تطور محفظة العملات المشفرة & إطار التوقيع الرقمي
يشرح هذا الفصل: 1. العملية التطورية لمحافظ العملات المشفرة؛ 2. منطق التحويل من التركيز المركزي إلى التركيز اللامركزي؛ 3. التحلل الرياضي لعملية معاملة التوقيع؛ 4. إدخال محافظ ذات توقيع واحد؛ 5. تحليل قوة وضعف مشروع EOA
تعد محافظ العملات المشفرة أدوات أساسية لإدارة الأصول الرقمية في عصر بلوكتشين، وقد شهدت مراحل تطورية مهمة تعكس التقدم في الأمان وملكية المستخدم والوظائف. يستكشف هذا التقرير المراحل الحاسمة من تطوير محفظة العملات المشفرة والتحديات والابتكارات والحلول المحسنة التي شكلت مشهد محافظ العملات المشفرة.
مقدمة لتطور محفظة العملات المشفرة:
ومع ظهور بلوكتشين في عام ٢٠٠٩، تم إدخال محافظ بلوكتشين ودخلت فترة أولية من التطوير. بعد ذلك، تجاوز عدد محافظ العملات المشفرة 50 مليونًا مع ظهور الإيثيريوم، مما أدى إلى انتشار محافظ العقود الذكية، والارتفاع الحاد في نشاط المعاملات، وانتشار تعدين السيولة باستخدام DeFi. على ما يبدو، دخلت محافظ العملات المشفرة فترة من التوسع السريع.
بعد عام 2021، ومع التوسع الهائل في نظام بلوكتشين البيئي وازدهار NFT و DAO و Layer 2 dapps والعديد من السلاسل العامة، يتجاوز طلب المستخدمين على المحافظ التخزين والتداول والأصول عبر السلاسل ويركز أكثر على الأمان وتنوع الوظائف التفاعلية وتجربة تحكم المستخدمين (مفضلين التعامل مع المحافظ على أنها منصات إدارة متعددة السلاسل ومتعددة الأصول). ووفقًا لموقع coinweb.com تشير التقديرات إلى أن العدد الإجمالي لمحافظ العملات المشفرة في جميع أنحاء العالم هو 84.02 مليون اعتبارًا من أغسطس 2022.
باختصار، يمكن تقسيم تطوير محافظ العملات المشفرة إلى أربع فترات：
الرسم البياني 1: الفترات التي أعقبها تطوير محافظ العملات المشفرة
حتى الآن، يمكن تصنيف جميع أنواع محافظ العملات المشفرة إلى محافظ مركزية ولامركزية بناءً على ما إذا كان المستخدمون يمتلكون مفاتيحهم الخاصة أم لا. لفترة طويلة جدًا، اختار المستخدمون المحافظ المركزية (محافظ الحراسة)، وخاصة Coinbase、Binance、OKX、Gate、YouHolder
السبب هو أن:
- إدارة المفاتيح بسيطة
- توفر أعلى للمحفظة
- المعاملات فعالة ويمكن إجراؤها في الوقت الفعلي
- لا حاجة إلى فن الإستذكار، يمكن استرداد كلمة المرور عند نسيانها
ومع ذلك، فإن أحداث FTX و Celsius ذكّرت الصناعة بأنها «ليست مفتاحك، إنها ليست عملتك». أصبح الأمان وقابلية التحكم أكثر شيوعًا في جوانب منتجات المحفظة. في غضون فترة زمنية قصيرة جدًا بعد الكشف عن FTX، شهدت Safe تدفقًا صافيًا بأكثر من 800 مليون دولار، ووصلت مبيعات Ledger إلى أعلى مستوياتها على الإطلاق في غضون فترة زمنية قصيرة، وارتفعت مبيعات Trezor بنسبة 300٪. شهدت ZenGo نموًا مكونًا من ثلاثة أرقام بين عشية وضحاها، ووصلت الودائع إلى أعلى مستوى لها على الإطلاق. بدأ المطورون في تحويل انتباههم إلى تقنيات المحافظ غير الاحتجازية، والتي تعد أكثر أمانًا بأعداد كبيرة. إلى جانب ذلك، تواجه مشاريع المحفظة المركزية في الصناعة أيضًا تحولًا تقنيًا لتلبية متطلبات السوق.
