الخلفية

في 10 أبريل ، أصدرت A16z Crypto حل المعرفة الصفرية Jolt لتسريع وتبسيط عمليات توسيع نطاق blockchain. يدمج Jolt SNARK (حجة المعرفة غير التفاعلية الموجزة) ، مما يسمح للمطورين بإنشاء حلول L2 المستندة إلى SNARK بسرعة. وذكر الفريق أيضا أن Jolt أسرع مرتين من zkVMs الحالية. كانت تقنية ZK واحدة من الخيوط الرئيسية في صناعة التشفير ، حيث أشادت Vitalik ب ZK-Rollup كحل طويل الأجل لقابلية التوسع في Ethereum. يشير إطلاق A16z ل Jolt من أغسطس من العام الماضي إلى إصداره الرسمي هذا العام إلى أن ZK-Rollup لا يزال مسارا طويل الأجل يتطلب جهدا شاقا. اجتذبت ZK-Rollup العديد من اللاعبين ، وشكلت فئات تقنية أكثر دقة للتمييز بين المشاريع. توافقه مع EVM هو معيار التصنيف الأكثر تمثيلا.

نظرًا لأسباب تاريخية، يحتوي EVM على العديد من التصاميم غير الصديقة لـ ZK. ومع ذلك، تم بناء العديد من المشاريع الحالية على EVM في المراحل الأولى، ولا يزال ZK-Rollup يُعتبر حلاً مستقبليًا للتوسع. لذلك، تواجه الغالبية العظمى من مشاريع ZK-Rollup تنازلًا طبيعيًا بين كونها أكثر توافقًا مع EVM أو أكثر توافقًا مع ZK.

تعتمد ZKM التي يُحضّرها Metis DAO على نهج أكثر أساسيّة وتقترح حلاً عالمياً لـ zkMIPS. يحقق zkMIPS التحويل من عملية تنفيذ البرنامج إلى ZKP عن طريق استخدام مجموعة تعليمات MIPS على مستوى أدنى. بالإضافة إلى التوافق مع EVM، يمكن أيضًا أن يكون متوافقًا مع الـ VMs الأخرى، مثل MoveVM و RustVM، مما يسمح لـ ZK-Rollup بفتح أبوابه لمجموعة أكثر تنوعًا من المطورين.

سيقدم هذا المقال للقراء فهمًا عميقًا لجهود Metis وتقدمها في ZK ومسلسل اللامركزي.

ZKM والتكديسات الهجينة: مزيج من OP و ZK

الأداء الملحوظ لـ Metis في السوق لا يمكن فصله عن آلية Hybrid Rollups المبتكرة التي تجمع بين إثباتات الاحتيال وإثباتات الصحة لتجسيد مزايا كل منهما.

تقنية zkMIPS من ZKM توفر دعمًا قويًا للتوافق مع Rollups الهجينة لـ Metis، مما يتيح لـ Metis تحقيق التكامل العضوي بين ZK و EVM.

2.1 آليات ومزايا الهجين رولوبس

في الهجين رولوبس، تشمل الأدوار الرئيسية:

• المُسلسل: مسؤول عن استقبال ومعالجة معاملات المستخدم، وتحديد ترتيب معاملات مثالي، وتغليفها للإفراج عنها لطبقات التوافق وتوفر البيانات.
• المقترحون: قيموا المعاملات والجذور الحالية المقدمة من المسلسل وسجلوها في سلسلة الالتزام الحالية (SCC).
• المحققون: تحقق من جذور الحالة على سلسلة Rollup لضمان صحة المعاملات ومنع السلوك الاحتيالي.

في الحلول L2 القياسية، يقوم السيكونسر بجمع ومعالجة المعاملات، ثم ينشر بيانات المعاملة إلى شبكة الإيثيريوم الرئيسية (L1). يتطلب هذا العملية التحقق النهائي من البيانات والتأكيد من قبل L1 لضمان الأمان والاتساق.

المصدر: https://mirror.xyz/msfew.eth/WQJaOcFkpTOZLns8MBQaCS4OepRoaZ7uoctnLAnalVw

الدمج الهجين يتبع نهجًا هجينًا عند معالجة وتحسين المعاملات L2. الخطوات الخاصة هي كما يلي:

1. بدء ومعالجة المعاملات:

• يبدأ المستخدمون المعاملات في L2.
• يستقبل السلسلة الزمنية هذه المعاملات ويعالجها ويحدد ترتيبها في سلسلة المعاملات القانونية (CTC).

