صناديق الصلاحية: تنافس EVM وCairo VM يقودان اتجاهًا جديدًا في توسيع إثيريوم

Validity Rollups: هل هي أفضل حل لتوسيع إثيريوم؟

تعتبر Rollups الصلاحية (VRs)، والمعروفة أيضًا باسم zk-rollups، من بين أكثر الحلول الواعدة لزيادة قدرة إثيريوم على معالجة المعاملات بطريقة آمنة ولامركزية. تعتمد هذه الحلول التوسعية على استخدام إثباتات الصلاحية لإجراء حسابات قابلة للتحقق. تعمل على النحو التالي:

سيقوم المشغل بنقل تنفيذ المعاملات إلى بيئة خارج السلسلة ( الطبقة الثانية ) للمعالجة. بعد معالجة عدد كبير من المعاملات، سيقوم مشغل الطبقة الثانية بإرجاع النتائج لتطبيقها على حالة إثيريوم، مع تقديم إثباتات الصلاحية للتحقق من سلامة التنفيذ خارج السلسلة. يضمن هذا الدليل أن جميع المعاملات في الدفعة صالحة، ويتم التحقق منها تلقائيًا بواسطة عقد المدققين على السلسلة. وهذا يسمح لإثيريوم بتطبيق النتائج على حالته.

تجدر الإشارة إلى أن "Validity Rollups" غالباً ما يشار إليها بشكل خاطئ باسم "تجميع المعرفة الصفرية"، لكن هذا غير دقيق. معظم "Validity Rollup" لا تستخدم "ZKP"، ولا تُستخدم لضمان الخصوصية. لذلك، فإن مصطلح "Validity Rollup" هو الأكثر دقة.

لماذا يُعتبر Validity Rollups أفضل وسيلة لتوسيع إثيريوم؟

آلة افتراضية خارج السلسلة

آلة افتراضية ( VM ) هي بيئة يمكنها تشغيل البرامج، مشابهة لتشغيل نظام تشغيل Windows على Mac. إنها تتحول بين الحالات بعد تنفيذ حسابات معينة على بعض المدخلات. آلة إثيريوم الافتراضية ( EVM ) هي آلة تشغيل العقود الذكية الخاصة بإثيريوم.

آلة افتراضية ذات معرفة صفرية ( zkVM ) هي بيئة تنفيذ برامج، قادرة على توليد إثباتات صحة سهلة التحقق، لإثبات أن البرنامج قد تم تنفيذه بشكل صحيح. "zkEVM" عادة ما تشير إلى استخدام آلة إثيريوم الافتراضية ( EVM ) والقادرة على إثبات تنفيذ EVM. قد يكون هذا المصطلح مضللاً، لأن EVM نفسه لا يولد هذه الإثباتات؛ بل، يتم توليد الإثباتات بواسطة آلية إثبات منفصلة تأخذ نتائج تنفيذ EVM كنقطة انطلاق. بالإضافة إلى ذلك، هذه الإثباتات تركز على الصحة بدلاً من الخصوصية، لذلك فهي ليست إثباتات ذات معرفة صفرية كاملة.

على الرغم من أن جميع Validity Rollups تهدف إلى استخدام إثباتات الفعالية لتوسيع إثيريوم، إلا أنها تختلف في اختيار VM لتنفيذ المعاملات خارج السلسلة. العديد من Validity Rollups تختار نسخ تصميم EVM ( وبالتالي تعرف باسم "zkEVM rollups" )، محاولةً نسخ إثيريوم على L2 rollup. بينما تستخدم خطة أخرى نوعًا جديدًا من VM مصمم خصيصًا - Cairo VM (CVM)، والذي يهدف إلى تحسين كفاءة إثبات الفعالية.

تتمتع هاتين الطريقتين بمزايا وعيوب، لكن zkEVM يضحي بالأداء من أجل التوافق مع إثيريوم، بينما تضع Cairo VM الأداء فوق التوافق، مع إعطاء الأولوية لقدرة التوسع.

طرق zkEVM

تسعى zkEVM إلى إدخال تجربة إيثريوم بالكامل إلى سلسلة الكتل Layer-2. هدفها هو نسخ بيئة تطوير إيثريوم لتكون مجمعة. بفضل zkEVM، يمكن للمطورين كتابة العقود الذكية أو نقل العقود الذكية إلى حلول أكثر قابلية للتوسع دون الحاجة لتغيير الكود أو التخلي عن أدوات EVM الخاصة بهم ( والعقود الذكية ).

