Axient: Canonical Protocol-Graph Composition for Leveraged Event Markets: Single State Authority, Atomic Composition, Durable Sagas, and Exactly-Once Recovery

في عالم التمويل الرقمي، ظهر نوع جديد من الأسواق حيث يمكن للناس المراهنة على نتائج أحداث مستقبلية، من نتائج رياضية إلى نتائج انتخابات، باستخدام أموال مقترضة لتضخيم أرباحهم المحتملة. يُعرف هذا باسم سوق الأحداث برافعة مالية. تخيل متداولاً يريد المراهنة على نتيجة معينة ولكن ليس لديه سيولة نقدية كافية لتغطية المخاطر الكاملة. فهو يقدم مبلغاً صغيراً من ماله الخاص كوديعة، ويقدم المقرض الجزء المتبقي. إذا فاز الرهان، يحتفظ المتداول بالربح؛ وإذا خسر، يتحمل المقرض الخسارة. يجب أن يكون النظام دقيقاً للغاية لأنه يتضمن أموالاً حقيقية، وقواعد معقدة حول من يستحق الدفع ومتى، والحاجة إلى التعامل مع آلاف الرهانات هذه في وقت واحد دون أن يفقد أحد أمواله بسبب خطأ حاسوبي. التحدي المركزي في بناء مثل هذا النظام هو ضمان أن كل جزء من قطع اللغز المالي يتفق على الحقيقة. فإذا قال الجزء من البرنامج الذي يتتبع الديون شيئاً، بينما يقول الجزء الذي يدير مراكز المراهنة شيئاً آخر، فقد ينهار النظام بأكمله، مما يترك المستثمرين بخسارة أموالهم وبدون وسيلة لاستردادها.

قام باحث بتطوير مخطط جديد لبناء هذه الأسواق الرقمية، مصمم للقضاء على الارتباك الذي ينشأ عندما تختلف أجزاء مختلفة من برنامج الكمبيوتر. يركز عمله على مفهوم يسميه "المصدر الوحيد للحقيقة". في العديد من الأنظمة الحاسوبية المعقدة، قد تحتفظ وحدات أو برامج مختلفة بقوائم منفصلة خاصة بها حول من يدين بماذا، على أمل أن تتطابق هذه القوائم في النهاية. يجادل الباحث بأن هذا النهج خطير. بدلاً من ذلك، يقترح نظاماً حيث يتم تخزين كل نوع محدد من المعلومات المالية - مثل مبلغ الدين، أو حالة رهان، أو الأموال المحفوظة في الاحتياطي - في مكان واحد بالضبط، تملكه عقدة رقمية واحدة محددة. لا يُسمح لأي جزء آخر من النظام بحيازة نسخة من تلك البيانات أو اتخاذ قرارات بناءً على نسخته الخاصة من الحقيقة. هذا يضمن أنه عندما تتم معاملة ما، يتم تسجيلها في موقع نهائي واحد، ويجب على كل جزء آخر من النظام النظر إلى ذلك الموقع نفسه لمعرفة ما حدث.

اختبر الباحث هذه الفكرة من خلال بناء نموذج كامل وعامل لسوق أحداث برافعة مالية، وتشغيله عبر سلسلة من اثني عشر سيناريو محدد ليرى مدى صموده تحت الضغط. أراد إثبات أن تصميمه يمكنه التعامل مع كل شيء، بدءاً من فتح رهان جديد وصولاً إلى دفع الأرباح، وحتى التعافي من انهيار النظام، دون إنشاء سجل مكرر لحدث مالي أبداً. في اختباراته، قام بمحاكاة موقف توقفت فيه عملية عامل (worker process)، والتي تتولى المهام الشاقة لنقل الأموال، عن العمل فجأة وأعيد تشغيلها. في نظام أقل أماناً، قد يتسبب إعادة التشغيل هذا في قيام العامل بدفع نفس الدين مرتين عن طريق الخطأ، ظناً منه أن المحاولة الأولى فشلت. ومع ذلك، في نظام الباحث، تحقق العامل من السجل الرسمي الوحيد قبل التصرف. رأى أن الدين قد تمت تسويته بالفعل ولم يفعل شيئاً، مما ضمن نقل الأموال مرة واحدة بالضبط، لا أكثر ولا أقل.

لإنجاح هذا الأمر، أنشأ الباحث مجموعة من القواعد الصارمة التي تحكم كيفية تواصل الأجزاء المختلفة من النظام مع بعضها البعض. لقد صمم "شلال خسارة" (loss waterfall)، وهو ترتيب محدد يتم من خلاله سحب الأموال من صناديق مختلفة لتغطية رهان سيئ. أولاً، تُستخدم الأموال من الرهان المحدد؛ وإذا لم تكن كافية، ينتقل النظام إلى صندوق احتياطي؛ وإذا لم تكن كافية بعد ذلك، يأخذ من تجمع المقرضين الصغار (junior lenders)؛ وأخيراً، يأخذ من المقرضين الكبار (senior lenders). هذا الترتيب مبرمج بشكل ثابت في النظام بحيث لا يمكن تغييره أو تجاوزه. كما بنى آلية لإيقاف النظام بأكمله فوراً إذا حدث خطأ ما، ولكن مع ميزة أمان تمنع رفع الإيقاف بسرعة كبيرة. إذ لا يمكن إعادة تشغيل النظام إلا من خلال عملية محددة زمنياً ومعتمدة مسبقاً، مما يضمن أن رد الفعل الذعري لا يؤدي إلى إعادة تشغيل متسرعة وخطيرة.

