إثبات العمل (Proof of Work) هو آلية إجماع تتنافس فيها الحواسيب على حل أحجية رياضية صعبة، ويكسب الفائز حق إضافة الكتلة التالية من المعاملات. والأحجية لا تخدم أي غرض سوى أنها مكلفة الحل، وهذه الكلفة هي الأمان نفسه.
ومنذ يناير 2009، استخدمها Bitcoin دون أن يُعاد كتابة سجله بنجاح ولو مرة. وكلفة هذا السجل حقيقية: قدّر مؤشر كامبريدج لاستهلاك الكهرباء في Bitcoin (CBECI) طلب الشبكة على الطاقة بنحو 20 غيغاواط في أوائل 2025، بما يعادل نحو 175 تيراواط/ساعة سنوياً.
المشكلة التي يحلها
في غياب سلطة مركزية تقرر، تحتاج الشبكة الموزعة مع ذلك إلى طريقة للاتفاق على أي المعاملات صحيحة.
والسماح للمشاركين بالتصويت يفشل على الفور. فبإمكان أي أحد إنشاء هويات بلا حدود. وإنشاء مليون عقدة زائفة لا يكلف شيئاً، فيصبح التصويت بالهوية تصويتاً لمن يولّد أكثر الهويات. وهذا يُسمى هجوم Sybil.
وإثبات العمل يربط النفوذ بشيء لا يمكن تزييفه. فالأصوات تُوزَّن بالحسابات. والحسابات تكلف كهرباء وعتاداً. وإنتاج مليون هوية زائفة أمر تافه؛ أما إنتاج مليون ضعف من القدرة الحاسوبية فليس كذلك.
كيف يعمل التعدين فعلياً
مهما بدت الأحجية معقدة، فهي بسيطة مفاهيمياً.
يأخذ المعدّنون الكتلة التي يريدون إضافتها، ويدمجونها مع رقم متغير يُسمى nonce، ويمرّرونها عبر دالة تجزئة. والتجزئة (Hash) بصمة أحادية الاتجاه: يسهل حسابها من المُدخل، ويستحيل عملياً عكسها.
وأمام هدف تحدده الشبكة، يجب أن تقع التجزئة الناتجة تحته. ولا توجد طريقة لحساب الـ nonce الصحيح، فيخمّن المعدّنون، مليارات المرات في الثانية، حتى ينتج أحدهم تجزئة مؤهلة.
ومن يجدها يبث الكتلة إلى باقي شبكة البلوكتشين. وتتحقق منها كل عقدة أخرى في جزء من الثانية. وهذا اللاتناظر هو الجزء الأنيق. فالحل يستلزم عملاً هائلاً، والتحقق لا يستلزم شيئاً تقريباً.
وتذهب العملات المُنشأة حديثاً إضافةً إلى رسوم المعاملات في الكتلة إلى الفائز. وعلى Bitcoin تبلغ هذه المكافأة 3.125 BTC بعد التنصيف في أبريل 2024، وستُنصَّف مرة أخرى نحو أبريل 2028.
تعديل الصعوبة
يستهدف Bitcoin كتلة واحدة كل عشر دقائق تقريباً، بغض النظر عن مقدار القدرة الحاسوبية الموجَّهة إليه.
وكل 2,016 كتلة، أي نحو أسبوعين، تقيس الشبكة سرعة وصول تلك الكتل وتعدّل الهدف. فانضمام مزيد من المعدّنين يجعل الأحجية أصعب. وخروج المعدّنين يجعلها أسهل.
وبفضل هذه الآلية، بقيت فترة الكتلة قريبة من عشر دقائق منذ 2009 في حين نمت القدرة الحاسوبية للشبكة بمراتب هائلة. وهي أيضاً السبب في أن استهلاك الطاقة يتبع قيمة المكافأة لا عدد المعاملات: فالمعدّنون ينفقون حتى النقطة التي يتوقف عندها التعدين عن كونه مربحاً.
