خوارزميات الإجماع في سلاسل الكتل: مفاضلات الأداء والموارد في إدارة الأدلة الجنائية الرقمية لإنترنت الأشياء الصناعي

تتطلب إدارة الأدلة الجنائية الرقمية في بيئات إنترنت الأشياء الصناعي سجلات حضانة للأدلة مقاومة للعبث وإمكان مساءلة واضحة عند الوصول المشترك بين المنظمات، وتعد منصة هايبرليدجر فابريك من أبرز منصات سلاسل الكتل المؤسسية المرشحة لهذا الدور، غير أن كثيرًا من تقويمات أدائها تستخدم أعباء عمل عامة لا تمثل طبيعة معاملات الأدلة، أو تعامل استرجاع الأدلة بوصفه استعلامًا سلبيًا بلا تبعات، مما يحد من الأدلة المتاحة حول سلوك طبقة الترتيب والإجماع في المعاملات الحاملة لعبء التدقيق والمساءلة، ومن هنا تأتي الحاجة إلى مقارنات تجريبية دقيقة بين خوارزميات الإجماع المختلفة

وتقارن هذه الدراسة بين خوارزميين رائدتين للإجماع في منصة فابريك، هما رافت وسمارت بي إف تي، من زاوية المفاضلة بين الأداء واستهلاك الموارد في إدارة الأدلة الجنائية، بما يفيد الباحثين العرب في أمن المعلومات والتحقيقات الجنائية الرقمية وإنترنت الأشياء الصناعي عند تصميم أنظمة أدلة مؤسسية، إذ لا تتوقف جودة هذه الأنظمة على سرعة المعالجة وحدها بل على كلفة الحركة والحوسبة والذاكرة وسلوك النظام عند تعطل بعض عقد الترتيب أو تعرضها لتهديدات خبيثة

أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها

هدفت الدراسة إلى مقارنة أداء رافت وسمارت بي إف تي في الإصدار 3.1 من فابريك عبر عمليتين ممثلتين لإدارة الأدلة، هما تسجيل البيانات الوصفية عند تقديم الدليل واسترجاع الدليل مع تسجيل الوصول الخاضع للمساءلة، ونفذت تجارب بأداة هايبرليدجر كاليبر مع تغيير حجم الدفعة والحمل وزمن الذهاب والعودة بين العقد المرتبة وعدد هذه العقد وحالات عدم توافر العقد المتوقفة فجأة، وقاست مؤشرات شملت الإنتاجية الناجحة وزمن إتمام المعاملات ونتائجها واستهلاك وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وحركة مرور العقد المرتبة

ثانيًا: أبرز النتائج

1، عند حجم دفعة قدره 300 معاملة ومعدل تحميل قدره 200 معاملة في الثانية، وفر رافت إنتاجية ناجحة أعلى بنحو 22.4 في المئة لعملية التقديم و18.8 في المئة لعملية الاسترجاع، وزمن إتمام أدنى بنسبة 89.4 في المئة للتقديم و90.6 في المئة للاسترجاع

2، سجل سمارت بي إف تي حركة مرور أعلى لكل معاملة ناجحة بنسبة 35.2 في المئة لعملية التقديم و30.3 في المئة لعملية الاسترجاع مقارنة برافت

3، عند استخدام عشر عقد مرتبة، سجل رافت استهلاكًا إجماليًا لوحدة المعالجة لكل معاملة في الثانية أدنى بنسبة 90.5 في المئة لعملية التقديم و91.5 في المئة لعملية الاسترجاع

4، أظهر سمارت بي إف تي حساسية أكبر لملف زمن الذهاب والعودة البالغ 100 مللي ثانية وقمم ذاكرة أعلى تحت الضغط، وكان سلوك التوقف المفاجئ للعقد غير متجانس ومتوقفًا على نوع العملية وموضع العقدة غير المتاحة وتوقيت تعطلها وتطور حالة البروتوكول

ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها

تخلص الدراسة إلى أن الإنتاجية والزمن وحدهما لا يكفيان للحكم على ملاءمة خوارزمية إجماع لإدارة الأدلة الجنائية، إذ تتداخل كلفة الحركة والحوسبة والذاكرة والسلوك عند الأعطال في قرار الاختيار، ويعد رافت مناسبًا في ظل ثقة إدارية قوية وافتراض أعطال توقفية غير خبيثة، في حين يناسب سمارت بي إف تي الحالات التي تدير فيها جهات مستقلة عقد الترتيب وتواجه تهديدات بيزنطية ذات مصداقية تستدعي تحمل كلفة إضافية مقابل الأمان

وتفيد هذه النتائج أيضًا مختبرات التحقيقات الجنائية الرقمية وجهات إنفاذ القانون التي تبني بنى تحتية مشتركة لحفظ الأدلة، إذ تساعدها الأرقام الموثقة على تقدير كلفة التشغيل الحقيقية لكل خيار من حيث عرض النطاق والحوسبة والطاقة قبل الالتزام بتصميم نهائي، كما تنبه إلى ضرورة اختبار سيناريوهات الأعطال الفعلية في بيئاتها الخاصة لأن نتائج التوقف المفاجئ أظهرت تباينًا لا يمكن التنبؤ به من المواصفات النظرية وحدها

وخلاصة القول إن هذه الدراسة تقدم مقارنة تجريبية شاملة بين خوارزميتي رافت وسمارت بي إف تي في إدارة الأدلة الجنائية الرقمية على منصة فابريك، موثقة تفوق رافت في الإنتاجية والزمن وكفاءة المعالجة وتفوق سمارت بي إف تي في مواجهة التهديدات البيزنطية ضمن بيئات متعددة الإدارة، بما يمنح مصممي أنظمة الأدلة الرقمية والباحثين العرب في أمن إنترنت الأشياء الصناعي أساسًا كميًا لاختيار خوارزمية الإجماع وفق سياق الثقة والتهديد لا وفق السرعة وحدها