ركز الباحث أيضاً على فكرة "الإثبات" بمعناها الرقمي. لقد أنشأ سجلاً مفصلاً، أو دفتر يومية، يسجل كل خطوة يتخذها النظام، من لحظة نقر المستخدم على زر ما وصولاً إلى التحديث النهائي لرصيد الحساب. هذا السجل ليس مجرد نسخة احتياطية؛ بل هو الأساس لإعادة بناء ذاكرة النظام إذا تعرضت للتلف. إذا تعطل النظام، يمكن لعملية جديدة قراءة هذا السجل وإعادة بناء الحالة الدقيقة للسوق دون الحاجة إلى الثقة في أي كمبيوتر أو خدمة أخرى. هذا أمر بالغ الأهمية لأنه يعني أن النظام لا يعتمد على سلطة مركزية لتقول ما حدث؛ فالأدلة موجودة في السجل، ويمكن لأي شخص التحقق منها. أجرى الباحث نموذجه عبر اثني عشر اختباراً مختلفاً، بما في ذلك سيناريوهات حيث تم تسوية رهان جزئياً، وحيث نشأ تعارض بين دليلين، وحيث حاول مستخدم سحب أموال بينما لا تزال عملية حساب الخسارة جارية. في كل حالة، تصرف النظام تماماً كما تمليه القواعد، رافضاً نقل الأموال ما لم تكن جميع الشروط مستوفاة وتم تحديث السجلات الرسمية.

أحد أهم النتائج كان قدرة النظام على التعامل مع عمليات معقدة متعددة الخطوات دون التعثر أو ارتكاب أخطاء. على سبيل المثال، عند تسوية رهان، يجب على النظام أولاً تأكيد النتيجة، ثم تقليل الدين، وفقط بعد ذلك يطلق أي أموال متبقية للمتداول. إذا حاول النظام القيام بهذه الخطوات بشكل منفصل، فقد يطلق الأموال قبل تسوية الدين. تصميم الباحث يجبر هذه الخطوات على الحدوث كوحدة واحدة غير قابلة للكسر. إذا فشل أي جزء من العملية، يتم إلغاء الوحدة بأكملها، ولا تتحرك أي أموال على الإطلاق. هذا يمنع النظام من الدخول في حالة يكون فيها مديناً بأموال لا يملكها أو يكون قد دفع أموالاً لا ينبغي له دفعها. كما أظهر أن النظام يمكنه اكتشاف متى يحاول مستخدم استخدام معلومات قديمة، مثل رهان لم يعد صالحاً، ورفضها فوراً دون التأثير على بقية السوق.

لاحظ الباحث بعناية أن عمله كان عبارة عن محاكاة، وهي اختبار محكوم لهيكل النظام نفسه، وليس منتجاً مالياً حقيقياً يعمل على شبكة عامة. لم يختبر النظام بأموال حقيقية أو أحداث من العالم الحقيقي، بل باستخدام مجموعة من القواعد والبيانات المصممة بعناية ليرى مدى صمود المنطق. أظهرت النتائج أن التصميم نجح في منع إنشاء سجلات مالية مكررة وحافظ على رؤية واحدة متسقة لحالة السوق عبر جميع مكوناته. وجدوا أنه من خلال الحد الصارم لمن يمكنه تغيير ماذا، ومن خلال ضمان تسجيل كل تغيير بطريقة يمكن التحقق منها بشكل مستقل، يمكنهم بناء نظام قوي ضد الأخطاء وقادر على التعافي من الإخفاقات دون فقدان البيانات.

سلطت الدراسة الضوء أيضاً على أهمية "البيان" (manifest)، وهو وثيقة رقمية تسرد كل جزء من أجزاء النظام، وعنوانه، وقواعده. يعمل هذا البيان كعقد بين الأجزاء المختلفة للبرنامج، مما يضمن أنها تعمل جميعها بنفس إصدار الكود ونفس مجموعة القواعد. إذا حاول جزء من النظام استخدام عنوان مختلف أو قاعدة مختلفة، فإن النظام يرفضه فوراً. هذا يمنع المتسللين أو الأخطاء العرضية من إدخال كود مارق يمكنه سرقة الأموال أو تغيير نتيجة الرهان. أظهر الباحث أن هذا النهج يمكن استخدامه لإنشاء نظام تكون فيه القواعد شفافة والنتائج قابلة للتنبؤ، حتى في بيئة معقدة تضم العديد من الجهات الفاعلة المختلفة.

في النهاية، تقدم الورقة طريقة جديدة للتفكير في كيفية بناء الأنظمة المالية على الإنترنت. بدلاً من محاولة جعل كل جزء من النظام مثالياً ومستقلاً، ركز الباحث على جعل الروابط بين الأجزاء صلبة وغير غامضة. ومن خلال ضمان وجود مكان واحد فقط تعيش فيه الحقيقة، ومن خلال التأكد من أن كل إجراء مسجل وقابل للتحقق، أنشأ نظاماً يصعب كسره وسهل الثقة به. إن عمله لا يحل كل المشكلات في التمويل الرقمي، مثل ما يحدث إذا كانت بيانات المصدر خاطئة، ولكنه يحل مشكلة كيفية إدارة الأموال بمجرد معرفة البيانات. إنه يوضح أنه مع التصميم الصحيح، من الممكن بناء سوق رقمي يمكن أن يكون موثوقاً وعادلاً مثل بنك تقليدي، ولكن بسرعة وشفافية برنامج حاسوبي. لقد قدم الباحث مخططاً لنظام يمكنه التعامل مع تعقيدات التمويل الحديث دون أن يفقد مساره، مما يوفر طريقاً للمضي قدماً في بناء اقتصادات رقمية أكثر أماناً وموثوقية.