التحقق الشكلي

ما هو التحقق الشكلي؟

التحقق الشكلي هو أسلوب يهدف إلى ضمان خصائص محددة في الخوارزميات التشفيرية وعمليات البلوكتشين من خلال تطبيق براهين رياضية دقيقة. وخلافاً لعمليات الفحص الأمني اليدوية، يقوم التحقق الشكلي بتقييم منطق الكود بالكامل على نطاق واسع، ويثبت منطقياً أن البرنامج يعمل كما هو مقصود فقط.

يحقق التحقق الشكلي ذلك من خلال اختبار البرنامج بشكل شامل مقابل كل قيمة يمكن تصورها، بما في ذلك جميع المتغيرات. ويسعى التحقق الشكلي إلى إثبات أو نفي أن الخوارزميات أو البروتوكولات أو القدرات التجارية المطلوبة تعمل كما هو متوقع.

فبدلاً من الاعتماد على الحكم البشري المعرض للخطأ، يمكن للأنظمة الرياضية أن تحسب عدداً شبه غير محدود من الحالات. ونتيجة لذلك، يذهب التحقق الشكلي إلى أبعد وأفضل مما يمكن لأي فريق عمل بشري تحقيقه، وذلك باستخدام استدلال رياضي قوي وشامل على الكود.

الغرض من التحقق الشكلي

استُخدم التحقق الشكلي بالفعل في مشاريع الأجهزة ضمن المجالات المالية والعلمية والعسكرية منذ ظهوره في أواخر الستينيات، كما في مركبة "مارس روفر" التابعة لناسا. وبالمثل، يمكن للتحقق الشكلي، القائم على الحقيقة الرياضية القاطعة، أن يؤمّن مشاريع البلوكتشين مع توسعها وازدياد تعقيدها.

يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية في صناعة البرمجيات ككل، وبشكل خاص بالنسبة لمنظومة البلوكتشين. فمشاريع البلوكتشين تستخدم شبكات لامركزية لا يمكن إيقافها بمجرد أن تبدأ العمل. ولسوء الحظ، هذا يعني أن الجهات الخبيثة يمكنها استغلال أي عيوب أو نقاط ضعف لإحداث اختراقات دائمة لا يمكن التراجع عنها.

ويُقدَّم التحقق الشكلي كحل مستقل عن المنصة لمواجهة هذا التحدي. فالرياضيات هي اللغة الكونية الوحيدة، ويوفر التحقق الشكلي إثباتاً تقنياً شفافاً وشاملاً وسريعاً وموثوقاً.

يختلف الوقت اللازم لإجراء تدقيق التحقق الشكلي اختلافاً كبيراً. ومع ذلك، فبدلاً من مراجعة الكود يدوياً، يستخدم هذا الأسلوب برامج حاسوبية لحساب كل متغير محتمل، مما يضمن الشمولية ويوفر ساعات عمل لا حصر لها.

بالإضافة إلى ذلك، عندما يتعلق الأمر بتحديد المشكلات، يستطيع أسلوب التحقق الشكلي تحديد مكان المشكلات بدقة وكيفية حلها. وبعد هذه العملية الحسابية، يقوم فريق من المتخصصين بتقييم الكود والنتائج الرياضية بشكل شامل، جامعاً بذلك بين المراجعة الحاسوبية المكثفة والتقييم اليدوي الشامل.