تعريف العمليات الحسابية

ما هي الحوسبة؟

الحوسبة هي عملية تحويل المدخلات وفق قواعد محددة لإنتاج نتائج يمكن التحقق منها وتكرارها. في البلوكشين، لا تقتصر الحوسبة على تنفيذ الشيفرة على جهاز واحد، بل هي عملية منسقة حيث تنفذ عدة عقد التعليمات نفسها وتتوصل إلى إجماع حول النتائج.

في الحوسبة التقليدية، تشبه الحوسبة تشغيل جدول بيانات لجمع الأرقام. أما على البلوكشين، فهي أشبه بتدقيق عام: كل عقدة تنفذ البرنامج نفسه، ولا تُسجل الحالة على السلسلة إلا إذا توصلت جميع العقد إلى النتيجة نفسها. هذا يضمن الثقة والشفافية.

كيف تختلف الحوسبة على البلوكشين عن الحوسبة التقليدية؟

الاختلافات الجوهرية بين الحوسبة على البلوكشين والحوسبة التقليدية هي "التنفيذ الموزع، القابلية للتحقق، ونموذج الرسوم". تركز الحوسبة التقليدية على السرعة والخصوصية، بينما تمنح الحوسبة على البلوكشين الأولوية للاتساق وقابلية التحقق، مع تنظيم الرسوم لاستهلاك الموارد.

أبرز الفروقات:

• بيئة التنفيذ: تعمل التطبيقات التقليدية على أجهزة أو خوادم خاصة، بينما تتم الحوسبة على البلوكشين عبر عقد متزامنة في شبكة عامة.
• نموذج التكلفة: كل تعليمة في البلوكشين تتطلب رسمًا (Gas) لمنع إساءة استخدام الموارد؛ أما الحوسبة التقليدية فلا تفرض رسومًا على كل تعليمة غالبًا.
• الكمون ومعدل النقل: يجب على البلوكشين انتظار تجميع وتأكيد المعاملات، وتكون السرعة محدودة بآلية الإجماع وحجم الكتلة؛ بينما يمكن للحوسبة التقليدية إرجاع النتائج في الوقت الفعلي.
• الشفافية وقابلية التدقيق: العمليات الحسابية على السلسلة متاحة للجميع ويمكن التحقق منها، بينما تكون سجلات وبيانات الأنظمة التقليدية تحت سيطرة مالكيها غالبًا.

كيف تنفذ عقد البلوكشين الحوسبة؟

تشمل عملية الحوسبة على البلوكشين إرسال المستخدمين للمعاملات، ثم تتحقق العقد من الشيفرة وتنفيذها، وتصل الشبكة إلى إجماع قبل تحديث الحالة العامة.

الخطوة 1: إرسال المعاملة من المستخدم. تحتوي المعاملة على "دالة العقد الذكي، والمعاملات، ودفع Gas" — أي أنها تطلب من النظام "تشغيل هذا البرنامج".

الخطوة 2: تجميع المعاملات من قِبل العقد. العقد هي أجهزة تدعم الشبكة وتختار المعاملات الصالحة لإدراجها في الكتل المرشحة.

الخطوة 3: تنفيذ شيفرة العقد الذكي من قبل العقد. في Ethereum، على سبيل المثال، تقوم EVM (Ethereum Virtual Machine) بمعالجة الشيفرة الثنائية خطوة بخطوة، وتحتسب تغييرات الحالة وسجلات الأحداث.

الخطوة 4: تحقق الإجماع في الشبكة. يحدد الإجماع كيف تتفق الشبكة على الكتلة الصحيحة والنتائج السليمة. من الآليات الشائعة PoW (إثبات العمل) وPoS (إثبات الحصة). هذه الآليات تحدد صحة النتائج.

الخطوة 5: تحديث الحالة وإتاحتها للاستعلام. عند تأكيد الكتلة، تُسجل النتائج على السلسلة، وتحدّث جميع العقد نسخها، ويمكن لأي شخص التحقق من النتائج.

