دليل متفائل مقابل دليل ZK: من سيصبح الاتجاه السائد في المستقبل؟

تايكو هي a تستخدم القيمة التراكمية المتفائلة الافتراضية نظام إثبات متعدد. يجمع هذا النظام بين الطريقة التفاؤلية واستخدام براهين zk.

تبدأ العملية مع مقدم العرض، الذي يقوم ببناء الكتل المجمعة من معاملات L2 ويوصي بها لعقد L1 Taiko على Ethereum. تتم إضافة هذه الكتل المقترحة إلى عقد L1 دون أي دليل على صحتها. لدى Prover بعد ذلك الفرصة للطعن في صحة الكتلة المقترحة من خلال توفير السندات، الأمر الذي يتطلب التوقيع على رموز TAIKO. إذا لم يتم الاعتراض على الكتلة خلال فترة التحدي، فإنها تعتبر صالحة ويتم الانتهاء منها في L1، مما يؤدي إلى إعادة سند المُثبِّت. في حالة تحدي الكتلة، يلزم إثبات zk لتأكيد صحة الكتلة. سيحصل المُمثل الصحيح، سواء كان المُمثل الأصلي أو المُنافس، على مكافآت بالإضافة إلى استعادة السند. وفي الوقت نفسه، سيتم مصادرة رباط الطرف الخطأ وحرق جزء منه.

ومن المثير للاهتمام أن تقديرات Taiko تشير إلى أن ما يقرب من 1% من الكتل تتطلب إثباتات zk، مما يساعد على تقليل الحمل الحسابي مع الاستمرار في توفير ضمانات الصلاحية. لتعزيز مرونتها، تدعم Taiko واجهات خلفية متعددة للإثبات مثل PLONK وHalo2 وSGX لمنع الأخطاء أو نقاط الضعف المحتملة. يسمح هذا النهج للتطبيقات اللامركزية بتعيين افتراضات الثقة ومستويات الأمان الخاصة بها، مما يوضح مساهمة Taiko في قابلية التوسع والأمن في blockchain.

3.5أخرى—Dymensionومجموعة الأدوات

3.5.1 Dymension

يعد Fraud Proof جزءًا لا يتجزأ من نظام Dymension البيئي وهو مصمم لضمان سلامة انتقالات حالة blockchain. عندما ينشر جهاز تسلسل RollApp (Rollup in Dymension L1) جذر الحالة، تراقب جميع عقد RollApp هذه التحولات. إذا تم اكتشاف انتقال حالة غير صالح، تقوم هذه العقد بإنشاء معاملة فريدة مقاومة للاحتيال من خلال جمع قائمة بجميع عمليات انتقال الحالة داخل الكتلة حتى انتقال الحالة الاحتيالي.

يتم بعد ذلك إرسال هذه المجموعة من المعاملات، بما في ذلك تفاصيل مثل ارتفاع الكتلة وفهرس المعاملات ومشاركات blob وإثبات تضمين blob وشاهد الحالة، إلى Dymension للتحقق منها. . بمجرد إرسالها، ستقوم عقدة Dymension الكاملة بالتحقق من صحة البيانات وإعادة حساب انتقالات الحالة. إذا أنتج الانتقال المحسوب جذر حالة مؤقتة (ISR) يختلف عن الحالة المنشورة، فسيتم التحقق من إثبات الاحتيال، مما يؤدي إلى التراجع عن الحالة المتنازع عليها وخفض تسلسل المسؤولية.

تم تعيين فترة النزاع الحالية على شبكة Dymension الرئيسية على ما يقرب من 120000 كتلة. نظرًا لأنه يتم حاليًا إنتاج الكتلة كل 6 ثوانٍ، فإن وقت الانتهاء يبلغ حوالي 8 أيام.

3.5.2 مجموعة الأدوات

يساعد إثبات الاحتيال الحكومي الخاص بـ Rollkit على تقليل مشكلات الثقة في شبكات blockchain من خلال تحديد المعاملات الاحتيالية. يتم استخدامها في الحالات التي لا تتطابق فيها جذور الحالة التي تنتجها العقدة الكاملة مع جهاز التسلسل. تقوم العقد الكاملة بإنشاء دليل تتم مشاركته عبر الشبكة للتحقق منه. إذا تم تأكيد عدم التطابق، فستكون هناك حاجة إلى اتخاذ إجراءات تصحيحية لتعزيز الأمن وتحقيق اللامركزية في الرقابة.

