سلاسل الكتل الاتحادية (Consortium Blockchains)

أحدثت تقنية البلوكشين تحولاً جذرياً في طرق تخزين البيانات وتبادلها وإدارتها بين المؤسسات عبر أنظمة السجلات الموزعة. ظهرت سلاسل الكتل الاتحادية كحل متميز يجمع بين مزايا الشبكات العامة والخاصة، وتسد الفجوة بينهما. تتناول هذه المقالة المفاهيم الأساسية والخصائص والمزايا والتحديات لسلاسل الكتل الاتحادية (وهي شبكات بلوكشين تعاونية تديرها عدة جهات)، إلى جانب تطبيقاتها العملية في قطاعات مختلفة.

ما هي سلسلة الكتل الاتحادية؟

سلسلة الكتل الاتحادية (وهي شبكة بلوكشين اتحادية)، وتعرف أيضاً بالبلوكشين الاتحادي، تمثل بنية شبكة شبه لامركزية تديرها عدة مؤسسات أو كيانات بشكل مشترك. وتعد نموذجاً وسطياً بين سلاسل الكتل العامة اللامركزية تماماً، والسلاسل الخاصة المركزية بالكامل.

يتم تأسيس سلسلة الكتل الاتحادية عادة عندما تتفق عدة جهات ذات أهداف مشتركة على التعاون ضمن شبكة بلوكشين واحدة. ويتيح هذا التعاون للأعضاء مشاركة قواعد البيانات والمعلومات مع الحفاظ على كفاءة سير العمل، وقابلية التوسع، وحماية البيانات، وبنية واضحة للمساءلة. بخلاف السلاسل العامة التي تتيح المشاركة للجميع، فإن سلاسل الكتل الاتحادية (وهي شبكات بإذن) تتطلب إذناً مسبقاً، أي أن المستخدمين المعتمدين فقط يمكنهم الوصول للشبكة.

ما يميز سلاسل الكتل الاتحادية عن السلاسل الخاصة هو توزيع الصلاحيات بشكل متساوٍ بين الأعضاء. فلا تنفرد أي جهة بالتحكم المطلق، بل يعمل كل عضو كطرف شريك متساوٍ. تدير كل مؤسسة في الاتحاد عقدتها الخاصة على البلوكشين، وتستلزم قرارات العضوية—كإضافة أو إزالة مشاركين—موافقة الجهات المالكة الحالية. وتتيح هذه البنية لكل مؤسسة إدارة عقدتها الخاصة مع إمكانية الوصول ومشاركة البيانات مع أعضاء الاتحاد الآخرين.

خصائص سلسلة الكتل الاتحادية

تجمع سلاسل الكتل الاتحادية (وهي شبكات شبه لامركزية) بين مميزات الشبكات الخاصة والعامة للبلوكشين، لتشكل نموذج تشغيل فريد.

بنية شبه لامركزية

تقع بنية سلاسل الكتل الاتحادية في منتصف الطريق بين المركزية التامة واللامركزية الكاملة. فبينما تعتمد السلاسل الخاصة على إدارة مركزية، وتتبنى السلاسل العامة اللامركزية الصرفة، تحافظ السلاسل الاتحادية على توازن إداري. يدير أعضاء الاتحاد الشبكة بشكل مشترك، ومع قلة عدد العُقد مقارنة بالشبكات التقليدية، يتحقق الإجماع بسرعة وكفاءة أعلى.

تعزيز خصوصية البيانات

بصفتها شبكات بإذن مسبق، توفر سلاسل الكتل الاتحادية حماية قوية للبيانات. يمكن فقط للأعضاء المصرح لهم الوصول إلى الشبكة، ما يضمن بقاء البيانات غير قابلة للتلاعب وآمنة للمشاركين فقط. وإذا وقع خرق أمني، يسهل تحديد مصدره بسبب قلة عدد الجهات التي تملك حق الوصول.

تسريع معالجة المعاملات

يسهم العدد القليل للعُقد في الشبكات الاتحادية مباشرة في زيادة سرعة إجراء المعاملات مقارنة بالسلاسل الخاصة والعامة. وتأتي هذه الكفاءة من تسريع عملية الإجماع بين عدد محدود من المشاركين.

آلية إجماع مشتركة

تتطلب جميع أنواع البلوكشين، ومنها سلاسل الكتل الاتحادية (وهي شبكات تحقق تعاوني)، آليات إجماع فعالة. يقوم "الإجماع المشترك" على اتفاق مجموعة من العُقد الموثوقة حول صحة المعاملات للحفاظ على سلامة الشبكة. وتشمل أبرز آليات الإجماع المستخدمة إثبات السلطة، إثبات التصويت، تحمل الخطأ البيزنطي العملي، وRaft. وتعمل العقود الذكية على أتمتة تنفيذ المعاملات في سلاسل الكتل الاتحادية كما في بقية أنواع البلوكشين.