1. تقديم الحالة والتحقق منها:

• المقترحون يقومون بتقييم الصفقة ويقدمون جذر الحالة إلى SCC.
• يقوم المدققون بمراجعة جذور الحالة في SCC للتأكد من دقتها.

1. إنشاء وتحقق من دليل الصفر المعرفة:

• يقرأ البرهان البيانات من L1 ويولد دليل ZK. هذه ميزة رئيسية للهجمات المتداخلة، مما يسمح للنظام بالتحقق من صحة المعاملة دون الكشف عن محتوى المعاملة المحدد.
• بمجرد توليد دليل ZK، سيبدأ المحقق عملية إثبات الاحتيال وقد يعاقب المتسلسل إذا لم يتم تقديمه في الوقت المحدد.

1. تأكيد نهائي للبيانات والحالة:

• بمجرد التحقق من دليل ZK، يتم إنهاء الصفقة من خلال العقود الذكية.
• يتم ربط L1 و L2 من خلال العقود الذكية لضمان نقل آمن للأموال والحالة.

تقدم تصميم الهجين رول ابس عدة مزايا كبيرة:

• الكفاءة وفعالية التكلفة: من خلال استخدام دلائل ZK، يمكن لـ Hybrid Rollups معالجة المزيد من المعاملات مع استهلاك أقل للغاز.
• الأمان المحسّن: من خلال دمج البراهين التقليدية للاحتيال وبراهين ZK، يمكن ضمان أمان وصحة المعاملات حتى عند مواجهة سلوك خبيث محتمل.
• التوسع: باستخدام الأدلة التكرارية، يمكن للهجين Rollups التعامل مع المعاملات بمقياس كبير دون التضحية بالأداء، ودعم مجموعة أوسع من تطبيقات سلسلة الكتل.
• التوافق والمرونة: يدعم عدة عقود ذكية ولغات برمجة متعددة، مما يتيح للمطورين نقل التطبيقات الحالية بسهولة إلى Hybrid Rollups.

2.2 كيف يحقق zkMIPS التوافق الجيد مع ZK

الفكرة الأساسية لZK هي تحويل عملية تنفيذ البرنامج إلى دليل رياضي يمكن التحقق منه بسهولة بحيث يمكن للجميع التحقق بسهولة من صحة تنفيذ البرنامج دون تكرار البرنامج. الصعوبة تكمن في تحويل منطق البرنامج التعسفي إلى دليل رياضي مستقر نسبيًا.

يستخدم المطورون عادة اللغات عالية المستوى لتطوير البرامج، وتستخدم اللغات العالية المختلفة منطقًا مختلفًا لـ "التحدث" إلى الأجهزة.

لذلك، مسارات تنفيذ مشاريع ZK الحالية غالبًا ما تكون غير متوافقة مع بعضها البعض. يكتب Scroll مباشرة دوائر لكل كود عملية من EVM، محققًا تكافؤ مستوى الكود العملية، مما يعكس بدقة EVM، ولكن يجلب كمية هائلة من الهندسة.

يقوم Polygon zkEVM بإنشاء جهاز افتراضي مخصص بأداء محسّن، وتحويل بايت كود EVM مباشرة إلى بايت كود جهاز افتراضي، وتحقيق مكافأة على مستوى التعليمات بشكل أكثر كفاءة. ومع ذلك، قد يؤدي إدخال كمية كبيرة من الشفرة المخصصة إلى انحراف عن EVM على المدى الطويل؛

أنشأت zkSync VM (SyncVM) وحددت تمثيلها الوسيط الجبري (AIR) بناء على السجلات ، ثم قامت ببناء مترجم متخصص لتجميع Yul (لغة وسيطة يمكن تجميعها في كلمات من إصدارات EVM مختلفة). يتم تجميع رمز القسم (الذي يعتبر صلابة ذات مستوى أدنى) في LLVM-IR ، ثم يتم تجميعه في تعليمات لجهاز ظاهري مخصص ، وبالتالي تحقيق التوافق على مستوى الصلابة ، ولكن لا يمكنه استخدام أدوات Ethereum الحالية مباشرة. قد تتطلب التحويلات أيضا إجراءات إعادة التدقيق.

تخلّت شبكة ستارك نت عن التوافق مع EVM واستخدمت مباشرة لغتها ذات المستوى المنخفض (القاهرة) لتشغيل آلة افتراضية لعقودها الذكية المخصصة (آلة القاهرة) لتحقيق كفاءة ZK النهائية.

