ترميز الأعداد الثنائية

ما هو الترميز الثنائي؟

الترميز الثنائي هو أسلوب تمثيل جميع البيانات باستخدام الإشارات الكهربائية 0 و1 فقط، والتي تُجمع لاحقاً في وحدات تُعرف بالبايتات. يمكن تشبيهه بسلسلة من "المفاتيح": المفتاح غير النشط يساوي 0، والنشط يساوي 1. ترتيب عدة مفاتيح بهذا الشكل يمكّن الحاسوب من التعبير عن الأرقام والنصوص والصور.

في الحوسبة، يشكّل كل ثمانية مفاتيح بايت واحد—وهو الوحدة الأساسية الأكثر استخداماً. عندما ترى سلسلة من الرموز العشوائية (مثل تجزئة معاملة أو عنوان)، فعادةً ما تكون هذه نتيجة عرض البايتات الأساسية بطريقة أسهل للقراءة، لكنها تظل في الأصل تسلسلات من البايتات المشفرة ثنائياً.

ما دور الترميز الثنائي في البلوكشين؟

الترميز الثنائي يحدد كيفية تخزين البيانات مثل المعاملات والعناوين والأرصدة وبيانات العقود ونقلها على الشبكة. جميع بيانات السلسلة تتحول في النهاية إلى بايتات، ثم تُعبأ وتُوقّع وتُرسل وتُتحقق منها عبر عُقد الشبكة.

على سبيل المثال، عند معالجة معاملة، يقوم المحفظة أولاً بترميز معلومات مثل المرسل والمستلم والمبلغ ورسوم المعاملة إلى بايتات. ثم يُنشئ توقيعاً رقمياً باستخدام المفتاح الخاص (Private Key)، وأخيراً يرسل البيانات إلى الشبكة. في صفحات الإيداع والسحب على Gate، يظهر العنوان كنص مقروء، لكنه في الأساس عبارة عن بايتات مشفرة ثنائياً جرى تحويلها لتسهيل القراءة.

كيف يعمل الترميز الثنائي ضمن بيانات المعاملة؟

تخضع بيانات المعاملة لعملية "تسلسل" (Serialization) لتحويل عدة حقول إلى تدفق واحد من البايتات ليتم توقيعه وبثه. التسلسل يعني ترتيب الحقول المختلفة وفق ترتيب وتنسيق محددين لتشكيل تسلسل متصل من البايتات.

في Ethereum، تستخدم المعاملات مخططات ترميز مثل RLP لتسلسل الحقول مثل nonce، الغاز، عنوان المستلم (to)، القيمة، والبيانات إلى بايتات، يليها التوقيع. في Bitcoin، يتم ترتيب المدخلات والمخرجات بتنسيقات ثابتة ويُستخدم "أعداد صحيحة بطول متغير" لتمثيل أطوال القوائم؛ وتُوقّع تسلسلات البايتات الناتجة. عندما تتلقى العُقد هذه البايتات، تقوم بفك ترميزها بنفس القواعد، والتحقق من التوقيع، وتسجيل المعاملة في الكتلة.

ما علاقة الترميز الثنائي بالسداسي عشر، Base58 وBech32؟

تُستخدم هذه المخططات لعرض البايتات المشفرة ثنائياً كأحرف يسهل قراءتها. السداسي عشر يعتمد 16 رمزاً (0-9 وA-F) لتمثيل البايتات—كل حرفين سداسيين يمثلان بايتاً واحداً. لهذا تظهر معرفات المعاملات (TxIDs) غالباً كسلاسل سداسية عشرية في مستكشفات البلوكشين.

Base58 وBech32 يُستخدمان للعناوين. Base58 يستثني الرموز المتشابهة (مثل 0 وO) لتقليل أخطاء النسخ. Bech32 يتضمن بادئة مقروءة (مثل "bc1" أو "addr1") ورمز تحقق داخلي لكشف الأخطاء. في صفحة الإيداع على Gate، قد تظهر العناوين بصيغة Base58 أو Bech32، لكن كلاهما يمثل نفس البايتات الثنائية الأساسية بصيغ مختلفة.

كيف يُستخدم الترميز الثنائي في ABI العقود الذكية؟

واجهة ABI (واجهة التطبيق الثنائية) تحدد كيفية تحويل معاملات العقد إلى بايتات. المحافظ تُشفّر أسماء الدوال والمعاملات إلى بايتات وفق قواعد ABI ليتمكن العقد الذكي من تفسير الطلب بشكل صحيح.