4، التنمية المستقبلية: المشكلات والحلول

اعتقد الكثير من الناس ذات مرة أن مجموعة التحديثات المتفائلة كانت أدنى من مجموعة zk. نظرًا لأن zk rollup يدخل حيز الإنتاج بشكل متزايد وأصبحت فوائده مثل قابلية التشغيل البيني الآمن والنهائية الأسرع معروفة جيدًا، فإن الناس لا يتساءلون فقط عما إذا كان نظام البرهان المتفائل سوف يتراجع في وضعه. لا أعتقد ذلك، لأن هناك الكثير من التطورات الإيجابية التي تعالج المشاكل الرئيسية في أنظمة البرهان المتفائلة.

الآن، دعونا نلقي نظرة على ما هي هذه المشاكل الرئيسية وما هي الحلول المحتملة؟

·مركزية التشغيل

·تكاليف التشغيل المرتفعة

4.1الذهاب إلى المركز—المصادقة بدون إذن

في مشروع Optimistic Rollup، تعد مركزية أداة الفرز مشكلة رئيسية لأنها تتضمن أنظمة مصممة لتكون لا مركزية ولها نقاط تحكم مركزية و يثق. في Optimistic Rollup، يكون جهاز التسلسل مسؤولاً عن فرز المعاملات وتجميعها خارج السلسلة قبل إرسالها إلى Ethereum. يمنح هذا الدور المركزي جهاز التسلسل قدرًا كبيرًا من القوة والتحكم، مما قد يشكل بعض مخاطر المركزية.

تستخدم معظم القوائم المجمعة اليوم أدوات فرز مركزية. في هذه الحالة، عادةً ما يقوم كيان أو مؤسسة واحدة بتشغيل جهاز التسلسل، مما قد يؤدي إلى العديد من المشكلات المحتملة. معظم المجموعات الحالية، بما في ذلك OP-Mainnet وArbitrum، لا تحتوي على أنظمة لامركزية بالكامل. إنهم يعتمدون على بعض الكيانات المركزية لتقديم حزم المعاملات والمشاركة في نظام تحدي الاحتيال. ومع ذلك، لدى Arbitrum طريقة مدمجة للمستخدمين لتجاوز جهاز التسلسل إذا كان غير متصل بالإنترنت أو ارتكب سلوكًا ضارًا.

يُعد حدث التراجع عن الانفجار الأخير مثالًا جيدًا على مزايا وعيوب المركزية. يسلط هذا الحادث الضوء على المخاطر المرتبطة بحلول اللغة الثانية المركزية دون استراتيجيات خروج كافية للمستخدم. وكان هذا واضحًا عندما تم إغلاق برنامج Blast وإزالة المعاملات المتعلقة بالاختراق. يمكن للكيان المركزي الذي يقوم بتشغيل مجموعة البيانات التراكمية التأثير على النظام البيئي بأكمله، وفي هذه الحالة ساعد في استرداد 62.5 مليون دولار.

4.1.2 الحل 1: التحقق بدون إذن

Arbitrum وOptimism، الشركتان الرائدتان في إنشاء إطار عمل Optimistic Rollup، تفكران الآن في التحقق بدون إذن كخطوة تالية في جعل Rollup أكثر لامركزية. لقد تم إعدادهم جميعًا لإصدار تحديثات هذا العام من شأنها أن تجعل عملية التحقق غير مسموح بها.

· Arbitrum: تعمل Arbitrum على تمكين التحقق بدون إذن من خلال بروتوكول التحقق الجديد المسمى BoLD (تأخير السيولة المحدودة). يسمح البروتوكول لأي طرف نزيه بالمشاركة في عملية التحقق من خلال ربط أمواله بإصدار تأكيدات حالة المستوى الثاني الصحيحة. وهذا يلغي الحاجة إلى الاعتماد على كيان مركزي لإدارة المدققين ويمكّن من حل النزاعات بناءً على صحة الحالة بدلاً من هوية المدقق.

