قابلية التشغيل البيني لبلوكتشين الجزء الثاني: البراهين الإجماعية & تقليل الثقة

مقدمة العملة

في الجزء الأول ، تناولنا مفهوم قابلية التشغيل البيني لبلوكتشين وكيف ستزداد أهميته فقط مع ظهور بدائل L1s و L2s وسلاسل التطبيقات. إن كمية رأس المال الكبيرة التي يتم نقلها على الجسور تجعلها أهدافًا جذابة للقراصنة، وفي عام 2022 شهدنا خسارة 2.5 مليار دولار بسبب نقاط الضعف في تعدد التوقيعات والعقود الذكية. من بين جميع عمليات الاستغلال التي حدثت في ذلك العام، كانت نسبة مذهلة تبلغ 69٪ مرتبطة بالجسور.

في قلب هذه الخسائر كانت الإخفاقات في خطوة التحقق من التجسير، حيث كانت آلية الثقة المستخدمة للتحقق من صحة المعاملة مدعومة من قبل البشر & multisigs:

1. تم تأمين جسر رونين بواسطة 5 من 9 multisig. تم تشغيل 4 أدوات تحقق من قبل طرف واحد وتم اختراقها دفعة واحدة، مما يجعل المرحلة الخامسة سهلة التشغيل
2. تم تأمين جسر هارموني بواسطة 2 من 5 multisig تم اختراقه من خلال طرق غير معروفة، على الرغم من الاشتباه في الهندسة الاجتماعية
3. كانت المفاتيح الخاصة لـ Multichain عبارة عن «multisig» يمتلكها شخص واحد بشكل فعال

نظرًا لنقاط الضعف هذه، يتم تقديم خطوة التحقق في عملية التجسير بشكل أفضل من خلال طرق تقليل الثقة التي تعتمد على التعليمات البرمجية والرياضيات.

هذا هو المكان الذي تأتي فيه أدلة الإجماع كحل محتمل. يعتمد هذا النهج على مُثبت يتحقق من إجماع بلوكتشين لسلسلة المصدر ويستخدم أدلة عدم المعرفة لإثبات صحة المعاملة قبل إصدار الأموال إلى الوجهة.

هناك الكثير من الأمور التي يجب تفكيكها، لذلك دعونا أولاً نحدد ما نعنيه بالتحقق من إجماع بلوكتشين.

التحقق من حالة بلوكتشين المصدر/ «الإجماع»

في جوهرها، تعد سلاسل الكتل عبارة عن دفاتر الأستاذ التي تسجل المعاملات بين الحسابات التي تحتفظ بها العقد التي لا تثق في بعضها البعض. نظرًا لوجود العديد من العقد التي تتحقق من صحة شبكة بلوكتشين، يجب التوصل إلى اتفاق بين هؤلاء المدققين بشأن الكتلة التي تمت إضافتها مؤخرًا، أي يجب عليهم التوصل إلى «إجماع» بشأن أحدث حالة.

المصدر: مقتبس من إيثيريوم EVM مصور

يُعد التحقق بشكل موثوق من إجماع سلسلة المصدر على سلسلة الوجهة أمرًا أساسيًا للربط لأنه إذا كان بإمكانك التحقق من أحدث كتلة من سلسلة المصدر بطريقة تقلل من الثقة، فإنك تحدد أحدث «الحقيقة» ومن ثم تحصل على الراحة لتنفيذ إجراء مماثل على سلسلة الوجهة.

التحقق من إجماع سلسلة المصادر لتمكين التجسير

بالنسبة للتجسير، يحتاج البروتوكول إلى تحديد أن معاملة «الإيداع» على سلسلة المصدر قد تمت بشكل صحيح. في الممارسة العملية، يتضمن هذا التحقق من شيئين:

1. الخطوة 1. التحقق من إجماع بلوكتشين، أي أن الكتلة التي نستفسر عنها هي جزء صالح من الحالة العالمية لسلسلة المصدر؛ و
2. الخطوة 2. تحقق من تضمين المعاملة المحددة، أي معاملة «الإيداع» في الكتلة (يمكن إثبات ذلك بإثبات تضمين Merkle)

عند التحقق من كليهما، يمكن لسلسلة الوجهة إصدار الأصول للمستخدم.