مرونة في إدارة البيانات

بينما تركز سلاسل الكتل العامة على ديمومة البيانات وعدم قابليتها للتعديل، تمنح الشبكات الاتحادية مرونة أكبر. فبعد التوصل إلى إجماع مشترك، يمكن تعديل البيانات داخل شبكة الاتحاد، ما يسمح بالحفاظ على الشفافية مع القدرة على تصحيح الأخطاء أو الاستجابة للمتغيرات عند الحاجة.

مزايا سلاسل الكتل الاتحادية

يمنح الطابع الهجين لسلاسل الكتل الاتحادية (شبكات تجمع بين مزايا السلاسل الخاصة والعامة) مزايا فريدة للجهات المشاركة.

حماية خصوصية أكبر

يمنع نموذج العضوية المحدودة كشف البيانات للعامة، ما يعزز الخصوصية وأمان البيانات داخل الاتحاد. ويزيد مستوى الثقة بين الأعضاء، إذ يحصل كل مشارك على دور متساوٍ في اتخاذ القرار. يدعم هذا النموذج التعاوني التعاون مع الحفاظ على السرية.

خفض التكاليف التشغيلية

على عكس العديد من شبكات البلوكشين التي تفرض رسوم خدمات أو معاملات، تعمل سلاسل الكتل الاتحادية بدون رسوم على الأعضاء. وتستفيد المؤسسات الصغيرة بشكل خاص من هذا التخفيض، إذ تتيح الوصول لمزايا البلوكشين دون عوائق مالية كبيرة. كما يوزع نموذج البنية التحتية المشتركة التكاليف التشغيلية بين الأعضاء، ما يجعل المشاركة أكثر جدوى اقتصادياً.

تحسين قابلية التوسع

مع قلة عدد العُقد مقارنة بالسلاسل العامة التي تضم آلاف العُقد، تعاني سلاسل الكتل الاتحادية من ازدحام أقل. ويعزز هذا التصميم قابلية التوسع، ما يسمح بكفاءة أعلى في معالجة البيانات وتخزينها مع توسع أنشطة الاتحاد.

مرونة تشغيلية

تتميز سلاسل الكتل الاتحادية (وهي شبكات مؤسسية قابلة للتكيف) بمرونة أكبر من غيرها من أنواع الشبكات. إذ تُمكن آلية الإجماع المشترك من اتخاذ قرارات جماعية حول التعديلات أو التحديثات، وتتيح قلة عدد العُقد تطبيق التغييرات بسرعة مقارنة بالسلاسل العامة.

متطلبات طاقة أقل

يركز استهلاك الطاقة في الشبكات الاتحادية على العمليات الروتينية، دون الحاجة لمهام حسابية كثيفة. وغالباً لا تتطلب آليات الإجماع عمليات تعدين كثيفة الاستهلاك للطاقة، مما يقلل الأثر البيئي والاستهلاك الكلي للطاقة.

سلبيات سلاسل الكتل الاتحادية

رغم مزاياها، تواجه سلاسل الكتل الاتحادية (وهي شبكات اتحادية ذات قيود متأصلة) تحديات وحدود يجب على المؤسسات وضعها في الحسبان.

مخاطر المركزية

يؤدي العدد المحدود للمشاركين إلى جعل سلاسل الكتل الاتحادية أكثر عرضة لمشاكل المركزية. ويقلل هذا من الشفافية مقارنة بالسلاسل العامة. كما أن قلة الأعضاء تزيد من خطر هجمات 51%، إذ يمكن أن يتعاون أكثر من نصف الأعضاء للتحكم في الشبكة.

تعقيد التنفيذ

رغم مزايا شبكة الاتحاد، إلا أن تأسيس سلسلة كتل اتحادية بين عدة جهات عملية معقدة وغالباً مرهقة. إذ يتطلب تنسيق التعاون وتبادل الأفكار والعمل المشترك مواجهة تحديات مثل تباين القدرات التقنية والثقافات المؤسسية والأولويات الاستراتيجية.

الاعتماد على التعاون

يعتمد نجاح سلسلة الكتل الاتحادية على رغبة جميع الأعضاء في التعاون الفعال. في حال رفض بعض الأعضاء التعاون أو نشأت خلافات، قد تتأثر كفاءة الشبكة ونجاحها بالكامل، مما يشكل نقطة ضعف محتملة في النموذج الاتحادي.

أمثلة على سلاسل الكتل الاتحادية

رغم أن سلاسل الكتل الاتحادية (وهي حلول بلوكشين مؤسسية تعاونية) تمثل أحدث أنواع البلوكشين ولا تزال تتطور، إلا أن هناك تطبيقات عملية بارزة لها في قطاعات مختلفة.

