العصور

تُعد الفترات الزمنية من الوحدات الزمنية الأساسية في العديد من أنظمة البلوكشين، لا سيما في شبكات إثبات الحصة (Proof-of-Stake – PoS). وتمثل هذه الفترات مددًا محددة يبقى خلالها وضع الشبكة مستقرًا نسبيًا، مع السماح بتنفيذ بعض العمليات النظامية مثل تبديل لجنة المدققين، توزيع المكافآت، أو تحديث معايير البروتوكول عند نهاية الفترة الزمنية. يتيح هيكل الفترات الزمنية تنظيم أنشطة الشبكة بشكل ممنهج، مما يضمن تعزيز الأمان والتنسيق، ويوفر للمدققين والمستخدمين أطرًا زمنية واضحة ومحددة.

الخلفية

ظهر مفهوم الفترات الزمنية نتيجة حاجة مطوري البلوكشين إلى نظام تقسيم زمني يساهم في إدارة أنشطة الشبكة بكفاءة أكبر:

1. تعود أولى تطبيقات الفترات الزمنية إلى Casper FFG (أبحاث إثبات الحصة المبكرة في Ethereum) وبعض شبكات إثبات الحصة الأولى.
2. مع تطور أنظمة إثبات الحصة، أصبح اعتماد هيكل الفترات الزمنية هو الأسلوب الأساسي لتنظيم عمليات التحقق.
3. طورت مشاريع مثل بروتوكول Ouroboros في Cardano وEthereum 2.0 (Beacon Chain) مفهوم الفترات الزمنية، وأضفت عليه ميزات متقدمة أكثر.
4. تتفاوت مدة الفترات الزمنية بين الشبكات، إذ تتراوح من ساعات إلى أيام، حسب التوازن بين اعتبارات الأمان والأداء في كل مشروع.

آلية العمل

تؤدي الفترات الزمنية عدة وظائف وتعمل عبر آليات دقيقة داخل أنظمة البلوكشين:

1. الهيكل الزمني

   • كل فترة زمنية تتضمن عددًا محددًا من الخانات الزمنية أو الكتل
   • عادةً ما تكون مدة الفترة الزمنية ثابتة على مستوى البروتوكول، ويتطلب تعديلها تنفيذ انقسام صلب
   • تقسم العديد من شبكات البلوكشين الفترات الزمنية إلى عصور أو خانات زمنية أو وحدات زمنية أخرى

2. إدارة المدققين

   • تختار وتعيد تشكيل لجنة المدققين عند نهاية كل فترة زمنية
   • تحدد المدققين المؤهلين لإنشاء والتحقق من الكتل في الفترة التالية
   • ترصد وتعاقب التصرفات الضارة مثل التوقيع المزدوج أو الانقطاع عن الشبكة

3. توزيع المكافآت

   • يحسب ويوزع أرباح ومكافآت المدققين داخل الفترة الزمنية
   • تُطبق مكافآت التخزين وتخصيص رسوم المعاملات وإصدار التضخم
   • تنفذ إجراءات فتح الحصص وإعادة تفويضها في بعض الأنظمة

4. تحديث معايير الشبكة

   • تُنفذ تغييرات معايير البروتوكول عند نهاية الفترات الزمنية
   • تُوفر فترة انتقالية للمشاركين للتكيف مع القواعد الجديدة
   • تُسهل اتخاذ قرارات الحوكمة وترقيات الشبكة

ما هي مخاطر وتحديات الفترات الزمنية؟

بالرغم من فوائد الفترات الزمنية لشبكات البلوكشين، إلا أنها تواجه تحديات محددة:

1. تأخير الحسم النهائي – في بعض الأنظمة، لا تصبح المعاملات نهائية إلا بعد انتهاء الفترة الزمنية، مما يؤدي إلى زيادة مدة التأكيد.

2. مخاطر هجمات التنسيق – قد تصبح نهاية الفترات الزمنية أهدافًا للمهاجمين، خاصة عند تبديل أعداد كبيرة من المدققين في الوقت نفسه.

3. متطلبات تزامن الوقت – تعتمد الأنظمة القائمة على الفترات الزمنية على تزامن الوقت بين المشاركين، وهو أمر صعب في الشبكات الموزعة عالميًا.

4. تعقيد النظام – تضيف آليات الفترات الزمنية تعقيدًا لتصميم البروتوكول، ما قد يؤدي إلى أخطاء في التنفيذ أو ثغرات أمنية.

5. صعوبة تحسين المعايير – تحديد مدة الفترة الزمنية المثلى يتطلب موازنة دقيقة بين الأمان، اللامركزية، والكفاءة.

تنعكس قرارات التصميم المتعلقة بهيكل الفترات الزمنية بشكل كبير على أداء الشبكة، أمانها، وتجربة المستخدم، ما يتطلب تحقيق توازن دقيق بين عدة عوامل رئيسية.