تحليل تقنية تجريد الحسابات متعددة السلاسل: الاتجاهات المستقبلية للبنية التحتية للتشفير

من 8 إلى 11 يوليو 2024، سيعقد الحدث السنوي لمجتمع الإيثيريوم EthCC في بروكسل، بلجيكا. كأكبر حدث لتقنية الإيثيريوم وتبادل المجتمع في أوروبا، دعا هذا الحدث أكثر من 350 خبيراً رائداً في صناعة البلوكشين لإلقاء كلمات. من بينهم، قدم أحد مطوري البلوكشين تفسيراً عميقاً حول موضوع "تجريد الحساب متعدد السلاسل".

نقاط خطاب ملخصة كما يلي:

• تجريد الحساب(AA) يتلخص جوهره في تجريد التوقيع وتجريد الدفع. الأول يسمح للمستخدمين باختيار آلية التحقق بمرونة، بينما يوفر الثاني خيارات متعددة للمدفوعات، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أكثر أمانًا وراحة.

• يوجد اختلاف في تصميم دالة الدخول في مرحلة التحقق والتنفيذ بين ERC-4337 وAA الأصلية. تختلف طرق التنفيذ لكل منهما في القيود المفروضة على التحقق من المعاملات وخطوات التنفيذ.

• عند تنفيذ ERC-4337 على سلسلة متوافقة مع EVM، يجب الانتباه بشكل خاص إلى اختلافات بروتوكول Rollup واختلافات طرق حساب العناوين، حيث يمكن أن تؤدي هذه النقاط الرئيسية إلى اختلافات في تفاصيل التنفيذ بين L1 و L2.

فيما يلي تفاصيل العرض التقديمي:

تجريد الحساب تقنية مقدمة

1. تعريف تجريد الحساب

تجريد الحساب(AA) يتضمن بشكل رئيسي مفهومين أساسيين: تجريد التوقيع وتجريد الدفع.

تسمح تجريد التوقيع للمستخدمين باختيار آلية التحقق بحرية، دون أن تقتصر على خوارزميات التوقيع الرقمي المحددة. وهذا يعني أن المستخدمين يمكنهم استخدام طرق أكثر تنوعًا للتحقق من هويتهم ومعاملاتهم، مثل القياسات الحيوية، والتوقيع المتعدد، وغيرها. بينما يوفر تجريد الدفع طرق دفع متنوعة للمعاملات، مثل استخدام رموز ERC-20 للدفع أو تكاليف المعاملات التي ترعاها طرف ثالث. تُعتبر رموز ERC-20 معيار الرموز الأكثر شيوعًا على إيثريوم، مما يسمح بإنشاء أصول رقمية قابلة للتبادل. يمكن أن تعزز هذه المرونة بشكل كبير الأمان وتجربة المستخدم.

2. تحليل معيار ERC-4337

حالياً، يوجد بعض القيود في أساليب التوقيع وتصميم الدفع لحسابات الإيثيريوم الخارجية المملوكة (EOA). EOA هو حساب مستخدم عادي يتم التحكم فيه بواسطة مفتاح خاص، ويمكنه استخدام خوارزميات توقيع وطرق دفع ثابتة فقط. يعالج ERC-4337 هذه المشكلات من خلال تقديم إدارة حسابات ومعالجة معاملات أكثر مرونة.

السمات الرئيسية لـ ERC-4337:

• هيكل userOp: يقوم المستخدم بإرسال userOp إلى Bundler، الذي يجمع عدة userOp ويدعو دالة handleOps لعقد EntryPoint لمعالجتها. userOp هو اختصار لعمليات المستخدم، ويتضمن معلومات المعاملات التي يرغب المستخدم في تنفيذها. Bundler هو خدمة وسيطة مسؤولة عن جمع وتغليف عمليات المستخدم.

• عقد EntryPoint: ك"نظام تشغيل" لمعالجة المعاملات, تشمل الوظائف الرئيسية:

  1. استدعاء دالة validate لعقد الحساب، للتحقق من تفويض userOp
  2. استلام الرسوم
  3. استدعاء دالة execute لعقد الحساب، لتنفيذ العملية المستهدفة لـ userOp

عقد EntryPoint هو الجوهر في ERC-4337، حيث يوحد جميع نقاط دخول عمليات تجريد الحساب.

3. مقدمة عن AA الأصلية

في AA الأصلي، كل حساب هو عقد، وآلية معالجة المعاملات مضمنة مباشرة في بروتوكول blockchain. وهذا يعني أن وظيفة تجريد الحساب مدمجة في التصميم الأساسي لـ blockchain، بدلاً من تنفيذها كطبقة إضافية.

