كيف يُعاد بناء البلوكشين لعصر الكم

صُممت شبكات البلوكشين في الأصل حول فكرة تبدو بسيطة بشكل مخادع: توزيع دفتر الأستاذ عبر العديد من الحواسيب، ربط سجلاته تشفيرياً، وجعل التغييرات غير المصرح بها صعبة للغاية. هذا الأساس جعل بيتكوين (BTC ) ممكنًا، لكنه لم يُصمم لدعم كل دفعة، وتطبيق مالي، وهوية رقمية، وسير عمل مؤسسي يطمح إليه المطورون الآن.

تُجري دراسة قُبلت مؤخرًا في مجلة ICT Express¹ فحصًا لكيفية تطور بنية البلوكشين استجابةً لذلك. بعد فحص 830 وثيقة، احتفظ الباحثون بـ125 ورقة تغطي البُنى التشفيرية الأساسية، وآليات التوافق، وأنظمة التوسع، وتقنيات الخصوصية، ومخاطر الأمان الناشئة.

الصورة الناتجة ليست مجرد بلوكشينات أسرع. تستبدل الصناعة تدريجيًا التصاميم الأحادية المكوّن بمكونات متخصصة يمكنها معالجة المعاملات، والتحقق من النتائج، والحفاظ على الخصوصية، وحماية السجلات ضد التهديدات المتغيرة. قد يحدد هذا التحول ما إذا كان البلوكشين سيظل تقنية مالية متخصصة أو سيصبح بنية تحتية متينة لاقتصاد رقمي أوسع بكثير.

لماذا تواجه بلوكشينات الجيل الأول حدودًا هيكلية

عادةً ما تطلب البلوكشينات التقليدية من العديد من العقد تكرار نفس العمل. هذه الازدواجية تجعل الشبكة صعبة التلاعب، لكنها أيضًا تقيد معدل النقل وتزيد من متطلبات الحوسبة. مع زيادة النشاط، قد يواجه المستخدمون رسومًا أعلى، وأوقات تسوية أطول، وتنافسًا على مساحة الكتل المحدودة.

يخلق هذا المعضلة المألوفة للبلوكشين: تحسين القابلية للتوسع دون إضعاف الأمان أو اللامركزية بشكل جوهري. لا توجد بنية تقضي على هذا التوازن تمامًا. بل تقسم الأنظمة الأحدث المسؤوليات بحيث يمكن تحسين كل مكوّن لمهمة معينة.

هذا واضح بالفعل في توسع بروتوكولات الطبقة الثانية لتوسيع إيثيريوم (ETH ). بدلاً من إجبار البلوكشين الأساسي على تنفيذ كل إجراء، تعالج أنظمة الطبقة الثانية النشاط بشكل منفصل وتُرسل البيانات المضغّطة أو الأدلة التشفيرية إلى الشبكة الأساسية.

تحدد الورقة عدة تقنيات تشكّل هذه المرحلة المعمارية القادمة:

• تجميعات الطبقة الثانية وقنوات الحالة
• بلوكشينات معيارية وتقسيم إلى شظايا
• تنفيذ المعاملات المتوازية
• إثباتات المعرفة الصفرية
• أنظمة تشفير ما بعد الكم

غالبًا ما تُناقش هذه التطورات بشكل مستقل. وتظهر أهميتها الأكبر عندما تُنظر إليها كجزء من نفس التحول. ينتقل البلوكشين بعيدًا عن الشبكات التي تقوم بكل شيء وإلى أنظمة مُجمّعة من طبقات أمان، وتنفيذ، وتسوية، وتوافر البيانات قابلة للتشغيل البيني.

شبكات الطبقة الثانية تنقل العمل بعيدًا عن السلسلة الأساسية

تحسّن شبكات الطبقة الثانية السعة دون الحاجة إلى أن يعالج البلوكشين الأساسي كل معاملة مباشرةً. تجمع التجميعات (Rollups) عدة معاملات معًا، وتنفّذها بعيدًا عن الطبقة الأساسية، ثم تنشر المعلومات أو الدليل الناتج مرة أخرى إليها. تسمح قنوات الحالة للمشاركين بتبادل التحديثات الموقعة بشكل خاص واستخدام البلوكشين الرئيسي أساسًا لفتح أو إغلاق القناة.

