الخلفية
أبريل في في العاشر من هذا الشهر، أصدرت A16z Crypto حل Jolt، وهو حل قائم على المعرفة الصفرية لتسريع وتبسيط عمليات توسيع blockchain.
يدمج Jolt SNARK (إثباتات المعرفة الصفرية غير التفاعلية)، مما يسمح للمطورين بإنشاء حلول L2 المستندة إلى SNARK بسرعة. يقول الفريق أيضًا أن Jolt أسرع بما يصل إلى 2x من zkVMs الحالية.
تعد تقنية ZK واحدة من الخيوط الرئيسية طوال دورة صناعة التشفير، ويطلق Vitalik على ZK-Rollup الحل طويل المدى لتوسيع Ethereum. منذ إطلاق Jolt في أغسطس من العام الماضي وحتى إطلاقه رسميًا هذا العام، يُظهر A16z أن ZK-Rollup لا يزال مسارًا به منحدرات طويلة وثلوج عميقة.
لقد اجتذبت ZK-Rollup بالفعل العديد من اللاعبين وشكلت المزيد من الفئات الفنية المقسمة لتمييز الاختلافات بين المشاريع، حيث يعد توافق EVM هو الأكثر معيار التصنيف التمثيلي.
لأسباب تاريخية، تمتلك EVM عددًا كبيرًا من التصميمات غير الملائمة لـ ZK، ومع ذلك، تم إنشاء عدد كبير من المشاريع الحالية بناءً على EVM في الأيام الأولى و ZK-Rollup يعتبر أيضًا حلاً للتوسع المستقبلي، لذلك تواجه معظم مشاريع ZK-Rollup بطبيعة الحال المفاضلة بين كونها أكثر توافقًا مع EVM أو أكثر توافقًا مع ZK.
تقترح شركة ZKM، التي احتضنتها Metis DAO، حلاً عالميًا لـ zkMIPS من منظور المستوى الأدنى.
يستخدم zkMIPS مجموعة تعليمات MIPS ذات المستوى الأدنى لتحويل عملية تنفيذ البرنامج إلى ZKP بالإضافة إلى توافقه مع EVM. كما أنه متوافق مع الأجهزة الافتراضية الأخرى، مثل MoveVM وRustVM، مما يسمح لـ ZK-Rollup بفتح الباب أمام مجموعة أكثر تنوعًا من المطورين.
ستقدم هذه المقالة للقراء شرحًا متعمقًا لجهود Metis والتقدم الذي أحرزته في ZK والتسلسل اللامركزي.
ZKM والمجموعات الهجينة: تناغم نمط OP وZK
لا يمكن فصل الأداء المتميز لشركة Metis في السوق عن آلية Hybrid Rollups المبتكرة، والتي تجمع بين إثبات الاحتيال وإثبات الصلاحية، وبالتالي تجمع بين مزايا كليهما.
توفر تقنية zkMIPS من ZKM دعمًا قويًا للتوافق مع Metis's Hybrid Rollups، مما يسمح لـ Metis بتحقيق التكامل العضوي بين ZK وEVM.
2.1 آلية ومزايا المجموعات المختلطة
في المجموعات المجمعة المختلطة، تتضمن الأدوار الرئيسية ما يلي:
المُسلسل: المسؤول لتلقي معاملات المستخدم ومعالجتها، وتحديد أفضل ترتيب للمعاملات، وتعبئتها ونشرها على طبقة الإجماع وتوافر البيانات.
المقترحون: قم بتقييم المعاملات وجذور الحالة المقدمة بواسطة جهاز التسلسل وتسجيلها في سلسلة التزام الحالة (SCC).
أدوات التحقق: تحقق من جذر الحالة في سلسلة التجميع لضمان صحة المعاملات ومنع الاحتيال.
في حل L2 القياسي، يقوم Sequencer بجمع المعاملات ومعالجتها، ثم نشر بيانات المعاملات إلى شبكة Ethereum الرئيسية (L1 ). تتطلب هذه العملية التحقق النهائي من البيانات والتحقق من صحتها بواسطة L1 لضمان الأمان والاتساق.
