شرح تفصيلي لـ AVM: عقد Bitcoin الذكي القائم على محاكاة الآلة الافتراضية

المؤلف: BitcoinSquare

في هذا في الأسبوع الماضي، أصدرت @atomicalsxyz أحدث ورقة بيضاء عن الآلة الافتراضية لـ AVM، وأعتقد أن الجميع ما زالوا يتذكرون $ATOM و$quark وغيرها من رموز ARC-20 في العام الماضي. ما هو المحتوى المحدد للورقة البيضاء لـ AVM الخاصة بـ Atomicals ما هو تأثيره على نظام البيتكوين البيئي اللاحق؟ دعونا نحلل محتويات الاتفاقية والورقة البيضاء.

1. الخلفية

مع تطوير نظام Bitcoin البيئي أدت التقنيات مثل Segwit وTaproot وSchnorr وMAST وTaproot Scripts إلى ظهور تطبيقات جديدة. على هذا الأساس، وُلدت العديد من طرق إصدار رموز البيتكوين، والتي عززت أيضًا التطوير المستمر لنظام البيتكوين البيئي.

يرتبط ميلاد بروتوكول Ordinals ارتباطًا وثيقًا بمفهوم ساتوشي على شبكة Bitcoin. يقدم هذا البروتوكول مفاهيم الترتيبية والنقوش. الرقم الترتيبي هو رقم فريد مخصص لكل ساتوشي بالترتيب الذي تم تعدينه به. بغض النظر عن كيفية نقل ساتوشي بين محافظ مختلفة، يظل تعريفه الترتيبي كما هو دائمًا. يتم تنفيذ النقوش عن طريق حرق المعلومات عن ساتوشي. من خلال الجمع بين SegWit وTaproot، يسمح بروتوكول Ordinals بنسخ ملف أو نقش أصغر من 4 ميجابايت لكل ساتوشي على blockchain Bitcoin. مع تطور النظام البيئي للبيتكوين، اقترح كيسي مؤسس Ordinals استخدام الأحرف الرونية كبديل لـ BRC-20. بالمقارنة مع BRC-20، تعمل الأحرف الرونية على تقليل طبقة إجماع الخادم وتصبح أكثر بساطة، وفي الوقت نفسه، لا تعتمد على البيانات خارج السلسلة ولا تتطلب رموزًا أصلية، وهي مناسبة جدًا لنموذج UTXO الأصلي لبيتكوين.

إن ميلاد بروتوكول Atomics الذي سنقدمه هو أيضًا محض صدفة. في البداية، أراد المؤسس Arthur تطوير DID استنادًا إلى بروتوكول Ordinals تم إصدار المشروع لأول مرة، ولكن تم اكتشاف بعض القيود أثناء العملية، وفي وقت لاحق، في مايو 2023، لم يكن من الممكن نشر التغريدة الخاصة بالاتفاقية على تويتر، ثم تم إطلاقها رسميًا في سبتمبر من العام الماضي. إن مفهوم ARC-20 في Atomics ليس في الواقع بروتوكول النقش الذي يفهمه الكثير من الناس، فهو أشبه بعملة ملونة تستخدم sat، وهي أصغر وحدة من Bitcoin، باعتبارها "الذرة" الأساسية، وتتمثل الميزة الفريدة لكل جيل من العملات يتم دعم الوحدات بوحدة Satoshi واحدة على الأقل وتعمل وفقًا لنفس القواعد لإرسال واستقبال Bitcoin باستخدام بنية UTXO Output Transaction Output.

عند تتبع المعاملات التاريخية وحساب أرصدة أصول ARC-20 الحالية، يحتاج المرء فقط إلى التحقق من Bitcoin UTXO المرتبط برمز ARC-20 واسترداد البيانات الإضافية من وحدات التخزين خارج السلسلة. هذه النقطة هي الفرق الرئيسي بين بروتوكولي ARC-20 وBRC-20، حيث يعتمد بروتوكول BRC-20 عادةً على مفهرسات خارج السلسلة وطبقات تخزين خارج السلسلة. يقلل بروتوكول ARC-20 بشكل كبير من تكلفة خوادم الفهرس ويحسن اللامركزية، ويعتمد أمان النقل الخاص به على شبكة BTC، ولا يولد معاملات زائدة عن الحاجة، ويحافظ على نفس الذرية مثل BTC، مما يجعله مناسبًا لتطوير مجموعة متنوعة من العملات الأصلية. التطبيقات. لا يريد بروتوكول Atomics إصدار الأصول فحسب، بل يوفر أيضًا سيناريوهات استخدام أكثر ثراءً للأصول لتعزيز سيولتها وتوسيع وظائفها.

