجدية اقتصاديًا.
   • تتفق العقد على أن السلسلة الأطول (التي تحتوي على أعظم تعقيد متراكم) هي النسخة الصحيحة من البلوكشين.
     
2. إثبات الحصة (PoS) – Proof of Stake:
   
   • يستخدم في Ethereum 2.0، Cardano، Solana وغيرها
   • دور العقد: يقوم المدققون (نوع خاص من العقد) بتجميد (ستيك) كمية معينة من العملات المشفرة كضمان ويكسبون حق إنشاء الكتل بشكل يتناسب مع حجم حصتهم.
   • الأمان: يعتمد على الحوافز الاقتصادية – يخاطر المدققون بفقدان حصتهم إذا تصرفوا بشكل غير نزيه.
   • تختار النودس السلسلة التي لها أكبر حصة إجمالية من حصة المدققين بوصفها سلسلة صالحة.
     
3. إثبات الحصة المفوض (DPoS) – إثبات الحصة المفوضة:
   
   • يستخدم في EOS
     

الخاتمة

تلعب النودس دوراً حاسماً في تشغيل وأمان أي شبكة بلوكتشين. فهي تضمن سلامة البيانات، وتأكيد المعاملات، واللامركزية، مما يجعلها عناصر لا غنى عنها في نظام التشفير البيئي. فهم مبادئ عمل النودس وأنواعها مهم ليس فقط للمطورين والمدققين ولكن أيضاً للمستثمرين الذين يرغبون في فهم البنية التحتية للأصول الرقمية بشكل أعمق. يتيح اختيار نوع النود الصحيح دعم الشبكة والحصول على مكافآت مقابل النشاط.

لماذا تعتبر النودس مهمة في شبكات البلوكتشين

النودس (العُقد) هي أجهزة كمبيوتر أو أجهزة متصلة بشبكة البلوكتشين وتؤدي وظائف مهمة لاستدامتها وأمانها. تشمل المهام الرئيسية للنودس:

• تخزين نسخة كاملة أو جزئية من البلوكتشين. هذا يضمن أن تاريخ جميع المعاملات يظل متاحاً وغير قابل للتغيير.
  
• تأكيد المعاملات والكتل. تشارك النودس المدققة في الإجماع من خلال التحقق من صحة المعاملات والكتل الجديدة.
  
• توفير اللامركزية. كلما زاد عدد النودس النشطة في الشبكة، انخفض خطر المركزية، مما يجعل الشبكة أكثر مقاومة للهجمات والأعطال.
  

على سبيل المثال، في الشبكات مثل Bitcoin أو Ethereum، تساعد النودس في مزامنة البيانات بين المشاركين وتمنع التكرار في الإنفاق. بفضل النودس، يبقى البلوكتشين مفتوحاً ومحميّاً وشفافاً تماماً.

كيف تختار نوع النود المناسب للمشاركة في الشبكة

تعتمد اختيار نوع النود على أهدافك ومواردك. هناك عدة أنواع أساسية من النودس:

1. النودس الكاملة (Full Node).
   يحتفظون بنسخة كاملة من البلوكشين ويشاركون في التحقق من جميع المعاملات والكتل. هذا هو الخيار الأكثر موثوقية لمن يريد تعزيز أمان الشبكة إلى أقصى حد. ومع ذلك، تتطلب هذه العقد قدرات حسابية كبيرة وذاكرة كبيرة.
   
2. العقد الخفيفة (Light Node أو SPV Node).
   تحتفظ فقط برؤوس الكتل وتطلب المعلومات اللازمة عند الحاجة. هذا الخيار مناسب للمستخدمين الذين لديهم موارد محدودة ويرغبون في التفاعل مع الشبكة دون مزامنة كاملة.
   
3. العقد الرئيسية (Masternode).
   توفر ميزات إضافية للشبكة (مثل المعاملات الفورية، إدارة DAO) وعادة ما تتطلب إيداعًا بالعملة الرقمية الأصلية للشبكة. في المقابل، تحصل العقد الرئيسية على مكافآت، مما يجعلها خيارًا مثيرًا للاهتمام للمستثمرين على المدى الطويل.
   
4. العقد الأرشيفية (Archive Node).
   مخصصة لأولئك الذين يحتاجون إلى الوصول إلى جميع بيانات الشبكة، بما في ذلك جميع الحالات التاريخية للحسابات. مفيدة للمحللين والمطورين.
   

عند اختيار العقدة، من المهم مراعاة:

• حجم التخزين وسرعة الإنترنت;
  
• الميزانية للصيانة والمكافآت المحتملة;
  
• مهاراتك التقنية واستعدادك للإدارة.
  

بالنسبة للمستخدمين المبتدئين، تعتبر العقدة الخفيفة حلاً مثاليًا. أما المشاركون الأكثر خبرة في السوق، الذين يسعون إلى غمر أعمق والحصول على دخل غير مباشر، ينبغي عليهم التفكير في تشغيل عقدة كاملة أو عقدة رئيسية.