شبكة البيتكوين: كيف تعمل وتعمل؟

تعتبر شبكة بيتكوين نظامًا عالميًا لامركزيًا، تم تصميمه لدعم العملة المشفرة التي تحمل نفس الاسم. تم تقديم مفهومها في عام 2008 في الورقة البيضاء التي نُشرت تحت اسم مستعار ساتوشي ناكاموتو، وفي عام 2009 تم إطلاق الشبكة مع إصدار برمجيات مفتوحة المصدر. تجمع هذه البنية بين مزيج فريد من التقنيات، بما في ذلك التشفير، والأنظمة الموزعة، والحوافز الاقتصادية، مما يسمح لها بالعمل دون إدارة مركزية. دعونا نتناول هيكلها ومبادئ عملها والعناصر الرئيسية التي تضمن موثوقيتها وشعبيتها.

الجوانب الأساسية لشبكة البيتكوين

شبكة البيتكوين تتكون من العديد من العقد (نود)، والتي تمثل أجهزة كمبيوتر تعمل تحت إدارة برنامج خاص. هذه العقد تخزن نسخة كاملة من البلوكشين - السجل العام الذي يحتوي على معلومات حول جميع المعاملات التي تم إجراؤها على الإطلاق. البلوكشين في جوهره سلسلة من الكتل، حيث تتضمن كل كتلة قائمة من المعاملات وهاش تشفير للكتلة السابقة. هذه الهندسة المعمارية توفر مقاومة للتلاعب: أي محاولة لتغيير البيانات في واحدة من الكتل ستضر بسلامة السلسلة بأكملها، مما سيتم اكتشافه على الفور من قبل العقد الأخرى.

تنتشر المعاملات في شبكة البتكوين بين العقد في الوقت الحقيقي. عند إرسال البتكوينات، تنتشر المعلومات حول ذلك عبر الشبكة، وتقوم العقد بالتحقق منها باستخدام طرق التشفير. تتضمن عملية التحقق تأكيد وجود أموال كافية لدى المرسل وحقه في استخدامها (، وهو ما يتم تأمينه بتوقيع رقمي تم إنشاؤه باستخدام المفتاح الخاص ). بعد التحقق، تدخل المعاملات في ما يسمى بحوض الذاكرة (mempool)، حيث تنتظر الإدراج في كتلة جديدة.

تعدين وتأكيد العمل

العملية الرئيسية في شبكة البيتكوين هي التعدين - الآلية التي تسمح بإضافة كتل جديدة في سلسلة الكتل. عمال المناجم هم المشاركون في الشبكة الذين يستخدمون معدات متخصصة لحل مسائل رياضية معقدة تُعرف باسم إثبات العمل (proof-of-work). تتمثل المهمة في البحث عن قيمة معينة، عند إضافتها إلى بيانات الكتلة، تُنتج هاش يحتوي على عدد معين من الأصفار في البداية. تتطلب هذه العملية موارد حسابية كبيرة واستهلاك طاقة، مما يجعلها مكلفة، ولكن هذا هو ما يضمن أمان الشبكة.

عندما ينجح المعدن في حل المشكلة، يضيف كتلة جديدة إلى البلوكشين ويتلقى مكافأة على شكل بيتكوين جديدة ( حتى سبتمبر 2025، ستكون 3.125 BTC لكل كتلة بعد الهالفينغ في عام 2024 ) بالإضافة إلى الرسوم على المعاملات المضمنة. بعد ذلك، تقوم جميع العقد في الشبكة بتحديث نسخها من البلوكشين، وتبدأ العملية من جديد. متوسط ​​وقت إنشاء الكتلة حوالي 10 دقائق، وهو ما يحدده بروتوكول البيتكوين ويدعمه تعديل الصعوبة التلقائي.

الشبكة الرئيسية بِت (Mainnet)

عندما تثار مسألة شبكة البيتكوين، يكون الجواب واضحًا: يعمل البيتكوين في شبكته الأساسية، المعروفة باسم mainnet. هذه هي البنية التحتية الرئيسية حيث تحدث جميع المعاملات الحقيقية باستخدام البيتكوين الحقيقي. توجد أيضًا شبكات اختبار (testnet)، المستخدمة من قبل المطورين للتجارب، لكنها لا ترتبط بالنشاط الاقتصادي الحقيقي. شبكة بلوكتشين البيتكوين هي نفس mainnet، التي تحتوي على جميع تاريخ المعاملات منذ إطلاقها في عام 2009.

المحافظ والعناوين

للتفاعل مع شبكة بِتكوين، يستخدم المستخدمون محافظ رقمية - برامج أو أجهزة تخزن المفاتيح الخاصة والعامة اللازمة لإرسال واستقبال بِتكوين. توفر المحافظ الشائعة، مثل Gate Wallet، واجهة مريحة للعمل مع العملات المشفرة. تدعم Gate Wallet بِتكوين مباشرة، مما يسمح للمستخدمين بتخزين وإرسال واستقبال BTC.