2. ما هو AVM

التصميم الأصلي للبيتكوين هو نظام نقدي إلكتروني من نظير إلى نظير مع إمكانات تخزين بيانات نصية معينة ورموز OP الأساسية. حتى الآن، تعتمد جميع بروتوكولات التراكب على Bitcoin على أجهزة حالة ثابتة أو محددة مسبقًا. تشترك جميع بروتوكولات التراكب بشكل أساسي في جهازين للحالة: أحدهما للإشارة لإنشاء أصول رقمية، والآخر لإدارة نقل تلك الأصول الرقمية. تعتبر قواعد آلة الحالة بطبيعتها غير قابلة للتغيير ومشفرة بشكل ثابت في مفهارس بروتوكول التراكب المعني - لا يستطيع مطورو التطبيقات تخصيص سلوك الأصول الرقمية.

ومع ذلك، نظرًا للقيود المفروضة على نموذج UTXO وقواعد تحويل الحالة المحددة مسبقًا، يمكن لهذا النموذج عديم الحالة التعامل فقط مع الإدارة المحدودة لأصول BTC الفردية. من أجل إضافة أصول جديدة مثل BRC20، ARC20، Runes، وما إلى ذلك إلى شبكة Bitcoin، هناك حاجة إلى نموذج "آلة الحالة" الديناميكي الأكثر تعقيدًا لتسجيل التخزين والمعاملات وتغييرات الحالة لهذه الأصول. تتمثل إحدى الطرق في استخدام البروتوكولات الخارجية وحلول الطبقة الثانية، مثل شبكة Nervos وRGB وLightning Network وما إلى ذلك المذكورة في مقالاتنا السابقة، لبناء نموذج "آلة الحالة" خارج السلسلة، بينما تتمثل الطريقة الأخرى في إنشاء نموذج خارج السلسلة قم بتوسيع وظيفة البرنامج النصي لإضافة رموز تشغيل أو مساحات تخزين جديدة، مثل مقترحات BIP مثل Covenant وOP_CAT. لكن المشكلة هي أن الطريقة الأولى يصعب التوصل إلى توافق فيها خلال فترة زمنية قصيرة، في حين أن الطريقة الثانية غير مؤكدة.

توفر آلة AVM الافتراضية حلاً بين الاثنين، حيث تقوم ببناء بيئة تنفيذ آلة افتراضية مباشرة على شبكة Bitcoin الرئيسية لتوفير معالجة خاصة. تتيح هذه الطريقة إنشاء ونقل الأصول المعقدة، وتسمح لمطوري التطبيقات بتخصيص وتحديد أي قواعد لأصولهم الرقمية بشكل كامل. الفكرة الأساسية هي السماح للمطورين بوضع كود العقد الذكي ضمن شريحة البيانات الخاصة بالمعاملة بحيث يمكن تنفيذها من قبل جميع الأطراف المعنية. من خلال تخزين التعليمات البرمجية على blockchain، يمكن للأطراف المهتمة المختلفة مزامنة الحالة بسهولة عن طريق تنفيذ المنطق بنفس الطريقة.

3. مبدأ العمل

نعلم جميعًا العقود الذكية يجب أن تتمتع لغة البرمجة بالسمات الرئيسية التالية على الأقل: وقت التشغيل الذي يمكن التنبؤ به، واكتمال تورينج، والقدرة على التنفيذ بكفاءة على الأنظمة المحدودة الموارد. انطلاقًا من المتطلبات المذكورة أعلاه، يعد Bitcoin Script مناسبًا جدًا كمجموعة تعليمات تحدد قواعد إنشاء الأصول الرقمية ونقلها. يتم تخزين رمز برنامج العقد الذكي في معاملات Bitcoin، ويقوم مفهرس بروتوكول التراكب بتنفيذ هذا الرمز لإجراء استدعاءات طرق مختلفة وانتقالات الحالة. وتنفذ جميع الأطراف ذات الصلة نفس المنطق وتحقق نفس التحولات في الدولة، مما يؤدي إلى إجماع تلقائي.