طريقة تنفيذ AA في الشبكات المختلفة للتشفير الحالية:

• شبكة تعتمد على ERC-4337: إيثريوم، أربيتروم، أوبتيميزم، بيس، لينيّا، سكروول، بوليغون PoS
• اتباع ERC-4337 AA الأصلي: StarkNet و zkSync Era
• AA الأصلي المصمم للخصوصية: Aztec

تعتبر Arbitrum وOptimism وBase وLinea وScroll من حلول التوسع Layer 2 الخاصة بإيثريوم، والتي تهدف إلى زيادة سرعة معالجة المعاملات وتقليل التكاليف. Polygon PoS هو شبكة جانبية توفر دعم التوسع لإيثريوم. StarkNet وzkSync Era هما حلول Layer 2 تستخدم تقنية الإثباتات الصفرية، بينما يركز Aztec على توفير ميزات حماية الخصوصية.

تحليل المقارنة بين ERC-4337 و AA الأصلي

1. تصميم أدوار النظام

يحتاج نظام AA إلى حل القضايا الرئيسية التالية:

• آلية تحديد سعر الغاز
• إدارة ترتيب المعاملات وذاكرة التخزين المؤقت
• طريقة تفعيل دالة نقطة الدخول
• تعريف عملية معالجة المعاملات

غاز هو وحدة حسابية في شبكة الإيثيريوم، تُستخدم لقياس الموارد الحاسوبية اللازمة لتنفيذ العمليات. تجمع الذاكرة هو منطقة مؤقتة لتخزين المعاملات التي تنتظر المعالجة.

تقوم ERC-4337 بإتمام هذه الوظائف بالتعاون مع Bundler وEntryPoint. بينما في AA الأصلية، يقوم المستخدمون بإرسال userOps مباشرة إلى مشغل/ترتيب الخادم الرسمي.

على سبيل المثال، StarkNet، فإن Sequencer مسؤول عن التعامل مع جميع هذه المهام. بينما يتم إنجاز العمل ذي الصلة من قبل zkSync Era بالتعاون بين Operator وعقد النظام bootloader(. كلا من Sequencer و Operator هما العقد المسؤولة عن ترتيب وتنفيذ المعاملات.

) 2. تصميم واجهة العقد

في التنفيذ المختلف، توجد أوجه تشابه في واجهة عقد الحساب، حيث تحتوي جميعها على دوال إدخال للخطوات التالية:

• ERC-4337: تحقق من العمليات التي يقوم بها المستخدم
• zkSync: التحقق من المعاملات، دفع المعاملات، تنفيذ المعاملات
• StarkNet: تنفيذ، التحقق، التحقق من الإعلان، التحقق من النشر

تكون دالة الإدخال في مرحلة "التحقق" لكل من ERC-4337 و AA الأصلي ثابتة، بينما في مرحلة "التنفيذ" تكون نقطة الإدخال ثابتة فقط لـ AA الأصلي.

3. قيود مرحلة التحقق

نظرًا لأن التحقق من المعاملات لا يحتوي على قيود على التكاليف، فقد يؤدي ذلك إلى تعرض مجموعة الذاكرة لهجمات DoS. تشير هجمات DoS إلى استنزاف موارد النظام من خلال عدد كبير من الطلبات غير الصالحة، مما يجعل الطلبات العادية غير قادرة على المعالجة. لذلك، وضعت جميع التنفيذات بعض القيود على مرحلة التحقق.

تعرف ERC-4337 على رموز العمليات المحظورة وقيود الوصول إلى التخزين. رموز العمليات هي تعليمات في آلة افتراضية blockchain تُستخدم لتنفيذ عمليات معينة. في حين أن zkSync Era قد خففت من استخدام بعض رموز العمليات، إلا أنها لا تزال تقيد منطق العقود من الوصول إلا إلى فتحة التخزين الخاصة بها، ولا يمكنها الوصول إلى المتغيرات العالمية. كما أن StarkNet لا يسمح أيضًا باستدعاء العقود الخارجية.

4. قيود مرحلة التنفيذ

يتطلب zkSync تأكيد علامات النظام عند إجراء استدعاءات النظام، لضمان أن مطوري الحسابات يتفاعلون بوعي مع العقود النظامية. يشير استدعاء النظام إلى عملية طلب خدمات نواة نظام التشغيل. لا توجد قيود خاصة في مرحلة التنفيذ لـ ERC-4337 و StarkNet.