يمكن لهذا أن يقلل الازدحام والرسوم مع الحفاظ على الصلة بأمان الشبكة الأساسية. كما يخلق تبعيات جديدة. يجب على المستخدمين مراعاة موثوقية المتسلسل، أمان الجسر، أنظمة الأدلة، ضوابط التحديث، وما إذا كان النشاط الذي يحدث على الطبقة الثانية يفيد في النهاية الشبكة الأساسية.

يمكن ملاحظة التحول في OP Stack، الذي يفصل وظائف مثل التنفيذ، والتسوية، والتسلسل، وتوافر البيانات. في مقابلة حديثة مع Securities.io، وصفت مؤسسة Optimism جينغلان وانغ كيف أن بنية البلوكشين المعيارية تسمح بتكوين أو تحديث المكوّنات الفردية دون إعادة بناء شبكة كاملة.

هذا أكثر من تحسين تقني. قد تسمح البنية التحتية المعيّرة للأعمال بنشر سلاسل مخصصة للتطبيقات دون تجميع كل مكوّن من بائعين غير مرتبطين. سيبدأ تطوير البلوكشين في التشبه بالحوسبة السحابية، حيث تختار المؤسسات الخدمات وفقًا للأداء، والأمان، والمتطلبات التنظيمية بدلاً من بناء المجموعة الكاملة بأنفسهم.

تحوّل البلوكشينات المعيارية العمارة إلى سوق

تجمع البلوكشين الأحادي المكوّن التنفيذ، والتوافق، والتسوية، وتوافر البيانات ضمن نظام واحد. تفصل البلوكشين المعيارية بعض أو كل هذه الوظائف. قد تنفّذ طبقة واحدة العقود الذكية، وتوفر أخرى بيانات المعاملات، وتقدم طبقة ثالثة التسوية النهائية.

يمكن لهذا التقسيم تحسين الكفاءة لأن كل طبقة تُصمم لتعامل عبء عمل أضيق. يتبع التقسيم إلى شظايا (sharding) مبدأً مشابهًا عبر تقسيم معالجة الشبكة وتخزينها إلى مجموعات أصغر تعمل بشكل متوازي. تذهب محركات التنفيذ المتوازية خطوة أبعد عبر تحديد المعاملات المستقلة التي يمكن معالجتها في آنٍ واحد.

تقارن الورقة النهج المعمارية الرئيسية كما يلي:

تُدخل المعيارية مخاطرها الخاصة. إذا احتاجت عدة طبقات لإكمال معاملة، فإن موثوقية النظام ككل لا تتجاوز موثوقية تفاعلها. قد يؤدي فشل في توفر البيانات أو الجسر أو الترتيب أو التحقق من البرهان إلى تقويض تطبيق آمن بخلاف ذلك. لذا يجب على المستثمرين تجنب الافتراض بأن معدل المعاملات النظري الأعلى ينتج تلقائياً شبكة أقوى.

إثباتات المعرفة الصفرية تربط الخصوصية بالقابلية للتوسع

تسمح إثباتات المعرفة الصفرية لطرف ما بإثبات صحة بيان دون الكشف عن المعلومات الأساسية. قد يثبت المستخدم أن معاملة ما تتبع قواعد الشبكة أو أن رصيده كافٍ دون الكشف عن تفاصيل كل حساب.

في أنظمة البلوكشين، تُعالج هذه القدرة مشكلتين في آن واحد. يمكنها حماية المعلومات الحساسة مع السماح بتمثيل العديد من المعاملات خارج السلسلة عبر برهان مضغوط. تُعد zk‑SNARKs وzk‑STARKs من أشهر التطبيقات، رغم أن توليد البرهانات قد يتطلب موارد حوسبة كبيرة وهندسة تشفير دقيقة.

