بيتكوين كاش: نقد إلكتروني من نظير إلى نظير للعالم

Abstract

Bitcoin Cash هو نظام نقد إلكتروني من نظير إلى نظير انفصل عن blockchain الخاص بـ Bitcoin في 1 أغسطس 2017. تم إنشاؤه استجابةً لقيود التوسع في Bitcoin، حيث زاد Bitcoin Cash من حد حجم الكتلة لتمكين معدل أعلى من المعاملات ورسوم أقل، مستعيداً الرؤية الأصلية لـ Bitcoin كوسيلة تبادل عملية للمعاملات اليومية. مع كتل بحجم 32MB وخوارزمية تعديل صعوبة تكيفية وتطوير مستمر للبروتوكول، يهدف Bitcoin Cash إلى التوسع على السلسلة ليكون بمثابة نقد رقمي عالمي من نظير إلى نظير.

وُلد مشروع Bitcoin Cash من خلاف جوهري داخل مجتمع Bitcoin حول كيفية توسيع الشبكة لاستيعاب الطلب المتزايد. بينما دعا فريق إلى حلول التوسع خارج السلسلة مثل Lightning Network المبنية على Segregated Witness (SegWit)، جادل فريق آخر بأن زيادة حد حجم الكتلة هو النهج الأكثر مباشرة وإثباتاً للتوسع. عندما تعذر الوصول إلى إجماع، نفذت المجموعة الأخيرة hard fork، مما أنشأ سلسلة جديدة حافظت على تاريخ معاملات Bitcoin مع تطبيق حد أكبر لحجم الكتلة ورفض SegWit. يصف هذا المستند المواصفات التقنية وفلسفة التصميم ومسار التطوير لـ Bitcoin Cash.

Introduction

وصفت ورقة Bitcoin البيضاء الأصلية، التي نشرها Satoshi Nakamoto في عام 2008، "نسخة نظير إلى نظير بحتة من النقد الإلكتروني" تسمح "بإرسال المدفوعات عبر الإنترنت مباشرة من طرف إلى آخر دون المرور عبر مؤسسة مالية." كانت رؤية Bitcoin هذه كوسيلة تبادل للمعاملات اليومية محورية في تبنيها المبكر ونمو مجتمعها. كثيراً ما استشهد مؤيدو Bitcoin الأوائل بانخفاض رسوم المعاملات وسرعة المدفوعات كمزايا رئيسية مقارنة بالأنظمة المالية التقليدية.

ومع ذلك، مع نمو شعبية Bitcoin خلال منتصف العقد الثاني من الألفية الثالثة، بدأ قيد أساسي يحد من فائدتها كنقد إلكتروني. حد حجم الكتلة البالغ واحد ميغابايت، الذي أُدخل أصلاً كإجراء مؤقت لمكافحة البريد العشوائي، خلق سقفاً مصطنعاً لعدد المعاملات التي يمكن للشبكة معالجتها. مع زيادة الطلب على مساحة الكتلة، أُجبر المستخدمون على التنافس على السعة المحدودة من خلال تقديم رسوم معاملات أعلى. بحلول أوائل عام 2017، ارتفع متوسط رسوم معاملات Bitcoin إلى عدة دولارات، مما جعل المعاملات ذات القيمة الصغيرة غير عملية اقتصادياً. خلال فترات الازدحام القصوى، يمكن أن تتجاوز الرسوم عشرين دولاراً، ويمكن أن تبقى المعاملات غير مؤكدة لساعات أو حتى أيام.

مثّل هذا الوضع انحرافاً جوهرياً عن وعد Bitcoin الأصلي. نظام صُمم لتمكين المدفوعات الإلكترونية من نظير إلى نظير أصبح مكلفاً جداً وبطيئاً جداً لحالات الاستخدام ذاتها التي أُنشئ لخدمتها. بينما كان يتم وضع Bitcoin بشكل متزايد كـ "ذهب رقمي" -- مخزن للقيمة بدلاً من وسيلة تبادل -- اعتقد العديد من أعضاء المجتمع والمطورين أن هذا يمثل خيانة للمبادئ التأسيسية للمشروع.

أُنشئ Bitcoin Cash لحل هذه الأزمة من خلال اتخاذ النهج الأكثر مباشرة للتوسع: زيادة حد حجم الكتلة. من خلال السماح باستيعاب المزيد من المعاملات في كل كتلة، هدف Bitcoin Cash إلى استعادة الرسوم المنخفضة والتأكيدات السريعة، مما يجعل النقد الإلكتروني من نظير إلى نظير عملياً مرة أخرى. جادل مؤيدو المشروع بأن التوسع على السلسلة لم يكن ممكناً تقنياً فحسب، بل كان النهج الذي تصوره Satoshi Nakamoto أصلاً، مشيرين إلى اتصالات مبكرة ناقش فيها Nakamoto رفع حد حجم الكتلة مع نمو الشبكة.

كان إنشاء Bitcoin Cash في 1 أغسطس 2017 أحد أهم الأحداث في تاريخ العملات المشفرة. مثّل أول انقسام كبير في سلسلة Bitcoin مدفوعاً بخلاف فلسفي حقيقي حول الاتجاه المستقبلي للبروتوكول. أظهر الانقسام أنه في نظام لامركزي، يمكن حل النزاعات غير القابلة للحل من خلال السماح لكل فريق بمتابعة رؤيته بشكل مستقل، حيث يحدد السوق النتيجة في نهاية المطاف.

Background: The Scaling Debate

كان جدل توسيع Bitcoin أحد أكثر النزاعات إثارة للجدل وأطولها في تاريخ تطوير البرمجيات مفتوحة المصدر. في جوهره، تمحور الجدل حول سؤال يبدو بسيطاً: كيف ينبغي لشبكة Bitcoin زيادة قدرتها على معالجة المعاملات؟ لكن الإجابة على هذا السؤال مسّت قضايا أساسية تتعلق بالحوكمة واللامركزية والفلسفة التقنية وهوية Bitcoin ذاتها.

