مقال يشرح النظام البيئي Bitcoin L2 بالتفصيل

فهم عملية الإرساء

تخيل بدء رحلة لنقل الأصول الخاصة بك من السلسلة الرئيسية (مثل مثل البيتكوين) إلى السلاسل الجانبية. عملية التثبيت هي نقطة البداية الخاصة بك. هنا، يتم تأمين الأصول الخاصة بك بشكل آمن على السلسلة الرئيسية، على غرار الاحتفاظ بها في قبو لحفظها. وبعد ذلك، يتم إجراء معاملة على السلسلة الرئيسية لترسيخ القفل. بعد أن تتعرف السلسلة الجانبية على المعاملة، ستقوم بصك كمية متساوية من الأصول الثابتة. تشبه هذه العملية الحصول على قسيمة متساوية القيمة في أرض أجنبية، مما يسمح لك باستخدام ثروتك في بيئة جديدة مع ضمان بقاء أصولك الأصلية سليمة وآمنة.

قم بتوجيه عملية الارتساء

عندما تقرر استعادة الأصل إلى الأصل الرئيسي سلسلة، يأتي دور الخروج من عملية التثبيت. هذه هي عملية التوصيل، حيث يتم "حرق" الأصول المربوطة على السلسلة الجانبية أو قفلها مجازيًا، مما يعني أنها موضوعة على الرف ولم تعد متداولة على السلسلة الجانبية. ثم تقوم بعد ذلك بتقديم دليل على هذا الإجراء إلى السلسلة الرئيسية. بمجرد أن تتحقق السلسلة الرئيسية من مطالبتك، فإنها تطلق الأصل الأصلي ذي القيمة المساوية لك. تضمن هذه الآلية سلامة وتوازن توزيع الأصول على كلا البلوكشين، مما يمنع الازدواجية أو الخسارة.

تنفيذ نظام التثبيت ثنائي الاتجاه:

نمط الجذر

يعد نظام الربط ثنائي الاتجاه الخاص بـ RSK إطارًا متقدمًا مصممًا لدمج Bitcoin بسلاسة مع وظائف العقود الذكية من خلال منصة RSK. من خلال الاستفادة من SPV للتحقق الفعال من المعاملات، واعتماد نموذج اتحادي قوي للموافقة على المعاملات، ودمج SegWit وTaproot، لا تعمل RSK على تحسين كفاءة المعاملات فحسب، بل تتكامل أيضًا بشكل وثيق مع نموذج أمان Bitcoin. بالإضافة إلى ذلك، تزيد طريقة التعدين المدمجة من مستوى أمان النظام وتحفز المزيد من القائمين بالتعدين على المشاركة.

• نموذج RSK المشترك:

  التوقيعات هي مجموعة مختارة من المسؤولين الذين هم حراس الجسر أو الأوصياء الموثوق بهم في هذا النموذج الفيدرالي، مما يضمن أن كل عملية نقل داخل وخارج تلتزم بالبروتوكولات المتفق عليها. فكر فيهم كمجلس من الأوصياء، كل منهم يحمل مفتاح القبو الجماعي. إن دورهم حاسم – فهم يضمنون إجراء كل معاملة جسرية بنزاهة وإجماع، وبالتالي الحفاظ على التدفق الآمن والمنظم للأصول الرقمية على هذه القناة المهمة.

• Segwit وTaproot:

  يقوم SegWit بتمرير معلومات التوقيع يساعد من خلال فصل بيانات المعاملات، وتقليل حجم المعاملة ووقت المعالجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجمع بين مخطط توقيع Schnorr وMAST (شجرة بناء الجملة المجردة Merkleized) والتحسينات الأخرى على Taproot يمكن أن يجعل المعاملات أكثر كفاءة وخصوصية.

• التعدين المدمج لـ RSK:

  دمج في RSK في بطريقة التعدين، يقوم القائمون بالتعدين بتأمين شبكتي Bitcoin وRSK دون متطلبات حوسبة إضافية، وبالتالي زيادة أمان RSK. يستفيد هذا النهج من إمكانات تعدين Bitcoin، ويوفر لعمال المناجم مكافآت إضافية، ويوضح الاستخدامات المبتكرة للبنية التحتية الحالية لـ blockchain. ومع ذلك، فإن نجاح هذا التكامل يعتمد على محاذاة العلامات بدقة داخل كتل Bitcoin لتتوافق مع كتل RSK، مما يؤكد الحاجة إلى التنفيذ التفصيلي والدقيق للحفاظ على أمان واتساق الشبكة المترابطة.