وها هي الأصول التي تم سدها.

من الناحية النظرية، يبدو هذا بسيطًا، ولكن الجزء الصعب هو الخطوة 1: ليس من السهل جدًا على العقد الذكي في إحدى السلاسل التحقق من إجماع سلسلة أخرى (عادةً ما تكون إيثريوم هي سلسلة المصدر).

التحديات الحالية المتعلقة بالتحقق من توافق الآراء من أجل التجسير

التحدي الأول الذي يجب الإشارة إليه هو أن سلاسل الكتل المختلفة لديها آليات إجماع مختلفة وأن إثبات الإجماع على كل سلسلة مصادر يتطلب عملًا هندسيًا محددًا للغاية لإعداده. هذا يعني أن خطوة التحقق من الإجماع ستحتاج إلى تخصيصها لكل سلسلة مصادر. في الوقت الحالي، دعونا نركز على إثبات إجماع Ethereum نظرًا لأنها تمتلك الحصة الاكبر من TVL وهي الجسر النموذجي لمستخدمي L1.

تحتوي إيثريوم على مجموعة كبيرة من المدققين تضم أكثر من ٧٠٠ ألف مدقق، منهم أكثر من ٢١٠٠٠ مدقق يصوتون على كتلة في فتحة واحدة. ولتحقيق النتيجة النهائية، يجب أن تحصل الكتلة على أصوات من نصف مجموعة أدوات التحقق التي تعادل تقريبًا 450,000 صوت مدقق. التحقق من الإجماع الكامل يعني التحقق من صحة 450,000 توقيع.

تتضمن الطريقة الأقل تعقيدًا للتحقق من إجماع Ethereum «بروتوكول العميل الخفيف». يستخدم هذا لجنة المزامنة (512 مدققًا يتم اختيارهم عشوائيًا كل 27.3 ساعة) للتأكيد على أن أحدث كتلة مقترحة صالحة. هنا، يعني التحقق من الإجماع التحقق من صحة 512 توقيعًا مجمّعًا.

في سياق التجسير، يمكن للعقد الذكي في سلسلة الوجهة استخدام بروتوكول العميل الخفيف والعمل كـ «عميل خفيف» على السلسلة للتحقق من أحدث حالة لسلسلة المصدر وضمان إجراء «إيداع». في حالة الرضا، يقوم العقد الذكي بتحرير الأموال في سلسلة الوجهات.

التحقق من إجماع سلسلة المصادر (على Ethereum) عبر لجنة المزامنة

هذا النهج ليس عمليًا جدًا لأن التحقق من 512 توقيعًا مجمعًا مباشرةً في عقد ذكي على السلسلة يعد مكلفًا للغاية بدون عمليات تجميع مسبقة نظرًا لأن مدققي الإيثيريوم يستخدمون توقيعات BLS.

المفتاح لجعل هذا ممكنًا إذن هو اتخاذ خطوة التحقق خارج السلسلة...

... وهنا يأتي دور البراهين الإجماعية.

الحل: البراهين الإجماعية لتوقيعات لجنة المزامنة

ظهرت أدلة المعرفة الصفرية كحل قابل للتطبيق لمساعدة سلاسل الكتل على إجراء حسابات مكلفة خارج السلسلة والتحقق من النتيجة على السلسلة. يسمح ذلك بعقد جسر ذكي على سلسلة الوجهة لنقل الحسابات المكلفة (مثل التحقق من إجماع سلسلة المصدر) إلى مُثبت المعرفة الصفري خارج السلسلة:

