ما هي شبكات ZK Rollups؟
ZK rollups هي شبكات Layer 2 تنفذ المعاملات خارج السلسلة الرئيسية، ثم ترسل إثبات صحة zero-knowledge إلى Ethereum مع كل دفعة. الإثبات هو جزء صغير من البيانات التشفيرية التي توضح أن كل معاملة في الدفعة اتبعت القواعد، بحيث يمكن لـ Ethereum التحقق من النتيجة دون إعادة تنفيذ أي شيء.
نظرًا لأنه يتم إثبات الصحة قبل تسوية الدفعة، تصل شبكات ZK rollups إلى النهائية الصارمة على Ethereum بسرعة. وتتم تسوية عمليات السحب بمجرد التحقق من الإثبات، وعادةً في غضون دقائق إلى بضع ساعات، لذلك لا يضطر المستخدمون أبدًا إلى الانتظار طوال فترة النزاع.
كانت المفاضلة التاريخية تتعلق بالتكلفة والتعقيد، حيث استغرق تغطية كل عملية في Ethereum Virtual Machine سنوات من الهندسة المتخصصة. لقد انهار هذا الحاجز إلى حد كبير، ويمكن لنظريات الإثبات ذات الأغراض العامة مثل SP1 من Succinct، و RISC Zero، و OpenVM الآن إثبات تنفيذ Ethereum العادي المكتوب بكود قياسي، لذلك تختار معظم السلاسل الجديدة التي يتم إطلاقها اليوم إثباتات الصحة منذ البداية.
ما هي شبكات Optimistic Rollups؟
تنشر Optimistic rollups نتائج المعاملات على Ethereum وتفترض أنها صحيحة. يمكن لأي شخص يدير مدققًا الاعتراض على دفعة خلال فترة نزاع، عادة ما تكون سبعة أيام، من خلال إرسال إثبات احتيال أجبر Ethereum على إعادة فحص الحساب المتنازع عليه وإلغائه إذا فشل.
هذا التصميم أبسط في البناء وأرخص في التشغيل لأنه لا يتم توليد أي إثبات في التشغيل العادي. وهذا التقدم المبكر يوضح سبب استخدام أكبر ثلاث شبكات Layer 2 ذات الأغراض العامة، وهي Base و Arbitrum One و OP Mainnet، لجميع الهنْدسات المتفائلة وتحتوي على معظم قيمة النظام البيئي.
الثمن هو الانتظار. يستغرق السحب عبر الـ bridge الأصلي فترة التحدي كاملة حتى ينتهي، لذا إما أن ينتظر المستخدمون لمدة أسبوع أو يدفعوا لـ third party bridge لتوفير السيولة لهم مسبقًا. يفترض النموذج أيضًا وجود طرف صادق واحد على الأقل يراقب السلسلة ومستعد للطعن في الاحتيال في الوقت المناسب، وهو افتراض تزيله الإثباتات التشفيرية.
ZK rollups مقابل Optimistic rollups: الاختلافات الرئيسية
يرث كلا التصميمين أمان Ethereum من خلال نشر بياناتهما إلى الـ mainnet، وأصبح كلاهما أرخص بشكل ملحوظ بعد أن قدمت EIP-4844 تخزين الـ blob. تكمن الاختلافات الهامة في كيفية تحقق كل منهما من الحالة.
- التحقق من الحالة: تثبت شبكات ZK rollups أن كل دفعة صحيحة قبل تسويتها. بينما تقوم شبكات Optimistic rollups بالتسوية أولاً وتعتمد على إثباتات الاحتيال لالتقاط الدفعات غير الصالحة بعد ذلك.
- نهائية السحب: يتم مسح عمليات السحب عبر ZK بمجرد التحقق من إثبات الصحة على Ethereum، عادة في غضون ساعات. وتنتظر عمليات السحب المتفائلة عبر الـ bridge القانوني طوال فترة التحدي البالغة سبعة أيام.
- افتراضات الأمان: يعتمد أمان ZK على سلامة نظام الإثبات وصحة عقد المدقق. يتطلب الأمان المتفائل بالإضافة إلى ذلك مراقبًا صادقًا لاكتشاف الاحتيال والطعن فيه قبل إغلاق النافذة.