بوتانيكس

يدمج Botanix إجماع إثبات الملكية (PoS) القائم على Bitcoin وبنية Spiderchain متعددة التوقيع لشبكة EVM اللامركزية لإدارة العقود الذكية الكاملة لـ Turing على blockchain Bitcoin الرئيسي. في حين أن Bitcoin بمثابة طبقة التسوية الأساسية، تستخدم Botanix محافظ متقدمة متعددة التوقيع والتحقق من التشفير خارج السلسلة لضمان سلامة المعاملة.

• Spiderchain: شبكة موزعة متعددة التوقيع تعمل على تأمين جميع عملات البيتكوين الحقيقية على Botanix Safety.

• الهندسة المعمارية: تتكون Spider Chain من مجموعة من العقد المنسقة - مشغلي العقد ومصادر السيولة للسلسلة بأكملها. وهو يتألف من سلسلة من المحافظ متعددة التوقيع التي تدير حفظ الأصول داخل الشبكة. تتطلب أي معاملة من كل محفظة في السلسلة موافقات متعددة منسقة لضمان عدم وجود نقطة فشل واحدة.

• العملية الديناميكية: لكل كتلة Bitcoin جديدة، "الحقبة" القادمة (تستخدم لتحديد نظام Botanix والمنسق المقابل ( يتم تحديد المصطلح للفترة بين كتل Bitcoin) باستخدام وظيفة عشوائية يمكن التحقق منها بناءً على تجزئة كتلة Bitcoin. يتم حساب اختيار الفتحة اللاحقة بواسطة المنسق عن طريق تجزئة تجزئة الكتلة باستخدام SHA256، ثم تعديل عدد المنسقين النشطين (N) لضمان العدالة والعشوائية في اختيار المنسق. وهذا يضمن التوزيع العادل والآمن للمهام التشغيلية، مما يقلل من مخاطر المركزية.

• نظام التثبيت ثنائي الاتجاه: تلعب المحفظة متعددة التوقيع دورًا حيويًا هنا ويجب تحديدها ويجب التوصل إلى توافق في الآراء بين منسقين معينين لتنفيذ أي معاملة.

• عملية الإرساء : يرسل المستخدم Bitcoin إلى محفظة جديدة متعددة التوقيع حيث يتم قفلها بشكل آمن. سيؤدي هذا الإجراء إلى سك كمية متساوية من عملة البيتكوين الاصطناعية على سلسلة Botanix. يتضمن إنشاء هذه المحفظة العديد من المنسقين، الذين يجب عليهم جميعًا الموافقة والتوقيع، مما يضمن عدم تمكن أي شخص من التحكم في المحفظة بشكل مستقل.

• عملية الإرساء للنقل: على العكس من ذلك، لنقل الإرساء، سيتم حرق عملة البيتكوين المركبة، وسيتم حرق عملة البيتكوين المقابلة. تم تحريره مرة أخرى إلى عنوان Bitcoin الخاص بالمستخدم من محفظة multisig. يتم تأمين هذه العملية بنفس بروتوكول التوقيع المتعدد، مما يتطلب منسقين متعددين للموافقة على المعاملة.

• إجماع PoS وتنفيذ EVM:

• الإجماع: في نظام PoS الخاص بـ Botanix، يقوم المنسقون بمشاركة عملات البيتكوين الخاصة بهم للمشاركة في الشبكة. إنهم مسؤولون عن التحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة داخل سلسلة Botanix. تعتمد عملية اختيار هؤلاء المنسقين على حصتهم ويتم اختيارهم بطريقة عشوائية باستخدام الطريقة المذكورة في قسم السلسلة العنكبوتية.

• تنفيذ EVM: يدعم EVM على Botanix جميع العمليات المتوافقة مع Ethereum، مما يمكّن المطورين من نشر وتنفيذ عقود استخباراتية معقدة.

الأكوام:

تهدف منصة Stacks إلى توسيع البنية التحتية لبيتكوين من خلال تمكين العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية (dApps) من خلال آليات مبتكرة مثل التثبيت ثنائي الاتجاه sBTC، وإثبات النقل، والعقود الذكية الواضحة.

• بروتوكول ربط sBTC ثنائي الاتجاه:

• محفظة توقيع العتبة: تستخدم هذه المحفظة نظام توقيع العتبة وتحتاج سيتم تحديدها مسبقًا مجموعة فرعية من الموقعين (المكدسين) للتعاون في توقيع المعاملات الأساسية. يتم اختيار هذه المكدسات بناءً على عدد STX التي تم قفلها باستخدام وظيفة عشوائية يمكن التحقق منها (VRF)، ويتم تدويرها كل فترة (أسبوعين عادةً)، مما يضمن العضوية الديناميكية والاتساق المستمر مع الحالة الحالية للشبكة. وهذا يعزز بشكل كبير أمن وقوة آلية التثبيت من خلال منع عدم الأمانة والتواطؤ المحتمل بين المشاركين، مع ضمان عدالة عملية الاختيار وعدم القدرة على التنبؤ بها.