(المصدر: https://mirror.xyz/msfew.eth/WQJaOcFkpTOZLns8MBQaCS4OepRoaZ7uoctnLANalVw)
المجموعات المختلطة في المعالجة والتحسين تعتمد معاملات L2 أسلوبًا مختلطًا، والخطوات المحددة هي كما يلي:
1. بدء المعاملة ومعالجتها:
< ul class=" list-paddingleft-2">
يبدأ المستخدم معاملة في L2.
يستقبل جهاز التسلسل هذه المعاملات ويعالجها ويحدد ترتيبها في سلسلة المعاملات الأساسية (CTC).
2. تقديم الحالة والتحقق منها:
3. إنشاء إثبات المعرفة الصفرية والتحقق منها:
يقرأ Prover البيانات من L1 ويقوم بإنشاء إثبات ZK، وهذه ميزة أساسية في Hybrid Rollups، مما يسمح للنظام بالعمل بدونها تسريب تفاصيل محددة والتحقق من صحة المعاملة في سياق محتوى المعاملة.
بمجرد إنشاء شهادة ZK، إذا لم يتم تقديمها في الوقت المحدد، سيبدأ المدقق عملية شهادة الاحتيال وقد يعاقب التسلسل.
4. التأكيد النهائي للبيانات والحالة:
يوفر تصميم المجموعات المختلطة العديد من المزايا المهمة:
الكفاءة والفعالية من حيث التكلفة: ثبت أن مجموعة Hybrid Rollups قادرة على معالجة المزيد مع استهلاك كميات أقل من معاملات الغاز باستخدام ZK.
الأمان المعزز: الجمع بين أدلة الاحتيال التقليدية وأدلة ZK، حتى عند مواجهة سلوك ضار محتمل، ضمان أمان المعاملات ودقتها.
قابلية التوسع: باستخدام البراهين المتكررة، يمكن للمجموعات الهجينة التعامل مع المعاملات واسعة النطاق دون التضحية بالأداء ودعم نطاق أوسع من المجالات التطبيقات.
التوافق والمرونة: يدعم العديد من العقود الذكية ولغات البرمجة، مما يسمح للمطورين بترحيل التطبيقات الحالية بسهولة إلى المجموعات المجمعة المختلطة.
2.2 zkMIPS كيفية تحقيق توافق جيد مع ZK< /p>
الفكرة الأساسية لـ ZK هي تحويل عملية تنفيذ البرنامج إلى دليل رياضي يمكن التحقق منه بسهولة، بحيث يمكن للجميع التحقق بسهولة من صحة تنفيذ البرنامج بدون الحاجة إلى تنفيذ البرنامج بشكل متكرر، وتكمن الصعوبة في كيفية تحويل منطق البرنامج الاعتباطي إلى دليل رياضي مستقر نسبيًا.
عادةً ما يستخدم المطورون لغات عالية المستوى لتطوير البرامج، وتستخدم اللغات عالية المستوى المختلفة منطقًا مختلفًا "للتحدث" مع الأجهزة.
ونتيجة لذلك، غالبًا ما تكون مسارات تنفيذ مشاريع ZK الحالية غير متوافقة مع بعضها البعض. يقوم Scroll بكتابة الدوائر مباشرة لكل كود تشغيل لـ EVM، مما يحقق التكافؤ على مستوى كود التشغيل، والذي يعكس بدقة EVM، ولكنه يجلب قدرًا هائلاً من الهندسة.