أُدخل حد حجم كتلة Bitcoin البالغ واحد ميغابايت من قبل Satoshi Nakamoto في عام 2010 كإجراء مؤقت لمنع هجمات حجب الخدمة التي يمكن فيها لخصم إغراق الشبكة بكتل ضخمة. في ذلك الوقت، كان الاستخدام الفعلي للكتل أقل بكثير من هذا الحد، واقترح Nakamoto أنه يمكن رفع الحد مستقبلاً من خلال تغيير بسيط في الكود. ومع ذلك، مع نمو استخدام Bitcoin وبدء امتلاء الكتل، أثبت رفع الحد أنه أكثر إثارة للجدل مما توقعه أي شخص.

جادل فريق، أصبح مرتبطاً بفريق تطوير Bitcoin Core، بأن حجم الكتلة يجب أن يظل صغيراً للحفاظ على اللامركزية. كان منطقهم أن الكتل الأكبر ستزيد من المتطلبات الحسابية ومتطلبات عرض النطاق الترددي لتشغيل عقدة كاملة، مما قد يُقصي المستخدمين العاديين ويركز تشغيل العقد بين الكيانات ذات الموارد الجيدة. اقترحوا مساراً بديلاً للتوسع: Segregated Witness (SegWit)، وهو تغيير في البروتوكول يعيد هيكلة بيانات المعاملات لزيادة سعة المعاملات الفعلية للكتلة دون رفع حد الحجم الاسمي، مقترناً بحلول خارج السلسلة مثل Lightning Network التي ستنقل معظم المعاملات خارج blockchain الرئيسي.

الفريق المعارض، الذي ضم مطورين بارزين ومُعدّنين وشركات، جادل بأن رفع حد حجم الكتلة هو الحل الأبسط والأكثر إثباتاً والأكثر إلحاحاً. ادعوا أن حد الميغابايت الواحد كان قيداً تعسفياً لم يُقصد أبداً كميزة دائمة للبروتوكول، وأن الزيادات الناتجة في الرسوم والازدحام كانت تبعد المستخدمين والتجار عن Bitcoin. كانوا متشككين في تعقيد SegWit وقلقين من أن Lightning Network، التي كانت لا تزال نظرية إلى حد كبير في ذلك الوقت، قد لا تفي أبداً بوعودها بمعاملات رخيصة وفورية.

تصاعد الجدل من خلال سلسلة من المقترحات والمقترحات المضادة. Bitcoin XT، الذي اقترحه Mike Hearn و Gavin Andresen في عام 2015، سعى لزيادة حجم الكتلة إلى 8MB. اقترح Bitcoin Classic زيادة أكثر تواضعاً إلى 2MB. اقترح Bitcoin Unlimited إزالة حد حجم الكتلة بالكامل، مما يسمح للمُعدّنين بتحديد حدودهم الخاصة من خلال ديناميكيات السوق. ولّد كل مقترح جدلاً حاداً ولم يحقق أي منها الإجماع الساحق المطلوب لإجراء hard fork غير مثير للجدل.

جرت عدة محاولات للتسوية. شهدت اتفاقية هونغ كونغ (فبراير 2016) موافقة مطوري Bitcoin Core والمُعدّنين على نشر SegWit يتبعه hard fork إلى 2MB، لكن الاتفاقية انهارت عندما لم يُتابع مكون hard fork. اقترحت اتفاقية نيويورك (مايو 2017)، المعروفة أيضاً باسم SegWit2x، تفعيل SegWit فوراً يتبعه hard fork إلى 2MB خلال ستة أشهر. وقّعت على هذه الاتفاقية أكثر من خمسين شركة تمثل غالبية قوة التعدين في Bitcoin، لكنها قوبلت بمعارضة شديدة من فريق تطوير Bitcoin Core وجزء كبير من مجتمع المستخدمين.

عندما أصبح واضحاً أن التسوية مستحيلة، قرر فريق الكتل الكبيرة التصرف من جانب واحد. في 1 أغسطس 2017، نفذوا hard fork لـ blockchain الخاص بـ Bitcoin، مُنشئين Bitcoin Cash بحد حجم كتلة أولي يبلغ 8MB. لم يكن هذا قراراً مُتخذاً باستخفاف -- فقد تطلب تقسيم blockchain والشبكة والمجتمع والعلامة التجارية. لكن مؤيدي Bitcoin Cash اعتقدوا أنه الطريقة الوحيدة للحفاظ على رؤية Bitcoin الأصلية كنقد إلكتروني من نظير إلى نظير.

The Fork

نُفذ hard fork لـ Bitcoin Cash في 1 أغسطس 2017 عند ارتفاع الكتلة 478,558. عند تلك النقطة، انقسم blockchain الخاص بـ Bitcoin إلى سلسلتين منفصلتين: السلسلة الأصلية التي استمرت كـ Bitcoin (BTC) مع تفعيل SegWit، والسلسلة الجديدة التي أصبحت Bitcoin Cash (BCH) بحد حجم كتلة مُوسّع يبلغ 8MB.

كان الانقسام نظيفاً تقنياً ومخططاً له جيداً. كل عنوان Bitcoin يحتوي على رصيد في وقت الانقسام حصل على رصيد مماثل على كلتا السلسلتين. إذا كان لدى مستخدم 1 BTC قبل الانقسام، فسيكون لديه 1 BTC على سلسلة Bitcoin و 1 BCH على سلسلة Bitcoin Cash بعد الانقسام. كان تاريخ المعاملات بالكامل قبل الكتلة 478,558 مشتركاً بين السلسلتين.

كان أحد التحديات التقنية الحرجة للانقسام تنفيذ حماية الإعادة. في غياب حماية الإعادة، يمكن إعادة بث معاملة تم بثها على سلسلة واحدة على السلسلة الأخرى، مما قد يتسبب في إنفاق المستخدمين لعملاتهم على كلتا السلسلتين دون قصد. نفذ Bitcoin Cash حماية إعادة قوية من خلال تعديل خوارزمية توقيع المعاملات. على وجه التحديد، قدم Bitcoin Cash علامة SigHash جديدة (SIGHASH_FORKID) يتم تضمينها في hash كل توقيع معاملة. المعاملات الموقعة بهذه العلامة صالحة على سلسلة Bitcoin Cash لكنها غير صالحة على سلسلة Bitcoin، والعكس صحيح. ضمن هذا فصلاً نظيفاً بين الشبكتين منذ لحظة الانقسام.