· التفاؤل: يهدف التفاؤل إلى تمكين التحقق بدون إذن عن طريق التحول إلى نظام لامركزي للتحقق من الأخطاء. في البداية، اعتمدت Optimism على محفظة متعددة التوقيعات تديرها لجنة Optimism Security ومؤسسة Optimism Foundation. لمزيد من اللامركزية، قدمت شركة Optimism نظام Cannon، وهو نظام مقاوم للأخطاء خارج السلسلة منتشر حاليًا في OP Sepolia للاختبار. باستخدام Cannon، تحاول Optimism الانتقال من نظام يتطلب إذنًا صريحًا إلى نظام يمكن لأي مشارك فيه المشاركة في التحقق من المعاملات وحل النزاعات. يسمح النظام لأي شخص بالمشاركة في عملية التحقق من خلال تقديم بيان سحب مدعوم بالسند.

4.1.3 الحل 2: اللامركزية في آلة الفرز

الطبيعة المركزية لجهاز التسلسل (المسؤول عن بناء الكتل واقتراحها) تثير المخاوف بشأن المركزية. ولمواجهة هذه التحديات، تهدف مجموعة التحديثات إلى الانتقال من نموذج طلب واحد إلى إعداد متعدد الطلبات، وتوزيع مسؤولية التحقق من صحة الكتلة والمقترحات بين كيانات مستقلة متعددة. فيما يلي بعض الطرق التي يمكنك من خلالها تحقيق اللامركزية في فارزك.

· فارز مشترك: الاستعانة بمصادر خارجية في الفرز لخدمات الجهات الخارجية مثل Espresso وRadius.

· تقنية الفرز الموزع (DST): استخدم مجموعات الأجهزة لتوزيع مهام الفرز وتوفير درجة عالية من التسامح مع الأخطاء. يمكن اعتبار ذلك مشابهًا لحلول DVT المصممة لأجهزة التحقق من صحة PoS (مثل شبكة Obol).

يمكن أن يكون للمجموعات المختلفة أولويات مختلفة بناءً على حالات الاستخدام المحددة، مثل الحد الأقصى من اللامركزية، أو المرونة، أو التوزيع الجغرافي. على سبيل المثال، قد تتخذ مجموعة تجميعية ذات أغراض عامة مثل Optimism نهجًا أكثر لامركزية، ولكنها تستخدم مجموعة مخصصة من أدوات الفرز (مثل DST)، بينما قد تفضل مجموعة تجميعية خاصة بالتطبيق (مثل مجموعة ألعاب) نموذجًا مركزيًا، ولكنها تستخدم فارز مشترك ضمان الموثوقية وتقليل وقت التوقف عن العمل. ولا يزال هذا المجال في مراحله الأولى من التطور.

4.2تكلفة أقل—توفر البيانات وأنظمة الإثبات التفاعلية

تتطلب مجموعة التحديثات المتفائلة معاملات تخزين لإعادة بناء حالة عملية التحدي. يمكن أن يؤدي هذا إلى ارتفاع تكاليف تخزين البيانات، والتي تشكل غالبية التكاليف التشغيلية للتراكم المتفائل. ومع ذلك، يتم البحث عن هذه المشكلة بشكل نشط، وتشمل الحلول تطبيق المزيد من تقنيات الضغط أو استخدام alt DA (توافر البيانات البديلة). بالإضافة إلى ذلك، يساعد نظام الإثبات التفاعلي على تقليل تكاليف التحدي نظرًا لتقليل الجهد الحسابي للتحديات بشكل كبير.

4.2.1 الحل 1: DA منخفض التكلفة

تستفيد مجموعة البيانات المتفائلة بشكل فعال من نقاط Ethereum وحلول توفر البيانات (DA) الأخرى مثل Celestia لحل مشكلات التكلفة العالية المرتبطة بإصدار بيانات حزمة المعاملات.

في حالة Ethereum، يتم إصدار بيانات المعاملات إلى الشبكة الرئيسية كبيانات اتصال قبل التجميع المتفائل، وهي تكلفة باهظة. ومع ذلك، مع ترقية Dencun، يستخدمون الآن تنسيقًا جديدًا لتخزين البيانات يسمى blobs، مما يقلل التكلفة الإجمالية بأكثر من 90%.

بالإضافة إلى الاستفادة من التطورات الخاصة بـ Ethereum، تتكامل مجموعة البيانات المتفائلة أيضًا مع حلول توفر البيانات الأخرى مثل Avail وCelestia. من خلال تفريغ بيانات حزمة المعاملات إلى Celestia، يمكن أن يؤدي التراكم المتفائل إلى تقليل الاعتماد على تخزين Ethereum الأكثر تكلفة، مما يقلل بشكل أكبر من التكاليف المرتبطة بنشر البيانات. يسمح هذا التكامل بالحفاظ على مستويات عالية من الإنتاجية وسرعة المعاملات مع إبقاء التكاليف تحت السيطرة.

