كيف يحافظ البيتكوين على أمنه؟

منذ نشأته في 1 نوفمبر 2008، استمر البيتكوين، الذي تبلغ قيمته الآن أكثر من 700 مليار دولار، في العمل لمدة 13 عامًا، وقد دفع نموه القوي خلال السنوات الماضية به إلى النجومية. بالنسبة للمؤسسات العادية، تزداد احتمالية الهجمات الإلكترونية وتكاليف الصيانة مع زيادة حجم البيانات. لكن يبدو أن هذا لا ينطبق على البيتكوين اللامركزي ذو الشفرة المصدرية المفتوحة. فكيف يضمن أمن عملياته؟ من يقوم بصيانة شبكة البيتكوين؟ هل واجهت شبكة البيتكوين أي مشاكل أمنية أو اختراقات خلال تاريخها الطويل؟

دعونا نلقي نظرة على الشفرة المصدرية المفتوحة للبيتكوين.

بعد إصدار الورقة البيضاء للبيتكوين في 1 نوفمبر 2008، بدأ ساتوشي ناكاموتو في تطوير برمجيات لتنفيذ قواعد الورقة البيضاء للبيتكوين، وفي يناير 2009، قام بتجميع أول كتلة وحصل على مكافأة قدرها 50 بيتكوين. منذ ذلك الحين، ظهرت العملة المشفرة رسميًا كعملة رقمية، وبدأت شبكتها في جذب انتباه الجمهور. ولكن المفاجئ للجميع أنه في شبكة ناكاموتو، يمكن تعديل الشفرة المصدرية، وكذلك معايير مكافأة الإصدار الأولي. حسناً الآن، قد تسأل، ألا يعني ذلك أنه يمكن تزوير كمية البيتكوين؟ وإذا كان يمكن تغيير المعايير، فهل يعني ذلك أن التضخم يمكن أن يحدث في أي وقت؟

لماذا لم يقم أحد فعلياً بتعديل الرقم؟ لأن مثل هذا الجهد سيذهب سدى!

يعتمد البيتكوين وتشغيل شبكته على آلية إجماع، وفقط عندما يوافق الجميع على القواعد التأسيسية يمكن أن يرتفع سعره. فقط بناءً على إجماع الإصدار الثابت لـ 21 مليون بيتكوين، سيكون المعدنون على استعداد لبذل الجهد في تعدين الكتل. إذا تغيرت القواعد، يجب التوصل إلى إجماع جديد. إذا لم يقبل أحد القواعد الجديدة ولم يقم أحد بالتعدين وفقاً للقواعد الجديدة، فلن يكون للعملة المشفرة أي قيمة.

الآن قد تسأل، في تاريخ البيتكوين، هل كانت هناك أي تغييرات مقترحة للقواعد وصلت إلى الإجماع؟

وفي الواقع، كانت هناك. مع زيادة قبول البيتكوين على نطاق واسع، أصبح حد حجم الكتلة وسلبية القدرة على معالجة سبع معاملات فقط في الثانية أكثر وضوحاً مع مرور كل يوم. في يوليو 2017، ظهر فريقان لحل مشكلة الازدحام على شبكة البيتكوين. دعا فريق إلى الاحتفاظ بحجم الكتلة 1M واعتماد الشاهد المنفصل والتوسع غير المباشر وشبكة البرق لتحويل الضغط، بينما دعا الآخر إلى التوسع المباشر لسعة الكتلة. ونتيجة لذلك، اتبعت شبكة البيتكوين النهج الأول، بينما انفصل الأخير عن البيتكوين لإنشاء بيتكوين كاش.

لذلك، نظرياً، يمكن لأي شخص تعديل الشفرة والقواعد، ولكن في الواقع، إذا لم يوافق أحد على التغييرات، سيكون التعديل غير شرعي. وإذا تمت الموافقة على خطة التعديل جزئياً فقط، فإن الطريقة الوحيدة للاستمرار في المخطط هي فصله عن شبكة البيتكوين وإنشاء سلاسل وعملات جديدة. لذلك، على الرغم من أنه نظرياً يمكن تعديل معايير إصدار البيتكوين، لا يمكن لأحد تعديلها فعلياً.

