ما المقصود بالرقم التسلسلي (nonce) في مجال العملات الرقمية؟

ببساطة، فإن الرقم التسلسلي (nonce) في عالم العملات الرقمية هو رقم يتم استخدامه مرة واحدة بطريقة محددة للغاية داخل البلوكشين. ويمكنك اعتبارها رمزًا فريدًا لمرة واحدة يلعب دورًا رئيسيًا في إضافة بيانات جديدة إلى البلوكشين. ففي معظم شبكات البلوكشين، بما في ذلك Bitcoin، يساعد الرقم التسلسلي (nonce) في حل اللغز المعقد الذي يسمح بإنشاء كتل جديدة. ولكن إليك الأمر - لست بحاجة إلى أن تكون عبقريًا في الرياضيات أو خبيرًا تقنيًا لفهم الأساسيات. ويعد الرقم التسلسلي (nonce) جزءًا من كيفية بقاء البلوكشين آمنة، والتأكد من أن جميع المعاملات صالحة وأن الشبكة تعمل بسلاسة.

في هذه المقالة، سنشرح الرقم التسلسلي (nonce)، وأنواع الرقم التسلسلي (nonce) المختلفة، ودوره في التعدين والأمان.

ملخص

• يعد الرقم التسلسلي (nonce) عاملًا أساسيًا يضبطه المُعدِّنون لتأمين وإضافة كتل جديدة إلى البلوكشين.

• يعد الرقم التسلسلي (nonce) رقمًا فريدًا يستخدم لحل ألغاز المسائل الرياضية المعقدة.

• يساعد المُعدِّنون في التحقق من صحة المعاملات والحفاظ على أمان شبكة البلوكشين من خلال ضبط الرقم التسلسلي (nonce).

• تعمل الأرقام التسلسلية على تأمين شبكات البلوكشين من خلال جعل كل كتلة مجزأة بشكل فريد ومقاومة للتلاعب.

ما هو الرقم التسلسلي (nonce)؟

الرقم التسلسلي (nonce) هو رقم عشوائي أو شبه عشوائي يتم إنشاؤه بواسطة مُعدِّن عند إنشاء كتلة جديدة في شبكة البلوكشين. ويشير مصطلح الرقم التسلسلي (nonce) إلى "رقم يستخدم مرة واحدة فقط". ومن غير المستغرب أن يتم استخدام رقم الرقم التسلسلي (nonce) مرة واحدة فقط. وهذا منطقي بسبب المسائل الرياضية الصعبة التي تنطوي عليها عملية التعدين ومتطلبات إضافة كتل جديدة إلى شبكة البلوكشين.

وتلعب المسائل الرياضية في عملية التعدين ومتطلبات إضافة كتل جديدة دورًا رئيسيًا في الأداء العام لشبكة البلوكشين. وتعد الأرقام التسلسلية (nonces) جزءًا مهمًا من آلية إجماع إثبات العمل (PoW) وتستخدم على نطاق واسع في العديد من منصات شبكة البلوكشين، مثل Bitcoin.

ما آلية عمل الرقم التسلسلي (nonce) في التعدين؟

عند تعدين العملات الرقمية مثل Bitcoin، يتم تضمين الرقم التسلسلي (nonce) في رأس الكتلة كجزء من البيانات. وسيقوم المُعدِّن بتجزئة معلومات رأس الكتلة ومحاولة إنشاء تجزئة تلبي هدف صعوبة الشبكة. فإذا كانت قيمة التجزئة السداسية عشرية أقل من أو تساوي صعوبة الهدف، فإن المُعدِّن نجح في تعدين كتلة جديدة وإضافتها إلى البلوكشين.

وسيبدأ المُعدِّن بعد ذلك في حساب الكتلة التالية. وتستمر قيمة الرقم التسلسلي (nonce) في التغير، وتزداد وحدة واحدة في كل مرة، حتى يتم العثور على قيمة تجزئة تلبي الشرط. ويستهلك العثور على التركيبة الصحيحة من الرقم التسلسلي (nonce) وقيم الكتلة الأخرى الكثير من قوة الحوسبة، مما يجعل نموذج إثبات العمل (PoW) طريقة تعدين مكثفة حسابيًا.

ويُعد الرقم التسلسلي (nonce) أحد المتغيرات القليلة القابلة للتعديل التي يمكن للمُعدِنين تغييرها لتوليد تجزئة تلبي المتطلبات. وفي الوقت نفسه، يلعب الرقم التسلسلي (nonce) أيضًا دورًا في المساعدة في تأمين شبكة البلوكشين.

كيف يدعم الرقم التسلسلي (nonce) أمان شبكة البلوكشين؟

تلعب قيمة الرقم التسلسلي (nonce) أيضًا دورًا في أمان شبكة البلوكشين. وإليك كيفية مساعدته في أمان.

ضمان الأمان

• يضمن الرقم التسلسلي (nonce) الأمان والسلامة لشبكة البلوكشين.

• يمثل الرقم عنصرًا أساسيًا في تنفيذ خوارزمية إجماع وفق نموذج إثبات العمل (PoW).

• من خلال تحديد المسائل الحسابية المعقدة، يساعد الرقم التسلسلي (nonce) في التحقق من صحة تاريخ المعاملات ويمنع الإنفاق المزدوج.

مقاومة محاولات العبث والاحتيال

• إن عشوائية الرقم التسلسلي (nonce) تجعل حسابات التجزئة غير متوقعة، مما يزيد من مقاومة محاولات العبث والاحتيال.term=fraud" title="">fraud.

• أي تغيير في بيانات الكتلة (بما في ذلك الرقم التسلسلي (nonce)) يؤدي إلى قيمة تجزئة جديدة، مما يجعل التلاعب غير ممكن حسابيًا.