إطار التوقيع الرقمي：
نظرة عامة على التوقيعات الرقمية لمعاملات Blockchain:
تعد التوقيعات الرقمية ضرورية لمعاملات بلوكتشين، حيث يقوم المستخدم بتوقيع رسالة (على سبيل المثال، طلب نقل) بمفتاح خاص للحصول على توقيع. تتضمن العملية إنشاء شفرة تجزئة للرسالة من خلال خوارزمية تجزئة ثم توقيع رمز التجزئة باستخدام مفتاح خاص من خلال خوارزمية تشفير، والتي يتم التحقق منها بعد ذلك على السلسلة بواسطة المفتاح العام المقابل.
يمكن تمثيل خوارزمية التوقيع على النحو التالي:
التوقيع = الإشارة البديلة (Alg Hash (المملكة المتحدة)، المفتاح الأساسي)
- مفتاح Pri هو مفتاح التوقيع الخاص
- K هي معلومات المعاملة
- Alg Hash هي وظيفة التجزئة
- Alg Sig هي خوارزمية التوقيع
- التوقيع هو التوقيع الناتج
ومع ذلك، قد تكون الصيغة مربكة بعض الشيء بسبب تداخل استدعاءات الوظائف واستخدام الترميز المختصر. فيما يلي تفصيل لتبسيط العملية وشرحها:
تجزئة معلومات المعاملة:
أولاً، يتم تجزئة معلومات المعاملة K باستخدام خوارزمية التجزئة Alg Hash.
التجزئة هي عملية تحويل البيانات إلى سلسلة أحرف ذات حجم ثابت، والتي عادة ما تكون عبارة عن سلسلة من الأرقام والحروف.
الصيغة: H = Alg Hash (K) حيث H هي تجزئة معلومات المعاملة.قم بتوقيع الهاش:
بعد ذلك، يتم توقيع التجزئة H باستخدام مفتاح خاص Pri Key مع خوارزمية التوقيع Alg Sig.
التوقيع هو عملية إنشاء سلسلة فريدة من الأحرف التي يمكنها التحقق من صحة البيانات.
الصيغة: Sig = Alg Sig (مفتاح H، Pri) حيث يمثل Sig التوقيع الرقمي.
لذلك، يمكن تقسيم العملية بأكملها إلى هاتين الخطوتين، ويمكن إعادة كتابة الصيغة بطريقة أكثر خطوة بخطوة على النحو التالي:
H = علامة Alg Hash (K)
= علامة Alg (H، مفتاح Pro)
يعمل هذا التقسيم على تبسيط العملية إلى خطوتين منفصلتين، والتي قد يكون من الأسهل فهمها للأفراد غير المعتادين على عمليات التشفير.
من الواضح، وفقًا للصيغة، أن كيفية تفاعل المفاتيح الخاصة والعامة أمر بالغ الأهمية لتنفيذ وظائف المحفظة اللامركزية. تقنية التوقيع الرقمي هي الخيط الذي يربطهم، كما أنها تلهم طريقة تطوير المحفظة وتحسينها.
توقيع واحد (محافظ EOA)：
مثال: محافظ الحسابات المملوكة خارجيًا (EOA) مثل ميتاماسك، وبيتكيب، وفانتوم، ورابي، ورينبو، ومحفظة الثقة، ومحفظة الرياضيات، وحقيبة الظهر، وماي إيثر واليت سايفر، وتريزور، وليدجر، وإكسدوسنقاط القوة والضعف: تعتبر المحافظ ذات التوقيع الفردي بسيطة ولكنها تفتقر إلى العمليات المتقدمة مثل التعافي الاجتماعي والتداول الجماعي وأوامر المتابعة بنقرة واحدة. كما أنه غالبًا ما يؤدي إلى نقاط فشل فردية، مثل فقدان فن الإستذكار.