على سبيل المثال، في دالة نقل شائعة—transfer(address,uint256)—تتضمن بيانات الاستدعاء "محدد الدالة" (أول 4 بايتات من توقيع الدالة)، تليها بايتات المعاملات مرتبة بأطوال ثابتة. هذا يمكّن العقد من معرفة الدالة المطلوبة والقيم المرسلة، لضمان تنفيذ الاستدعاء كما هو متوقع.

كيف يُطبق الترميز الثنائي عبر سلاسل الكتل المختلفة؟

كل سلسلة كتل تعتمد معايير ترميز ثنائي تناسب بنيتها وأداءها. تستخدم Ethereum ترميز RLP لتسلسل المعاملات وABI لاستدعاءات العقود. تعتمد Polkadot على SCALE، وهو مخطط بايتات مضغوط. وتستخدم Cosmos بروتوكول Protobuf لتعريف الرسائل وتسلسلها. أما Bitcoin فتعتمد هياكل حقول ثابتة مع أعداد صحيحة بطول متغير وتنفذ منطق التحقق عبر نظام السكريبتات الخاص بها بناءً على تسلسل البايتات.

فهم هذه الفروق أساسي لتطوير الحلول متعددة السلاسل (Cross-Chain) وبناء الأدوات، إذ أن نفس المفهوم قد يكون له بنية بايتات أو طريقة فك ترميز مختلفة على كل سلسلة.

ما المخاطر الشائعة المرتبطة بالترميز الثنائي؟

المخاطر الشائعة تنشأ من قراءة أو كتابة تسلسلات البايتات بشكل خاطئ. مثلاً، استخدام عنوان Base58 كما لو كان Bech32، أو اختيار شبكة خاطئة، قد يؤدي لفشل الإيداع أو فقدان الأموال. في صفحة الإيداع على Gate، تحقق دائماً من تطابق الشبكة ونوع العنوان.

تشمل المشكلات الأخرى "ترتيب البايتات" (Endianness) و"الدقة". ترتيب البايتات يحدد كيفية ترتيب البايتات؛ قراءته بشكل خاطئ قد يعطي قيمة غير صحيحة. أما الدقة فتتعلق بعدد المنازل العشرية للرمز—معاملة عدد صحيح كعدد عشري (أو العكس) قد يؤدي إلى أخطاء في مبالغ المعاملات. تحقق دائماً من الوحدات والمنازل العشرية عند إدخال البيانات، وتأكد من أن عناوين السحب تتوافق مع ترميز الشبكة المستهدفة ونوعها.

كيف تفك ترميز المعاملات باستخدام الأدوات؟

تتيح مستكشفات البلوكشين وأدوات فك الترميز تحويل بايتات المعاملة إلى معلومات مفهومة.

الخطوة 1: افتح مستكشف بلوكشين (مثل مستكشف Ethereum) وابحث عن سجل معاملتك. في صفحة سجل السحب على Gate، تجد عادة معرف المعاملة (TxID)؛ بالنقر عليه تنتقل مباشرة إلى السجل في المستكشف.

الخطوة 2: ابحث عن قسم "بيانات الإدخال" أو "المعاملة الخام" وانسخ السلسلة السداسية عشرية. هذه السلسلة تمثل البايتات المشفرة ثنائياً والمعروضة بصيغة سداسية عشرية.

الخطوة 3: استخدم أداة فك ABI (متوفرة في معظم المستكشفات أو عبر خدمات خارجية). اختر ABI العقد أو استخدم قالباً للوظائف الشائعة، ثم ألصق بيانات الإدخال لفك الترميز.

الخطوة 4: راجع اسم الدالة المفككة وقيم المعاملات لتتأكد من تطابق العنوان والمبلغ وعقد الرمز مع هدفك. في معاملات Bitcoin، تعرض أدوات فك المعاملات الخام المدخلات والمخرجات والسكريبتات والمبالغ وعناوين التغيير للتحقق.