• إثبات النقل (PoX):

• في PoX، لا يشبه القائمون بالتعدين إثبات الحرق بدلاً من تدمير Bitcoin بهذه الطريقة، يتم نقل BTC إلى شبكة Stack، مما يزيد من الأمان من خلال الاستفادة من نظام إثبات العمل القوي الخاص بـ Bitcoin. لا يؤدي هذا إلى تحفيز المشاركة من خلال مكافآت BTC فحسب، بل إنه يربط أيضًا بشكل مباشر الاستقرار التشغيلي لـ Stacks بخصائص أمان Bitcoin المثبتة. يتم ربط معاملات الأكوام بكتل Bitcoin، وتستخدم كل كتلة Stacks رموز التشغيل لتسجيل قيمة التجزئة في معاملة BitcoinOP_RETURN ، مما يسمح بتضمين40 بايت   البيانات التعسفية. تضمن هذه الآلية أن أي تغييرات في blockchain Stacks تتطلب تغييرات مقابلة في blockchain Bitcoin، وبالتالي الاستفادة من أمان Bitcoin دون أي تغييرات على بروتوكولها.

تنفيذ حل الطبقة 2 القائم على النقش:

BitVM :

يجمع BitVM بين تقنية Optimistic Rollup وإثباتات التشفير في تصميمه. من خلال نقل عقود Turing-Completة الذكية خارج السلسلة، تعمل BitVM على تحسين كفاءة المعاملات بشكل كبير دون المساس بالأمن. في حين تظل عملة البيتكوين هي طبقة التسوية الأساسية، فإن BitVM تضمن سلامة بيانات المعاملات من خلال الاستفادة بذكاء من قدرات البرمجة النصية للبيتكوين والتحقق من التشفير خارج السلسلة. حاليًا، يتم تطوير BitVM بشكل نشط من قبل المجتمع. [9] بالإضافة إلى ذلك، فهو بمثابة منصة للعديد من المشاريع الكبرى، مثل Bitlayer [7] وCitrea [8].

• طريقة التخزين مشابهة للنقوش:

  يستخدم BitVM Taproot الخاص بـ Bitcoin لتضمين البيانات في Tapscript، على غرار مفهوم بروتوكول Inscription. تتضمن هذه البيانات غالبًا تفاصيل حسابية مهمة، مثل حالة الجهاز الظاهري عند نقاط تفتيش مختلفة، وتجزئة الحالة الأولية، والنتائج الحسابية النهائية. من خلال تثبيت Tapscript هذا في مخرجات المعاملات غير المنفقة (UTXOs) المخزنة في عناوين Taproot، تقوم BitVM بدمج بيانات المعاملات بشكل فعال مباشرة في blockchain Bitcoin. يضمن هذا النهج ثبات البيانات وثباتها مع الاستفادة من ميزات أمان Bitcoin لحماية سلامة الحسابات المسجلة.

• إثبات الاحتيال:

  يستخدم BitVM دليل الاحتيال لتأمين أمن المعاملات. هنا، يعد المُثبِّت بمخرجات حسابية لمدخلات محددة، ولا يتم تنفيذ هذا الوعد على السلسلة ولكن يتم التحقق منه بشكل غير مباشر. إذا اشتبه المدقق في أن الالتزام كاذب، فيمكنه الاعتراض عليه من خلال تقديم دليل موجز على الاحتيال الذي يعزز قدرات البرمجة النصية للبيتكوين لإثبات عدم صحة الالتزام. يقلل هذا النظام بشكل كبير من العبء الحسابي لـ blockchain عن طريق تجنب الحسابات الكاملة على السلسلة، بما يتماشى مع فلسفة تصميم Bitcoin المتمثلة في الحد الأدنى من تحميل المعاملات والحد الأقصى من الكفاءة. يوجد في قلب الآلية أقفال التجزئة والتوقيعات الرقمية، التي تحمي المطالبات والتحديات وتربطها بالعمل الحسابي الفعلي خارج السلسلة. يستخدم BitVM نهجًا متفائلًا للتحقق — حيث تعتبر العمليات صحيحة ما لم يثبت خلاف ذلك، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة وقابلية التوسع. وهذا يضمن قبول الحسابات الصحيحة فقط ويمكن التحقق من صحتها بشكل مستقل من قبل أي شخص على الشبكة باستخدام أدلة التشفير المتاحة.