لنكون أكثر وضوحًا:
يحتاج التوقيع الفردي فقط إلى التوافق مع زوج من المفاتيح العامة والخاصة، والتي يمكن استخدامها لإكمال معاملات العملة الرقمية بين العناوين المقابلة. وبعبارة أخرى، فإن single-SIG ليست مسؤولة عن تأكيدات التوقيعات المتعددة والحسابات على السلسلة التي تستغرق وقتًا طويلاً. وبالتالي، فإن رسوم الغاز منخفضة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن غالبية أمثلة محفظة EOA المذكورة أعلاه تدعم التداول خارج البورصة.
الرسم البياني 2: كيف تتحكم محافظ EOA في الرصيد
ومع ذلك، فإن القيود المفروضة على محافظ SIG الفردية هي: 1. تنفيذ المعاملات ذات التوقيع الفردي فقط. 2. عدم كفاية الأمان بسبب الاعتماد الكبير على المفاتيح الخاصة ذات التوقيع الواحد. 3. الهجمات الإلكترونية بسيطة وسهلة التفجير في نقطة واحدة. 4. وضع التوقيع لا يلبي احتياجات عملاء الأعمال.
الاستنتاج:
استجابةً لهذه السلسلة من نقاط الضعف ذات التوقيع الفردي، وتلبية احتياجات الشركات والأفراد الذين يحتاجون إلى عدة أشخاص لإدارة حساباتهم معًا. يقوم مطورو المحفظة بتعديل المنطق المنهجي الأساسي للتوقيع، مما أدى إلى إدخال تقنية محفظة MPC متعددة التوقيعات.
تطور محفظة العملات المشفرة & إطار التوقيع الرقمي
يشرح هذا الفصل: 1. العملية التطورية لمحافظ العملات المشفرة؛ 2. منطق التحويل من التركيز المركزي إلى التركيز اللامركزي؛ 3. التحلل الرياضي لعملية معاملة التوقيع؛ 4. إدخال محافظ ذات توقيع واحد؛ 5. تحليل قوة وضعف مشروع EOA
تعد محافظ العملات المشفرة أدوات أساسية لإدارة الأصول الرقمية في عصر بلوكتشين، وقد شهدت مراحل تطورية مهمة تعكس التقدم في الأمان وملكية المستخدم والوظائف. يستكشف هذا التقرير المراحل الحاسمة من تطوير محفظة العملات المشفرة والتحديات والابتكارات والحلول المحسنة التي شكلت مشهد محافظ العملات المشفرة.
مقدمة لتطور محفظة العملات المشفرة:
ومع ظهور بلوكتشين في عام ٢٠٠٩، تم إدخال محافظ بلوكتشين ودخلت فترة أولية من التطوير. بعد ذلك، تجاوز عدد محافظ العملات المشفرة 50 مليونًا مع ظهور الإيثيريوم، مما أدى إلى انتشار محافظ العقود الذكية، والارتفاع الحاد في نشاط المعاملات، وانتشار تعدين السيولة باستخدام DeFi. على ما يبدو، دخلت محافظ العملات المشفرة فترة من التوسع السريع.
بعد عام 2021، ومع التوسع الهائل في نظام بلوكتشين البيئي وازدهار NFT و DAO و Layer 2 dapps والعديد من السلاسل العامة، يتجاوز طلب المستخدمين على المحافظ التخزين والتداول والأصول عبر السلاسل ويركز أكثر على الأمان وتنوع الوظائف التفاعلية وتجربة تحكم المستخدمين (مفضلين التعامل مع المحافظ على أنها منصات إدارة متعددة السلاسل ومتعددة الأصول). ووفقًا لموقع coinweb.com تشير التقديرات إلى أن العدد الإجمالي لمحافظ العملات المشفرة في جميع أنحاء العالم هو 84.02 مليون اعتبارًا من أغسطس 2022.
