L1 zkEVM: الخطوة الأولى نحو نهاية لعبة ZK الخاصة بـ Ethereum

لمن يتابعون عن كثب تطور تقنية الإيثريوم، تُعد تدوينة المدونة الأخيرة "تقديم L1 zkEVM #1: إثباتات الوقت الفعلي" للمهندس صوفيا جولد، ذات أهمية بالغة. على الرغم من أن هذه التدوينة لا تمثل سوى المفهوم التقني لفريق تطوير الإيثريوم الأساسي، ولم تدخل رسميًا بعد في عملية اقتراح تحسين الإيثريوم (EIP)، ولا يزال الطريق طويلًا قبل أن تصبح خطة راسخة لترقية الشبكة الرئيسية، إلا أن الإشارة التي تُرسلها لا تُستهان بها.

تُظهر هذه المقالة بوضوح مخطط التطوير الأساسي للإيثريوم في المستقبل: دمج تقنية إثبات المعرفة الصفرية (ZKP) بشكل كامل وعميق في جميع مستويات بروتوكول الطبقة الأولى، من طبقة الإجماع إلى طبقة التنفيذ. وفقًا لخريطة الطريق التقنية هذه، تتمثل الخطوة الرئيسية الأولى في ترقية EVM لكل عقدة إلى zkEVM. بهذه الطريقة، يمكن للعقدة توليد دليل المعرفة الصفرية المقابل بشكل متزامن أثناء تنفيذ المعاملات وتشغيل العقود الذكية، مما يوفر لعقدة التحقق أساسًا للتحقق من صحة هذا التنفيذ.

هذه ليست نسخة تكنولوجية عادية، بل ثورة معمارية تُضاهي "الدمج". تهدف إلى حل جذري للتحديات المتعددة التي تواجهها إيثريوم من حيث قابلية التوسع والأمان والنموذج الاقتصادي. إذًا،لماذا اختارت إيثريوم "الانخراط الكامل" في ZK في هذا الوقت؟ ما هو المنطق العميق وراء هذا التحول الاستراتيجي؟ كيف سيُعيد تشكيل نظام L1، بل وحتى نظام L2 بأكمله الذي نعرفه؟

بناءً على الأبحاث الحالية، ستُطلعك هذه المقالة على السرد الشامل لـ"نهاية لعبة ZK" الخاصة بإيثريوم، وتُحلل الدوافع والإجراءات والآثار بعيدة المدى وراءها.

1. هل هناك تحول في النموذج من "إعادة التنفيذ" إلى "التحقق من الإثبات"؟

يتمثل جوهر مفهوم ZK الخاص بإيثريوم في إعادة تشكيل نموذج آلية التحقق من الإجماع. تُقدم خريطة طريق L1 zkEVM الصادرة مؤخرًا مسارًا تقنيًا واضحًا لهذا التحول.

• النموذج الحالي: إعادة التنفيذحاليًا، عند اقتراح كتلة جديدة، يجب على جميع عُقد التحقق في الشبكة إعادة تنفيذ كل معاملة في الكتلة بشكل مستقل وكامل لحساب جذر الحالة النهائي والتحقق مما إذا كان متوافقًا مع إعلان المُقترح. هذه العملية مُستهلكة للموارد، وتُمثل العائق الرئيسي الذي يُحد من إنتاجية Ethereum L1.

• النموذج المستقبلي: التحقق من الإثباتفي ظل بنية L1 zkEVM الجديدة، سيُنشئ مُنشئ الكتل دليل صلاحية ZK مُختصرًا (دليل ZK) عند إنشاء كتلة. بعد استلام الكتلة والدليل، لن يحتاج المُحققون الآخرون إلى إعادة تنفيذ المعاملة، بل سيكتفون بالتحقق من هذا الدليل التشفيري. ونظرًا لأن التكلفة الحسابية للتحقق من دليل ZK أقل بكثير من تكلفة إعادة تنفيذ المعاملات، والأهم من ذلك، أن الوقت اللازم للتحقق من الدليل لا علاقة له تقريبًا بعدد المعاملات التي يغطيها الدليل، يُمكن لإيثريوم زيادة حد غاز الكتلة بشكل كبير لاستيعاب المزيد من المعاملات دون زيادة كبيرة في عتبة أجهزة المُحقق. ذكر فيتاليك بوتيرين ذات مرة أن حد الغاز لـ L1 من المتوقع أن يزيد بمقدار 10 مرات، أو حتى 100 مرة على المدى الطويل، وبالتالي تحقيق توسع L1 مع الحفاظ على اللامركزية.