1. سيتحقق المُثبت من التوقيع ويُنشئ إثباتًا إجماعيًا - أي دليل موجز خالٍ من المعرفة يشهد على أن الكتلة هي الكتلة الصالحة التالية، حيث أنها تلقت 2/3 من شهادات لجنة المزامنة. يتحقق هذا الدليل من إجماع بلوكتشين المصدر (الخطوة 1). من فوق).
2. بمجرد إثبات صلاحية الكتلة، يمكننا إثبات أن المعاملة كانت جزءًا من هذه الكتلة (الخطوة 2). من الأعلى) باستخدام براهين تضمين Merkle. (بدلاً من ذلك، يمكن إنشاء دليل عدم المعرفة خارج السلسلة والتحقق منه من خلال عقد ذكي على سلسلة الوجهة لنفس الغرض).

يتيح لنا التحقق باستخدام براهين zk الاقتراب من الجسر الذي يقلل الثقة

بعد هاتين الخطوتين، يمكن للعقد الذكي للوجهة تحرير الأموال بأمان على سلسلة الوجهات.

يُعد استخدام Consensus Proofs للتحقق من حالة بلوكتشين المصدر خطوة مهمة نحو بناء جسور تقلل من الثقة، ولكن الاعتماد على أدوات التحقق من بروتوكول العميل الخفيف & 512 له بعض القيود (الموضحة في الجدول أدناه).

قيود الاعتماد على لجنة المزامنة للتحقق من الإجماع

وعلى هذا النحو، تعمل بعض الفرق على إثبات الإجماع الكامل على إيثريوم، وهي مهمة معقدة وستتضمن التحقق من ٤٥٠٠٠٠ توقيع في وقت كتابة هذا التقرير. إن القيام بذلك في دائرة المعرفة الصفرية ليس بالأمر الهين - لكن فرقًا مثل Polyhedra Network و Succinct التزمت بتحقيق ذلك.

ما هو أفضل من إثبات 512 توقيعًا؟ 450 ألف توقيع!

أعلنت شبكة Polyhedra Network مؤخرًا أنها تمكنت من التحقق من 21,000 توقيع مدقق يوقع كتلة في فتحة معينة في ZK وتعمل على التحقق من جميع التوقيعات البالغ عددها 450,000 توقيع. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول نهجهم ونظام الإثبات في ورقة ZKBridge الخاصة بهم.

بمجرد أن نتمكن من التحقق من إجماع إيثريوم الكامل دون معرفة، يجب أن يكون التحقق من إجماع السلاسل الأخرى ذات مجموعات التحقق الأصغر في المعرفة الصفرية أمرًا بسيطًا نسبيًا.

مخاطر استخدام براهين المعرفة الصفرية

في حين أن تقنية المعرفة الصفرية & Convensus Profies تحل مشكلة الخطأ البشري، فإن المناقشة ستكون غير مكتملة دون الاعتراف ببعض المخاطر التي تنشأ مع استخدامها في التجسير.

تتغير تقنية المعرفة الصفرية بسرعة، مع استمرار ظهور خوارزميات وأنظمة جديدة. بعض هذه التطبيقات غير مدققة ويمكن أن تحتوي على نقاط ضعف، مما يجعلها عرضة للاستغلال المحتمل عند ظهور حوافز كبيرة. علاوة على ذلك، حتى بعد عمليات التدقيق، قد تحتوي أنظمة التشفير المعقدة هذه على ناقلات هجوم غير مكتشفة سيتم تحديدها وتصحيحها بمرور الوقت، للوصول إلى حالة النضج والصلابة في المعركة.

علاوة على ذلك، يبقى أن نرى حجم المعاملات الذي تصبح فيه تكلفة توليد أدلة عدم المعرفة والتحقق منها مستهلكة بما يكفي لاعتبارها فعالة من حيث التكلفة.

مبنى الفرق

في الختام، سنسلط الضوء على بعض اللاعبين الذين يبنون حلولًا في هذا الفضاء. في حين أن لديهم مناهج مختلفة قليلاً ويذهبون إلى الأسواق، إلا أنهم يتجاوزون حدود ما يمكن أن يفعله الجسر القائم على zk ويبشرون بظهور قابلية التشغيل البيني التي تقلل من الثقة.