- هيكل التكلفة: تتخطى السلاسل المتفائلة تكاليف الإثبات في التشغيل العادي. بينما تدفع سلاسل ZK مقابل كل إثبات، على الرغم من أن نفقات المُثْبِت انخفضت بنحو 45 ضعفًا مع نضوج الأجهزة وأنظمة الإثبات.
- توافق EVM: تعيد شبكات Optimistic rollups استخدام عملاء Ethereum دون تغيير تقريبا. لقد سدت شبكات zkEVM الحديثة معظم الفجوة، لذا لم يعد التوافق يحدد الاختيار.
- عمق النظام البيئي: تحافظ السلاسل المتفائلة على أعمق سيولة وتغطية التطبيقات. بينما تقود تصميمات ZK شبكات الـ appchains التي تتطلب تسوية سريعة، مثل بورصة العقود الآجلة Lighter.
أي نوع من الـ Rollup هو الأكثر أمانًا؟
على الورق، تقدم إثباتات الصحة الضمان الأقوى. لا يمكن لشبكة ZK rollup إنهاء حالة غير صالحة طالما كانت الرياضيات وعقدة التحقق سليمتين، في حين تعتمد شبكة Optimistic rollup على شخص يلاحظ الاحتيال خلال النافذة. في الممارسة العملية، نزن أولاً مقدار التحكم الذي لا يزال المشغل يحتفظ به.
تصنف L2Beat كل rollup على نظام تدريجي. المرحلة 1 تعني أن نظام الإثبات يعمل بدون إذنات، ويمكن للمستخدمين الخروج إلى Ethereum دون تعاون المشغل، وتواجه التحديثات تأخيرًا يمنح المستخدمين وقتًا للمغادرة. المرحلة 0 تعني أن التوقيع المتعدد (multisig) المحتفظ به من قبل الفريق لا يزال بإمكانه تجاوز النظام.
اعتبارًا من أوائل أغسطس، تقع Base و Arbitrum One و OP Mainnet و Ink و Unichain و Starknet في المرحلة 1، بينما تظل Linea و ZKsync Era و Scroll في المرحلة 0 على الرغم من بنيتها القوية للإثبات.
تحمل أنظمة الإثبات الناشئة مخاطر خاصة بها. تعتمد العديد من المُثْبِتات القائمة على STARK على تخمينات رياضية ضغطها الباحثون مؤخرًا، ولهذا السبب يطلب مطورو Ethereum الآن أمانًا قابلاً للإثبات بـ 128 بت قبل أن تلمس zkEVMs الإجماع. إلى أن تربط سلسلة ZK الإثباتات الناضجة اللامركزية للمرحلة 1، فإن الميزة المعمارية وحدها لا تحسم سوى القليل جداً.
الخط الفاصل بين الاثنين يزداد ضبابية
لمعرفة إلى أاتجاه تتجه قابلية التوسع، راقب المعسكر المتفائل. فقد أصبحت عملية إثبات الصلاحية خدمة قياسية، وتتيح أدوات مثل OP Succinct لأي سلسة تعمل على OP Stack استبدال براهين الاحتيال ببراهين الصلاحية دون إعادة بناء بنيتها التحتية.
سلسلة Base، وهي أكبر شبكة Layer 2 من حيث القيمة، قطعت شوطاً طويلاً في هذا الانتقال. ويُضيف تحديث Azul الخاص بها براهين zero-knowledge من نوع SP1 إلى جانب إثباتات الأجهزة الموثوقة في تصميم متعدد البراهين، مما يقلص فترة نهائية السحب من سبعة أيام إلى يوم واحد عندما يتفق كلا البرهانين، ويصف الفريق ذلك بأنه محطة مرحلية نحو إثبات ZK بالكامل.
لقد خطت Mantle وTaiko خطوة أبعد وأصبحتا الآن تقومان بالتسوية باستخدام براهين الصلاحية على الرغم من إطلاقهما كسلل متفائلة، بينما تشغل سلسلة BOB (وهي رول أب مخصص لـ Bitcoin) نظاماً هجيناً يحل نزاعات الاحتيال ببرهان ZK واحد بدلاً من لعبة تحدٍ مطولة.