باختصار، فإن مستقبل Ethereum L1 يشبه إلى حد كبير ZK-Rollup الضخم الأصلي في الهندسة المعمارية، مما يجعل من المتوقع أن يصبح Ethereum L1 نفسه "أكبر تطبيق ZK في العالم".

معايير تقنية صارمة

وضع فريق Ethereum معايير تقنية صارمة للغاية لتنفيذ L1 zkEVM، وفي حين يقلل من زمن الوصول ويزيد من الإنتاجية، يجب عليه أيضًا ضمان التزامات الأمان واللامركزية.

نموذج أمان متعدد الأدلة

للحماية من الثغرات الأمنية المجهولة التي قد توجد في تطبيق واحد لـ zkEVM، تُقدم خريطة الطريق آلية أمان "متعددة الأدلة". وتتطلب هذه الآلية التحقق من صحة الكتلة نفسها بواسطة عدة أجهزة zkEVM من فرق مختلفة (مثل Scroll وPolygon وKakarot، إلخ). سيقوم عميل المُصدِّق بتنزيل هذه الأدلة والتحقق منها من مصادر مختلفة. فقط عند التحقق من أدلة مستقلة متعددة، سيتم قبول الكتلة بواسطة طبقة الإجماع. يُعد هذا في الأساس امتدادًا وتطورًا لمفهوم "تنوع العملاء" في إيثريوم ضمن طبقة الأدلة. من خلال فرض التكرار والتنوع عبر البروتوكول، يوفر هذا حماية قوية للطبقة الأولى (L1) ويعزز متانة البروتوكول.

ثانيًا، لماذا يجب أن يكون إيثريوم "مُعتمدًا بالكامل على تقنية ZK"؟

يُعد تبني إيثريوم الكامل لتقنية إثبات المعرفة الصفرية تحولًا استراتيجيًا رئيسيًا قائمًا على تفكير متعمق في نموذجها الاقتصادي وبيئتها التنافسية واحتياجات السوق المستقبلية.

• أولاً، يُعد هذا تعديلاً هاماً للنموذج الاقتصادي "المُركز على الطبقة الثانية". بعد إدخال آلية blob بواسطة EIP-4844، ورغم نجاحها في خفض تكاليف معاملات الطبقة الثانية، إلا أنها جلبت معها آثاراً جانبية غير متوقعة، حيث أضعفت قدرة الطبقة الأولى على التقاط القيمة بشكل كبير. وقد أثر الانخفاض الحاد في دخل رسوم معاملات الطبقة الأولى وتدمير الإيثريوم بشكل مباشر على توقعات الانكماش الاقتصادي للإيثريوم، مما أدى إلى تباطؤ أسعار العملات وتزايد استياء المجتمع. ومن خلال ترقية EVM إلى zkEVM، يمكن لعقد التحقق الانتقال من وضع "إعادة التنفيذ" المُستهلك للوقت إلى وضع "التحقق" الفعّال، مما سيُقلل بشكل كبير من زمن الوصول للطبقة الأولى ويزيد من الإنتاجية. بهذه الطريقة، يمكن لـ Ethereum إعادة جذب المعاملات عالية القيمة التي تتطلب متطلبات عالية للغاية للأمان والنهائية الفورية، وزيادة دخل رسوم L1، وإعادة تنشيط آلية تدمير EIP-1559، وتحقيق إعادة التوازن بين العلاقة الاقتصادية بين L1 و L2.

• ثانيًا، هذه استراتيجية غير متكافئة للتعامل مع منافسة السلاسل العامة عالية الأداء. في مواجهة الأداء القوي للجيل الجديد من L1 عالية الأداء مثل Solana و Sui في TPS، اختارت Ethereum مسارًا تنافسيًا فريدًا. لم تحذِ حذو منافسيها في السعي لتحسين الأداء بالتضحية بدرجة اللامركزية (مثل زيادة عتبة أجهزة التحقق بشكل كبير وتقليل عدد عقد التحقق)، بل استخدمت تقنية ZK لتحقيق قفزة في الأداء بتحويل عملية التحقق من "إعادة التشغيل المكلفة" إلى "تحقق رخيص" مع الحفاظ على ميزتها الأساسية المتمثلة في شبكة تحقق بملايين المستويات. تهدف هذه الاستراتيجية إلى تعزيز مكانة إيثريوم في اللامركزية والأمان، مع تحسين الأداء، والسعي لتحقيق كل من الأمان والأداء العالي.