تمتد العواقب إلى ما هو أبعد من خصوصية العملات الرقمية. لا يمكن للمؤسسات وضع معلومات العملاء أو البيانات الطبية أو التجارية السرية على دفتر أستاذ مفتوح القراءة لمجرد أن الدفتر مقاوم للعبث. قد تسمح عملية التحقق التي تحافظ على الخصوصية للمنظمات بإثبات الامتثال أو الهوية أو الملكية أو صحة المعاملة دون كشف البيانات المستخدمة للوصول إلى ذلك الاستنتاج.

يجعل ذلك تقنية المعرفة الصفرية جسرًا محتملاً بين التحقق العام وسرية المؤسسات. المعيار المهم لن يكون فقط عدد المعاملات التي يعلن عنها الشبكة. ستُحدد تكلفة توليد البرهان، ووقت التحقق، وقابلية التفاعل، وأمان التنفيذ أي الأنظمة يمكنها دعم تبني عملي.

الحوسبة الكمومية تُحدث خطر انتهاء صلاحية التشفير

سجلات البلوكشين دائمة، لكن الخوارزميات التشفيرية التي تحميها لا تُضمن أن تظل آمنة إلى الأبد. تستخدم العديد من الشبكات توقيعات رقمية تعتمد على المنحنيات الإهليلجية لتأكيد الملكية وتفويض المعاملات. قد يُهدد كمبيوتر كمومي قادر بما فيه الكفاية في النهاية الافتراضات الرياضية التي تستند إليها هذه التوقيعات.

هذا لا يعني أن الحواسيب الكمومية قادرة حالياً على الاستيلاء على أصول البلوكشين على نطاق واسع. بل يعني أن الشبكات تحتاج إلى مسار ترحيل موثوق قبل وصول تلك القدرة. التحدي أصعب للبلوكشين لأن العناوين القديمة والمفاتيح العامة والعقود الذكية والمعاملات المسجلة بشكل دائم قد تظل مكشوفة طويلاً بعد إدخال خوارزمية جديدة.

لقد تجاوز الانتقال النظرية في الأمن السيبراني التقليدي. أتمت المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في الولايات المتحدة وضع معايير ما بعد الكم الأولية واختارت HQC كخوارزمية تشفير احتياطية. يجب الآن على مطوري البلوكشين النظر في مرونة التشفير: القدرة على استبدال الخوارزميات دون تجزئة الشبكة أو حجب المستخدمين عن أصولهم أو إبطال البرمجيات القائمة.

تناقش الورقة النهج القائمة على الشبكات، والهاش، والشفرة، وغيرها من أساليب ما بعد الكم. كل منها يطرح مقايضات تتعلق بحجم التوقيع، والحوسبة، والتخزين، والتوافق. وبالتالي قد لا تكون الاستراتيجية الفائزة ترحيلًا عالميًا فوريًا. قد تحدد الشبكات أولاً الحسابات المكشوفة، وتُدخل عناوين مقاومة للكم اختيارية، وتُنشئ آليات لنقل الأصول بأمان قبل أن تصبح التوقيعات القديمة عرضة للتهديد.

المنافسة الحقيقية تنتقل من السلاسل إلى المكدسات

أهم استنتاج في الورقة هو أن مقارنة سلاسل الكتل بناءً على عدد المعاملات في الثانية أصبحت أقل فائدة. أصبحت الأداء تعتمد بشكل متزايد على مجموعة كاملة قد تشمل طبقة تنفيذ، مُسلسل، مولد إثبات، خدمة توفر البيانات، جسر، شبكة تسوية، ونظام مفاتيح تشفير.

هذا يغيّر طريقة تقييم المستثمرين للقطاع. يمكن للشبكة جذب النشاط دون خلق قيمة دائمة لرمزها. قد تعتمد طبقة أسرع اقتصادياً على شبكة أخرى للتسوية. قد يكتسب النظام المعياري مرونة بينما يضيف مخاطر الحوكمة والتشغيل البيني. قد تكون ادعاءات الأمان ضد الكم غير مكتملة إذا استمرت المحافظ أو الجسور أو المدققون أو العناوين القديمة في استخدام تشفير معرض للخطر.