باختصار، يمكن تقسيم تطوير محافظ العملات المشفرة إلى أربع فترات：
الرسم البياني 1: الفترات التي أعقبها تطوير محافظ العملات المشفرة
حتى الآن، يمكن تصنيف جميع أنواع محافظ العملات المشفرة إلى محافظ مركزية ولامركزية بناءً على ما إذا كان المستخدمون يمتلكون مفاتيحهم الخاصة أم لا. لفترة طويلة جدًا، اختار المستخدمون المحافظ المركزية (محافظ الحراسة)، وخاصة Coinbase、Binance、OKX、Gate、YouHolder
السبب هو أن:
- إدارة المفاتيح بسيطة
- توفر أعلى للمحفظة
- المعاملات فعالة ويمكن إجراؤها في الوقت الفعلي
- لا حاجة إلى فن الإستذكار، يمكن استرداد كلمة المرور عند نسيانها
ومع ذلك، فإن أحداث FTX و Celsius ذكّرت الصناعة بأنها «ليست مفتاحك، إنها ليست عملتك». أصبح الأمان وقابلية التحكم أكثر شيوعًا في جوانب منتجات المحفظة. في غضون فترة زمنية قصيرة جدًا بعد الكشف عن FTX، شهدت Safe تدفقًا صافيًا بأكثر من 800 مليون دولار، ووصلت مبيعات Ledger إلى أعلى مستوياتها على الإطلاق في غضون فترة زمنية قصيرة، وارتفعت مبيعات Trezor بنسبة 300٪. شهدت ZenGo نموًا مكونًا من ثلاثة أرقام بين عشية وضحاها، ووصلت الودائع إلى أعلى مستوى لها على الإطلاق. بدأ المطورون في تحويل انتباههم إلى تقنيات المحافظ غير الاحتجازية، والتي تعد أكثر أمانًا بأعداد كبيرة. إلى جانب ذلك، تواجه مشاريع المحفظة المركزية في الصناعة أيضًا تحولًا تقنيًا لتلبية متطلبات السوق.
إطار التوقيع الرقمي：
نظرة عامة على التوقيعات الرقمية لمعاملات Blockchain:
تعد التوقيعات الرقمية ضرورية لمعاملات بلوكتشين، حيث يقوم المستخدم بتوقيع رسالة (على سبيل المثال، طلب نقل) بمفتاح خاص للحصول على توقيع. تتضمن العملية إنشاء شفرة تجزئة للرسالة من خلال خوارزمية تجزئة ثم توقيع رمز التجزئة باستخدام مفتاح خاص من خلال خوارزمية تشفير، والتي يتم التحقق منها بعد ذلك على السلسلة بواسطة المفتاح العام المقابل.
يمكن تمثيل خوارزمية التوقيع على النحو التالي:
التوقيع = الإشارة البديلة (Alg Hash (المملكة المتحدة)، المفتاح الأساسي)
- مفتاح Pri هو مفتاح التوقيع الخاص
- K هي معلومات المعاملة
- Alg Hash هي وظيفة التجزئة
- Alg Sig هي خوارزمية التوقيع
- التوقيع هو التوقيع الناتج
ومع ذلك، قد تكون الصيغة مربكة بعض الشيء بسبب تداخل استدعاءات الوظائف واستخدام الترميز المختصر. فيما يلي تفصيل لتبسيط العملية وشرحها:
تجزئة معلومات المعاملة:
أولاً، يتم تجزئة معلومات المعاملة K باستخدام خوارزمية التجزئة Alg Hash.