• المجموعات المتفائلة:

  يستخدم BitVM تقنية المجموعات المتفائلة، يعزز بشكل كبير قابلية التوسع في Bitcoin من خلال تجميع معاملات متعددة خارج السلسلة للمعالجة الجماعية والتحقق. في الواقع، تقوم BitVM بمعالجة هذه المعاملات خارج السلسلة وتسجل نتائجها بشكل متقطع في دفتر حسابات Bitcoin لضمان النزاهة والتوافر. يمثل استخدام مجموعات متفائلة في BitVM طريقة للتغلب على قيود قابلية التوسع المتأصلة في Bitcoin من خلال الاستفادة من قدرات الحوسبة خارج السلسلة مع ضمان صحة المعاملة من خلال التحقق المنتظم على السلسلة. يقوم النظام بموازنة الحمل بين الموارد الموجودة على السلسلة وخارجها بشكل فعال، مما يعمل على تحسين أمان وكفاءة معالجة المعاملات.

بشكل عام، BitVM ليست مجرد تقنية أخرى من الطبقة الثانية، ولكنها تمثل الطريقة التي تتوسع بها Bitcoin وتطورها. إنه يوفر حلاً فريدًا لقيود Bitcoin، ولكنه لا يزال يتطلب المزيد من التطوير والتحسينات للوصول إلى إمكاناته الكاملة والحصول على اعتماد أوسع داخل المجتمع.

شبكة B2:

شبكة B2 هي أول مجموعة التزام بالتحقق من إثبات المعرفة الصفرية في Bitcoin، استخدام تقنية التجميع وإثباتات المعرفة الصفرية لزيادة سرعة المعاملات وتقليل التكاليف. يسمح هذا الإعداد للمعاملات خارج السلسلة بتنفيذ عقود تورينج الذكية الكاملة، وبالتالي تحسين الكفاءة بشكل كبير. تعمل Bitcoin كطبقة التسوية الأساسية لشبكة B2، حيث يتم تخزين البيانات المجمعة B2. يسمح هذا الإعداد بالاسترداد الكامل أو الاسترداد لمعاملات تراكمي B2 باستخدام Bitcoin Inscription. بالإضافة إلى ذلك، يتم التحقق من الصلاحية الحسابية للمعاملات المجمعة B2 من خلال تأكيدات إثبات المعرفة الصفرية على Bitcoin.

• الدور المهم للنقوش:

  تستخدم شبكة B2 Bitcoin Inscription لتضمين بيانات إضافية في Tapscript، والتي تتضمن معلومات مهمة مثل مسار تخزين بيانات الملخص، وتجزئة جذر شجرة Merkle لبيانات الملخص، وبيانات إثبات zk ونقش B2 الأصلي تجزئة UTXO. من خلال كتابة Tapscript هذا إلى UTXO وإرساله إلى عنوان Taproot، يقوم B2 بدمج البيانات المجمعة بشكل فعال مباشرة في blockchain Bitcoin. لا يضمن هذا النهج ثبات البيانات وثباتها فحسب، بل يستفيد أيضًا من آليات أمان Bitcoin القوية لحماية سلامة البيانات المجمعة.

• إثبات المعرفة الصفرية لتعزيز الأمان:

  B2's ويتجلى التزامها بالأمن بشكل أكبر من خلال استخدامها لإثباتات المعرفة الصفرية. تمكن هذه الأدلة الشبكة من التحقق من المعاملات دون الكشف عن تفاصيل تلك المعاملات، وبالتالي الحفاظ على الخصوصية والأمان. في سياق B2، تقوم الشبكة بتفكيك الوحدة الحسابية إلى وحدات أصغر، حيث يتم تمثيل كل وحدة كالتزام ذي قيمة بت في برنامج Tapleaf النصي. ترتبط هذه الالتزامات معًا في هيكل أساسي، مما يوفر طريقة مدمجة وآمنة للتحقق من صحة المعاملات على شبكتي Bitcoin وB2.

• تقنية التجميع القابلة للتطوير:

  بنية B2 جوهر ZK هي تقنية Rollup، وتحديدًا ZK-Rollup، التي تجمع معاملات متعددة خارج السلسلة في معاملة واحدة. يؤدي هذا النهج إلى زيادة الإنتاجية بشكل كبير وتقليل رسوم المعاملات، مما يحل اثنتين من أكثر مشكلات قابلية التوسع إلحاحًا في Bitcoin. تقوم طبقة التجميع لشبكة B2 بمعالجة معاملات المستخدم وإنشاء الأدلة المقابلة، مما يضمن أن المعاملات صالحة ونهائية على blockchain Bitcoin.