لم نجد أي مثال لسلسلة مدعومة ببراهين الصلاحية تعود إلى براهين الاحتيال، لذا فإن التسميات القديمة تعبر بشكل متزايد عن نقطة بدايتها بدلاً من وجهتها المستقبلية.
أبرز الأمثلة لكل جانب
المشاريع أدناه هي التي تمثل كل معسكر اليوم. لمزيد من التفاصيل حول جانب ZK، راجع تصنيفنا لأفضل مشاريع ZK rollup.
شبكات ZK Rollups
- Starknet: تشغل لغتها الخاصة Cairo ونظام الإثبات Stwo، وهي أول سلسلة ZK كبيرة الحجم تصل إلى المرحلة 1 من اللامركزية.
- Linea: مطورة بواسطة Consensys، الشركة الكامنة وراء MetaMask، وبتصميم يتوافق بشكل وثيق مع اقتصاديات Ethereum نفسها.
- ZKsync Era: المشروع الأبرز في هيكل ZKsync، حيث يشغل نظام الإثبات Boojum الخاص بها سلاسل مثل Abstract أيضاً.
- Scroll: تستهدف توافق Ethereum على مستوى بايت كود وتُثبت التنفيذ باستخدام نظام OpenVM.
- Lighter: شبكة رول أب ZK مخصصة لتطبيق معين لـ perp تداول، وهي شبكة الرول أب الأكثر نشاطاً من أي نوع بناءً على عمليات المستخدمين.
Optimistic rollups
- Base: سلسلة Coinbase وأكبر رول أب من حيث القيمة المؤمنة، والتي تضيف الآن براهين ZK من خلال تحديث Azul.
- Arbitrum One: عملاق DeFi العريق، والذي يتم تأمينه بواسطة بروتوكول التحدي بدون إذن BoLD.
- OP Mainnet: سلسلة OP Stack الأصلية، والتي تستند قاعدتها البرمجية أيضاً إلى Base وInk وUnichain وشبكة Superchain الأوسع.
- Ink: شبكة Kraken المركزة على DeFi، والتي حلت بالفعل في المرتبة الأولى في غضون عام من إطلاقها.
- Unichain: سلسلة Uniswap الموجهة للتداول، والمصممة لتركيز سيولة swap على مساحة الكتل الخاصة بها.
إحصاءات الرول أب ومعدلات التبني
تُظهر بيانات L2Beat الصادرة في أوائل شهر أغسطس كيفية مقارنة حجم المعسكرين.
- إجمالي القيمة المؤمنة: تحتفظ شبكات توسيع نطاق Ethereum بـ 33.4 مليار دولار إجمالاً، منها 26.8 مليار دولار متركزة على شبكات الرول أب التي تنشر بياناتها على Ethereum.
- سوق بسلسلتين: تحتفظ كل من Base (11.6 مليار دولار) وArbitrum One (10 مليارات دولار) بنحو 80% من إجمالي قيمة الرول أب مناصفة تقريباً، وكلتاهما تعتمدان على التصاميم المتفائلة.
- أكبر السلاسل المثبتة بـصلاحية: تتصدر Mantle بقيمة 1.2 مليار دولار بعد انتقالها من براهين الاحتيال، تليها Lighter بـ 849 مليون دولار ثم Starknet بـ 370 مليون دولار.
- النشاط يحكي قصة مختلفة: قامت Lighter بمعالجة نحو 875 عملية مستخدم في الثانية على مدار اليوم الماضي، أي ما يقارب تسعة أضعاف معدل Base البالغ 94، مما يبرز تفوق سرعة النهائية.
- الذيل الطويل: يتعقب L2Beat 23 شبكة رول أب مكتملة، ولم يصل سوى عدد قليل من السلاسل الصغيرة مثل Facet وشبكة الخصوصية Aztec إلى المرحلة 2، وهي درجة اللامركزية النهائية.
Ethereum نفسها ستتجه نحو zk
أقوى إشارة في النقاش بأكمله هي ما تفعله Ethereum بطبقتها الأساسية. في منتصف العام الماضي، حددت مؤسسة Ethereum هدفاً لإثبات 99% من كتل الشبكة الرئيسية في أقل من 10 ثوانٍ، وهي سرعة كافية للمدققين للتحقق من إثبات zero-knowledge بدلاً من إعادة تنفيذ كل معاملة.