التجزئة هي عملية تحويل البيانات إلى سلسلة أحرف ذات حجم ثابت، والتي عادة ما تكون عبارة عن سلسلة من الأرقام والحروف.
الصيغة: H = Alg Hash (K) حيث H هي تجزئة معلومات المعاملة.قم بتوقيع الهاش:
بعد ذلك، يتم توقيع التجزئة H باستخدام مفتاح خاص Pri Key مع خوارزمية التوقيع Alg Sig.
التوقيع هو عملية إنشاء سلسلة فريدة من الأحرف التي يمكنها التحقق من صحة البيانات.
الصيغة: Sig = Alg Sig (مفتاح H، Pri) حيث يمثل Sig التوقيع الرقمي.
لذلك، يمكن تقسيم العملية بأكملها إلى هاتين الخطوتين، ويمكن إعادة كتابة الصيغة بطريقة أكثر خطوة بخطوة على النحو التالي:
H = علامة Alg Hash (K)
= علامة Alg (H، مفتاح Pro)
يعمل هذا التقسيم على تبسيط العملية إلى خطوتين منفصلتين، والتي قد يكون من الأسهل فهمها للأفراد غير المعتادين على عمليات التشفير.
من الواضح، وفقًا للصيغة، أن كيفية تفاعل المفاتيح الخاصة والعامة أمر بالغ الأهمية لتنفيذ وظائف المحفظة اللامركزية. تقنية التوقيع الرقمي هي الخيط الذي يربطهم، كما أنها تلهم طريقة تطوير المحفظة وتحسينها.
توقيع واحد (محافظ EOA)：
مثال: محافظ الحسابات المملوكة خارجيًا (EOA) مثل ميتاماسك، وبيتكيب، وفانتوم، ورابي، ورينبو، ومحفظة الثقة، ومحفظة الرياضيات، وحقيبة الظهر، وماي إيثر واليت سايفر، وتريزور، وليدجر، وإكسدوسنقاط القوة والضعف: تعتبر المحافظ ذات التوقيع الفردي بسيطة ولكنها تفتقر إلى العمليات المتقدمة مثل التعافي الاجتماعي والتداول الجماعي وأوامر المتابعة بنقرة واحدة. كما أنه غالبًا ما يؤدي إلى نقاط فشل فردية، مثل فقدان فن الإستذكار.
لنكون أكثر وضوحًا:
يحتاج التوقيع الفردي فقط إلى التوافق مع زوج من المفاتيح العامة والخاصة، والتي يمكن استخدامها لإكمال معاملات العملة الرقمية بين العناوين المقابلة. وبعبارة أخرى، فإن single-SIG ليست مسؤولة عن تأكيدات التوقيعات المتعددة والحسابات على السلسلة التي تستغرق وقتًا طويلاً. وبالتالي، فإن رسوم الغاز منخفضة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن غالبية أمثلة محفظة EOA المذكورة أعلاه تدعم التداول خارج البورصة.
الرسم البياني 2: كيف تتحكم محافظ EOA في الرصيد
ومع ذلك، فإن القيود المفروضة على محافظ SIG الفردية هي: 1. تنفيذ المعاملات ذات التوقيع الفردي فقط. 2. عدم كفاية الأمان بسبب الاعتماد الكبير على المفاتيح الخاصة ذات التوقيع الواحد. 3. الهجمات الإلكترونية بسيطة وسهلة التفجير في نقطة واحدة. 4. وضع التوقيع لا يلبي احتياجات عملاء الأعمال.
الاستنتاج:
استجابةً لهذه السلسلة من نقاط الضعف ذات التوقيع الفردي، وتلبية احتياجات الشركات والأفراد الذين يحتاجون إلى عدة أشخاص لإدارة حساباتهم معًا. يقوم مطورو المحفظة بتعديل المنطق المنهجي الأساسي للتوقيع، مما أدى إلى إدخال تقنية محفظة MPC متعددة التوقيعات.