بالمقارنة مع حلول المشاريع المذكورة أعلاه، اختارت ZKM مسارًا أكثر شمولية: zkMIPS.

MIPS، والتي تعني "المعالج الميكروية بدون مراحل الأنابيب المقفلة"، هي مجرد مجموعة من تعليمات المعالج الميكروية التي بدأت في عام 1985.

المبدأ الأساسي لـ MIPS هو تقليل تعقيد تعليمات المعالج الدقيق إلى أبسط شكل لها، مما يزيد من سرعة المعالجة ويقلل من تعقيد تنفيذ البرامج.

في نظام zkMIPS، يتم استخدام مجموعة التعليمات هذه لتنفيذ تحويل البرامج إلى أدلة ZK.

عملية تنفيذ zkMIPS هي كما يلي:

• تحويل البرنامج إلى MIPS: أولاً، يتم ترجمة العقود الذكية أو البرامج المكتوبة بلغات برمجة عالية المستوى مثل Solidity أو Rust إلى مجموعة تعليمات MIPS. يتعلق هذا الخطوة بتحويل التجريدات على مستوى أعلى إلى عمليات ملموسة يمكن تنفيذها على مستوى العتاد.
• إنشاء البراهين ZK: ثم يتم استخدام تلك التعليمات MIPS لإنشاء البراهين المتعلقة بعدم المعرفة الصفرية. نظرًا للطبيعة المبسطة لتقنية MIPS، فإن هذه الخطوة أكثر كفاءة حسابيا ويمكن أن تنتج البراهين بشكل أسرع دون التضحية بالأمان.

مزايا zkMIPS

• التوافق: يدعم zkMIPS كل من Solidity المتوافق مع EVM ولغات التطوير الرئيسية الأخرى مثل Rust و Move. يتيح هذا لـ zkMIPS خدمة نظام البلوكشين التطويري الأوسع، مما يجلب المزيد من إمكانيات التطبيق.
• الكفاءة من حيث التكلفة: نظرًا لكفاءة مجموعة تعليمات MIPS، يمكن لـ zkMIPS تقليل تكاليف الحساب بشكل كبير عند إنشاء البراهين بدون معرفة، مما يزيد من الاستدامة الشاملة للنظام.
• البراهين العودية: يدعم zkMIPS البراهين العودية، والتي تجمع بين العديد من البراهين في وحدة أكثر إدارة. وهذا أمر حاسم في تحسين قابلية توسع النظام.

تم دمج مزايا MIPS في مشاريع مثل Optimism. آلية Cannon في Optimism تحول البرامج المنفذة إلى MIPS، مما يجعل من الأسهل والأكثر كفاءة العثور على الأخطاء وإعادة تنفيذها عند تعرض عملية التنفيذ للتحدي.

وقد اتبعت Metis أيضًا هذه الاتجاه ودمجت Cannon في نظامها البيئي. وهذا يعزز بشكل أكبر من مصداقية وكفاءة تقنية zkMIPS.

جهاز تسلسل متميز: اللامركزية والاستدامة

بالإضافة إلى استخدام الهجين Rollups لدمج مزايا OP و ZK، تروج Metis أيضًا بنشاط لتنفيذ المتسلسلين اللامركزيين وتقدم مثالًا لامركزيًا لـ Rollups.

في نموذج Rollup التقليدي، على الرغم من أن سكان واحد يمكن أن يعالج بفعالية المعاملات والبيانات، إلا أنه يركز أيضًا الكثير من السلطة، مما قد يؤدي إلى مخاطر متنوعة:

• خطر التشغيل: إذا فشل المتسلسل أو تعرض لهجوم، سيتم حظر معالجة المعاملات للنظام بأكمله.
• مخاطر الرقابة: يمكن للمتسلسلات معالجة أو رفض المعاملات انتقائيًا، مما قد يقيد وصول المستخدمين إلى بروتوكولات أو خدمات محددة للتمويل اللامركزي (DeFi).
• مخاطر التلاعب: في تسلسل المعاملات، قد يعطي الجهاز المسلسل أولوية لمعاملاته ويحصل على فوائد غير ملائمة من خلال زيادة رسوم المعاملات، وهو ما يعرف بالقيمة القابلة للاستخلاص القصوى (MEV).

