مناقشة حلول توسيع إثيريوم طبقة 2: Optimistic Rollups و ZK-Rollups

إثيريوم كواحدة من أكثر منصات البلوكشين نشاطًا في الوقت الحالي، تحمل العديد من التطبيقات اللامركزية، من DeFi إلى NFT، حيث تتطور النظام البيئي بشكل مزدهر. ومع ذلك، فإن ازدهار المعاملات على السلسلة يأتي أيضًا مع بعض التحديات الجوهرية، مثل زيادة رسوم المعاملات الناتجة عن الازدحام الشبكي، ومدة المعاملات الأطول، وزيادة معدل الفشل، وهذه المشكلات تؤثر بشكل كبير على حماس المشاركين.

لحل هذه المشكلات والحفاظ على الخصائص الموزعة للسلسلة الرئيسية، اعتمدت المجتمع بشكل رئيسي على حلول التوسع طبقة 2. المبدأ الأساسي لطبقة 2 هو نقل الحسابات والمعاملات من الشبكة الرئيسية (L1) إلى شبكة الطبقة الثانية، مع تقديم النتائج النهائية للمعاملات فقط إلى الشبكة الرئيسية. هذه الطريقة يمكن أن تحسن من كفاءة المعاملات، وتقلل من التكاليف، مع الحفاظ على أمان الشبكة الرئيسية.

حاليا، تشمل الحلول المعروفة لطبقة 2 Rollups و الجانبين. يتم تقسيم Rollups بشكل أكبر إلى Optimistic Rollups (OP-Rollups) و Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

رول أب المتفائل

تقوم OP-Rollups بتنفيذ جميع عمليات المعاملات وتحديثات الحالة على شبكة L2، ثم تقوم بنشر البيانات الأصلية للمعاملات المضغوطة بشكل جماعي على الشبكة الرئيسية. تعتبر عقد L2 هذه المعاملات صالحة بشكل افتراضي، ولا تحتوي على أي سلوك خبيث، وذلك على غرار مبدأ افتراض البراءة في العالم الحقيقي. تقلل هذه النموذج من الكثير من التحقق غير المفيد، مما يزيد بشكل كبير من سرعة وكفاءة تأكيد المعاملات.

بعد تقديم المعاملة، إذا اكتشف المحققون مشكلة، يمكنهم تقديم دليل الاحتيال في غضون سبعة أيام. ستقوم العقود الذكية على L1 بالتحقق من هذا الدليل، حيث تحتاج فقط إلى فحص المعاملة المحددة، لتحديد بسرعة ما إذا كانت هناك مشكلة. إذا كانت المعاملة تحتوي بالفعل على مشكلة، سيتم التراجع عن الدفعة التي تحتوي على المعاملة المشكوك فيها والدفعات اللاحقة، وستعود سلسلة L2 إلى الحالة التي كانت عليها قبل تنفيذ المعاملة المشكوك فيها، وسيتم معاقبة العقدات الضارة، بينما سيحصل المحققون على مكافأة.

إذا لم يتم استلام دليل الاحتيال خلال سبعة أيام، فسيتم اعتبار جميع المعاملات قانونية. وجود آلية "دليل الاحتيال" في حد ذاتها لها تأثير رادع قوي، وبالفعل نادرًا ما يقوم أي عقد بتقديم دليل احتيال أو يتم تأكيد ارتكابه لعمل سيء. وذلك لأن المشاريع قد تم اختبارها بشكل كاف، وتكلفة ارتكاب الأفعال السيئة مرتفعة، والخسائر الاقتصادية والسمعة المحتملة تفوق بكثير الفوائد الضئيلة الممكنة.

بالمقارنة مع سوء سلوك العقد، فإن المشاكل الناتجة عن تقلبات الشبكة أو أخطاء البرمجيات أكثر شيوعًا. العيب الرئيسي لـ OP-Rollups هو مشكلة تدفق الأموال الناجمة عن فترة التحدي التي تستمر سبعة أيام والمخاطر المركزية المحتملة.

التجميعات صفر المعرفة

بالمقارنة مع OP-Rollups، تتطلب ZK-Rollups عند تقديم البيانات على السلسلة، بالإضافة إلى ضغط البيانات، إرفاق إثبات صحة. تعمل ZK-Rollups أيضًا على معالجة المعاملات خارج السلسلة وتجميعها لتقديمها إلى الشبكة الرئيسية، ولكن يجب أولاً حساب إثبات الصحة خارج السلسلة قبل التقديم الرسمي.

تقنية ZK كانت موجودة قبل ظهور البلوكشين، لكن تعقيد العالم الحقيقي قيد نطاق استخدامها. تكمن ميزة تطبيق تقنية ZK في البلوكشين في قدرتها على حصر التعقيد داخل العقود الذكية، حيث تحتاج فقط إلى التحقق من البيانات والحسابات على السلسلة. هذا يعني أن المستخدمين يحتاجون فقط إلى الثقة بالعقود الذكية اللامركزية، دون الحاجة للاعتماد على أي منظمة أو فرد مركزي.

تظهر تعقيدات ZK-Rollups في الحاجة إلى تجميع البيانات والمنطق المستند إلى تنفيذ المعاملات إلى مخططات دائرية منطقية معقدة، ثم استخدام مثبتات مخصصة لتوليد نتائج يمكن التحقق منها بسرعة من خلال حسابات تشفيرية. تتطلب هذه العملية عادةً مجمعات ومثبتات مخصصة، وتعتمد على قوة حسابية كبيرة.

تكلفة طبقة 2

تكاليف OP-Rollups تأتي في الأساس من نقطتين: رسوم تقديم بيانات المعاملات المضغوطة إلى L1، وتكاليف تشغيل عقد L2. في النهاية، ستتحمل هذه التكاليف من قبل المستخدمين. لحسن الحظ، فإن خطة EIP-4844 على إثيريوم قد خفضت بشكل كبير تكاليف التفاعل بين L2 والشبكة الرئيسية. بالإضافة إلى ذلك، فإن صيانة العقد تتطلب حجز كمية كبيرة من الأموال، مما قد يؤدي إلى تفويت المستثمرين لفرص أخرى.

تأتي التكلفة الرئيسية لـ ZK-Rollups من الموارد الحاسوبية، حيث تتطلب عملية توليد الإثباتات المعرفة الصفرية موارد حاسوبية كبيرة وأجهزة متخصصة. في الوقت نفسه، يجب أن تتحمل أيضًا تكاليف المعاملات لإرسال البيانات إلى السلسلة. قد تؤدي الحاجة إلى الأجهزة المتخصصة إلى زيادة مركزية الشبكة، مما يجعل من الصعب على المستخدمين العاديين المشاركة.

ملخص

سواء كانت OP-Rollups أو ZK-Rollups، فإنها تعد حلولًا مهمة لمواجهة تحديات القابلية للتوسع في نظام إثيريوم البيئي. حاليًا، لا تزال هاتان الحلول في طور التطور. مع تنفيذ ترقيات مثل EIP-4844 في إثيريوم، انخفضت تكاليف نشر البيانات في طبقة 2 بشكل ملحوظ، مما سيفتح المزيد من الإمكانيات للحلّين، ويقدم دعمًا قويًا للتطوير المستمر لنظام إثيريوم البيئي.