من بينها لدينا:

1. شبكة Polyhedra التي قامت بتصميم وتنفيذ بروتوكول ZKBridge ، ويمكن استخدامها لإثبات حالة سلسلة أخرى. تدعم ZKBridge حاليًا الجسور عبر أكثر من 20 L1s و L2s، بما في ذلك إيثريوم، وبليغون، وباينانس سمارت تشين، والتفاؤل، وأربيتروم. قامت Polyhedra Network بدمج كل من البراهين المستندة إلى لجنة المزامنة والبراهين القائمة على الإجماع الكامل مع LayerZero لتسهيل التجسير المستند إلى zk.
2. مختبرات Succinct التي تعمل على تطوير عملاء خفيفين يعتمدون على zk للإثبات على حالة إيثريوم وتسهيل الربط بين سلسلة Gnosis & (إيثريوم) كسلاسل مصدر للغاز و Gnosis و Arbitrum و Avax و Binance Smart Chain و Optimism و Polygon كسلاسل وجهة
3. Electron Labs ، التي تركز على بناء مقاربات الجسر بين إيثريوم ونظام كوزموس البيئي
4. تهدف Polymer Labs إلى توسيع اتصال IBC عبر سلاسل مختلفة من خلال Polymer Hub، الذي يفرض نقل IBC أو دلالات TAO عبر السلاسل المتصلة. يتيح Polymer Hub أيضًا نموذج قابلية التشغيل البيني للشبكة الذي أدى إلى تحسين خصائص القياس مقارنة بنماذج p2p أو لوحات الوصل والنماذج ذات الأضلاع.
5. مختبرات لاغرانج التي ستستخدم لجان الدولة الخاصة بها (التي يتم تأمينها من خلال إعادة تخزين Eigenlayer) للشهادة على حالة سلاسل الكتل. إنهم يستهدفون L2s المتفائلة (التحكيم والتفاؤل والقاعدة) وL1s الرئيسية عند وصولهم إلى السوق

الفرق التي تعمل على براهين الإجماع

الاستنتاج

تعد قابلية التشغيل البيني جزءًا أساسيًا من البنية التحتية لـ blockchain. شهدت الأدوار الأولى من عملية بناء الجسور آليات ثقة مدعومة بالعديد من العلامات وتعرضها للخطر بسبب الاعتماد على البشر. لقد بدأنا الآن في الانتقال إلى عالم الجسور التي يتم تأمينها عن طريق التشفير والرياضيات التي أصبحت مجدية من خلال تطبيق براهين المعرفة الصفرية في سياق التجسير.

في هذا الجزء، تناولنا كيف تساعد أدلة الإجماع في حل مشكلة التجسير عن طريق التحقق من أحدث إجماع حول مصدر بلوكتشين النهائي.

ومع ذلك، يمكن توسيع هذه التكنولوجيا بشكل أكبر للتحقق من الإجماع التاريخي الذي يتيح حالات استخدام أكثر مرونة عبر السلاسل تتجاوز مجرد التجسير في الوقت الحالي. وهذا ما سنستكشفه في الجزء الثالث من سلسلتنا حول قابلية التشغيل البيني: أدلة التخزين & وحالات الاستخدام التي يفتحونها.

إخلاء المسؤولية：

1. تمت إعادة طباعة هذه المقالة من [Superscrypt]. جميع حقوق التأليف والنشر تنتمي إلى المؤلف الأصلي [جاكوب كو]. إذا كانت هناك اعتراضات على إعادة الطباعة هذه، فيرجى الاتصال بفريق Gate Learn، وسوف يتعاملون معها على الفور.
2. إخلاء المسؤولية: الآراء ووجهات النظر الواردة في هذه المقالة هي فقط آراء المؤلف ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.
3. يقوم فريق Gate Learn بترجمة المقالة إلى لغات أخرى. ما لم يُذكر، يُحظر نسخ المقالات المترجمة أو توزيعها أو سرقتها.