النود (Node): ما الذي تقوم به عُقد البلوكتشين وما أنواعها؟

النود، أو ما يُعرف بعقدة بيتكوين أو عقدة البلوكتشين، هو جهاز كمبيوتر يتصل بشبكة بيتكوين ويتبادل المعاملات والكتل مع العُقد الأخرى، أي أقرانه (peers). الشبكة هي شبكة ند لند (P2P)، ما يعني أن أجهزة الكمبيوتر تتصل مباشرة ببعضها البعض وتتبادل البيانات فيما بينها. العُقد الكاملة فقط هي التي تتحقق من كل كتلة وفق قواعد الإجماع (consensus rules).

ماذا تفعل عقدة بيتكوين على شبكة الند للند؟

تُشغّل عقدة بيتكوين برنامج بيتكوين على جهاز كمبيوتر، وتُبقي هذا الجهاز متصلاً بأقرانه. بيتكوين هي عملة رقمية، وتنتقل معاملاتها وكتلها عبر هذه الاتصالات بين العُقد.

تقوم عقدة بيتكوين بتمرير ما تستقبله. المعاملة هي سجل ينقل عملة BTC من مالك إلى آخر، والكتلة هي مجموعة من المعاملات تُضاف إلى البلوكتشين معًا. عندما تستقبل عقدة ما معاملة جديدة أو كتلة جديدة، يمكنها تمرير هذا العنصر إلى أقرانها الخاصين بها.

تتصل عقدة بيتكوين ببعض الأقران، وليس بكل عقدة أخرى على الشبكة. تنتشر المعاملات والكتل من عقدة إلى أخرى، ويمكن أن تحمل عقدتان معلومات مختلفة في اللحظة نفسها.

البلوكتشين هو السجل المشترك لجميع الكتل، مرتبة تسلسليًا. لكل كتلة ترويسة (header)، وهي بيانات ملخّصة في مقدمة الكتلة. تحتوي الترويسة على هاش (hash) ترويسة الكتلة السابقة. الهاش هو بصمة ثابتة الطول تُحسب من البيانات. السلسلة مصممة بحيث يؤدي تغيير أي معاملة إلى تغيير هاش كتلتها، ولم يعد هذا الهاش المتغيّر يطابق الهاش المخزّن في الكتلة التالية.

ما أنواع العُقد الموجودة، وماذا يتحقق كل نوع منها؟

تختلف العُقد في مقدار ما تتحقق منه وفي كمية البيانات التي تحتفظ بها.

ما هي العقدة الكاملة (Full Node)؟

العقدة الكاملة هي عقدة تقوم بتنزيل كل كتلة، والتحقق من كل كتلة وكل معاملة فيها وفق قواعد الإجماع، ثم تمرير الصالح منها فقط. قواعد الإجماع هي القواعد التي تطبقها كل عقدة كاملة لتحديد ما هو صالح، بحيث تبقى العُقد الكاملة متفقة فيما بينها.

تحتفظ العقدة الكاملة بسلستها الخاصة، المكوّنة فقط من الكتل التي تحقّقت من صحتها، ولا تثق بكلام أي عقدة أخرى بشأن صلاحية كتلة ما. تُسمى العقدة الكاملة التي تخزّن البلوكتشين بأكمله أيضًا بالعقدة الأرشيفية (archival node).

ما هي العقدة المُقلَّمة (Pruned Node)؟

العقدة المُقلَّمة هي عقدة كاملة تحذف بيانات الكتل القديمة بعد أن تتحقق من صحتها. تتحقق من كل كتلة ومعاملة كما تفعل العقدة الكاملة تمامًا. وتحتفظ بالكتل الحديثة وبمجموعة المخرجات غير المُنفقة (UTXO set)، لأنها بحاجة إلى هذه المجموعة للتحقق من المعاملات الجديدة. المخرَج غير المُنفق هو مبلغ من BTC مسجّل على البلوكتشين ولم يُنفَق بعد.

تحتاج العقدة المُقلَّمة إلى مساحة تخزين أقل، وتخدم العُقد الأخرى بالكتل الحديثة فقط، لأنها لم تعد تحتفظ بالكتل الأقدم.