مقاومة الهجمات الضارة

• يجعل الرقم التسلسلي (nonce) هجمات إعادة التشغيل (إعادة استخدام المعاملات القديمة) والمعاملات المزورة صعبة التنفيذ.

• يضيف الرقم التسلسلي (nonce) تكلفة حسابية، مما يحسن الحماية ضد هجمات Sybil (إنشاء العديد من الهويات المزورة للتحكم في الشبكة).

ما هو الفرق بين الرقم التسلسلي (nonce) والتجزئة (hash)؟

هناك بعض الاختلافات الرئيسية التي يجب معرفتها بين الرقم التسلسلي (nonce) والتجزئة (hash).

التجزئة

التجزئة هي مثل "بصمة" البيانات - إنها ناتج ثابت الحجم يتم إنشاؤه بواسطة دالة تجزئة بناءً على بيانات الإدخال. وتنتج مدخلات البيانات المختلفة قيم تجزئة فريدة، مما يسمح بالتحقق من سلامة البيانات وفرادتها. وباختصار، تُستخدم التجزئات للتحقق من صحة البيانات وتحديدها.

الرقم التسلسلي (Nonce)

الرقم التسلسلي (nonce) هو رقم خاص يستخدم في آلية إثبات العمل لإنشاء تجزئة تلبي متطلبات محددة. ويعمل المُعدن على تعديل قيمة الرقم التسلسلي (nonce) لتوليد تجزئة تلبي معايير التعدين المطلوبة، أو بعبارة أخرى، هدف الصعوبة.

ما هي الأنواع المختلفة من الرقم التسلسلي (nonce)؟

يمكن تصنيف الرقم التسلسلي (Nonce) حسب استخداماتها المحددة. وهناك نوعان من الرقم التسلسلي (nonce).

الرقم التسلسلي (nonce) للمعاملات

• قيمة فريدة لكل معاملة داخل شبكة البلوكشين.

• يضمن التفرد ويمنع التكرار.

• تزيد كل معاملة جديدة من قيمة الرقم التسلسلي (nonce) لتجنب إعادة إرسال أو استلام نفس المعاملة عدة مرات.

الرقم التسلسلي (nonce) للكتلة

• قيمة تضاف إلى رأس الكتلة أثناء عملية التعدين.

• يقوم المُعدنِّون بضبط الرقم التسلسلي (nonce) للكتلة من خلال تجربة قيم مختلفة حتى يجدوا تجزئة صالحة تلبي هدف الصعوبة.

الأرقام التسلسلية (nonces) في التشفير والأمان وسوء الإدارة

إلى جانب شبكات البلوكشين، فإن الأرقام التسلسلية (nonces) لها استخدامات في مجالات التشفير والأمن السيبراني الأخرى.

بروتوكولات أمان الشبكة

تُستخدم الأرقام التسلسلية (nonces) لمنع هجمات إعادة التشغيل وحماية سلامة البيانات من خلال إنشاء قيم فريدة لكل معاملة.

بروتوكولات التشفير

تُعد الأرقام التسلسلية (nonces) عناصر أساسية في منع هجمات إعادة التشغيل وتمكين التفاعلات والمعاملات الآمنة.

الأرقام التسلسلية (nonces) لأمن البلوكشين

تُدخل الأرقام التسلسلية (nonces) عنصرًا من العشوائية، مما يجعل من الصعب التنبؤ بقيمة تجزئة الكتلة، وبالتالي تحسين تدابير الدفاع ضد الهجمات والاحتيال.

سوء إدارة الأرقام التسلسلية (nonces)

على الرغم من أن الأرقام التسلسلية (nonces) تشكل جزءًا لا يتجزأ من أمان شبكات البلوكشين، إلا أنها معرضة لسوء الإدارة، مما قد يؤدي إلى مشكلات أمنية، مثل ما يلي.

هجوم إعادة استخدام الأرقام التسلسلية (nonces)

في حال إعادة استخدام رقم تسلسلي (nonce) في عملية التشفير، فقد يؤدي ذلك إلى تعريض الأمان للخطر. ويجب أن تتأكد البروتوكولات من أن كل رقم تسلسلي (nonce) فريد ولا يمكن التنبؤ به.

هجمات الأرقام التسلسلية (nonces) المتوقعة

إذا كان المهاجم قادرًا على التنبؤ بالرقم التسلسلي (nonce)، فيمكنه التلاعب بالتشفير. ويُعد استخدام أداة توليد الأرقام التسلسلية (nonces) الآمنة أمرًا ضروريًا لمنع هذا النوع من الهجمات.

بروتوكولات الأمان

يجب أن تتضمن بروتوكولات التشفير آليات للكشف عن الأرقام التسلسلية (nonces) المعاد استخدامها ورفضها، مما يضمن أمانًا قويًا للنظام.

الختام

يُعد الرقم التسلسلي (nonce) عنصرًا أساسيًا في التشفير الذي يحمي أمان وموثوقية شبكات البلوكشين مثل Bitcoin. ومن خلال العمل كعنصر عشوائي في عملية التعدين، يساعد الرقم التسلسلي (nonce) في حماية البلوكشين من محاولات الاختراق ويدعم عملية الإجماع بين المشاركين.

كما أن معرفة الدور الذي يؤديه الرقم التسلسلي (nonce) في تكنولوجيا البلوكشين يساعدك على فهم طريقة عمل شبكات البلوكشين وكيف يوفر الحماية من الهجمات الضارة.

هل ترغب في معرفة المزيد عن أساسيات تكنولوجيا التشفير؟ اطلع على دليلنا الإرشادي حول تكنولوجيا المعرفة الصفرية (ZK)، واقرأ عن معضلة البلوكشين.