• وأخيرًا، يُعد هذا تصميمًا استشرافيًا لمواكبة موجة برمجيات الأصول المركّبة (RWA) والتمويل المؤسسي. يُنظر إلى رمزية برمجيات الأصول المركّبة (RWA) على نطاق واسع على أنها فرصة سوقية جديدة بقيمة تريليون دولار في مجال البلوكتشين. مع دخول عمالقة المال مثل بلاك روك وفرانكلين تمبلتون، طُرحت متطلبات صارمة غير مسبوقة للسلسلة العامة الأساسية من حيث الأداء والأمان والخصوصية والامتثال. على الرغم من أن شبكات L1 مثل Solana وSui تتمتع بأداء ممتاز، إلا أنها تحتوي على عدد قليل نسبيًا من عقد التحقق ودرجة عالية من المركزية. بالإضافة إلى ذلك، لديها جميعًا تاريخ من التوقف، مما يجعل من الصعب تلبية احتياجات الأنشطة المالية عالية القيمة من حيث الأمان والاستقرار. على الرغم من أن العديد من عمليات تجميع العمليات في نظام إيثريوم البيئي (مثل Base وMegaETH) تتمتع بأداء جيد وأمان جيد بفضل خاصية إعادة كتابة الحالة L1، إلا أن فترة التحدي التي تبلغ 7 أيام تُمثل خطرًا غير مقبول للتسويات المالية عالية القيمة. في المقابل، فإن نهائية التشفير التي توفرها تقنية ZK والقدرة على إثبات الامتثال دون تسريب بيانات حساسة (مثل إثبات اجتياز عنوان ما لعملية "اعرف عميلك") تُلبي تمامًا الاحتياجات الأساسية للتمويل المؤسسي. إذا استطاعت ترقية zkEVM تحسين الإنتاجية كما هو متوقع، فسيحقق نظام إيثريوم البيئي، المزود بتقنية ZK المدمجة الأصلية (L1+ZK Rollup)، "الأداء والأمان والاستقرار"، وسيُصبح طبقة تسوية عالمية مثالية لخوض موجة RWA.

3. نهائية ZK قيد التنفيذ

تم الكشف عن نهائية ZK في إيثريوم منذ فترة طويلة، بالإضافة إلى مدونة صوفيا جولد المنشورة هذه المرة:

• في وقت مبكر من أبريل 2025، اقترح فيتاليك بوتيرين مفهومًا تطلعيًا للغاية: استبدال EVM الحالي ببنية مجموعة تعليمات RISC-V الأكثر ملاءمة لـ ZK. يعتقد المؤيدون أنه بالمقارنة مع الأداء غير الفعال لـ EVM في توليد دوائر ZK، فإن بنية RISC-V الأبسط يمكن أن تُحسّن كفاءة الإثبات بشكل كبير. على الرغم من أن هذا الاقتراح أثار جدلاً بسبب تقويضه للبيئة الحالية، إلا أنه وضع "مرجعًا" واضحًا لعملية ZKization في إيثريوم، موضحًا معايير zkEVM المثالية ومشيرًا إلى اتجاه التحسين.

• في ورشة عمل برلين في يونيو 2025، أعلن جاستن دريك، الباحث في مؤسسة إيثريوم، بوضوح أن إيثريوم ستستثمر كليًا في ZK لتوسيع المستوى الأول. يؤكد هذا التصريح عزم فريق التطوير الأساسي الراسخ.