ما هو العميل الخفيف (Light Client أو Light Node أو SPV Client)؟

العميل الخفيف هو برنامج يستخدم شبكة بيتكوين دون تنزيل كل كتلة ومعاملة والتحقق منها. يُطلق عليه أيضًا عميل SPV، اختصارًا للتحقق المبسّط من الدفع (simplified payment verification)، أو العميل الرفيع (thin client)، أو العميل الخفيف الوزن (lightweight client)، أو العقدة الخفيفة (lightweight node أو light node). توثيق مطوّري بيتكوين يفصله عن مفهوم العقدة (node)، لأن العميل الخفيف لا يُعيد توجيه الكتل والمعاملات ولا يتحقق منها جميعًا.

يُنزّل العميل الخفيف ترويسات الكتل، التي يبلغ حجم كل واحدة منها 80 بايت، وكذلك البيانات اللازمة للتحقق من عملية دفع. وللتحقق من عملية دفع، يطلب العميل الخفيف من عقدة كاملة فرعًا من شجرة ميركل (Merkle branch)، وهو سلسلة قصيرة من الهاشات تربط معاملة ما بالكتلة التي تحتويها. وباستخدام هذا الفرع والترويسات، يمكن للعميل الخفيف التحقق من أن معاملة ما مُضمَّنة في كتلة.

لا يستطيع العميل الخفيف التحقق من أن المعاملة تتبع كل القواعد، لذا فهو يعتمد على العُقد الكاملة للحصول على البراهين، وعلى السلسلة ذات أكبر قدر من العمل، وهي السلسلة التي يتطلب إعادة إنشائها أكبر جهد. تظل هذه الطريقة صالحة ما دام المشاركون الصادقون يسيطرون على معظم القوة الحسابية للشبكة، ويمكن لمهاجم يتفوق على الشبكة أن يخدعها.

نوع العقدة	ما الذي تتحقق منه	ما الذي تخزّنه	ما الذي تعتمد عليه
العقدة الكاملة	كل كتلة وكل معاملة، وفق قواعد الإجماع	سلستها الخاصة، المكوّنة فقط من الكتل التي تحقّقت من صحتها	لا تثق بكلام أي عقدة أخرى بشأن صلاحية الكتلة
العقدة المُقلَّمة	كل كتلة وكل معاملة، تمامًا كالعقدة الكاملة	الكتل الحديثة ومجموعة UTXO؛ وتُحذف بيانات الكتل القديمة	لا تثق بكلام أي عقدة أخرى بشأن صلاحية الكتلة
العميل الخفيف (عميل SPV)	أن المعاملة مُضمَّنة في كتلة، لكن ليس كل القواعد	ترويسات الكتل والبيانات اللازمة للتحقق من عملية دفع	العُقد الكاملة للحصول على البراهين، والسلسلة ذات أكبر قدر من العمل

ماذا تفعل العقدة الكاملة بالمعاملة وبالكتلة؟

تستقبل العقدة الكاملة المعاملات والكتل من أقرانها، وتقوم عادةً بما يلي مع كل منها.

عند وصول معاملة، تمر العقدة الكاملة بالخطوات التالية:

1. يتم التحقق من المدخلات. يجب أن يشير كل مدخل إلى مخرَج لا يزال غير منفق، ويجب أن تستوفي بياناته، وعادة ما تكون توقيعًا رقميًا، شرط الإنفاق الخاص بالمخرَج الذي يستخدمه.
2. يتم التحقق من المبالغ، لأن مجموع المخرجات يجب ألا يتجاوز مجموع المدخلات.
3. يجوز للعقدة الاحتفاظ بمعاملة صالحة في حوض الذاكرة الخاص بها (mempool)، وهو المنطقة المؤقتة التي تحتفظ فيها العقدة بالمعاملات التي لم تُضمَّن بعد في أي كتلة، ثم تمريرها إلى أقرانها. ويعتمد ذلك على سياسة إعادة التوجيه (relay policy) الخاصة بالعقدة، وهي مجموعة من القواعد المحلية الإضافية. أما المعاملة التي تفشل في أحد الفحوصات فتُهمَل.