حُدد حد حجم الكتلة الأولي لـ Bitcoin Cash عند 8MB، أي ثمانية أضعاف حد Bitcoin البالغ 1MB. مثّل هذا زيادة كبيرة في سعة المعاملات على السلسلة، مما سمح لـ Bitcoin Cash بمعالجة عدد أكبر بكثير من المعاملات لكل كتلة مع الحفاظ على رسوم منخفضة. تم تعدين أول كتلة Bitcoin Cash بعد الانقسام بواسطة مجمع تعدين ViaBTC وكان حجمها حوالي 1.9MB، مما يوضح الفائدة العملية الفورية لحجم الكتلة الأكبر.

أزال الانقسام أيضاً SegWit الذي كان قد تم تفعيله على سلسلة Bitcoin. رفض مطورو Bitcoin Cash SegWit لعدة أسباب: اعتقدوا أنه يُدخل تعقيداً غير ضروري إلى البروتوكول، ويُنشئ نظام معاملات من مستويين بهياكل رسوم مختلفة، ويُعدّل بنية الكتلة بطرق يعتبرونها تُقوّض بساطة نموذج UTXO. باختيار زيادة مباشرة في حجم الكتلة بدلاً من ذلك، حافظ Bitcoin Cash على بنية بروتوكول أبسط وأكثر تقليدية شبيهة بـ Bitcoin.

في أعقاب الانقسام، كان على كلتا السلسلتين مواجهة تحدي تعديل الصعوبة. استخدم Bitcoin Cash في البداية نفس صعوبة SHA-256 من سلسلة Bitcoin، لكن مع قوة تعدين أقل بكثير. لمنع سيناريو تُعدَّن فيه الكتل ببطء شديد، نفذ Bitcoin Cash آلية تعديل صعوبة طارئة (EDA) تُخفّض الصعوبة بنسبة 20 بالمئة إذا تم تعدين أقل من 6 كتل في فترة 12 ساعة. بينما نجحت هذه الآلية في الحفاظ على حياة السلسلة خلال الفترة الحرجة المبكرة، أثبتت عدم استقرارها، مسببة تذبذبات حادة في أوقات إنتاج الكتل ومعدل التعدين حيث كان المُعدّنون يتنقلون بين Bitcoin و Bitcoin Cash بناءً على الربحية. استُبدلت EDA في نوفمبر 2017 بخوارزمية تعديل صعوبة أكثر استقراراً تعتمد على متوسط متحرك للـ 144 كتلة السابقة.

قوبل الانقسام بجدل كبير في مجتمع العملات المشفرة الأوسع. جادل المنتقدون بأن Bitcoin Cash كان محاولة غير شرعية للاستيلاء على علامة Bitcoin التجارية، بينما أكد المؤيدون أنه استمرار مشروع لخارطة طريق Bitcoin الأصلية. كان على البورصات ومقدمي الخدمات اتخاذ قرارات سريعة حول ما إذا كانوا سيدعمون السلسلة الجديدة وكيفية التعامل مع توزيع العملات المنقسمة لعملائهم. على الرغم من الجدل، أثبت Bitcoin Cash نفسه بسرعة كعملة مشفرة قابلة للتطبيق ومُستخدمة بنشاط، محققاً حجم تداول كبير واعتماد تجاري في الأشهر التالية للانقسام.

Technical Specifications

يشترك Bitcoin Cash في البنية التقنية الأساسية لـ Bitcoin، بما في ذلك آلية إجماع إثبات العمل SHA-256، ونموذج معاملات UTXO، ومنحنى secp256k1 الإهليلجي للتوقيعات الرقمية، وفاصل الكتلة المستهدف البالغ عشر دقائق. ومع ذلك، تميزه عدة تعديلات رئيسية عن بروتوكول Bitcoin.

الاختلاف الأبرز هو حد حجم الكتلة. أُطلق Bitcoin Cash بحد حجم كتلة يبلغ 8MB ثم زاده لاحقاً إلى 32MB في مايو 2018. يوفر هذا الحد البالغ 32MB سعة معاملات تبلغ حوالي 32 ضعف سعة Bitcoin الفعلية البالغة 1MB بدون SegWit (أو ما يقرب من 8 أضعاف سعة Bitcoin المحسّنة بـ SegWit البالغة حوالي 4MB). حجم الكتلة الأكبر هو حجر الزاوية في فلسفة التوسع على السلسلة لـ Bitcoin Cash، حيث يوفر مساحة واسعة لنمو المعاملات دون ضغط الرسوم الذي ينشأ عندما تكون الكتل ممتلئة باستمرار.

لا يُطبّق Bitcoin Cash تقنية Segregated Witness (SegWit). بدلاً من فصل بيانات الشهادة عن بيانات المعاملات كما يفعل SegWit، يحتفظ Bitcoin Cash بتنسيق معاملات Bitcoin الأصلي كما هو. يتم تخزين جميع بيانات المعاملات، بما في ذلك التوقيعات، داخل الكتلة بالطريقة التقليدية. هذا يبسّط البروتوكول ويحافظ على التوافق مع برامج وبنية Bitcoin القديمة.

تحسين بروتوكولي مهم في Bitcoin Cash هو خوارزمية SigHash المحسّنة، التي أُدخلت وقت الانقسام. الخوارزمية الجديدة، المبنية على BIP 143 (الذي طُوّر أصلاً لـ SegWit)، تُصلح مشكلة التجزئة التربيعية التي كانت موجودة في مخطط التحقق من توقيعات Bitcoin الأصلي. في المخطط الأصلي، كانت التكلفة الحسابية للتحقق من توقيع المعاملة تنمو بشكل تربيعي مع عدد المدخلات، مما يخلق متجه هجوم محتمل لحجب الخدمة. تجعل خوارزمية SigHash الجديدة تكلفة التحقق خطية، مما يمكّن الشبكة من معالجة معاملات أكبر وأكثر تعقيداً بأمان.

يدعم Bitcoin Cash حجم معاملة أقصى أكبر وعدداً أكبر من عمليات التوقيع (sigops) لكل كتلة مقارنة بـ Bitcoin. يتم تدريج حد sigops بشكل متناسب مع حجم الكتلة، مما يضمن أن تبقى التكلفة الحسابية للتحقق من صحة الكتلة محدودة مع السماح بعدد أكبر بكثير من المعاملات لكل كتلة.