هجوم الـ 51%
هذه هي الثغرة النظرية، إلى جانب حدودها العملية.
فالسيطرة على أكثر من نصف القدرة الحاسوبية للشبكة تتيح للمهاجم استبعاد معاملات وعكس معاملاته الحديثة، فينفق عملات ثم يعيد كتابة التاريخ ليلغي إنفاقها.
وما لا يستطيع فعله هو سرقة عملات من عناوين أشخاص آخرين، إذ يستلزم ذلك مفاتيح خاصة لا قدرة تجزئة، أو إنشاء عملات خارج جدول الإصدار.
وبالنسبة إلى Bitcoin، يجعل العتاد والكهرباء المطلوبان هذا الأمر غير عقلاني اقتصادياً. فالنجاح سيدمّر على الأرجح قيمة الأصل الذي يُهاجَم. أما شبكات إثبات العمل الأصغر فهي معرضة فعلياً، وقد تعرض عدد منها لهجوم من هذا النوع، لأن استئجار قدرة تجزئة كافية لإغراق شبكة صغيرة أمر ميسور الكلفة.
إثبات العمل مقابل إثبات الحصة
| إثبات العمل | إثبات الحصة | |
|---|---|---|
| من يضيف الكتل | معدّنون يحلون أحجية | مدققون يُختارون جزئياً بشكل عشوائي، بوزن يتبع الحصة |
| كلفة المشاركة | عتاد وكهرباء | رأس مال مقيَّد كحصة |
| استهلاك الطاقة | مرتفع بحكم التصميم | ضئيل |
| كلفة الهجوم | تجاوز قدرة الشبكة الحاسوبية | حيازة حصة كبيرة والمخاطرة بها |
| عقوبة الغش | كهرباء مهدورة | إتلاف الحصة، ويُسمى Slashing |
| تستخدمها | Bitcoin، Litecoin، Dogecoin، Monero | Ethereum منذ سبتمبر 2022، Solana، Cardano، Avalanche |
والجدل الجوهري بينهما يدور حول ما ينبغي أن يسند الأمان. فإثبات العمل يرسّخه في موارد مادية خارج المنظومة. وإثبات الحصة يرسّخه في قيمة الرمز نفسه، وهو ما يعتبره النقاد دائرياً، ويعتبره المدافعون كافياً لأن المهاجمين يدمّرون حصتهم الخاصة.
مسألة الطاقة، بصراحة
التباين الواسع في التقديرات نفسه أمر جدير بالمعرفة.
فمؤشر CBECI الصادر عن كامبريدج ينشر حداً أدنى، وحداً أعلى، وأفضل تقدير، لأن المُدخلات لا يمكن رصدها مباشرة. وكان أفضل تقدير له في أوائل 2025 نحو 175 تيراواط/ساعة سنوياً. وقدّر مسح منفصل أجرته كامبريدج على قطاع التعدين، نُشر في أبريل 2025، نحو 138 تيراواط/ساعة بناءً على النشاط المُبلَّغ عنه. كما راجعت كامبريدج منهجيتها في 2023، فخفّضت تقديرها لعام 2021 من 104 تيراواط/ساعة إلى 89 تيراواط/ساعة بعد أن وجدت أن افتراضات العتاد الأقدم قد بالغت في تقدير الاستهلاك.
ونقطتان دقيقتان تضيعان في معظم التغطيات. استهلاك الطاقة يحدده معدل الهاش وقيمة المكافأة، لا عدد المعاملات، ولذلك فإن رقم «الطاقة لكل معاملة» الشائع الاقتباس ليس مقياساً ذا معنى. والمعدّنون يسعون إلى أرخص كهرباء متاحة، وهذا يعني غالباً توليداً معزولاً أو فائضاً كان سيبقى بلا استخدام.
ولا شيء من ذلك يجعل الاستهلاك صغيراً. لكنه يجعل المقارنات المبسّطة مضلِّلة.