يوضح مثال افتراضي بأرقام وهمية كيفية فحص المبالغ. في هذا المثال، تُنفق معاملتان، X وY، كل منهما مدخلاً واحدًا بقيمة 0.5 BTC. ترسل المعاملة X مبلغ 0.3 BTC إلى المستلم و0.1999 BTC كفكة (change) تعود إلى المرسل، وهي الجزء من المدخل الذي لا ينفقه المرسل على الدفعة. وترسل المعاملة Y مبلغ 0.3 BTC إلى المستلم و0.2001 BTC كفكة.

المعاملة (افتراضية، غير حقيقية)	إجمالي المدخلات (BTC)	إجمالي المخرجات (BTC)	نتيجة هذا الفحص تحديدًا
X	0.5	0.4999	المخرجات لا تتجاوز المدخلات. الفارق البالغ 0.0001 BTC هو رسوم المعاملة. تنتقل العقدة إلى بقية فحوصاتها.
Y	0.5	0.5001	المخرجات تتجاوز المدخلات بمقدار 0.0001 BTC. العقدة ترفض المعاملة.

الأرقام في هذا المثال افتراضية وليست توصية برسوم معينة، كما أن العقدة الكاملة الحقيقية تتحقق أيضًا من أن كل مدخل لا يزال غير منفق ومن أن كل توقيع صالح، وهو ما لا يُظهره هذا المثال.

تمر الكتلة الواردة من أحد الأقران بالفحوصات التالية، من بين فحوصات أخرى:

1. يتم التحقق من إثبات العمل (proof of work). يجب أن يكون هاش ترويسة الكتلة مساويًا للهدف (target) المحدد من الشبكة أو أقل منه، وإثبات العمل هو الجهد الحسابي الذي يبذله المعدِّنون للعثور على مثل هذا الهاش.
2. يتم التحقق من بنية الكتلة. يجب أن يطابق جذر ميركل (Merkle root)، وهو هاش في الترويسة يُحسب من معاملات الكتلة، تلك المعاملات، ويجب أن يبقى وزن الكتلة (weight)، وهو مقياس لحجمها، ضمن الحد الذي تضعه قواعد الإجماع.
3. يتم التحقق من المعاملات. يجب أن تجتاز كل معاملة باستثناء الأولى فحوصات المعاملات المذكورة أعلاه. أما المعاملة الأولى، المعروفة بمعاملة الكوين بيس (coinbase transaction)، فليس لها مدخل يُفحص، ولا يجوز أن تطالب بأكثر من إعانة الكتلة (block subsidy)، وهي عملات BTC المُستحدثة ضمن مكافأة الكتلة، بالإضافة إلى رسوم المعاملات في تلك الكتلة.
4. تُضاف الكتلة الصالحة إلى سلسلة العقدة. وعادة ما تُزيل العقدة المعاملات التي تحتويها الكتلة من حوض الذاكرة الخاص بها، وتُعلن عن الكتلة لأقرانها.

ترفض العقدة الكاملة أي كتلة تخالف أيًا من هذه القواعد، مثل معاملة كوين بيس تطالب بأكثر من الإعانة زائد الرسوم.

تبلغ إعانة الكتلة 3.125 BTC لكل كتلة اعتبارًا من أكتوبر 2026، سارية منذ أبريل 2024، وتُخفَّض إلى النصف عند كل حدث تنصيف (halving).

لماذا يهم أن تتحقق كل عقدة كاملة من القواعد بنفسها؟

تطبّق العقدة الكاملة قواعد الإجماع على كل كتلة بمفردها. فهي لا تعتمد على عقدة أخرى، أو معدِّن، أو شركة، لتخبرها بأن كتلة ما صالحة.

لا تفرض العقدة الكاملة تغييرًا على قواعد الإجماع إلا إذا كان مشغّلها يُشغّل برنامجًا يتضمن ذلك التغيير. بعد حدوث تفريع ناعم (soft fork)، وهو أحد أنواع تغييرات القواعد، تستمر العقدة التي لم تُحدَّث في قبول الكتل نفسها التي تقبلها العُقد المُحدَّثة، طالما أن معظم معدل التجزئة (hashrate)، وهو القوة الحسابية المجمّعة التي يضيفها المعدِّنون إلى الشبكة، يفرض القاعدة الجديدة، لكنها لا تتحقق من القاعدة الجديدة بنفسها. أما بعد حدوث تفريع صلب (hard fork)، وهو نوع آخر، فقد تعجز العقدة التي لم تُحدَّث عن التحقق من صحة الكتل المُنشأة وفق القواعد الأحدث.