تم تطوير نظام البرمجة النصية في Bitcoin Cash بشكل نشط متجاوزاً نهج Bitcoin المحافظ نسبياً. أعاد Bitcoin Cash تفعيل وقدّم عدة أكواد تشغيلية تُوسّع قدرة التعبير في لغة البرمجة النصية الخاصة به. من الإضافات البارزة OP_CHECKDATASIG و OP_CHECKDATASIGVERIFY، اللذان يسمحان لنصوص المعاملات بالتحقق من التوقيعات مقابل بيانات عشوائية (وليس فقط بيانات المعاملات)، مما يتيح العقود الذكية القائمة على الأوراكل وأنماط البرمجة النصية المتقدمة الأخرى. كما عزز كود التشغيل OP_REVERSEBYTES وأكواد الاستبطان الأصلية وحدود النصوص والمكدس الأكبر من قابلية برمجة Bitcoin Cash.

يستخدم Bitcoin Cash نفس أساس تنسيق العناوين الخاص بـ Bitcoin لكنه اعتمد تنسيق CashAddr في يناير 2018 لمنع الالتباس وأخطاء الإرسال عبر السلاسل. تبدأ عناوين CashAddr بالبادئة "bitcoincash:" (غالباً ما تُختصر إلى "q" أو "p" لجزء التجزئة) وتستخدم مخطط ترميز مختلف عن تنسيق base58check الخاص بـ Bitcoin. هذا التمييز المرئي يوضح فوراً ما إذا كان العنوان ينتمي إلى Bitcoin أو Bitcoin Cash، مما يقلل من خطر إرسال المستخدمين للعملات عن طريق الخطأ إلى السلسلة الخاطئة.

تعمل الشبكة على المنفذ 8333، وهو نفس المنفذ الافتراضي لـ Bitcoin، على الرغم من أن عقد Bitcoin Cash تُعرّف نفسها برقم سحري مختلف للشبكة في مصافحة البروتوكول. هذا يعني أن عقد Bitcoin و Bitcoin Cash لن تتصل ببعضها البعض عن طريق الخطأ على الرغم من استخدام نفس المنفذ.

Transaction Throughput and Scalability

تُعد إنتاجية المعاملات وقابلية التوسع جوهر عرض القيمة لـ Bitcoin Cash. الأطروحة الأساسية للمشروع هي أن النقد الإلكتروني من نظير إلى نظير يجب أن يكون قادراً على معالجة المعاملات بسرعة وبتكلفة منخفضة ليكون قابلاً للاستخدام اليومي، وأن التوسع على السلسلة من خلال كتل أكبر هو الطريقة الأكثر موثوقية لتحقيق ذلك.

بحد حجم كتلة يبلغ 32MB وفاصل كتلة مدته عشر دقائق، تبلغ الإنتاجية القصوى النظرية لـ Bitcoin Cash حوالي 100 معاملة في الثانية، اعتماداً على متوسط حجم المعاملة. يمثل هذا زيادة كبيرة عن الحد الأقصى النظري لـ Bitcoin البالغ حوالي 7 معاملات في الثانية بكتل 1MB. عملياً، تعتمد الإنتاجية الفعلية على مزيج أنواع وأحجام المعاملات، لكن سعة Bitcoin Cash أكثر من كافية لحجم معاملاته الحالي، حيث تكون الكتل عادة أقل بكثير من حد 32MB.

لوفرة مساحة الكتلة المتاحة تأثير مباشر وقابل للقياس على رسوم المعاملات. عندما لا تكون الكتل ممتلئة، لا توجد منافسة على الرسوم، ويمكن تأكيد المعاملات برسوم دنيا. رسم الترحيل الأدنى الافتراضي لـ Bitcoin Cash هو 1 satoshi لكل بايت (حيث 1 satoshi = 0.00000001 BCH)، ومعظم المعاملات يتم تأكيدها في الكتلة التالية عند هذا الحد الأدنى أو بالقرب منه. هذا يجعل معاملات Bitcoin Cash تكلف أجزاء من سنت في الظروف العادية، مقارنة برسوم Bitcoin التي يمكن أن تتراوح من دولارات إلى عشرات الدولارات خلال فترات الازدحام.

أجرى مجتمع تطوير Bitcoin Cash أبحاثاً واختبارات مكثفة حول حدود التوسع على السلسلة. أظهرت مبادرة Gigablock Testnet، التي أُجريت في 2017-2018، أن بروتوكول Bitcoin يمكنه التعامل مع كتل بحجم 1GB أو أكثر مع التحسينات البرمجية المناسبة والأجهزة الحديثة. حددت هذه الاختبارات عدة اختناقات في الكود الأصلي -- بما في ذلك نشر الكتل والتحقق من المعاملات وإدارة مجموعة UTXO -- وأثرت في جهود التحسين اللاحقة.

أُجريت عدة تحسينات في البروتوكول والتنفيذ لدعم الكتل الأكبر. Graphene، وهو بروتوكول نشر كتل يعتمد على جداول بحث Bloom القابلة للعكس ومرشحات Bloom، يقلل بشكل كبير من عرض النطاق الترددي المطلوب لنشر الكتل من خلال ترميز الفرق فقط بين الكتلة والمعاملات التي لدى العقدة المستقبلة بالفعل في mempool الخاص بها. يتطلب الترتيب القانوني للمعاملات (CTOR)، المُنفَّذ في نوفمبر 2018، ترتيب المعاملات داخل الكتلة حسب معرّف المعاملة. هذا التغيير الذي يبدو بسيطاً يُمكّن من تحسينات كبيرة في التحقق من الكتل ونشرها، حيث يسمح بالتحقق المتوازي للمعاملات وخوارزميات مصالحة المجموعات الأكثر كفاءة.

عززت مبادرات التزام UTXO والتحقق المتوازي قدرة الشبكة على التعامل مع الكتل الكبيرة بكفاءة. من خلال الاستفادة من المعالجات الحديثة متعددة النوى وأجهزة التخزين ذات الحالة الصلبة، يمكن لتطبيقات العقد المحسّنة التحقق من صحة الكتل التي تحتوي على عشرات الآلاف من المعاملات ضمن أطر زمنية مقبولة.

