تعد تقنية البلوك تشين بإحداث ثورة في كل شيء، بدءًا من الخدمات المالية (التمويل اللامركزي) وصولًا إلى الإنترنت (الجيل الثالث من الويب). ولكن في وضعها الحالي، لا تزال معظمها بطيئة ومكلفة للغاية للاستخدام الشائع. فبينما تتم معالجة معاملات فيزا بتكلفة ثابتة في جزء من الثانية، قد تستغرق معاملات إيثيريوم دقائق للمعالجة خلال فترات الازدحام، مع تكاليف غير متوقعة.
لحسن الحظ، يعمل مطورو تقنية البلوك تشين على إيجاد حلول لهذه المعوقات. فتحسينات الطبقة الأولى، مثل إيثيريوم 2.0، تعد بتسريع المعاملات. وفي الوقت نفسه، تعمل حلول توسيع نطاق الطبقة الثانية، مثل التجميعات وقنوات الحالة، على إزالة الازدحام عن طريق نقل المعاملات من سلاسل الكتل الأساسية لمعالجتها بسرعة أكبر وبتكلفة أقل.
أصبحت عمليات ZK-rollups مفضلة في مجتمع العملات المشفرة بفضل نهجها اللامركزي وتركيزها على الخصوصية - ويمكن أن تصبح أكثر شعبية مع صعود zkEVMs.
قابلية التوسع 101
يصف فيتاليك بوتيرين تحديات تقنية البلوك تشين بأنها "معضلة blockchainيشير هذا المصطلح إلى المفاضلات بين الأمن وقابلية التوسع واللامركزية. باختصار، الفكرة هي أن أي تحسينات في قابلية التوسع ستؤدي إلى التضحية باللامركزية أو الأمن. على سبيل المثال، قد يؤدي وجود وسيط مركزي إلى تسريع المعاملات ولكنه يضر باللامركزية.
تأمل إيثيريوم وغيرها من سلاسل الكتل في معالجة هذه التحديات من خلال تغيير آليات الإجماع وإدخال مفاهيم مثل "التجزئة". على سبيل المثال، تقسم التجزئة سلسلة الكتل إلى أجزاء فردية تسمى "الشرائح". سيكون لكل شريحة حالتها الخاصة وسجل معاملاتها، مما يفتح الباب أمام المعالجة المتوازية للمعاملات.
إضافةً إلى هذه التغييرات في "الطبقة الأولى"، تُقدّم حلول "الطبقة الثانية" إمكانيات معالجة خارج السلسلة. على سبيل المثال، تقوم تقنيات التجميع التفاؤلي وتقنية التجميع باستخدام المعرفة الصفرية بمعالجة دفعات من المعاملات خارج السلسلة قبل إعادة إدخالها كمعاملة واحدة "مُجمّعة". وتستخدم قنوات الحالة قنوات اتصال ثنائية الاتجاه بين المشاركين لتأكيد المعاملات.
ما هي لفائف ZK؟
تجمع عمليات التجميع ذات المعرفة الصفرية (ZK) المعاملات لتحسين إنتاجية سلسلة الكتل مع خفض تكاليفها. وبفضل دعمها للتحويلات الفورية والآمنة واللامركزية، تعالج هذه الطريقة مخاوف قابلية التوسع في سلسلة الكتل دون الوقوع في معضلة سلسلة الكتل الثلاثية (على الرغم من أنها أكثر تكلفة حسابية من غيرها).
إليكم شرحًا أكثر تفصيلًا لكيفية عملها:
- يقوم المستخدم بإرسال معاملة إلى عقد ذكي zk-rollup على شبكة إيثيريوم الرئيسية.
- يقوم عامل zk-rollup بتنفيذ المعاملة في بيئة خارج السلسلة.
- يقوم المشغل بإنشاء دليل تشفيري للتحقق من صحة المعاملات التي تم تنفيذها بشكل صحيح دون الكشف عن بيانات المعاملة الفعلية.
- يقوم المشغل بتقديم الإثبات إلى العقد الذكي zk-rollup.
- في حالة صحة ذلك، يتم تحديث عقد zk-rollup ليعكس الحالة الجديدة.
يكمن سر نجاحها في البرهان التشفيري. ورغم تعقيد المعادلات الرياضية، يمكنك تصور المنهج العام كسلسلة من الاختبارات. لنفترض أن شخصًا ما يدّعي أنه أفضل خباز في العالم، لكنه يرفض تقديم وصفة لإثبات ادعائه. بإمكانه إثبات جدارته من خلال سلسلة من اختبارات التذوق دون الكشف عن وصفته.
تسريع اعتماد تقنية zkEVMs
تمثل عمليات ZK-rollups فقط ~ 1 مليار دولار ل 30 + مليار دولار من إجمالي القيمة المقفلة (TVL) في إيثيريوم - أو حوالي 3% من إجمالي السوق. تشمل الحلول الأكثر شيوعًا zkSync Era وdYdX، على الرغم من أن Starknet وLoopring وبروتوكولات أخرى لا تزال تحظى بشعبية.
مع ذلك، تواجه تقنية zk-rollups بعض العقبات أمام انتشارها على نطاق أوسع. أولاً، يأمل العديد من المتحمسين للعملات المشفرة Ethereum 2.0 سيُغني ذلك عن الحاجة إلى مثل هذه الحلول (مع أن هذه التغييرات لن يكون لها تأثير يُذكر على أسعار الغاز). ثانيًا، حتى وقت قريب، لم تكن معظم حلول zk-rollup متوافقة مع EVM، مما جعلها غير مُجدية لمعظم استخدامات إيثيريوم.