موقع mb.io من ذلك
إثبات العمل يؤمّن الأصل. أما الحصول على وصول منظَّم إليه فمسألة أخرى.
mb.io هي منصة منظَّمة لتداول العملات الرقمية في السوق الفوري، مدعومة من MultiBank Group، وهي مؤسسة مالية تأسست عام 2005 وتخدم أكثر من 2 مليون عميل في أكثر من 100 دولة.
- منظَّمة من قِبل VARA في الإمارات وAUSTRAC في أستراليا
- تقييم أمني 10/10 من Hacken، وهي جهة مستقلة لتدقيق أمن البلوكتشين
- حفظ أصول بمعايير مؤسسية عبر تقنية MPC مدعومة من Fireblocks، مع فصل أموال العملاء
- قائمة أصول منتقاة بعناية، فلا تحتاج إلى تصفية آلاف الرموز للوصول إلى ما يستحق التداول
- الشراء والبيع والمقايضة في ثلاث خطوات، من التسجيل حتى الشراء
- دعم عملاء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، على الويب وعلى تطبيقي iOS وAndroid
افتح حسابك وابدأ التداول على mb.io.
الأسئلة الشائعة
كيف يؤمّن إثبات العمل شبكة بلوكتشين؟
بجعل إنتاج الكتل مكلفاً. فإعادة كتابة التاريخ تستلزم إعادة العمل الحاسوبي لكل كتلة لاحقة بأسرع مما تنتج به بقية الشبكة كتلاً جديدة، وهذا يكلف أكثر مما قد يعيده الهجوم واقعياً.
لماذا يستهلك إثبات العمل هذا القدر من الكهرباء؟
لأن الكلفة هي آلية الأمان نفسها لا أثراً جانبياً. فالصعوبة تتعدل بحيث ينفق المعدّنون جماعياً حتى النقطة التي يتوقف عندها التعدين عن كونه مربحاً، وهذا يربط الاستهلاك بقيمة المكافأة.
ما هو هجوم الـ 51%؟
السيطرة على أكثر من نصف القدرة الحاسوبية للشبكة، بما يسمح للمهاجم بعكس معاملاته الحديثة واستبعاد معاملات الآخرين. ولن يتيح له ذلك السرقة من عناوين أخرى أو إنشاء عملات خارج الجدول المحدد.
هل إثبات الحصة أفضل من إثبات العمل؟
لكل منهما مقايضات مختلفة. فإثبات الحصة يستخدم جزءاً بسيطاً من الطاقة ويربط الأمان بقيمة الرمز نفسه. أما الموارد المادية الخارجية عن المنظومة فهي ما يرسّخ فيه إثبات العمل الأمان. وأيهما أفضل يتوقف على ما تعتقد أن الأمان ينبغي أن يستند إليه.
كم من الطاقة يستهلك Bitcoin فعلياً؟
التقديرات متباينة. فأفضل تقدير لمؤشر CBECI الصادر عن كامبريدج كان نحو 175 تيراواط/ساعة سنوياً في أوائل 2025، في حين قدّره مسح قطاعي منفصل أجرته كامبريدج بنحو 138 تيراواط/ساعة. والمُدخلات لا يمكن رصدها مباشرة، ولهذا تنشر المصادر الموثوقة نطاقات.
أي العملات الرقمية تستخدم إثبات العمل؟
Bitcoin وLitecoin وDogecoin وMonero بين الأكبر منها. وقد استخدمه Ethereum حتى سبتمبر 2022 وهو يعمل الآن بإثبات الحصة.
ما هو تعديل الصعوبة؟
الآلية التي تحافظ على استقرار أزمنة الكتل. فـ Bitcoin يعيد حساب هدف الأحجية كل 2,016 كتلة، أي نحو أسبوعين، فيجعلها أصعب عند انضمام قدرة حاسوبية أكبر وأسهل عند خروجها.