• آلية الاستجابة للتحدي: في شبكة B2، بعد تجميع المعاملات والتحقق منها باستخدام إثبات zk، إذا كان يشتبه في أنها تحتوي على المعاملات غير الصالحة، لدى العقد الفرصة لتحدي هذه الدفعات. تستخدم هذه المرحلة الحرجة آلية مقاومة الاحتيال ويجب حل التحدي في النهاية قبل أن تتمكن الدفعة من المتابعة. تضمن هذه الخطوة أن المعاملات التي تم التحقق منها فقط هي بمثابة تقدم شرعي للتأكيد النهائي. إذا لم يحدث أي تحدي خلال القفل الزمني المحدد أو فشل التحدي الحالي، فسيتم تأكيد الدفعة على Bitcoin blockchain. ومن ناحية أخرى، إذا تم التحقق من أي تحدي، فسيتم استئناف عملية التجميع لاحقًا.

الأفكار النهائية:

الأشياء الجيدة:

• إطلاق العنان لسوق التمويل اللامركزي: تمكين العقود الذكية والمزيد مع حلول الطبقة الثانية المتوافقة مع EVM، يمكن للبيتكوين الدخول سوق DeFi بمليارات الدولارات. ولا يتعلق الأمر بتوسيع فائدة البيتكوين فحسب، بل يتعلق أيضًا بفتح أسواق مالية جديدة لم يكن من الممكن الوصول إليها في السابق إلا من خلال الإيثيريوم وسلاسل الكتل المماثلة القابلة للبرمجة.

• توسيع حالات الاستخدام: لا تدعم منصات الطبقة الثانية هذه المعاملات المالية فحسب، بل تدعم أيضًا مجالات مثل التمويل أو الألعاب أو NFTs أو أنظمة التعريف مجموعة من التطبيقات... وبالتالي توسيع حالات استخدام البيتكوين إلى ما هو أبعد من نطاقها الأصلي كعملة بسيطة [3، 4، 5].

العيوب:

• < p style= "text-align: left;">خطر المركزية: قد تؤدي بعض الآليات المستخدمة في بعض حلول الطبقة الثانية إلى زيادة المركزية. على سبيل المثال، في الآلية التي تتطلب قفل قيمة البيتكوين، على عكس حل الطبقة الثانية من إيثريوم، فإن التفاعلات من الطبقة الثانية إلى البيتكوين ليست محمية بواسطة نموذج أمان البيتكوين. وبدلا من ذلك، فإنها تعتمد على شبكات لامركزية أصغر أو نموذج فيدرالي، مما قد يضعف أمن نموذج الثقة. يمكن أن يؤدي هذا الاختلاف الهيكلي إلى ظهور نقاط فشل غير موجودة في النماذج اللامركزية.

• زيادة رسوم المعاملات وتضخم blockchain: قد تؤدي الاستخدامات المكثفة للبيانات مثل أرقام التسلسل وبروتوكولات النقش الأخرى إلى تضخم blockchain وتباطؤه الشبكة وزيادة تكاليف المعاملات لجميع المستخدمين. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع التكاليف وإبطاء أوقات التحقق من المعاملات، مما يؤثر على كفاءة الشبكة.

• التعقيد وتجربة المستخدم: يمكن أن يكون التعقيد الفني لفهم حلول الطبقة الثانية والتفاعل معها عائقًا كبيرًا أمام اعتمادها. يحتاج المستخدمون إلى إدارة عناصر أخرى، مثل قنوات الدفع على شبكة Lightning Network أو التعامل مع أنواع مختلفة من الرموز المميزة على منصات مثل Liquid.

قبيح:

• القضايا التنظيمية والأخلاقية: إن ثبات هذه النقوش، مع توفير المزايا التقنية، يثير أيضًا قضايا تنظيمية وأخلاقية محتملة. يمكن أن تنشأ تحديات كبيرة إذا كانت البيانات غير قانونية أو غير أخلاقية أو مجرد خطأ واضح، مما يؤدي إلى عواقب دائمة دون أي ملاذ.

• التأثير على قابلية الاستبدال: إذا تم "تمييز" بعض عملات البيتكوين ببيانات غير مالية، فقد يؤثر ذلك على قابلية الاستبدال (كل منها (يجب أن تكون الوحدة غير قابلة للتمييز عن أخرى)، قد يؤدي إلى أن تكون بعض عملات البيتكوين أقل قيمة أو مقبولة من غيرها.