Polygon zkEVM ينشئ جهازًا افتراضيًا مخصصًا بأداء محسّن، ويحول كود EVM الثانوي مباشرةً إلى كود بايت VM، ويحقق تكافؤ مستوى كود التشغيل بشكل أكثر كفاءة، ولكن كمية كبيرة من التعليمات البرمجية المخصصة تقدم انحرافًا محتملاً طويل المدى عن EVM؛
يقوم zkSync بإنشاء VM (SyncVM) خاص به ويحدد تمثيله الوسيط الجبري (AIR) الخاص به بناءً على السجلات، ثم تم إنشاء مترجم متخصص لتجميع Yul (لغة وسيطة يمكنها الترجمة للتشفير الثانوي لإصدارات EVM المختلفة، والتي تعتبر مستوى منخفض من Solidity) في LLVM-IR، والتي تم تجميعها بعد ذلك في تعليمات VM مخصصة، وبالتالي تحقيق التوافق على مستوى Solidity، ولكن لا يمكنها استخدام أدوات Ethereum الموجودة بشكل مباشر، والتحويل بين اللغات قد يتطلب أيضًا إعادة تدقيق البرنامج؛
تتخلى StarkNet عن توافق EVM وتستخدم مباشرة لغتها منخفضة المستوى (القاهرة) لتشغيل عقد ذكي مخصص VM (Cairo VM) للحصول على كفاءة ZK النهائية.
بالمقارنة مع حلول المشاريع المذكورة أعلاه، اختارت ZKM مسارًا أكثر شمولاً: zkMIPS.
MIPS، والتي تعني "المعالج الدقيق بدون مراحل الأنابيب المتشابكة"، هي مجموعة تعليمات مصممة ببساطة للمعالج الدقيق بدأت في عام 1985.
المبدأ الأساسي لـ MIPS هو تبسيط تعليمات المعالجات الدقيقة المعقدة إلى شكلها الأساسي، وهذا لا يزيد من سرعة المعالجة فحسب، بل يقلل أيضًا من الوقت اللازم للتنفيذ التعقيد.
في نظام zkMIPS، يتم استخدام مجموعة التعليمات هذه لتنفيذ تحويل البرامج إلى بروفات ZK.
تتم عملية تنفيذ zkMIPS كما يلي:
مزايا zkMIPS
التوافق: لا يدعم zkMIPS Solidity المتوافق مع EVM فحسب، بل يدعم أيضًا لغات التطوير السائدة الأخرى مثل Rust وMove. وهذا يمكّن zkMIPS من خدمة النظام البيئي الأوسع لتطوير blockchain، مما يؤدي إلى المزيد من إمكانيات التطبيق.
فعالية التكلفة: نظرًا لكفاءة مجموعة تعليمات MIPS، يمكن لـ zkMIPS تقليل التكلفة الحسابية بشكل كبير عند توليد المعرفة الصفرية البراهين، وزيادة الاستدامة الشاملة للنظام.
الإثبات العودي: يدعم zkMIPS البراهين العودية، والتي يمكنها تجميع براهين متعددة في وحدة أكثر قابلية للإدارة، مما يحسن موثوقية النظام الجانب أمر بالغ الأهمية.
في الواقع، تم دمج مزايا MIPS من خلال مشاريع مثل Optimism. تعمل آلية Cannon الخاصة بـ Optimism على تحويل البرامج المنفذة إلى MIPS، مما يجعل العثور على الأخطاء وإعادة التنفيذ أسهل وأكثر كفاءة عندما يتم تحدي عملية التنفيذ.
كما اتبعت Metis هذا الاتجاه ودمجت Cannon في نظامها البيئي، مما يؤكد صحة التطبيق العملي وكفاءة تقنية zkMIPS.
التسلسل اللامركزي: اللامركزية والاستدامة
بالإضافة إلى استخدام Hybrid Rollups للجمع بين مزايا OP وZK، تعمل Metis أيضًا على الترويج بنشاط تنفيذ التسلسل اللامركزي، مما يشكل مثالاً على اللامركزية في Rollup.
في نموذج التجميع التقليدي، على الرغم من أن جهاز تسلسل واحد يمكنه معالجة المعاملات والبيانات بشكل فعال، إلا أنه يركز أيضًا قدرًا كبيرًا من القوة، مما قد يؤدي إلى متعددة نوع من المخاطر:
المخاطر التشغيلية: في حالة فشل جهاز التسلسل أو إذا تعرضت للهجوم، فسيتم حظر معالجة المعاملات عبر النظام بأكمله.
مخاطر الرقابة: يتمتع جهاز التسلسل بالقدرة على معالجة المعاملات أو رفضها بشكل انتقائي، مما قد يحد من وصول المستخدم إلى تمويل لامركزي محدد ( DeFi ) البروتوكول أو الخدمة.