5. معالجة الأرقام العشوائية

تختلف كل من التنفيذات أيضًا في تصميم الأعداد العشوائية:

• ERC-4337 يميز بين قيمة مفتاح 192 بت وقيمة عشوائية 64 بت
• يقوم zkSync بإدارة nonce من خلال عقد نظام NonceHolder، مما يضمن زيادة صارمة.
• nonce الخاص بـ StarkNet يتزايد بشكل صارم، لكن لا توجد عقود مخصصة لإدارته.

رقم عشوائي ### nonce ( يُستخدم في البلوكشين لمنع هجمات إعادة إرسال المعاملات، حيث يتم استخدام قيمة nonce جديدة في كل معاملة.

) 6. نشر التداول الأول

• تحتوي بنية userOp في ERC-4337 على حقل initcode، ويمكن استخدامه لنشر عقد الحساب في أول userOp.
• تتطلب StarkNet و zkSync من المستخدمين إرسال المعاملة الأولى إلى المشغل/المرتب لنشر عقد الحساب.

يشير نشر عقد الحساب إلى إنشاء مثيل جديد من العقد الذكي على البلوك تشين، كحساب للمستخدم.

7. التصميم الخاص لـ zkSync

يسمح zkSync للمستخدمين بنقل ETH مباشرة من EOA الإيثريوم إلى zkSync، دون الحاجة إلى نشر عقد حساب مخصص للحصول على حساب افتراضي. هذا الحساب هو نفسه عنوان EOA الإيثريوم، ويمكن أن يعمل مثل EOA، ويكون تحت سيطرة المفتاح الخاص المقابل لـ EOA الإيثريوم.

![التشفير البنية التحتية المستقبل؟ تجريد الحساب متعدد السلاسل解析]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f354ad716da09da261319761d128a6f0.webp(

الفروق بين تنفيذ ERC-4337 على L1 و L2

عند تنفيذ ERC-4337 على سلسلة متوافقة مع EVM، يوجد اختلافان رئيسيان:

) 1. اختلاف البروتوكول

في تصميم Rollup، يحتاج L2 إلى تحميل البيانات إلى L1 لضمان الأمان والتسوية. تشير L1 إلى السلسلة الرئيسية ### مثل شبكة الإيثيريوم الرئيسية (، بينما L2 هو طبقة توسيع مبنية على L1. في ERC-4337، يجب أن تشمل الرسوم ذات الصلة ) مثل رسوم أمان L1 ورسوم blob ( في غاز التحقق المسبق. blob هو اختصار لكائنات البيانات الثنائية الكبيرة، ويستخدم لتخزين كميات كبيرة من البيانات. كيفية احتساب هذه الرسوم التحميل بدقة في غاز التحقق المسبق هي تحدٍ كبير.

) 2. اختلاف العناوين

تختلف طريقة تشفير العنوان في دالة create الخاصة بـ zkSync ERA عن تلك الموجودة في الإيثيريوم و OP. بينما يستخدم StarkNet دالة تجزئة فريدة لحساب العنوان.

على سلاسل متوافقة مع EVM، يُفترض عادةً أن حساب العنوان متسق عبر السلاسل المختلفة. ومع ذلك، فإن التعليمات البرمجية الجديدة المضافة في التفرع الصلب قد تؤدي إلى تغييرات في الشيفرة الثنائية، مما يؤدي إلى عدم تناسق عناوين عقود حساب ERC-4337 المطبقة في إيثريوم و L2. التفرع الصلب هو تحديث كبير لبروتوكول البلوكشين، وقد يؤدي إلى تغييرات غير متوافقة. على سبيل المثال، إذا كانت سلسلة L2 لا تدعم التفرع الصلب في شنغهاي، ولم يتم تحديد إصدار EVM أثناء التجميع، فإن إدخال push0 سيغير الشيفرة الثنائية. الشيفرة الثنائية هي كود الآلة لعقود الذكاء الاصطناعي، والتي تُنفذ مباشرة بواسطة آلة البلوكشين الافتراضية.

![التشفير البنية التحتية المستقبل؟ تجريد الحساب متعدد السلاسل解析]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-52ccc7ebff94f6c548dd55bc61aad309.webp(

![مستقبل البنية التحتية للتشفير؟ تحليل تجريد الحسابات متعددة السلاسل])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-180475deec41c605ac65be9b2b494048.webp(