بحلول ديسمبر، تم تحقيق الهدف. انخفض وقت استجابة الإثبات من 16 دقيقة إلى 16 ثانية، وتراجعت التكاليف 45 ضعفاً، ومنذ ذلك الحين انتقلت خارطة الطريق إلى تعزيز الأمان قبل أن تصل عملاء zk إلى الشبكة الرئيسية.
تصل الترقيات الداعمة في مواعيدها المحددة. دخلت Fusaka حيز التنفيذ في ديسمبر الماضي وقدمت PeerDAS، والتي تتيح للعقد التحقق من data availability عبر أخذ عينات بدلاً من تنزيل كل شيء، وقد ضاعفت تفريعات الـ blobs اللاحقة لها سعة البيانات التي تعتمد عليها شبكات الـ rollup بأكثر من الضعف.
تعمل التفرقة الصعبة التالية، Glamsterdam, على إعادة هيكلة إنتاج الكتل بحيث يحصل موفرو الإثبات على عدة ثوانٍ لإنشاء إثبات بدلاً من ثانية أو ثنتين.
بمجرد أن تحقق Ethereum إثباتات الصحة بشكل أصلي، تبدأ أنظمة إثبات الاحتيال في الظهور كتقنية انتقالية، وقد وضعت كل شبكة تفاؤلية كبرى بالفعل إثبات الzk في مكان ما على خارطة طريقها.
شبكات الـ rollup خارج نطاق Ethereum
انتقل نموذج الـ rollup أيضاً إلى Bitcoin، حيث بدا لفترة طويلة مستحيلاً نظراً لأن لغة البرمجة في Bitcoin لا يمكنها التحقق من الإثباتات المعقدة مباشرة. لقد غيرت BitVM ذلك من خلال السماح بتسوية نزاعات الاحتيال على Bitcoin دون أي تغيير في البروتوكول، وهي الآن تشكل الأساس للجيل الأول من جسور Bitcoin ذات الثقة المخفضة.
وضعت Citrea الفكرة موضع التنفيذ في أواخر يناير كأول شبكة zk rollup حية على Bitcoin. وهي تنفذ معاملات EVM، وتثبتها باستخدام zkEVM مدعوم بـ RISC Zero، وتنقش الإثبات المضغوط على blockchain الخاص بـ Bitcoin، والذي يعمل كطبقة تسوية وبيانات لها معاً.
يحتاج جسر Clementine الخاص بها إلى مشارك صادق واحد فقط للحفاظ على أمان عمليات السحب، وهو نموذج أقوى بكثير من الجهات الوصية الموحدة التي كانت تعتمد عليها السلاسل الجانبية السابقة لBitcoin. لا يزال النظام البيئي صغيراً جداً مقارنة بـ layer 2 networks الخاصة بـ Ethereum، لكن الأسئلة التصميمية التي يتم الإجابة عليها هناك هي نفس الأسئلة التي عملت عليها Ethereum قبل سنوات.
الخلاصة
حلت شبكات الzk والـ rollups التفاؤلية مشكلة الازدحام نفسها من طرفين متعاكسين، وبعد سنوات من المنافسة، أصدر السوق حكماً منقسماً. فازت السلاسل التفاؤلية سباق التبني، مستحوذة على الغالبية العظمى من القيمة والتطبيقات، بينما فازت إثباتات zero-knowledge بالنقاش حول المكان الذي يجب أن تنتهي إليه التقنية.
بالنسبة للمستخدمين، يعتمد الاختيار اليوم بشكل أقل على هيكل الإثبات وأكثر على ما تقدمه كل سلسلة حوله. أصبحت الرسوم متطابقة تقريباً منذ وصول الـ blobs، لذا فإن عمق النظام البيئي، وتوقيت السحب، ومرحلة L2Beat الخاصة بالسلسلة هي المعايير التي سنزنها أولاً. نتوقع أن تتلاشى التسميات نفسها على مدى السنوات القليلة القادمة مع استمرار السلاسل القائمة على إثبات الاحتيال في إضافة إثباتات الصحة، ومع إتمام Ethereum تحويل طبقتها الأساسية إلى أكبر نظام متحقق منه عبر الzk في قطاع الكريプト.