صُمِّمت العُقد الكاملة لتتبع السلسلة ذات أكبر قدر من العمل. يمكن لطرف يملك معظم معدل التجزئة أن يعيد كتابة كتل حديثة. ومع ذلك، تظل القواعد التي تفرضها العُقد الكاملة سارية في تلك الحالة، لذا فإن أي كتلة تُنشئ عملات BTC أكثر مما تسمح به القواعد، أو تُنفق BTC دون توقيع صالح، مصممة لأن تُرفض من قِبل العُقد التي تتحقق من الصحة.

ما الفرق بين العقدة والمعدِّن؟

يؤدي المعدِّن والعقدة وظيفتين مختلفتين. تُجمَّع كتلة المعدِّن من المعاملات المنتظرة، سواء بواسطة المعدِّن نفسه أو مجمع التعدين (pool) الذي يعمل من خلاله، ويبذل المعدِّن جهدًا حسابيًا في إثبات العمل. أما العقدة فتتحقق من الكتلة المكتملة ومن المعاملات التي تحتويها، ولا يقوم برنامج العقدة بالتعدين إلا إذا كان المشغّل يُشغّل أيضًا برنامج تعدين.

يمكن لمشغّل واحد أن يُعدِّن ويُشغّل عقدة في آن واحد. المعدِّن المنفرد (solo miner)، وهو من يُعدِّن بمفرده لا من خلال مجمع، يستخدم عادةً برنامج عقدة كاملة للحصول على المعاملات المنتظرة ولبث الكتلة التي يجدها.

ماذا يعني تشغيل عقدة؟

يعني تشغيل عقدة كاملة تشغيل برنامج عقدة، مثل Bitcoin Core، يتصل بالأقران، ويُنزّل البلوكتشين، ويتحقق منه، ويستمر في التحقق من كل كتلة ومعاملة جديدة فور وصولها.

يتعيّن على أي عقدة كاملة جديدة أولًا تنزيل والتحقق من كل كتلة بدءًا من الكتلة الأولى، المعروفة بكتلة التكوين (genesis block)، وصولًا إلى أحدث كتلة. تُسمى عملية اللحاق هذه بالتنزيل الأولي للكتل (initial block download)، ويعتمد الوقت الذي تستغرقه على جهاز الكمبيوتر وسرعة الاتصال.

تحتاج العقدة الكاملة إلى مساحة تخزين للاحتفاظ ببيانات الكتل وإلى عرض نطاق ترددي (bandwidth) لتنزيلها وإعادة توجيهها. يحدد التوثيق الخاص بالبرنامج متطلبات الأجهزة، وخطوات الإعداد، وأرقام المنافذ (ports)، وهذه الأمور تتغير مع نمو البلوكتشين وتطور البرنامج.

لا يتطلب إرسال واستقبال BTC تشغيل عقدة، لأن المحفظة يمكن أن تعمل كعميل خفيف وتعتمد على عُقد الآخرين.

ما الذي لا تقوم به العقدة؟

لا تحتفظ عقدة بيتكوين بأموال BTC الخاصة بالآخرين. يسجّل البلوكتشين المخرجات الموجودة، بينما تُحفظ المفاتيح الخاصة القادرة على إنفاقها في المحافظ. المفتاح الخاص هو رقم سري يتيح لصاحبه التصريح بعملية إنفاق.

العقدة التي تقبل معاملة أو تمررها لا تؤكدها. تُعتبر المعاملة مؤكَّدة بمجرد أن تتضمنها كتلة ما، ومعاملات بيتكوين مصممة لتصبح أصعب في عكسها مع كل كتلة تُضاف بعد تلك الكتلة. وحتى ذلك الحين، يمكن استبدال المعاملة غير المؤكَّدة أو إسقاطها.

في بيتكوين، تذهب إعانة الكتلة ورسوم المعاملات إلى المعدِّن الذي أُضيفت كتلته إلى السلسلة، وتجمعها المعاملة الأولى في تلك الكتلة.