نهاية ZK في إيثريوم ليست "حديثًا ورقيًا" بأي حال من الأحوال. على الرغم من أن Optimistic Rollup لا يزال متقدمًا على ZK Rollup في العديد من المؤشرات الرئيسية، إلا أن الصعوبات التي تعيق التطبيق العملي لتكنولوجيا ZK يتم التغلب عليها واحدة تلو الأخرى. هناك ثلاثة أسباب أساسية وراء تأخر ZK Rollup بشكل خطير في التاريخ:

• أولاً،التعقيد التقني واختناقات الأداء: في الماضي، كان يُعتبر إنشاء أدلة ZK لحسابات EVM العامة أمرًا صعبًا للغاية وبطيئًا ومكلفًا، أو حتى غير قابل للتطبيق من الناحية الحسابية.

• ثانيًا،فجوة خبرة المطور: حققت ORU درجة عالية من توافق EVM منذ البداية، بينما لم تكن ZKR المبكرة (مثل الإصدارات المبكرة من StarkNet) متوافقة مع EVM، مما تطلب من المطورين تعلم لغة برمجة جديدة تمامًا، وهو ما شكل حاجز دخول مرتفعًا للغاية.

• وأخيرًا،تجزئة السيولة وتأثير الشبكة: جمعت ORU عددًا كبيرًا من المستخدمين والسيولة بفضل ميزة كونها أول من تحرك، مما شكل تأثيرًا قويًا للشبكة.

ومع ذلك، يتم التغلب على هذه العقبات التاريخية واحدة تلو الأخرى.

• من حيث سرعة الإثبات، بفضل تقدم خوارزميات الإثبات من الجيل الجديد مثل PLONK وSTARKs، بالإضافة إلى تطوير تقنيات تسريع الأجهزة مثل GPU وFPGA وحتى ASIC، تم تقصير وقت إنشاء دليل ZK بشكل كبير. على سبيل المثال، يستطيع zkVM من Succinct، المزود بحزمة SP1، إثبات 93% من كتل الشبكة الرئيسية لإيثريوم في متوسط 10.3 ثانية، وهو قريب جدًا من هدف العشر ثوانٍ الذي حددته مؤسسة إيثريوم.

• فيما يتعلق بالتوافق، خضع zkEVM لعملية تطويرية لتحسين التوافق تدريجيًا من النوع الرابع إلى النوع الأول. واليوم، تمكنت مشاريع مثل Scroll وTaiko وPolygon zkEVM من تحقيق تكافؤ شبه مثالي لـ EVM (بلوغ معايير النوع الثاني أو حتى النوع الأول)، مما سدّ الفجوة في خبرة المطورين مع ORU بشكل أساسي. علاوة على ذلك، يعتمد نموذج الأمان متعدد الإثباتات القائم على L1 ZK على أنظمة إثبات مستقلة متعددة، وقد أرسى التطور المزدهر الحالي لمسار zkEVM الأساس لتحقيق هذا النموذج الأمني. باختصار، يتم التغلب بسرعة على العقبات الرئيسية التي أدت تاريخيًا إلى تخلف تقنية ZK - الأداء والتوافق. هذه التقنية جاهزة تمامًا للتطبيقات العملية واسعة النطاق، لكن الصورة النمطية لتقنية ZK بأنها "بطيئة ومكلفة وصعبة" جعلت الناس يترددون في قبولها لفترة. رؤية فريق إيثريوم الأساسي المتمثلة في "جعل إيثريوم أكبر تطبيق ZK في العالم" تدعم بدقة تقنية ZK الحديثة وتدعو بقوة إلى الاستخدام العملي واسع النطاق لتقنية ZK. 4. تحول نظام التجميع: التجميع الأصلي يمهد الطريق لتجميع ZK. سيُحدث التحول الكامل لـ Ethereum L1 إلى ZK تغييرًا جذريًا في المشهد التنافسي للطبقة الثانية. التغيير الأكثر ثورية هو إدخال "التجميع الأصلي". يحتاج ZK-Rollup الحالي إلى نشر عقد ذكي معقد للتحقق يحتوي على آلاف الأسطر من التعليمات البرمجية على L1 للتحقق من دليل ZK المقدم من L2، مما لا يزيد من صعوبة التطوير فحسب، بل يجلب أيضًا مخاطر أمنية بسبب المستوى غير المتكافئ للمطورين. بعد تنفيذ zkEVM على L1، سيتم تقديم وظيفة ما قبل التجميع EXECUTE، مما يسمح للعقد الذكي لـ ZK Rollup على L1 باستدعاء منطق التحقق المضمن في بروتوكول L1 مباشرةً دون كتابة العقد بنفسه.