لماذا تتطلب عمليات الحوسبة في العقود الذكية Gas؟

تتطلب عمليات العقود الذكية Gas لأن الشبكة تحتسب وقت وحدة المعالجة المركزية، وعمليات التخزين، وغيرها من الموارد لمنع إساءة الاستخدام. يعمل Gas كعداد الأجرة — تدفع حسب الاستهلاك، وتتغير الأسعار حسب ازدحام الشبكة.

لتقدير تكلفة الحوسبة للمعاملة تقريبيًا:

1. قيّم تعقيد الدالة. العمليات مثل القراءة/الكتابة على الحالة، الحلقات، أو إنشاء العقود تستهلك Gas أكثر.
2. تحقق من سعر Gas الحالي. تحدد الأسعار بالعرض والطلب، وترتفع أثناء الازدحام.
3. حدد حد Gas المناسب. حد Gas هو الحد الأقصى الذي ترغب في دفعه؛ إذا كان منخفضًا جدًا تفشل العملية، وإذا كان مرتفعًا فهو سقف فقط—not الاستهلاك الفعلي.

في Ethereum، توصي المحافظ عادة بمعلمات Gas؛ وعند التفاعل مع تطبيقات لامركزية معقدة، من الأفضل تخصيص Gas إضافي.

ماذا لو كانت الحوسبة على السلسلة بطيئة؟ كيف تساعد Layer 2؟

عند ازدحام الشبكة الرئيسية أو ارتفاع الرسوم، يمكن نقل معظم العمليات الحسابية إلى Layer 2، مع نشر النتائج أو الإثباتات الموجزة فقط على الشبكة الرئيسية. تعمل Layer 2 كقناة تسريع مرتبطة بالسلسلة الرئيسية، مما يقلل التكاليف ويرفع معدل النقل.

أبرز نماذج الحوسبة في Layer 2:

• Optimistic Rollups: تُعتبر النتائج صحيحة افتراضيًا مع فترة للطعن. إذا تم الطعن، تُعاد العمليات على الشبكة الرئيسية. المزايا: رسوم منخفضة؛ العيوب: الانتظار لفترة الطعن.
• Zero-Knowledge Rollups (ZK Rollups): تُولّد إثباتات رياضية للنتائج؛ تتحقق الشبكة الرئيسية من الإثباتات فقط. المزايا: تأكيد سريع وأمان قوي؛ العيوب: توليد الإثباتات يتطلب قدرة حسابية كبيرة.

تشير الإحصائيات الأخيرة إلى زيادة مستمرة في معاملات Layer 2 — ما يعكس نقل العمليات الحسابية الثقيلة خارج السلسلة مع إبقاء التحقق على السلسلة.

ما الذي تقدمه الحوسبة عديمة المعرفة؟

الحوسبة عديمة المعرفة تتيح إثبات صحة النتائج "دون الكشف عن تفاصيل العملية". يمكن تشبيهها بضغط عملية واجب منزلي طويلة في ورقة إجابة قابلة للتحقق — حيث تكتفي الشبكة الرئيسية بفحص الإجابة.

الفوائد:

• الخصوصية والامتثال: المدخلات تبقى خاصة بينما يمكن التحقق من الصحة على السلسلة — مثالي للبيانات الحساسة.
• القابلية للتوسع والأداء: الشبكة الرئيسية تتحقق فقط من الإثباتات بينما تتم العمليات الثقيلة خارج السلسلة — مما يزيد معدل النقل الكلي.
• القابلية للتجميع: يمكن تنفيذ مهام معقدة مثل الذكاء الاصطناعي أو النمذجة المالية خارج السلسلة، مع تقديم الإثباتات على السلسلة للتحقق — مما يجمع بين الثقة والكفاءة.

كيف تفصل التطبيقات اللامركزية بين الحوسبة والتخزين؟

التصميم الشائع للتطبيقات اللامركزية هو "الحالة الحرجة والحوسبة القابلة للتحقق على السلسلة، والعمليات الحسابية الثقيلة والملفات الكبيرة خارج السلسلة".