قد يُسهم ظهور تقنيات zkEVM، أو حزم zk المتوافقة مع EVM، في تعزيز حصة هذه الحزم في السوق. تدعم هذه الحلول العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية، مع خفض تكاليف الغاز وزيادة إنتاجية شبكة إيثيريوم. والأهم من ذلك، يُمكن للمطورين نقل عقودهم الذكية بسهولة إلى تقنيات zkEVM دون الحاجة إلى إعادة كتابة تطبيقاتهم بالكامل.
هناك عدة أنواع من أجهزة zkEVM قيد التطوير:
- النوع الثاني تسعى آلات zkEVM من النوع الأول إلى تحقيق توافق كامل مع إيثيريوم دون تعديل جوهرها. مع ذلك، يأتي هذا التوافق على حساب زيادة وقت الإثبات، مما يجعلها أقل كفاءة من الأنواع الأخرى. مثال: آلة zkEVM من نوع Scroll.
- النوع الثاني تُوازن آلات zkEVM من النوع الثاني بين التوافق والتغييرات الطفيفة لتحسين أوقات الإثبات. ورغم أن معظم تطبيقات إيثيريوم اللامركزية تعمل معها، إلا أنها قد تحتاج إلى تعديلات طفيفة لتحسين الأداء. مثال: أوبتيميزم.
- النوع الثاني – تعمل وحدات zkEVM من النوع 2.5، والمعروفة أيضًا باسم وحدات zkEVM المكافئة للغاز، على تقليل أوقات استجابة مزود الخدمة في أسوأ الحالات عن طريق زيادة تكاليف الغاز لبعض العمليات. ورغم أن هذا النهج أكثر تكلفة، إلا أنه أقل خطورة من إجراء تغييرات جذرية على وحدة EVM.
- النوع الثاني تُقدّم آلات zkEVM من النوع الثالث حلولًا وسطية لتحسين أوقات الإثبات، كما أنها أسهل في التطوير. مع أن معظم التطبيقات ستظل تعمل، إلا أن بعضها قد يتطلب إعادة كتابة ليصبح متوافقًا مع zkEVM. مثال: Polygon zkEVM.
- النوع الثاني – تقوم آلات zkEVM من النوع الرابع بتجميع شفرة المصدر للعقود الذكية مباشرةً إلى ZK-SNARKs، مما ينتج عنه أوقات إثبات سريعة للغاية. ومع ذلك، يُؤدي هذا إلى مزيد من عدم التوافق مع بعض التطبيقات، حيث قد لا تتطابق عناوين العقود مع تلك الموجودة على آلة EVM، وقد لا تدعم شفرة EVM بشكل كامل. على سبيل المثال: zkSync Era.
أطلقت شركتا Polygon وzkSync أولى حلول zkEVM في أواخر مارس 2023. ورغم وجود قائمة طويلة من مشاريع العملات الرقمية التي تخطط للانتقال إلى كلا الحلين، فقد حذّر الفريقان من استخدام هذه الإصدارات المبكرة بحذر، إذ قد تواجه صعوبات في التطوير وتحديثات أمنية قبل أن تصبح حلولاً قابلة للتطبيق بشكل كامل.
بدائل لتقنية ZK-Rollups
قد تكون تقنية ZK-rollups هي النهج المفضل لأمنها وخصوصيتها، لكنها ليست الوحيدة. نهج لتوسيع نطاق تقنية البلوك تشين – لا تزال عمليات التجميع التفاؤلية خياراً قابلاً للتطبيق.
تعتمد عمليات التجميع المتفائلة على افتراض صحة جميع معاملات الطبقة الثانية ما لم يتم الطعن فيها وإثبات خطئها من قِبل مُدقِّق - ومن هنا جاءت تسميتها بـ"المتفائلة". وبفضل فترة الاعتراض المدمجة، يُمنح المُعترضون عدة أيام لتقديم دليل على الاحتيال للطعن في مجموعة من المعاملات. إذا كان دليل الاحتيال صحيحًا، يتم إلغاء المعاملة وفرض غرامة على المُدقِّق المُخالف.
رغم أن عمليات التجميع التفاؤلية أكثر نضجًا من الناحية التقنية، إلا أنها تعاني من بعض أوجه القصور الجوهرية مقارنةً بعمليات التجميع باستخدام المعرفة الصفرية. فاعتمادها على جهات تحقق خارجية يعني إمكانية قيام جهات خبيثة بسرقة الأموال إذا لم تعترض أي عقد نزيهة على المعاملات غير الصالحة. كما أن المعاملات نفسها تتسم بالشفافية بالضرورة، مما يُضحي ببعض الخصوصية.
الخط السفلي
لا تزال قابلية التوسع تشكل عائقًا رئيسيًا أمام انتشار تقنية البلوك تشين على نطاق أوسع. وبينما تُجري العديد من سلاسل البلوك تشين تحسينات هيكلية، قد تكون حلول الطبقة الثانية هي الحل الأمثل على المدى القريب. وتُعدّ تقنية zk-rollups الخيار الأنسب للعملات الرقمية، إذ تُعطي الأولوية للامركزية والأمان وتحافظ عليهما.
إذا كنت تتداول الأصول الرقمية، فإن ZenLedger يساعدك في تنظيم جميع معاملاتك خلال موسم الضرائب. تقوم منصتنا تلقائيًا بتجميع المعاملات من مختلف منصات التداول، وحساب الأرباح والخسائر الرأسمالية، وإنشاء النماذج اللازمة لتقديم الإقرارات الضريبية. كما يمكنك تحديد طرق لتوفير الضرائب من خلال استراتيجية جني الخسائر، مع الاحتفاظ بسجل تدقيق شامل لحماية نفسك من مصلحة الضرائب الأمريكية.