إذن، دعونا نناقش، هل واجهت شبكة البيتكوين أي مشاكل أمنية؟ وبما أنه لا يوجد تحكم مركزي في البيتكوين، من يحافظ على أمن شبكته؟

في حين لا يوجد تحكم مركزي في شبكة البيتكوين، يتم الحفاظ على أمن شبكتها وإصلاح الأخطاء البرمجية والتحديثات من قبل فريق التطوير الأساسي. فريق التطوير الأساسي ليس شركة مركزية تقليدية ولكنه منظمة غير ربحية تتكون من مطورين أساسيين ومجتمع تطوير البيتكوين مع العديد من المساهمين قصيري المدى. في الواقع، كانت هناك ثغرات أمنية في شبكة البيتكوين، خاصة في الأيام الأولى، ولكن تم إصلاحها جميعاً من قبل هذه المنظمة.

على سبيل المثال، عانى البيتكوين من أخطر خلل في حادثة تجاوز القيمة في 15 أغسطس 2010 عندما اكتشف مطور أن كتلة بيتكوين تحتوي على معاملتين بإجمالي 184.4 مليار بيتكوين، والتي تجاوزت رقابة النظام الأصلي. كاد هذا الخلل المذهل أن يدمر البيتكوين، حيث كان إجمالي المعروض 21 مليون فقط في ذلك الوقت. أدت الـ 184.4 مليار بيتكوين الإضافية التي ظهرت من العدم إلى تحطيم أساس الثقة في البيتكوين. لو بقي هذا الخلل دون إصلاح، لتبخرت قيمة البيتكوين بالكامل على الفور.

بعد الكشف العلني عن الخلل، اتخذ المطورون الأساسيون إجراءً فورياً. قاموا بمسح سجلات المعاملات البالغة 184.4 مليار، وأصدروا البيتكوين 0.3.1، وأصلحوا الخلل من خلال التفرع اللين في غضون 5 ساعات فقط. القاعدة المحدثة قضت على جميع حوادث تجاوز القيمة إلى الأبد. منذ ذلك الحين، رأينا بعض الأخطاء البسيطة في البيتكوين، ولكن تم إصلاحها جميعاً.

ما الذي يجعل البيتكوين قادراً على إصلاح الأخطاء بهذه السرعة؟

بالإضافة إلى الاكتشاف السريع وإصلاح الأخطاء من قبل المطورين الأساسيين، سبب آخر هو مساحة الإصلاحات التي توفرها شبكة قاعدة تأكيد البيانات للعملة، وهي قاعدة السلسلة الأطول. أي أن العقدة يمكن أن تحصل على مكافآت فقط عندما يتم الاعتراف بعملها من قبل العقد الأخرى. كلما زاد الاعتراف الذي تتلقاه العقدة لعملها، كلما أنتجت سلسلة أطول، وزادت المكافآت من التعدين على تلك السلسلة. على العكس من ذلك، مع قلة الاعتراف، تصبح السلسلة أقصر وتقل المكافآت.

إصلاح الأخطاء في البيتكوين هو عملية حيث تنمو السلاسل الجيدة لتصبح سلاسل طويلة مع زيادة الاعتراف، وتتحول السلاسل السيئة إلى سلاسل قصيرة ويتم التخلص منها. لذلك، على الرغم من أن شفرة شبكة البيتكوين مفتوحة المصدر، فإن أمن التشغيل ليس مصدر قلق. لا يهم كثيراً من سيغير القواعد أو الشفرة لأن المفتاح يكمن في الاعتراف.

هنا يأتي سؤال آخر. هل يجعل اعتماد قاعدة السلسلة الأطول البيتكوين عرضة لهجوم 51٪؟ هل يمكن لشخص ما مجرد شن هجمات ضد شبكة البيتكوين وحتى تدميرها طالما لديه 51٪ من معدل التجزئة؟

دعونا نفهم الآن ما هو هجوم 51٪. تخيل أن الجميع يقومون بالتعدين على نفس السلسلة في البداية. ولكن عندما يمتلك شخص ما أكثر من 51٪ من معدل التجزئة، يمكنه بدء سلسلة جديدة ستتفوق على السلسلة الأصلية. استناداً إلى قاعدة السلسلة الأطول، ستحل السلسلة الجديدة محل القديمة لتكون السلسلة الرئيسية، وستصبح جميع سجلات المعاملات على السلسلة القديمة غير صالحة نتيجة لذلك.