الأساليب العملية:

• تنفيذ المنطق الأساسي (مثل تحويل الأصول، قواعد التصفية، التصويت في الحوكمة) على السلسلة، حيث تتطلب هذه العمليات إمكانية التدقيق العام.
• نقل العمليات الحسابية المكثفة (مثل معالجة الصور أو الذكاء الاصطناعي أو المحاكاة) خارج السلسلة؛ ثم تُرسل النتائج إلى السلسلة عبر oracles، التي تعمل كجسور تربط البيانات الخارجية بالبلوكشين.
• تخزين الملفات الكبيرة في شبكات تخزين لامركزية مثل IPFS أو خدمات مماثلة؛ مع تسجيل الهاش فقط على السلسلة للتحقق من عدم التلاعب.

هذا التصميم يحقق توازنًا بين الأمان والكفاءة في التكاليف.

ما هي العمليات في Gate التي تشمل الحوسبة على السلسلة؟

عند استخدام ميزات البلوكشين في Gate، هناك عدة خطوات تؤدي إلى تنفيذ عمليات حسابية على السلسلة، مثل الإيداع والسحب، التفاعل مع التطبيقات اللامركزية، وإدارة حسابات العقود الذكية.

الخطوة 1: الإيداع إلى عنوان على السلسلة. عنوان الإيداع الذي ينشئه Gate يستقبل تحويلك؛ وتتحقق عقد الشبكة من المعاملة وتحدّث رصيدك عند تأكيدها في كتلة.

الخطوة 2: السحب إلى عنوان خارجي. عند تقديم طلب سحب، يُنفذ تحويل على السلسلة — يستهلك Gas وينتظر التأكيد. راقب ازدحام الشبكة والرسوم.

الخطوة 3: التفاعل مع العقود. استخدامك لحسابات العقود المدعومة من Gate أو ربط محفظة خارجية للتفاعل مع التطبيقات اللامركزية يؤدي إلى تنفيذ عقد ذكي. العمليات المعقدة (مثل سك NFT أو استراتيجيات DeFi المتقدمة) تستهلك Gas أكثر عادة.

نصائح الأمان:

• حدد معلمات Gas بعناية لتجنب فشل أو تأخير المعاملات.
• احذر من عروض "Gas مجانية" أو "رسوم منخفضة جدًا" — فقد تكون محاولات تصيد احتيالي.
• ابدأ بمبالغ صغيرة قبل الكبيرة؛ تحقق دائمًا من مصادر العقود وطلبات الأذونات.

ما هي أهم المخاطر الأمنية المرتبطة بالحوسبة؟

تنشأ المخاطر غالبًا من أخطاء منطق العقد، أو التلاعب بترتيب التنفيذ، أو إعداد الرسوم بشكل غير صحيح.

المخاطر الشائعة:

• أخطاء المنطق: مثل هجمات إعادة الدخول التي تحدث عندما يُستدعى العقد مرة أخرى قبل اكتمال التنفيذ السابق، مما يسبب عدم اتساق الحالة. من التدابير الوقائية استخدام نمط "التحقق-التأثير-التفاعل" ومكتبات مدققة.
• ترتيب التنفيذ وMEV: قد يعيد المعدنون أو المدققون ترتيب المعاملات لتحقيق أرباح إضافية (MEV). من وسائل الحد استخدام قنوات معاملات خاصة أو تأخير الكشف عن المعلومات الحساسة.
• سوء إعداد Gas: حد Gas المنخفض يوقف التنفيذ؛ أما الأسعار المرتفعة جدًا فتسبب هدرًا للأموال. استخدم توصيات المحافظ وزدها قليلًا أثناء الازدحام.
• الصلاحيات الزائدة: توقيع موافقات غير محدودة قد يسمح للعقود بنقل أصولك دون علمك. امنح الأذونات الضرورية فقط وقم بإلغائها بانتظام.