لحل المشاكل المذكورة أعلاه، صممت Metis مجموعة مسلسلة لامركزية. يتكون من عدة عقد مسلسلة لتجميع وتسلسل وتنفيذ المعاملات بشكل مشترك. يضمن هذا التصميم العدالة وشفافية النظام:

• آلية التوافق: يجب أن يتفق أكثر من ثلثي عقداء السلسلة على حالة كل كتلة جديدة قبل أن يمكن تقديم دفعة معاملات إلى شبكة إيثريوم الرئيسية (L1).
• التوقيع بالحساب المتعدد (MPC): قبل تقديم دفعة المعاملات إلى L1، يتم التحقق من أصالة الدفعة من خلال توقيع MPC لضمان دقة البيانات.

مزايا السيكونسر اللامركزي:

• تأمين محسّن: من خلال اتخاذ قرار مشترك من قبل عدة عُقد، يتم تقليل مخاطر الفشل النقطي وزيادة صلابة وأمان الشبكة.
• تقليل احتمالية الرقابة والتلاعب: تجعل وجود متسلسلات متعددة من الصعب على عقد واحد التلاعب أو رقابة المعاملات، مما يحمي حرية معاملات المستخدمين.
• الاستقرار والتكرار: يدعم النظام الدوران السلس للمتسلسلات، مما يقلل من تأثير الأخطاء أو الانقطاعات ويحسن استقرار الشبكة بأكملها.

في نموذج Sequencer اللامركزي لـ Metis، يتألف كل عقد من عدة مكونات رئيسية:

• L2 Geth (بما في ذلك OP-Node): مسؤول عن تسلسل المعاملات وتجميع الكتل.
• وحدة محول: تعمل كوسيط للتفاعل مع وحدات خارجية أخرى (عادة ما تكون عقد الحصة).
• جهة تقديم الدفعة (المقترح): المسؤول عن بناء دفعات المعاملات وتقديمها إلى L1 بعد الحصول على موافقة من العديد من المسلسلين.
• عقد PoS: يتنسق بين طبقات Ethereum والتوافق وMetis لضمان قفل الأصول بشكل آمن ومكافأة المحققين.
• الطبقة التوافقية: تحتوي على مجموعة من عقدة Tendermint PoS تعمل بشكل متوازي مع شبكة Ethereum الرئيسية لضمان الكفاءة التشغيلية دون عرقلة عملية الشبكة الرئيسية.

المصدر: https://ethresear.ch/t/pos-sequencer-pool-decentralizing-an-optimistic-rollup/16760

يسمح هذا التصميم بحوض Metis's Sequencer متمَّرِكز اللامركزية ليحسِّن ليس فقط العدالة والشفافية لمعالجة المعاملات ولكن أيضًا يعزز الأمان والاستقرار للشبكة من خلال الطاقة اللامركزية. كلها عناصر رئيسية في بناء نظام بلوكشين موثوق ومستدام.

ملخص ونظرة عامة

تقنيات Metis ومزاياها المفاهيمية تخلق أساسًا قويًا للتطوير المستقبلي. من المتوقع أن يحل Hybrid Rollups القائم على zkMIPS المشكلة التوافقية لـ ZK-Rollup ويجلب بيئة تطوير مطورين أكثر تنوعًا.

تظهر تقدم مسلسل السيكونسر المركزي تحقيق رؤية الفريق لتحقيق اللامركزية. مع استمرار نضوج نظام Metis البيئي، لدينا سبب للإعتقاد بأن Metis ستصبح حصانًا أسود يستمر في المنافسة في المستقبل، مما يخلق تدفقًا مستقرًا من القيمة للمستخدمين والمطورين.

بيان:

1. هذه المقالة التي تحمل في الأصل عنوان "استكشاف المزايا التكنولوجية ل Metis" مستنسخة من [مجتمع بيتاي]. جميع حقوق الطبع والنشر تنتمي إلى الكاتب الأصلي [ويلسون لي، المساهم الأساسي في Biteye]. إذا كان لديك أي اعتراض على إعادة الطباعة، يرجى الاتصال بالبوابة تعلمالفريق، سيقوم الفريق بالتعامل معها في أقرب وقت ممكن.

2. تنويه: تعبر الآراء والآراء المعبر عنها في هذه المقالة فقط عن آراء الكاتب الشخصية ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.

3. يتم إجراء ترجمات المقالة إلى لغات أخرى من قبل فريق Gate Learn. ما لم يذكر غير ذلك، فإن نسخ أو توزيع أو نسخ المقالات المترجمة ممنوع.