تتصور خارطة طريق قابلية التوسع لـ Bitcoin Cash زيادات إضافية في حد حجم الكتلة حسبما تقتضيه التكنولوجيا والطلب. أعرب مطورو المشروع عن هدف طويل الأمد لدعم أحجام المدفوعات على المستوى العالمي بالكامل على السلسلة، مستهدفين مستويات إنتاجية تسمح لـ Bitcoin Cash بخدمة مليارات المعاملات اليومية. بينما هذا الهدف طموح، توفر التحسينات المستمرة في قدرات الأجهزة وعرض النطاق الترددي للشبكة وتحسين البرمجيات مساراً موثوقاً لتحقيقه بشكل تدريجي بمرور الوقت.

جانب مهم من نهج التوسع في Bitcoin Cash هو مفهوم معاملات "التأكيد الصفري". بالنسبة للمدفوعات منخفضة القيمة، يمكن للتجار قبول المعاملات فوراً عند البث، قبل تضمينها في كتلة. نفذ Bitcoin Cash عدة تدابير لتحسين موثوقية معاملات التأكيد الصفري، بما في ذلك قاعدة "الأول يُرى" (حيث تنقل العقد فقط النسخة الأولى من المعاملة التي تراها، مما يجعل محاولات الإنفاق المزدوج أكثر صعوبة) وبروتوكولات إشعار الإنفاق المزدوج التي تنبه التجار إذا تم اكتشاف معاملة متعارضة. تجعل هذه التدابير Bitcoin Cash عملياً لمعاملات نقاط البيع حيث يكون انتظار عشر دقائق لتأكيد الكتلة غير عملي.

OP_RETURN and Data Applications

يدعم Bitcoin Cash كود التشغيل OP_RETURN، الذي يسمح للمستخدمين بتضمين بيانات عشوائية في blockchain ضمن مخرج معاملة غير قابل للإنفاق بشكل مُثبت. تُمكّن هذه الميزة مجموعة من التطبيقات المتمحورة حول البيانات المبنية على blockchain الخاص بـ Bitcoin Cash، بما في ذلك بروتوكولات الرموز وأنظمة المراسلة وخدمات التوثيق ومنصات التواصل الاجتماعي.

حُدد حد بيانات OP_RETURN على Bitcoin Cash بـ 220 بايت لكل مخرج، وهو أكبر بكثير من حد Bitcoin البالغ 80 بايت. بالإضافة إلى ذلك، يسمح Bitcoin Cash بمخرجات OP_RETURN متعددة في معاملة واحدة، مما يوسع كمية البيانات التي يمكن تضمينها في معاملة واحدة. هذه الحدود السخية، مقترنة برسوم معاملات منخفضة، تجعل Bitcoin Cash منصة قابلة للتطبيق اقتصادياً لتطبيقات البيانات التي ستكون باهظة التكلفة على سلاسل أكثر تقييداً في السعة.

كان Simple Ledger Protocol (SLP) أحد أقدم أنظمة الرموز وأكثرها اعتماداً المبنية على Bitcoin Cash باستخدام OP_RETURN. سمح SLP للمستخدمين بإنشاء ونقل رموز مخصصة على blockchain الخاص بـ Bitcoin Cash من خلال ترميز بيانات الرموز التعريفية في مخرجات OP_RETURN. بينما حل بروتوكول CashTokens محل SLP إلى حد كبير، أثبت SLP جدوى بناء اقتصادات الرموز فوق نموذج UTXO.

CashTokens، الذي فُعّل في مايو 2023، يمثل نهجاً أكثر تطوراً للترميز على Bitcoin Cash. على عكس SLP الذي اعتمد على بيانات OP_RETURN التعريفية التي يمكن تجاهلها من قبل البروتوكول الأساسي، فإن CashTokens ميزة على مستوى الإجماع تدمج الرموز مباشرة في نموذج UTXO. يمكن لكل UTXO أن يحمل قيمة BCH ورمزاً مرتبطاً، مع فرض صلاحية الرمز بقواعد الإجماع. يدعم CashTokens نوعين من الرموز: الرموز القابلة للاستبدال (مشابهة لرموز ERC-20 على Ethereum) والرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs). يعني الفرض على مستوى الإجماع أن معاملات الرموز لها نفس ضمانات الأمان الخاصة بمعاملات BCH الأصلية، مما يُلغي افتراضات الثقة ومتطلبات الفهرسة للبروتوكولات الطبقية مثل SLP.

Memo.cash هو بروتوكول تواصل اجتماعي لامركزي مبني على Bitcoin Cash باستخدام معاملات OP_RETURN. يبث المستخدمون المنشورات والمتابعات والإعجابات والإجراءات الاجتماعية الأخرى كمعاملات Bitcoin Cash ببيانات OP_RETURN مُرمّزة. نظراً لأن البيانات مُخزّنة على blockchain، فهي مقاومة للرقابة ومؤرشفة بشكل دائم. تكاليف المعاملات المنخفضة على Bitcoin Cash تجعل هذا ممكناً اقتصادياً -- كل إجراء على وسائل التواصل الاجتماعي يكلف جزءاً من سنت.

تشمل تطبيقات البيانات الأخرى على Bitcoin Cash خدمات ختم الوقت وتوثيق المستندات، حيث يُضمّن hash المستند في مخرج OP_RETURN لإنشاء سجل دائم ومقاوم للتلاعب بوجود المستند في نقطة زمنية محددة. كما بُنيت أنظمة تتبع سلسلة التوريد والتحقق من الاعتماد وأنظمة الهوية اللامركزية باستخدام قدرات تضمين البيانات في Bitcoin Cash.

يُموضع الجمع بين سعة OP_RETURN الكبيرة والرسوم المنخفضة وأوقات التأكيد السريعة Bitcoin Cash كمنصة تنافسية لتطبيقات البيانات القائمة على blockchain. بينما توجد سلاسل كتل مصممة خصيصاً للبيانات، يقدم Bitcoin Cash ميزة شبكة راسخة وآمنة للغاية ومدعومة على نطاق واسع مع سجل حافل من التشغيل المستمر.

Network Architecture

تعمل شبكة Bitcoin Cash على نفس البنية الأساسية من نظير إلى نظير الخاصة بـ Bitcoin، حيث تتواصل العقد عبر بروتوكول الشائعات لنشر المعاملات والكتل. تحتفظ العقد الكاملة بنسخة كاملة من blockchain وتتحقق من صحة جميع المعاملات والكتل بشكل مستقل وفقاً لقواعد الإجماع. الشبكة غير مرخصة، مما يعني أن أي شخص يمكنه تشغيل عقدة والمشاركة في الشبكة دون إذن.