Hyperledger

أُطلق Hyperledger من قبل مؤسسة Linux في 2016 كمنصة بلوكشين اتحادية مفتوحة المصدر رائدة. يوفر أدوات وأطر عمل لبناء تطبيقات بلوكشين متعددة القطاعات. تأسس بهيكل حوكمة تقني وتنظيمي يضم 30 شركة مؤسسة، ونما ليستخدمه حالياً العديد من الشركات لتطوير ونشر تطبيقات بلوكشين مخصصة لقطاعاتها.

R3

تأسس اتحاد R3 للبلوكشين عام 2014 عبر تعاون بين تسعة بنوك كبرى، منها Goldman Sachs وCredit Suisse وJP Morgan. طور الاتحاد شبكة Corda للمعاملات المالية الآمنة والشفافة. ويضم الاتحاد اليوم أكثر من 200 مؤسسة مالية تعمل على حلول بلوكشين للقطاع المالي.

Energy Web Foundation

في 2019، أطلقت Energy Web Foundation سلسلة Energy Web Chain كأول منصة بلوكشين مؤسسية مفتوحة المصدر مخصصة لقطاع الطاقة. وتلبي هذه السلسلة (وهي سجل موزع خاص بالقطاع) المتطلبات التنظيمية والتشغيلية والسوقية لمشاركي الطاقة، مقدمة حلولاً مصممة لهذا المجال.

Enterprise Ethereum Alliance

تأسس اتحاد Enterprise Ethereum Alliance (EEA) في 2017 بمشاركة 30 عضواً مؤسساً لتطوير نسخة محسّنة من Ethereum تناسب بيئة الشركات. يضم الاتحاد شركات كبرى مثل Accenture وJ.P. Morgan وMicrosoft، التي تعمل معاً لتكييف Ethereum للتطبيقات المؤسسية.

Global Shipping Business Network

أُطلق Global Shipping Business Network (GSBN) في 2021 من قبل تسعة ناقلين بحريين ومشغلي محطات ليكون اتحاد بلوكشين يركز على سلاسل التوريد. يوفر GSBN حلول برمجيات ومعدات لأعضاء القطاع، ليعملوا على شبكة واحدة تتيح تبادل المعلومات بسرعة وكفاءة عبر تكنولوجيا السجل الموزع.

الخلاصة

تشكل سلاسل الكتل الاتحادية (الجسر بين السلاسل الخاصة والعامة) ابتكاراً محورياً في تقنيات البلوكشين، إذ تسد الفجوة بين السلاسل الخاصة والعامة. ما يجعلها خياراً مثالياً للتعاون بين المؤسسات التي ترغب في الاستفادة من مزايا البلوكشين مع الحفاظ على السيطرة والخصوصية. يسمح النموذج التعاوني للمؤسسات بمشاركة البيانات، وحل التحديات المشتركة، وتحقيق وفورات كبيرة في الوقت والتكاليف.

ورغم أنها حديثة نسبياً، أثبتت سلاسل الكتل الاتحادية نجاحها في عدة قطاعات مثل المالية والطاقة وسلاسل الإمداد. ومع ذلك، يبقى تقييم فعاليتها للاعتماد الواسع مستمراً، خاصة مع التحديات المرتبطة بالتنفيذ والتعاون ومخاطر المركزية.

ومع تطور التقنية وزيادة إقبال المؤسسات على حلول البلوكشين التعاونية، من المتوقع أن تشهد سلاسل الكتل الاتحادية (مستقبل التعاون المؤسسي) تطوراً مستمراً. وقد تعالج الابتكارات المستقبلية القيود الحالية، مع توسيع مجالات الاستخدام. وستلعب هذه السلاسل دوراً رئيسياً في كيفية استفادة المؤسسات من تكنولوجيا السجلات الموزعة لتعزيز الابتكار والكفاءة التشغيلية مستقبلاً.

الأسئلة الشائعة

ما هي مكونات بنية البلوكشين؟

يتكون البلوكشين من كتل مترابطة ببعضها عبر تقنيات التشفير، وتُسجل كل كتلة المعاملات وحالة النظام.

ما هي المكونات الثلاثة الرئيسية لمعضلة البلوكشين؟

المكونات الثلاثة لمعضلة البلوكشين هي: اللامركزية، قابلية التوسع، والأمان. لا يمكن تحقيق أعلى مستوى من كل هذه العناصر معاً في أي نظام بلوكشين.

ما هي سلسلة الكتل العامة؟

سلسلة الكتل العامة هي شبكة مفتوحة لامركزية يتم فيها تخزين وتوزيع البيانات عبر عُقد عامة. يمكن لأي شخص الوصول إلى المعلومات والتحقق منها. تعمل بشفافية كاملة وتتم المصادقة على البيانات من قبل عدة أطراف مشاركة.

ما هو البلوكشين؟

البلوكشين هو سجل رقمي لامركزي يسجل المعاملات بأمان عبر شبكة من الأجهزة. يضمن الشفافية وعدم القابلية للتغيير دون سلطة مركزية، ويعتبر ركيزة العملات الرقمية وتطبيقات عديدة أخرى.