مع تقديم المزيد والمزيد من القوائم باستخدام أنظمة الإثبات المتفائلة، يحظى مجال alt DA الآن باهتمام متزايد. سيكون هناك أيضًا تعزيز كبير في مساحة alt DA حيث يتم إعداد المزيد من المجموعات للإصدار. حاليًا، لا يشكل DA عنق الزجاجة في تكاليف التشغيل ولا عنق الزجاجة في التوسع.

4.2.2 الحل 2: نظام الإثبات التفاعلي

في مجموعة البيانات المتفائلة، في حالة الاشتباه في أن إحدى المعاملات احتيالية، يمكن للمنافسين على الشبكة الطعن في صحة جذر الإخراج. خلال فترة التحدي، يجب تقديم إثبات الاحتيال لإثبات عدم صحة المعاملة. إذا تبين أن المعاملة احتيالية بالفعل، فسيتم التحقق من الدليل على السلسلة، مما يجعل المعاملة غير صالحة. يضمن هذا النهج أن المعاملات المتنازع عليها فقط هي التي تتطلب التحقق عبر السلسلة، وبالتالي إبقاء معظم المعاملات خارج السلسلة.

يدعو نظام الإثبات التفاعلي المشاركين إلى إنشاء وتقديم أدلة احتيال عندما يشتبهون في أن إحدى المعاملات احتيالية. يقوم العقد الذكي الذي يدير مجموعة التحديثات بتقييم هذه البراهين مقابل جذر الحالة المقدم من جهاز التسلسل. إذا تم العثور على انحراف، فسيتم تجاهل الحالة غير الصحيحة ويتم استعادة النظام إلى حالة صالحة سابقة. يضمن هذا النهج التحقق الفعال دون وضع عبء حسابي غير ضروري على شبكة إيثريوم. حاليًا، يتم إجراء هذه العملية الحسابية عبر السلسلة، وهو ما قد يكون مكلفًا للغاية. بالنسبة إلى Arbitrum، يتم إجراء الحسابات المطلوبة للتحدي خارج السلسلة ويتم نشر النتائج النهائية على السلسلة. ولكن من المرجح أن تكون التكلفة في حدها الأدنى بسبب وجود تحديات قليلة في التراكم المتفائل الحالي.

4.3 نهائية بطيئة—تنفيذ أسرع وإثبات مختلط الأنظمة

المجموع المتفائل له نوعان من النهاية - الحتمية الناعمة والحتمية السريعة. تشير الحتمية الناعمة إلى الحالة الأولية عندما يقوم جهاز التسلسل بإجراء انتقالات الحالة أثناء إصدار معاملات مجمعة على Ethereum في نفس الوقت. عند هذه النقطة، تعتبر المعاملة "حتمية بسيطة" ويمكن للمستخدمين والتطبيقات الموجودة على القيمة المحتسبة الاعتماد بأمان على هذه المعاملة. ومع ذلك، هناك فترة تحدي (عادةً حوالي 7 أيام) يمكن خلالها لأي شخص تقديم "إثبات احتيال" للطعن في صحة مجموعة المعاملات. إذا لم يتم تقديم أي دليل على الاحتيال خلال فترة التحدي، فستحقق حزمة المعاملة نهائية صارمة ولا يمكن التراجع عنها أو الاعتراض عليها. عادةً، تتطلب الجسور الأصلية حتمية صارمة لنقل الأصول.

يمكن أن تسبب كل من الحتمية البطيئة والصعبة مشاكل عند بناء الجسور أو التطبيقات اللامركزية متعددة السلاسل. يتم حل هذه المشكلة من خلال التنفيذ الأسرع وأنظمة الإثبات المختلطة.

4.3.1 الحل 1: تنفيذ أسرع

فيما يتعلق بالحتمية الناعمة بعبارات بسيطة تتضمن هذه العملية إجراء انتقالات الحالة وتخزين حزم المعاملات في Ethereum. نظرًا لأن مواصفات EVM لا تدعم التنفيذ المتوازي وتحسين قاعدة البيانات، فإن عملية التنفيذ مقيدة. ومع ذلك، تقوم مشاريع مثل MegaETH وHeiko ببناء بيئات تنفيذ متوازية باستخدام أنظمة إثبات متفائلة.