توجد عدة تطبيقات مستقلة للعقد الكاملة لـ Bitcoin Cash، مما يعكس التزام المشروع بالتطوير اللامركزي. Bitcoin Cash Node (BCHN) هو التطبيق الأكثر استخداماً ويعمل كعميل مرجعي فعلي. تشمل التطبيقات الأخرى Bitcoin Unlimited و BCHD (المكتوب بلغة Go) و Knuth (تطبيق C++ عالي الأداء). يقلل وجود تطبيقات مستقلة متعددة من خطر تسبب خطأ برمجي واحد في فشل على مستوى الشبكة بأكملها ويضمن عدم سيطرة فريق تطوير واحد من جانب واحد على البروتوكول.

يستخدم التعدين على Bitcoin Cash خوارزمية إثبات العمل SHA-256، المطابقة لـ Bitcoin. هذا يعني أنه يمكن استخدام نفس أجهزة تعدين ASIC لتعدين أي من السلسلتين، ويمكن للمُعدّنين التبديل بين Bitcoin و Bitcoin Cash بناءً على الربحية. عملياً، يمثل معدل تعدين Bitcoin Cash جزءاً من معدل Bitcoin، حيث تُوجّه غالبية قوة تعدين SHA-256 إلى سلسلة Bitcoin الأكثر ربحية. ومع ذلك، تضمن خوارزمية تعديل الصعوبة في Bitcoin Cash إنتاج الكتل بالفاصل الزمني المستهدف البالغ عشر دقائق بغض النظر عن مستوى معدل التعدين المطلق.

خوارزمية تعديل الصعوبة هي أحد أهم مكونات بروتوكول Bitcoin Cash. كان تعديل الصعوبة الأصلي لـ Bitcoin، الذي يُعيد الحساب كل 2016 كتلة (حوالي أسبوعين)، بطيئاً جداً لاستيعاب التقلبات السريعة في معدل التعدين التي شهدها Bitcoin Cash مع تبديل المُعدّنين بينه وبين Bitcoin. بعد فترة تعديل الصعوبة الطارئة (EDA) الإشكالية في عام 2017، اعتمد Bitcoin Cash خوارزمية جديدة في نوفمبر 2017 تُعدّل الصعوبة بناءً على نافذة متحركة مكونة من 144 كتلة.

في نوفمبر 2020، ترقّى Bitcoin Cash إلى خوارزمية تعديل الصعوبة ASERT (الأهداف المرتفعة أسّياً المجدولة مطلقاً)، المعروفة أيضاً باسم aserti3-2d. ASERT خوارزمية أنيقة رياضياً تُعدّل هدف الصعوبة بناءً على الفرق بين الوقت الفعلي المنقضي والوقت المتوقع منذ كتلة مرجعية ("كتلة المرساة"). إذا كانت الكتل تُنتج أسرع من المتوقع، تزداد الصعوبة أسّياً؛ وإذا كانت أبطأ، تقل أسّياً. يشير تصنيف "3-2d" إلى نصف عمر يبلغ حوالي يومين (تحديداً 288 كتلة عند الهدف البالغ عشر دقائق)، مما يعني أن مضاعفة أو تنصيف مستمر لمعدل التعدين سيؤدي إلى تعديل كامل للصعوبة خلال يومين. أثبت ASERT استقراراً عالياً، مُنتجاً فواصل كتل متسقة حتى في ظل تقلبات كبيرة في معدل التعدين.

كفاءة نشر الكتل أمر حاسم لشبكة ذات كتل كبيرة. اعتمد Bitcoin Cash عدة تحسينات لضمان انتشار الكتل الكبيرة عبر الشبكة بسرعة. تسمح الكتل المدمجة (BIP 152) للعقد بإعادة بناء الكتل من معرفات المعاملات بدلاً من بيانات المعاملات الكاملة، مما يقلل بشكل كبير من عرض النطاق الترددي المطلوب لنشر الكتل عندما تتداخل مجمعات الذاكرة. يوفر بروتوكول Graphene ضغطاً أكبر باستخدام هياكل بيانات احتمالية لتحقيق ترميز كتل شبه مثالي. Xthinner هو بروتوكول ضغط آخر طُوّر خصيصاً لـ Bitcoin Cash يحقق حوالي 99.6 بالمئة ضغطاً للكتل النموذجية.

صُممت سياسات الترحيل ومجمع الذاكرة في الشبكة لدعم معاملات التأكيد الصفري الموثوقة. تتبع العقد قاعدة صارمة للأول يُرى، حيث تقبل وتنقل فقط النسخة الأولى من المعاملة التي ترصدها. إذا تم اكتشاف معاملة ثانية تحاول إنفاق نفس المدخلات (محاولة إنفاق مزدوج)، ستُنشئ العقد دليل إنفاق مزدوج وتنشره عبر الشبكة، منبهة التجار والأطراف المعنية الأخرى. توفر هذه البنية التحتية مستوى معقولاً من الأمان لقبول المعاملات غير المؤكدة للمدفوعات اليومية منخفضة القيمة.

Smart Contract Capabilities

بينما صُمم Bitcoin Cash أساساً كنظام نقد إلكتروني من نظير إلى نظير، فقد طوّر قدرات عقود ذكية كبيرة من خلال توسعات لغة البرمجة النصية الخاصة به. على عكس نموذج العقود الذكية في Ethereum القائم على الحسابات والمكتمل تورنغ، تعمل عقود Bitcoin Cash الذكية ضمن نموذج UTXO باستخدام لغة برمجة نصية قائمة على المكدس وغير مكتملة تورنغ عمداً. يوفر هذا التصميم تكاليف تنفيذ قابلة للتنبؤ ويتجنب فئة الثغرات المرتبطة بالحوسبة غير المحدودة، مع تمكين مجموعة غنية بشكل مدهش من الأدوات المالية القابلة للبرمجة.