كيف تتكامل هذه النقاط الرئيسية؟

في البلوكشين، الحوسبة قابلة للتحقق وموزعة ومنظمة عبر الرسوم — حيث تنفذ العقد منطق العقود الذكية بشكل جماعي وتُسجل النتائج في الحالة بعد الإجماع. لتقليل التكاليف والكمون، تُنقل العمليات الحسابية الثقيلة إلى Layer 2 أو خارج السلسلة، مع استخدام إثباتات عديمة المعرفة للتحقق من الصحة على الشبكة الرئيسية. يجب أن يوازن تصميم التطبيقات بين "الحوسبة الموثوقة على السلسلة" و"المعالجة الفعالة خارج السلسلة"، والانتباه لرسوم Gas، والصلاحيات، والمخاطر أثناء التفاعلات مثل الإيداع أو السحب أو استدعاء العقود في Gate. فهم هذه المفاهيم يساعدك على التخطيط للأداء والكفاءة والأمان في Web3.

الأسئلة الشائعة

لماذا الحوسبة على البلوكشين مكلفة؟

الحوسبة على البلوكشين مكلفة لأن كل عملية يجب أن تتحقق منها وتخزنها جميع عقد الشبكة. بخلاف الحوسبة التقليدية التي تعتمد على خادم واحد، يضمن البلوكشين اللامركزية وعدم القابلية للتغيير، ما يرفع التكاليف. رسم Gas الذي تدفعه على Gate يعكس هذه الحوسبة الموزعة.

لماذا تستغرق معاملتي وقتًا طويلاً لتأكيدها على السلسلة؟

تعتمد سرعة المعاملة على البلوكشين على ازدحام الشبكة وفترات إنتاج الكتل. فمثلًا، تنتج Bitcoin كتلة كل 10 دقائق، وEthereum كل 12 ثانية — ما يحدد أقصى أوقات التأكيد. إذا كانت الشبكة مزدحمة، قد توضع معاملتك في قائمة الانتظار؛ حاول التنفيذ خارج أوقات الذروة أو استخدم رسوم Gas أعلى للتسريع.

ما الفرق بين إثباتات عديمة المعرفة والحوسبة التقليدية؟

إثباتات عديمة المعرفة هي عمليات حسابية متخصصة تتيح إثبات صحة المعلومات دون الكشف عن البيانات الأساسية. تتطلب العمليات التقليدية إتاحة جميع المدخلات والإجراءات، بينما تكشف إثباتات عديمة المعرفة فقط النتائج والتحقق منها. يتيح ذلك معاملات تحافظ على الخصوصية — وهي تقنية خصوصية أساسية في البلوكشين.

لماذا الحوسبة خارج السلسلة مع التحقق على السلسلة أسرع؟

تتم الحوسبة خارج السلسلة على خوادم تقليدية بسرعة وتكلفة منخفضة، مع نشر النتائج فقط على السلسلة للتحقق. هذا هو مبدأ حلول Layer 2: معالجة جماعية على سلاسل جانبية أو شبكات ثانوية مع إرسال النتائج دوريًا إلى السلسلة الرئيسية. يدعم Gate عدة شبكات Layer 2 ليتمكن المستخدمون من الموازنة بين السرعة والأمان حسب الحاجة.

كيف يمكن للمستخدمين العاديين فهم منطق الحوسبة على البلوكشين؟

تخيل الحوسبة على البلوكشين كتصويت جماعي حيث يتحقق الجميع من العملية والنتيجة، فلا مجال للغش. ابدأ بتعلم "آليات الإجماع" (كيفية التوصل للاتفاق)، ثم "العقود الذكية" (قواعد التنفيذ الذاتي)، ثم "رسوم Gas" (دفع أجر العقد لتشغيل الأوامر). تجربة هذه المفاهيم عمليًا من خلال معاملات Gate هي أسرع طريقة للتعلم.