  يجلب هذا التغيير ثلاث مزايا لـ ZK-Rollup:

  • أولاً، هناك تحسن أساسي في الأمان. يمكن لمشاريع التجميع الاستعانة بمصادر خارجية بالكامل للتحديات الهندسية الضخمة المتمثلة في بناء وصيانة محققي EVM إلى L1، مما يبسط المشكلات الفنية المعقدة في استدعاء سطر واحد من التعليمات البرمجية؛

  • ثانيًا، تم تحقيق تكافؤ حقيقي لآلات القيمة الافتراضية (EVM) وتوافق متقدم. تمت ترقية التجميع الأصلي والمستوى الأول (L1) في وقت واحد دون الحاجة إلى عملية حوكمة مستقلة؛

  • وأخيرًا، هناك تحسن كبير في فعالية التكلفة؛

  • يُجنّب استخدام دالة التجميع المسبق المُدمجة في بروتوكول المستوى الأول (L1) التكلفة الزائدة لتفسير الآلة الافتراضية وتنفيذها، كما أن كفاءة التحقق أعلى بكثير من كفاءة تنفيذ العقود الذكية، مما يُتوقع أن يُقلل بشكل كبير من تكلفة تشغيل ZK Rollup.

  تُعد وظيفة التجميع الأصلية هذه مُكافئة لـ Ethereum L1، حيث تُوفر طبقة تحقق موحدة وعالية الأمان والكفاءة لجميع عمليات تجميع ZK مجانًا، مما يُحل مباشرةً المشكلات الأساسية التي لطالما أعاقت تطوير ZK-Rollup: التكلفة العالية للتحقق من صحة البيانات على السلسلة، والتحديات التقنية للحفاظ على تكافؤ EVM، والمخاطر الأمنية لعقود المُحقق.

  التحول الاستراتيجي لعملية تجميع OP

  في المقابل، تُشكل عملية تجميع ZK في L1 تحديًا للبقاء على قيد الحياة لعملية التجميع المُتفائل. تكمن نقطة الضعف الأساسية في ORU في دورة تأكيد السحب التي تبلغ 7 أيام، وهو أمر غير مقبول للعديد من التطبيقات عالية القيمة. إذا نجح L1 ZKization في تحسين الإنتاجية، فقد يؤدي ذلك إلى تدفق واسع النطاق لرأس المال والتطبيقات من نظام OP Rollup البيئي.

  ومع ذلك، تهيمن OP Rollups (مثل Base و Arbitrum و Optimism) حاليًا من حيث TVL ونشاط المستخدم. يجعل نمط المصلحة المكتسبة الناس يشككون في احتمالية L1 ZKization الكامل. ولكن من دواعي السرور أن مشروع ORU الرائد لم يختر المواجهة، بل تكيف بنشاط لتحويل الصراعات المحتملة إلى تقارب تكنولوجي.

  • أظهر Optimism استراتيجية واضحة موجهة نحو ZK، وقد أكد OP Stack الخاص به على الوحدات النمطية منذ بداية تصميمه، مما يسمح باستبدال المكونات الأساسية مثل نظام الإثبات. استثمرت مؤسسة Optimism في دعم فرق متعددة (مثل RISC Zero، وO(1) Labs، وSuccinct) لتطوير أدلة احتيال ZK. على سبيل المثال، تم دمج Zeth، التي أطلقتها RISC Zero، مع OP Stack، مما يُمكّن نظام Optimism من التحقق من حالة الكتلة وحل النزاعات عبر تقنية ZK. اعتمدت Arbitrum مسارًا هجينًا أكثر عملية، واقترحت بوضوح اتجاه البحث والتطوير لـ "دليل ZK+Optimistic الهجين" في خارطة الطريق التقنية الرسمية لعامي 2024-2025. **يتيح هذا التصميم للنظام استخدام أدلة ZK كـ"قنوات تأكيد فورية" عند إمكانية توليدها في الوقت المناسب، مما يوفر نهائية فورية لتغييرات الحالة على السلسلة، ويختصر بشكل كبير تأخير عمليات سحب الأموال والتواصل عبر السلسلة؛ عندما يتعذر توليد أدلة ZK في الوقت المناسب، يعود النظام تلقائيًا إلى مسار الدليل المتفائل التقليدي، ويضمن الأمان خلال فترات النزاع وآليات الاعتراض.