مخاطر التلاعب: في تسلسل المعاملات، قد يقوم مُسلسِل التسلسل بإعطاء الأولوية للمعاملات الخاصة به والحصول على فوائد غير مناسبة عن طريق زيادة رسوم المعاملات القيمة القابلة للاستخراج (MEV).
من أجل حل المشكلات المذكورة أعلاه، صممت Metis مجموعة مُسلسلات لا مركزية، والتي تتكون من مُسلسلات متعددة. تتألف من العقد التي تكمل بشكل مشترك تجميع المعاملات وفرزها وتنفيذها. ويضمن هذا التصميم عدالة وشفافية النظام:
آلية الإجماع : يجب أن يتوصل أكثر من ثلثي عقد التسلسل إلى توافق في الآراء بشأن حالة كل كتلة جديدة قبل أن يتم إرسال دفعة المعاملة إلى شبكة Ethereum الرئيسية (L1).
توقيع الحساب متعدد الأطراف (MPC): قبل إرسال دفعة المعاملة إلى L1، يتم التحقق من صحة الدفعة من خلال توقيع MPC، تأكد من صحة البيانات.
مزايا التسلسل اللامركزي:
أمان محسّن: من خلال اتخاذ القرار المشترك بواسطة عقد متعددة، يتم تقليل خطر فشل نقطة واحدة وزيادة قوة الشبكة وأمانها. .
تقليل إمكانية المراجعة والتلاعب: إن وجود أجهزة تسلسل متعددة يجعل من الصعب على عقدة واحدة معالجة المعاملات أو مراجعتها، حماية تجارة المستخدمين بحرية.
الاستقرار والتكرار: يدعم النظام التدوير السلس لأجهزة التسلسل، مما يقلل من تأثير حالات الفشل أو الانقطاعات ويحسن استقرار الشبكة بشكل عام.
في نموذج التسلسل اللامركزي لشركة Metis، تتكون كل عقدة من عدة مكونات رئيسية:
L2 Geth (بما في ذلك OP-Node): المسؤول عن طلب المعاملات وكتل التجميع.
وحدة المحول: تعمل كوسيط للتفاعل مع الوحدات الخارجية الأخرى (بشكل أساسي عقد PoS).
مقدم الدُفعة (المقترح): مسؤول عن إنشاء دفعات المعاملات وإرسالها إلى L1 بعد الحصول على موافقة من مُسلسلات متعددة.
عقدة PoS: تنسق بين طبقات Ethereum وتوافق الآراء وMetis لضمان القفل الآمن للأصول ومكافأة المدققين.
طبقة الإجماع: تحتوي على مجموعة من عقد Tendermint PoS التي تعمل بالتوازي مع شبكة Ethereum الرئيسية لضمان الكفاءة التشغيلية دون إعاقة العمليات الرئيسية. عملية.
(المصدر: https://ethresear.ch/t/pos-sequencer-pool-decentralizing-an-optimistic-rollup/16760)
من خلال هذا التصميم، لا يعمل مجمع التسلسل اللامركزي الخاص بـ Metis على تحسين عدالة وشفافية معالجة المعاملات فحسب، بل يعزز أيضًا أمان واستقرار الشبكة من خلال اللامركزية في السلطة العناصر الأساسية في بناء نظام بيئي موثوق ومستدام لـ blockchain.
الملخص والتوقعات
تخلق المزايا التكنولوجية والمفاهيمية التي تتمتع بها ميتيس أساسًا متينًا لمزيد من التطوير في المستقبل. ومن المتوقع أن تحل مجموعاتها المختلطة المستندة إلى zkMIPS مشكلة التوافق لـ ZK-Rollup وتوفر نظامًا بيئيًا أكثر تنوعًا للمطورين؛
من أجل اللامركزية، يوضح تقدم Sequencer رؤية الفريق لتحقيق اللامركزية. مع استمرار نضوج النظام البيئي Metis، لدينا سبب للاعتقاد بأن Metis سيصبح حصانًا أسود يستمر في المنافسة في المستقبل L2، مما يخلق قيمة مستمرة للمستخدمين والمطورين.
Jixu