من المرجح أن تكون أقوى المنصات هي تلك التي تجمع بين الأداء التقني والحكم الموثوق، والهجرة الآمنة، وأدوات المطورين، والتوافق مع المتطلبات التنظيمية. تصبح الهندسة معمارية منتجًا، لكن الاعتمادية التشغيلية ستحدد ما إذا كان ذلك المنتج يمكنه الانتقال من التجربة إلى بنية تحتية حيوية.

الاستثمار في بنية البلوك تشين التحتية للجيل التالي

إن التقاء تصميم البلوك تشين المعياري والأمان القابل للكم يخلق انتقالًا طبيعيًا من الأصول الرقمية إلى تكنولوجيا المؤسسات. يمكن للمستثمرين الباحثين عن تعرض في الأسواق العامة النظر في IBM، مع الأخذ في الاعتبار أنه يجب اعتبارها شركة تكنولوجيا متعددة المجالات وليس مجرد شركة بلوك تشين متخصصة.

يُبنى عمل IBM في مجال البلوك تشين حول Hyperledger Fabric، إطار عمل مؤسسي مرخص يتيح مكونات معيارية، ضوابط هوية، قنوات خاصة، وتوافق إجماعي قابل للتكوين. تتماشى هذه الخصائص مع حجة الورقة القائلة بأن النشر العملي يجب أن يوازن بين القابلية للتوسع، الخصوصية، التشغيل البيني، الحوكمة، والأمان بدلاً من تعظيم مقياس واحد.

تعمل الشركة أيضًا على تطوير أنظمة الحوسبة الكمومية بينما تساعد المؤسسات على إعداد بنيتها التحتية الحالية للأمان ما بعد الكم والمرونة التشفيرية الأمن ما بعد الكم والمرونة التشفيرية مما يمنحها صلة بالفرصة والتهديد المذكورين في الدراسة.

بالنسبة للمستثمرين، الفرضية ليست أن يصبح البلوك تشين مصدرًا رئيسيًا لإيرادات IBM بحد ذاته. الحجة الأكثر دفاعًا هي أن المؤسسات التي تتبنى دفاتر الأستاذ الموزعة، الأصول الرقمية، وأنظمة الأمان ما بعد الكم ستحتاج إلى التكامل، بنية سحابية هجينة، خبرة في الأمن السيبراني، ودعم تقني طويل الأمد. IBM في موقع يتيح لها المشاركة في تلك العملية الشاملة للحداثة.

الجيل التالي من البلوك تشين سيُقاس بالمتانة

كان الاختراق الأصلي للبلوك تشين هو القدرة على الحفاظ على سجل مشترك دون الاعتماد على مشغل مركزي واحد. التحدي التالي هو جعل هذا النموذج سريعًا، خاصًا، قابلًا للتشغيل البيني، مستدامًا اقتصاديًا، وآمنًا ضد تهديدات قد لا تكون عملية بعد.

توفر شبكات الطبقة الثانية، المكونات المعيارية، التجزئة، التنفيذ المتوازي، وإثباتات المعرفة الصفرية أجزاء مختلفة من الحل. تضيف التشفير ما بعد الكم متطلبًا طويل الأمد: يجب أن تكون الشبكات قادرة على تغيير أسس أمانها دون التضحية بالاستمرارية أو ملكية المستخدم.

لن تكون النتيجة بالضرورة سلسلة واحدة تتغلب على جميع المنافسين. من المرجح أن يكون النتيجة نظامًا إيكولوجيًا من الطبقات المتخصصة المتصلة عبر معايير مشتركة وإثباتات تشفيرية. في هذا السياق، قد تكون البنية التحتية الأكثر قيمة هي التقنية التي تسمح للبلوك تشين بالتطور بأمان، وليس مجرد السلسلة التي تعالج أكبر عدد من المعاملات اليوم.

المراجع:

¹ Khan, J., Khan, G. A., Alam, I., Khan, M. R., Sharma, S., Hussain, T., Khan, M. A., Prasuna, P. M., & Alghamdi, A. A. (2026). أجيال البلوك تشين القادمة: دراسة متعمقة للابتكار المدفوع بالعملات المشفرة. ICT Express. https://doi.org/10.1016/j.icte.2026.09.006