تم تحسين لغة البرمجة النصية لـ Bitcoin Cash تدريجياً من خلال سلسلة من ترقيات البروتوكول. في مايو 2018، أُعيد تفعيل عدة أكواد تشغيلية كانت معطلة في وقت مبكر من تاريخ Bitcoin، بما في ذلك مشغلات المنطق الثنائي (OP_AND، OP_OR، OP_XOR)، والمشغلات الحسابية للأرقام الأكبر، وعمليات معالجة النصوص (OP_SPLIT، OP_CAT). وسّعت هذه الأكواد المستعادة قدرة التعبير في نصوص Bitcoin Cash بشكل كبير.

كان تقديم OP_CHECKDATASIG و OP_CHECKDATASIGVERIFY في نوفمبر 2018 تقدماً مهماً بشكل خاص. تسمح هذه الأكواد التشغيلية لنص المعاملة بالتحقق من توقيع ECDSA مقابل بيانات عشوائية، وليس فقط المعاملة نفسها. يُمكّن هذا العقود القائمة على الأوراكل حيث يوقع مصدر بيانات خارجي رسالة تشهد على حالة واقعية (مثل سعر أو حدث طقسي أو نتيجة رياضية)، ويعتمد تنفيذ العقد على محتوى تلك الرسالة الموقعة. تفتح هذه القدرة الباب أمام أسواق التنبؤ اللامركزية وعقود التأمين والأدوات المالية الأخرى التي تعتمد على بيانات خارجية.

أكواد الاستبطان الأصلية، المُقدّمة في مايو 2022، تسمح لنصوص المعاملات بفحص خصائص المعاملة التي تحتويها. يمكن للنصوص فحص القيمة ونص القفل وبيانات الرموز لكل من المدخلات والمخرجات ضمن نفس المعاملة. يُمكّن هذا عقود نمط العهد -- نصوص تقيّد كيفية إنفاق العملات في المعاملات المستقبلية، وليس فقط من يمكنه إنفاقها. تُمكّن العهود أنماطاً قوية مثل الخزائن (قيود إنفاق مقيدة زمنياً للأمان)، والمدفوعات المتكررة، والبورصات اللامركزية، وآليات التصويت على السلسلة.

CashScript هي لغة عقود ذكية عالية المستوى لـ Bitcoin Cash، مماثلة لـ Solidity في Ethereum. تسمح CashScript للمطورين بكتابة العقود بصيغة مألوفة تشبه JavaScript يتم تجميعها إلى بايت كود نص Bitcoin Cash. تتعامل اللغة مع تعقيد تصميم العقود القائمة على UTXO، بما في ذلك استبطان المدخلات/المخرجات والتحقق من التوقيعات، مما يجعلها في متناول المطورين الذين قد لا يكونون على دراية بالبرمجة منخفضة المستوى القائمة على المكدس. استُخدمت عقود CashScript لبناء بورصات لامركزية وخدمات ضمان ومنصات تمويل جماعي وتطبيقات أخرى.

أضافت ترقية CashTokens في مايو 2023 بُعداً آخر لقدرات العقود الذكية في Bitcoin Cash. من خلال تضمين الرموز القابلة للاستبدال وغير القابلة للاستبدال مباشرة في نموذج UTXO على مستوى الإجماع، يُمكّن CashTokens العقود القائمة على الرموز التي تُفرض بقواعد إجماع الشبكة بدلاً من البروتوكولات الطبقية. تحمل الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) في CashTokens حقل "التزام" -- بيانات عشوائية مرفقة بالرمز -- يمكن قراءتها والتحقق من صحتها بواسطة نصوص العقود الذكية. يُنشئ هذا آلية للحفاظ على الحالة على السلسلة عبر معاملات متعددة، وهي قدرة كان من الصعب تحقيقها سابقاً في نموذج UTXO. يمكن للعقود استخدام NFTs كحاملات للحالة، مع تحديث بيانات الالتزام مع كل معاملة لتنفيذ بروتوكولات متعددة الخطوات معقدة.

يُنشئ الجمع بين أكواد الاستبطان و CashTokens و CashScript منصة عقود ذكية، رغم اختلافها الجوهري عن نموذج Ethereum، قادرة على تنفيذ العديد من نفس التطبيقات المالية اللامركزية. بُنيت أو صُممت نماذج أولية على Bitcoin Cash لبورصات لامركزية وصانعي سوق آليين وبروتوكولات إقراض ومنظمات مستقلة لامركزية. يوفر النهج القائم على UTXO مزايا من حيث التوازي (يمكن التحقق من UTXOs بشكل مستقل)، والخصوصية (كل UTXO مستقل)، وقابلية التنبؤ (لا توجد حالة عالمية للتنافس عليها)، وإن كان يتطلب أنماط تصميم مختلفة عن الأنظمة القائمة على الحسابات.

Monetary Policy

يرث Bitcoin Cash السياسة النقدية لـ Bitcoin بالكامل. يبلغ إجمالي المعروض من Bitcoin Cash 21 مليون عملة كحد أقصى، ويتبع جدول الإصدار آلية التنصيف نفسها المتبعة في Bitcoin. هذه السياسة النقدية المشتركة هي نتيجة مباشرة للانقسام: لأن Bitcoin Cash انفصل عن blockchain الخاص بـ Bitcoin، فقد بدأ بنفس تاريخ الإصدار ويستمر بنفس قواعد الإصدار المستقبلية.

بدأت مكافأة الكتلة بـ 50 BCH لكل كتلة (موروثة من معاملات البداية لـ Bitcoin) وتتنصّف كل 210,000 كتلة، أي كل أربع سنوات تقريباً. حدث التنصيف الأول في نوفمبر 2012 (قبل الانقسام، وبالتالي هذا تاريخ مشترك)، مخفضاً المكافأة إلى 25 عملة. خفض التنصيف الثاني في يوليو 2016 المكافأة إلى 12.5 عملة. حدث التنصيف الثالث في أبريل 2020، والذي وقع بعد الانقسام وبالتالي كان خاصاً بسلسلة Bitcoin Cash، مخفضاً المكافأة إلى 6.25 BCH. خفض التنصيف الرابع في أبريل 2024 المكافأة إلى 3.125 BCH لكل كتلة.

يُنشئ جدول التنصيف هذا سياسة نقدية انكماشية تدريجية ينخفض فيها معدل إنشاء العملات الجديدة بمرور الوقت، مقترباً من الصفر بشكل تقاربي. يُتوقع تعدين آخر عملة Bitcoin Cash حوالي عام 2140. عند تلك النقطة، ستتكون إيرادات المُعدّنين بالكامل من رسوم المعاملات.