  الخامس. التأثير النظامي

  سيكون تأثير هذا التغيير نظاميًا، يمر عبر الأداء واللامركزية والنماذج الاقتصادية.

  • رؤية الأداء: من خلال تقليل تكلفة التحقق إلى مستوى منخفض للغاية، ستتمكن Ethereum من زيادة حد كتلة Gas بمقدار 10 مرات أو حتى 100 مرة،إجمالي TPS لـ L1 + L2 إلى أكثر من 10000، لتصبح منصة عالية الأداء حقًا.

  • تقسيم اقتصادي جديد للعملسيؤدي تطبيق نظام ZK على نظام L1 إلى نظام متخصص لتقسيم العمل، يُشبه نظام PBS (فصل المُقترح عن المُنشئ).

  • المُثبتون(المُثبتون): الأجهزة الاحترافية، باهظة التكلفة (حتى 100,000 دولار أمريكي) وتستهلك طاقة عالية (حتى 10 كيلوواط)، مسؤولة عن توليد أدلة ZK. ونظرًا لارتفاع تكاليف رأس المال والتشغيل، فمن المرجح أن يكون هذا الدور مركزيًا.

  • المُصدِّقون(المُصدِّقون): أصبحت أدوارهم مُبسَّطة وخفيفة للغاية. لم يعودوا بحاجة إلى تشغيل برامج تنفيذ قوية لإعادة تشغيل المعاملات. يكفي جهاز كمبيوتر محمول عادي أو جهاز منخفض المواصفات لتنزيل والتحقق من دليل خفيف الوزن يقل حجمه عن 300 كيلوبايت في وقت قصير.

  • يحل هذا التصميم التناقض بين قابلية التوسع واللامركزية من خلال مركزية المهام التي تتطلب استخدامًا مكثفًا للحوسبة مع الحفاظ على لامركزية واسعة للتحقق. سيظهر سوق جديد لمُصدِّقي الشهادات خارج السلسلة. سيتلقى المُصدِّقون رواتبهم من خلال رسوم المعاملات، ومشاركة MEV، وحوافز التوكنات.

  • إعادة تشكيل التقاط قيمة ETH: يمكن لـ L1 الأقوى حمل المزيد من المعاملات عالية القيمة، مما يرفع رسوم المعاملات بشكل مباشر، وبالتالي زيادة كمية ETH المدمرة، وهو أمر بالغ الأهمية لاستقرار سعر ETH.

  • التآزر مع Danksharding: تتكامل رؤية ZK الخاصة بـ L1 وخريطة طريق Danksharding، ويشكلان معًا استراتيجية التوسع "ذات الدفع الثنائي" الخاصة بـ Ethereum.

  الخلاصة: نحو حاسوب عالمي قابل للتحقق

  يُمثل التحول الاستراتيجي لإيثريوم إلى ZK الكامل لحظة حاسمة أخرى في تاريخ تطورها. لا يُعد هذا ترقية تكنولوجية معزولة، بل استراتيجية منهجية ومتعددة الأبعاد وشاملة للتعامل مع الاختناقات التقنية والتحديات الاقتصادية والمنافسة الشرسة في السوق. يؤكد هذا التحول بشكل كبير دور إيثريوم كطبقة التسوية النهائية في العالم، ويوفر حلاً فريدًا لمشكلة "المثلث المستحيل"، ويُحسّن النموذج الاقتصادي لإيثريوم، ويقود النظام البيئي L2 بأكمله إلى مرحلة النضج.

  لا يزال الطريق أمامنا مليئًا بالتحديات، لكن الاتجاه واضح تمامًا. تتطور إيثريوم من "حاسوب عالمي" إلى "حاسوب عالمي قابل للتحقق". بترسيخها العميق للحقائق التشفيرية في جوهرها، لا تُمهّد إيثريوم الطريق لمستقبلها فحسب، بل تُرسي أيضًا أساسًا أكثر أمانًا وموثوقية وقابلية للتوسع لمستقبل العالم اللامركزي بأكمله. تُمثّل نهائية ZK التزام إيثريوم الأكيد بهذا المستقبل.