تقوم كل محفظة بإنشاء عناوين فريدة لاستقبال البيتكوين. تمثل هذه العناوين سلاسل من الرموز تبدأ بـ «1» (صيغة تقليدية)، «3» (توقيع متعدد) أو «bc1» (SegWit – صيغة محسّنة تقلل من الرسوم وتعزز الكفاءة). على سبيل المثال، قد يبدو العنوان هكذا: 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa. عند إرسال البيتكوين، يحدد المستخدم عنوان المستلم، وتتحقق الشبكة وتؤكد المعاملة.

صعوبة التعدين

صعوبة التعدين هي معلمة تحدد مدى صعوبة العثور على كتلة جديدة. يتم ضبطها تلقائيًا كل 2016 كتلة ( تقريبًا كل أسبوعين )، بحيث يظل متوسط وقت إنشاء الكتلة حوالي 10 دقائق. إذا كان المعدنون يجدون كتلًا بسرعة كبيرة ( على سبيل المثال، بسبب زيادة القدرة الحاسوبية )، تزداد الصعوبة؛ إذا تباطأ العملية، تنخفض.

بحلول سبتمبر 2025، بلغت صعوبة شبكة البتكوين حوالي 113.7575 تريليون (T). تعكس هذه النسبة النمو الهائل في قوة الحوسبة للشبكة منذ إنشائها. تظهر البيانات التاريخية زيادة أسية في الصعوبة منذ عام 2009، وهو ما يرتبط بزيادة عدد المعدنين وتطور المعدات مثل ASIC ( الدوائر المتكاملة المتخصصة ).

ستحدث التعديل التالي في الصعوبة بعد دورة أخرى من 2016 بلوك، ويمكن التنبؤ بقيمتها من خلال تحليل سرعة التعدين الحالية ومعدل الهاش.

معدل التجزئة وأمان الشبكة

معدل الهاش هو القوة الحسابية الإجمالية لشبكة البيتكوين، ويقاس بالهاشات في الثانية (H/s). كلما زاد معدل الهاش، زادت الحسابات التي يتم تنفيذها للبحث عن كتل جديدة، وأصبح من الصعب على المهاجم السيطرة على الشبكة (ما يسمى هجوم 51٪). اعتبارًا من سبتمبر 2025، يبلغ معدل الهاش حوالي 789.68 إكزاهاش في الثانية (EH/s). هذه رقم ضخم، يوضح حجم الشبكة.

تظهر الرسوم البيانية التاريخية لمعدل التجزئة نموًا مستدامًا على مر السنين، وهو ما يرتبط بزيادة عدد المعدنين وتحسين التكنولوجيا. كما أن معدل التجزئة العالي يعني أيضًا ارتفاع استهلاك الطاقة: تستهلك شبكة بِتكوين كمية كبيرة من الكهرباء، مما يصبح غالبًا موضوعًا للنقاش في سياق البيئة.

المعاملات والرسوم

تمثل المعاملات في شبكة البيتكوين تحويلات للقيمة بين العناوين. تتكون كل معاملة من مدخلات (بِت تُستخدم و مخرجات )بِت تُرسل إلى المستلم أو تُعاد إلى المُرسل كفكة (. لتأكيد حق الملكية، يقوم المُرسل بتوقيع المعاملة بمفتاحه الخاص.

يقوم المعدّنون بإدراج المعاملات في الكتل، مفضلين تلك التي يدفع المستخدمون مقابلها عمولات أعلى. تعتمد العمولات على حجم المعاملة بالبايتات والازدحام الحالي للشبكة. اعتبارًا من سبتمبر 2025، يبلغ متوسط العمولات حوالي 15 دولارًا، على الرغم من أن القيم الدقيقة قد تختلف.

ازدحام الشبكة

تتحدد ازدحام شبكة البيتكوين بعدد المعاملات غير المؤكدة في مجموعة الذاكرة )mempool( وقيود حجم الكتلة البالغة 1 ميغابايت )على الرغم من أن تطبيق SegWit زاد من السعة الفعالة(. خلال فترات النشاط العالي، مثل أثناء القفزات الحادة في الأسعار أو الهالفينغ، قد يمتلئ mempool، مما يؤدي إلى تأخيرات وزيادة في الرسوم.

بحلول سبتمبر 2025، تُظهر الشبكة حمولة ديناميكية، مع ذروات في فترات النشاط السوقي العالي.

مستويات وحلول إضافية

بجانب الشبكة الرئيسية، توجد حلول من المستوى الثاني مثل Lightning Network، التي تسمح بإجراء معاملات سريعة ورخيصة خارج البلوكشين الرئيسي، مع الحفاظ على الأمان. توسع هذه التقنيات من إمكانيات الشبكة، مما يجعلها أكثر قابلية للتوسع.

الخاتمة

تعتبر شبكة البيتكوين نظامًا معقدًا، لكنه مصمم بشكل عبقري، يجمع بين اللامركزية، والتشفير، والحوافز الاقتصادية. إنها توفر معاملات آمنة وشفافة بدون وسطاء، وتدعم قوتها ملايين العقد وعمال المناجم في جميع أنحاء العالم. إن فهم كيفية عملها هو المفتاح لاستخدام البيتكوين بفعالية كأداة لحفظ القيمة، أو التحويلات، أو الاستثمارات.