إنشاء وتنفيذ العديد من العقود الذكية التي تغطي الأصول الرقمية من خلال محاكاة آلة Bitcoin الافتراضية ومترجم البرنامج النصي الخاص بها. تعمل blockchain الخاصة بالبيتكوين كطابع زمني ومزود للبيانات، حيث تقوم بتخزين برامج العقود الذكية على السلسلة، ولكن يتم تنفيذ هذه البرامج في وقت تشغيل وضع الحماية بواسطة مفهرس بروتوكول التراكب. يتم تشغيل عقدة مفهرس بروتوكول التغطية بشكل مشترك من قبل مطوري التطبيقات ومقدمي الخدمات والمستخدمين، وبالتالي تشكيل إجماع ناشئ:

1. محاكاة نص Bitcoin: مجموعة تعليمات Bitcoin يدرك خصائص Turing-Complete من خلال المساعد الرقمي الشخصي المزدوج؛

2. بيئة تشغيل Sandbox: جهاز المحاكاة بالكامل في بيئة عزل خاضعة للرقابة، بحيث يتم التنفيذ في Sandbox والتنفيذ خارج وضع الحماية لا يتداخلان مع بعضهما البعض؛

3. تجزئة الحالة: تسمح للمشاركين بالتحقق مما إذا كانت حالة المفهرس الخاص بهم صحيحة، ويمنع التزامن المحتمل أن يكون مسيئًا تناقضات الدولة.

ببساطة، يستخدم AVM بشكل مباشر مساحة التخزين المحدودة لـ BTC الحالي وإطار معالجة رموز OP، من خلال إدخال طريقة خاصة في كل معاملة على شبكة BTC الرئيسية طريقة التشفير وفك التشفير، أي بيئة وضع الحماية هذه هي نسخة مبسطة من مترجم نص Bitcoin، مع بعض الاختلافات المهمة، مثل القبول المباشر لتنفيذ البرامج النصية للقفل (scriptPubKey) وفتح البرامج النصية (scriptSig)، ومختلف و بيانات أخرى مثل حالة الرمز المميز ولقطات الذاكرة المحمية، ويمكن لهذه البيئة إكمال مجموعة كاملة من تخزين الأصول وسجلات المعاملات وما إلى ذلك بشكل مستقل، ثم تنفيذ معالجة العقود الذكية المعقدة ومزامنة الحالة والتحقق منها.

أربعة تطورات مستقبلية

ما الذي سيتضمنه التشوه الشرياني الوريدي أما بالنسبة للتطورات المحتملة، فهي توفر بيئة تنفيذ متقدمة قادرة على التعامل مع العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية، ومجهزة بمجموعة تعليمات مخصصة لتحسين الأداء مع تقليل رسوم الغاز، وتحسين وظائف انتقال الحالة لزيادة قدرات المعالجة المتوازية، وبالتالي تحسين الإنتاجية و قابلية التوسع. وفي الوقت نفسه، يحقق AVM إمكانية التشغيل البيني والتواصل عبر السلسلة. ببساطة، يسمح AVM لبروتوكول Atomics بأداء مهام مختلفة، وليس فقط آلية إصدار الرمز البسيط السابقة. فقط بعد تلبية الاحتياجات الأساسية لإصدار الأصول وإدارة الأصول، يمكن تطوير نظام البيتكوين البيئي حقًا، وعندها فقط يمكن تحقيق التطبيقات وهندسة النظام على نطاق أوسع.

على الرغم من أن AVM له العديد من القيود، مثل أنه يمكنه تشغيل أصول ARC20 فقط، كما أن توفر طبقة من العقود الذكية بسرعة ومعدل إنتاج الكتلة على الشبكة الرئيسية أمر صعب. بالإضافة إلى ذلك، لا يزال الأمر غير معروف، على الرغم من أن لغة البرمجة النصية للبيتكوين مصممة لبيئات محدودة الموارد، إلا أن العقود الذكية المعقدة قد لا تزال تستهلك كمية كبيرة من موارد الحوسبة، ولا تزال هناك شكوك بشأن كفاءة التنفيذ. لكن ظهورها لا يزال مثيرا، ونحن نتطلع إلى المزيد من اختراقات الابتكار التكنولوجي.