ما أبرز اتجاهات الترميز الثنائي في Web3؟

مع توسع حلول الربط بين الشبكات وتعقيد العقود الذكية، يتجه الترميز الثنائي نحو مزيد من التوحيد وتجارب توقيع أكثر وضوحاً للمستخدم. تعتمد المحافظ اليوم معايير توقيع منظمة توفر معلومات مفهومة قبل توقيع المعاملات. كما توحّد الجسور متعددة السلاسل ومجموعات التطوير تنسيقات الرسائل لتقليل مشكلات التوافق الناتجة عن اختلاف أساليب فك الترميز.

في المقابل، تتطلب تقنيات مثل الإثباتات عديمة المعرفة (Zero-Knowledge Proofs) وضغط الحالة تخطيطات بايتات مضغوطة وحدود حقول دقيقة لتعزيز الكفاءة مع الحفاظ على الأمان. الهدف النهائي: جعل البايتات الأساسية أكثر استقراراً وقابلة للتشغيل البيني وضمان تجربة استخدام بديهية وأقل عرضة للأخطاء.

أهم النقاط حول الترميز الثنائي

الترميز الثنائي هو لغة البيانات الأساسية في البلوكشين—كل المعاملات والعناوين واستدعاءات العقود تعتمد على البايتات في التعبير والتحقق. من الضروري فهم أن السداسي عشر وBase58 وBech32 هي طرق عرض للبايتات وليست اختلافاً في البيانات الأساسية. إتقان التسلسل ومعايير ABI يساعدك على تفسير عمل المعاملات داخلياً. عملياً، تحقق دائماً من نوع الشبكة والعنوان، وراجع المنازل العشرية والوحدات، واستخدم المستكشفات أو أدوات فك الترميز لتقليل مخاطر سوء تفسير البيانات المشفرة.

الأسئلة الشائعة

أرى تجزئات المعاملات كسلاسل سداسية عشرية طويلة—ما علاقتها بالترميز الثنائي؟

تجزئة المعاملة (Transaction Hash) هي بيانات ثنائية تُعرض بصيغة سداسية عشرية. جميع بيانات الحاسوب تُخزن داخلياً بشكل ثنائي؛ ولتسهيل قراءتها تُعرض عادةً كسلاسل سداسية عشرية (حيث كل 4 بتات ثنائية تقابل حرفاً سداسياً). فهم هذه العلاقة يساعدك على تتبع المعاملات على السلسلة بدقة.

لماذا يبدو المفتاح الخاص لمحفظتي عند التصدير غير مفهوم؟

المفتاح الخاص للمحفظة هو في جوهره بيانات ثنائية تُعرض باستخدام السداسي عشر أو Base58 أو صيغ أخرى. هذه المخططات تغيّر فقط طريقة عرض البيانات—أما المحتوى الفعلي فيظل كما هو. المحافظ مثل Gate تتولى هذه التحويلات تلقائياً؛ ولا تحتاج لإدارة الترميز بنفسك.

كيف تُحوّل أنواع المعاملات مثل uint256 أو bytes32 في ABI العقود الذكية إلى ثنائي؟

لكل نوع معاملة في العقد الذكي (Smart Contract) قواعد ترميز ثنائية محددة. على سبيل المثال، uint256 يستخدم 256 بت لتمثيل الأرقام؛ وbytes32 يستخدم 256 بت للبيانات. تحدد معايير ABI كيفية تسلسل كل نوع إلى ثنائي ليتمكن العقد من تحليل بيانات الاستدعاء بدقة.

لماذا تختلف صيغ الترميز الثنائي للمعاملات بين سلاسل الكتل مثل Ethereum وBitcoin وSolana؟

لكل سلسلة كتل بنية معاملات ومعايير ترميز خاصة بها—تستخدم Bitcoin لغة سكريبت خاصة بينما تعتمد Ethereum على أوامر EVM—لذا تختلف البنى الثنائية الأساسية بشكل جوهري. لهذا تتطلب العمليات متعددة السلاسل عقود جسور متخصصة لتحويل الصيغ بين الشبكات.

هل يجب أن أفهم بنية البيانات الثنائية للتحقق من سلامة المعاملة؟

ليس ذلك ضرورياً دائماً—لكن فهمها مفيد. غالباً ما تقوم بورصات مثل Gate وبرامج المحافظ بالتحقق تلقائياً من التواقيع وبنية المعاملة على المستوى الثنائي. ومع ذلك، إذا رغبت في إجراء تدقيق معمق أو تطوير مهاراتك، فإن فهم الترميز الثنائي يتيح لك تحليل كل بايت من بيانات المعاملة الخام.