بالإضافة إلى ذلك، تحاول مجموعة التحديثات تخزين حزم المعاملات بشكل أسرع مع أوقات حظر أقصر. بالنسبة إلى Arbitrum، تضمن Arbitrum تأكيدات سريعة للمعاملات عن طريق إنشاء كتلة كل 250 مللي ثانية، أو كل 100 مللي ثانية على سلسلة Orbit القابلة للتكوين. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم تصميم Arbitrum نموذج "الطلب" الفريد بدلاً من نهج "بناء الكتل" التقليدي، والذي يتيح معالجة أسرع من خلال القضاء على الحاجة إلى انتظار المعاملات بسرعة الذاكرة. يمكن أيضًا إزالة MEVs السيئة.

4.3.2 الحل 2: نظام الاختبار المختلط

تعمل أنظمة الإثبات الهجين، خاصة تلك التي تستخدم براهين ZK مع مجموعات متفائلة، على تحسين نهائية معاملات blockchain بشكل كبير عن طريق تقليل الوقت اللازم للتحقق من الاستنتاج. تعتمد المجموعات المتفائلة (مثل تلك المستخدمة في OP Stack الخاص بـ Optimism) بشكل أساسي على افتراض أن المعاملة صالحة ما لم يتم الاعتراض عليها. وهذا يجعل نافذة النزاع أو التحدي ضرورية للاعتراض على المعاملات غير الصالحة. ومع ذلك، تؤدي فترة التحدي هذه إلى تأخير في إتمام المعاملة، حيث يجب أن تكون فترة التحدي طويلة بما يكفي لضمان التحقق الموثوق به ودعم أي تحديات محتملة.

Zeth عبارة عن إثبات كتلة ZK مبني على RISC Zero zkVM والذي يثبت صحة كتل المعاملات من خلال توفير أدلة التشفير دون الكشف عن أي تفاصيل حول المعاملة نفسها، مما يسمح للتحقق الفوري من صلاحية المعاملة. وهذا يقلل من الاعتماد على نوافذ النزاع الطويلة المطلوبة لعمليات التجميع المتفائلة ويقلل بشكل كبير من أوقات الإنهاء.

تضمن أدوات مثل Zeth الحفاظ على آليات ترتيب المعاملات وتوفير البيانات بشكل موثوق، ومن خلال تقليل فترة التحدي من أيام محتملة إلى ساعات أو حتى دقائق، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة من حلول اللغة الثانية مثل التفاؤل. تقوم مشاريع مثل ZKM أيضًا بتطوير أنظمة إثبات هجينة لـ Metis.

5، التطلع إلى المستقبل—مجموعة متفائلةهل سيتم استبداله؟

في رأيي، لن يتم استبدال مجموعة التفاؤل في أي وقت قريب. هناك العديد من التحسينات في الأعمال، ومن أجل البساطة يمكن اعتمادها من قبل الأنظمة البيئية الأخرى أيضًا. في المقالات المستقبلية، سأحاول التعمق في "حالة نظام إثبات ZK"، ومناقشة التطورات الأخيرة والإصدارات القادمة، ومقارنتها بالتراكم المتفائل. ومع ذلك، فإن اعتماد أطر عمل مثل Arbitrum Orbit وOP-Stack يتسارع، وآمل أن تكون هناك بنية تحتية وأدوات أفضل في كل نظام بيئي، مع تنسيق أفضل بينهما.

إحدى المشاكل التي أراها في حقل القيمة المحتسبة هي مسألة التوسيع. تعمل مشاريع L1 مثل Sei وSui وSolana على تطوير البنية التحتية لتمكين تنفيذ المعاملات المتوازية بشكل موثوق وتحسين قاعدة البيانات، بهدف جعل blockchain في متناول الجماهير بشكل أكبر. قد لا تكون المجموعة الحالية قادرة على التعامل مع حجم المعاملات بقدر Sui وتحقيق نهائية سريعة. ومع ذلك، مع مشاريع مثل Fuel Network وMegaETH وHeiko التي تجعل التنفيذ المتوازي ممكنًا، يمكننا أن نتوقع رؤية تحسينات في الأداء في مساحة التجميع قريبًا.