يمنح سقف المعروض البالغ 21 مليون وجدول التنصيف Bitcoin Cash نفس خصائص الندرة الخاصة بـ Bitcoin. يبلغ المعروض المتداول اعتباراً من أوائل عام 2026 حوالي 19.8 مليون BCH، ممثلاً أكثر من 94 بالمئة من إجمالي المعروض الذي سيوجد على الإطلاق. ستُوزّع العملات المتبقية على مدى أكثر من قرن من مكافآت الكتل المتناقصة.

يختلف نهج Bitcoin Cash في الانتقال من مكافآت الكتل إلى تعويض المُعدّنين القائم على الرسوم عن استراتيجية Bitcoin. فلسفة التوسع في Bitcoin، التي تقيّد مساحة الكتلة للحفاظ على سوق رسوم، تعتمد ضمنياً على رسوم عالية لكل معاملة لتعويض المُعدّنين مع تناقص مكافآت الكتل. يتبنى Bitcoin Cash النهج المعاكس: من خلال الحفاظ على رسوم منخفضة وكتل كبيرة، تهدف الشبكة إلى توليد إيرادات رسوم كافية من خلال حجم معاملات مرتفع بدلاً من رسوم عالية لكل معاملة. في هذا النموذج، إذا دفعت كل معاملة رسماً قدره سنت واحد لكن الشبكة عالجت ملايين المعاملات لكل كتلة، فإن إيرادات الرسوم الإجمالية يمكن أن تظل كافية لتحفيز التعدين.

يتطلب نموذج الرسوم القائم على الحجم أن يحقق Bitcoin Cash إنتاجية معاملات أعلى بكثير من Bitcoin لتوفير حوافز مُعدّنين معادلة في حقبة ما بعد الدعم. يجادل المؤيدون بأن هذا قابل للتحقيق من خلال التوسع المستمر على السلسلة، لأن الطلب العالمي على المدفوعات هائل وحتى حصة متواضعة من المعاملات العالمية ستمثل ملايين المدفوعات يومياً. يرد المنتقدون بأن تحقيق هذا المستوى من التبني غير مؤكد وأن نموذج الرسوم المنخفضة قد يخلق حوافز غير كافية خلال فترة الانتقال.

تعني السياسة النقدية المشتركة بين Bitcoin و Bitcoin Cash أن السلسلتين في منافسة مباشرة على قوة تعدين SHA-256. يخصص المُعدّنون مواردهم لأي سلسلة تكون أكثر ربحية في أي وقت، وتستوعب خوارزميات تعديل الصعوبة على كلتا السلسلتين هذا التخصيص المرن. عملياً، كانت حصة Bitcoin Cash من إجمالي معدل تعدين SHA-256 متناسبة مع سعره النسبي، مما يعكس السلوك الاقتصادي الرشيد للمُعدّنين الساعين لتعظيم الأرباح.

Conclusion

يمثل Bitcoin Cash استمراراً مبدئياً للرؤية الأصلية لـ Bitcoin كنقد إلكتروني من نظير إلى نظير. من خلال زيادة حد حجم الكتلة ومتابعة التوسع على السلسلة، حافظ Bitcoin Cash على الرسوم المنخفضة والمعاملات السريعة التي ميّزت Bitcoin في بداياته، مما يجعله عملياً للمدفوعات اليومية والمعاملات الصغيرة التي تصورتها الورقة البيضاء الأصلية.

تميز المسار التقني للمشروع بتحسينات مدروسة ومؤثرة في البروتوكول. توفر خوارزمية تعديل الصعوبة ASERT إنتاج كتل مستقر في ظروف معدل تعدين متقلبة. تُمكّن لغة البرمجة النصية المحسّنة، بأكوادها التشغيلية المستعادة والجديدة، عقوداً ذكية متطورة ضمن قيود أمان نموذج UTXO. يجلب CashTokens ترميزاً مُفرَضاً بالإجماع إلى بروتوكول Bitcoin لأول مرة. تجعل CashScript هذه القدرات في متناول مجتمع مطورين واسع. معاً، تُظهر هذه التطورات أن نموذج UTXO يمكنه دعم نظام بيئي غني من التطبيقات اللامركزية مع الحفاظ على بساطته وخصائصه الأمنية الأساسية.

سلّط جدل التوسع الذي أدى إلى إنشاء Bitcoin Cash الضوء على توتر أساسي في الأنظمة اللامركزية: المقايضة بين السعة على السلسلة وتكلفة تشغيل العقد الكاملة. اختار Bitcoin Cash إعطاء الأولوية لسعة المعاملات وتجربة المستخدم، بحجة أن الفوائد الاقتصادية للتبني والاستخدام الواسعين تفوق المتطلبات المتزايدة للأجهزة لمشغلي العقد. هذا سؤال تجريبي ستتكشف إجابته خلال السنوات والعقود القادمة مع استمرار تطور كل من Bitcoin و Bitcoin Cash على مساريهما المختلفين.

يُظهر بقاء Bitcoin Cash وتطويره المستمر عبر أسواق هابطة متعددة وانقسامات مثيرة للجدل (خاصة انقسام Bitcoin SV في نوفمبر 2018) وجهد مجتمعي متواصل مرونة المشروع وقناعة المشاركين فيه. عالجت الشبكة مئات الملايين من المعاملات منذ الانقسام، وحافظت على التشغيل المستمر، وجذبت مجتمعاً عالمياً من المطورين والتجار والمستخدمين الذين يشتركون في الإيمان بأن النقد الإلكتروني من نظير إلى نظير تقنية تستحق البناء.

يعتمد النجاح طويل الأمد لـ Bitcoin Cash على قدرته على جذب المستخدمين والتجار الذين يقدّرون المعاملات منخفضة الرسوم والموثوقة، وعلى توسيع بنيته التحتية لتلبية متطلبات شبكة مدفوعات عالمية. الأسس التقنية متينة، وخارطة الطريق واضحة، والمجتمع ملتزم. سواء حقق Bitcoin Cash في نهاية المطاف هدفه الطموح في خدمة العالم كنقد إلكتروني أم لا، فإن ذلك لن تحدده القيود التقنية بل تأثيرات الشبكة وديناميكيات السوق وأنماط التبني التي تحكم تطور جميع الأنظمة النقدية.