كيف يمكن أن يكون 51٪ من معدل التجزئة هجوماً؟

بعد إنفاق جميع عملاتهم وتسجيل النفقات على السلسلة القديمة، سيقوم الأفراد الذين يمتلكون 51٪ من معدل التجزئة بإعادة بدء التعدين على السلسلة الجديدة (السلسلة الجديدة لا تحتوي على سجل العملات المنفقة). سيتجاوز طول السلسلة الجديدة طول السلسلة القديمة، التي ستصبح غير صالحة، وكذلك النفقات المسجلة فيها. هذا يعني أن العملات المنفقة لا تزال موجودة. هذا هو ما يُعرف بـ "هجوم الإنفاق المزدوج". تخيل الوضع حيث يمكن للآخرين إنفاق عملاتهم بشكل متكرر، بينما عملاتك الخاصة تأتي وتذهب دائماً. هل ستتمسك بهذه العملة المشفرة؟ بالتأكيد لا.

لذلك، بمجرد حدوث هجوم إنفاق مزدوج، ستتضرر مصداقية العملة المشفرة بشكل كبير. وإذا كان هناك هجوم لا يمكن منعه، فسيكون نهاية العملة لأنها غير آمنة على الإطلاق. هل تعرض البيتكوين لمثل هذا الهجوم المخيف بنسبة 51٪ على أي حال؟

الإجابة هي لا. لماذا؟

تطور البيتكوين ليصبح عملاقاً. سيكلف الكثير للحصول على 51٪ من معدل التجزئة، في حين أن المكاسب لن تكون متناسبة مع الهجوم. حتى إذا كان لدى شخص ما 51٪ من معدل التجزئة لشن هجوم، يمكنه فقط القيام بشيئين إضافيين: 1) تعديل سجلات معاملاته الخاصة، مثل الدفع المزدوج؛ 2) منع تأكيد جزء أو كل المعاملات. بالقيام بذلك، لا يمكنه توليد البيتكوين من العدم، ولا يمكنه تعديل عدد البيتكوين المولدة في كل كتلة. ستكون صفقة سيئة على أي حال.

بالإضافة إلى ذلك، يمتلك البيتكوين طبقة ثانية من الحماية - العقد الكاملة.

هذا يعني أنه حتى إذا كانت هناك معدلات تجزئة خبيثة، سيكون من الصعب تدمير شبكة البيتكوين. بمجرد أن تحتوي شبكة البيتكوين على معدلات تجزئة متمردة تحاول تغيير إجماع البيتكوين، يمكن لشبكة البيتكوين المكونة من عقد كاملة رفض هذه المعاملات. لذلك، البيتكوين محصن تقريباً من هجوم 51٪. كلما نمت شبكة البيتكوين، قلت احتمالية حدوث الهجوم.

بالإضافة إلى ذلك، يواجه البيتكوين أيضاً ثغرات مثل سرقة العقد الخبيثة للأصول من شبكة البرق وهجمات Dos. في تحديث الإصدار في 2019، أطلقت شبكة البرق آلية عقاب الاحتيال باستخدام بروتوكول RSMC لإصلاح الثغرات. بمجرد اكتشاف قيام قرصان بسرقة الأموال على شبكة البرق، سيفقد ليس فقط الأموال المسروقة، ولكن أيضاً جميع الأموال في القنوات ذات الصلة.

الملخص

للتلخيص، ما يحافظ على استقرار شبكة البيتكوين لفترة طويلة ليس الشبكة نفسها، التي ليست مثالية بعد كل شيء، ولا الحصانة من الاختراقات، ولكن آلية الإجماع الخاصة بها، وقاعدة السلسلة الأطول، والعقد الكاملة، والمصدر المفتوح للبيتكوين الأساسي الذي يدعم تنفيذ شبكة البيتكوين. كل هذه الأمور مجتمعة شجعت العديد من المطورين على إصلاح الثغرات طواعية لجعل شبكة البيتكوين ذاتية الإصلاح ومقاومة للهجمات.