أحد العيوب الرئيسية لهذه الطريقة هو أنها تقلل من إمكانيات توسيع إثبات الفعالية. نظرًا لأن zkEVM يهدف إلى التوافق مع إثيريوم، فإنه أبطأ ويتطلب موارد أكثر. على عكس CVM، لم يتم تصميم EVM مع مراعاة كفاءة الإثبات. هذا يحد من استخدام التحسينات التي يمكن أن تعزز الكفاءة وقابلية التوسع، مما يؤثر في النهاية على الأداء العام للنظام.

تحديات إثبات قابلية EVM

التحدي الأساسي لطريقة zkEVM ينشأ من التصميم الأصلي لـ EVM - حيث لم يتم تصميمه للعمل في بيئة إثبات الفعالية. لذلك، فإن الجهود التي تعكس وظائفه لا يمكن أن تستغل بالكامل إمكانيات إثبات الفعالية، مما يؤدي إلى كفاءة منخفضة. هذه الكفاءة المنخفضة ستؤثر في النهاية على الأداء العام للنظام. تتقيد توافقية EVM مع إثبات الفعالية بالعوامل التالية:

  1. يستخدم EVM نموذجاً مبنياً على المكدس، في حين أن إثبات الفعالية يناسب أكثر النموذج المبني على السجل. تزيد خصائص المكدس لـ EVM من صعوبة إثبات صحة تنفيذها، كما تجعل من الصعب تقديم دعم مباشر لسلسلة أدواتها الأصلية.

  2. يعتمد تخزين إثيريوم بشكل كبير على Keccak وشجرة Merkle Patricia الكبيرة، وكلاهما لا يفيد إثبات الفعالية، ويزيد من عبء الإثبات بشكل كبير. على سبيل المثال، يعمل Keccak بسرعة على بنية x86، لكنه يحتاج إلى 90 ألف خطوة للإثبات. بالمقابل، يتطلب دالة هاش Pedersen الصديقة لـ zk فقط 32 خطوة. حتى مع استخدام الضغط التكراري، يعني استخدام Keccak في zkEVM أن المستخدمين بحاجة إلى تحمل تكاليف كبيرة لموارد الإثبات.

لذلك، تقدم حلول zkEVM مستويات مختلفة من الدعم لأدوات إثيريوم - كلما زادت التوافقية بين zkEVM وإثيريوم، زادت سوء الأداء.

نهج Cairo-VM

على عكس zkEVM الذي استثمر الكثير من وقت التطوير في "تكييف EVM مع Validity Rollups"، اعتمد Cairo-VM تصميم آلة افتراضية جديدة مخصصة، وأضاف دعماً لأدوات إثيريوم كطبقة إضافية فوقها. هذه هي الطريقة التي تم اعتمادها من قبل Validity Rollup - Starknet الذي تم إطلاقه في نوفمبر 2021 بدون إذن. Starknet هو أول Validity Rollup يقدم منصة عقود ذكية عامة على شبكة قابلة للتجميع بالكامل.

ستارك نت تستخدم كايرو-VM (CVM)، وهي لغة عالية المستوى تحمل نفس الاسم. كايرو-VM مصممة خصيصًا لتوليد إثباتات فعالية تنفيذ البرامج بكفاءة.

استخدام آلة افتراضية ولغة كايرو (، حصلنا على:

  1. إثبات فعالية محسّن - لكل أمر تمثيل جبري صالح.
  2. لغة Rust المستخدمة لكتابة البرامج القابلة للإثبات
  3. تمثيل وسيط بين تعليمات )VM الخاصة بـ Cairo وتجميع Cairo المتقدم (Sierra)، مما يسمح بتنفيذ كود Cairo بكفاءة.

يمكن تخصيص اللغات الجديدة وفقًا للاحتياجات المحددة، وتزويدها بالميزات التي تلبي المتطلبات التي لم يتم تلبيتها من قبل.

كايرو وتنوع التشفير

تم تصميم لغة كايرو في الأصل لتبسيط عملية إنشاء إثباتات الصلاحية، ولتسهيل إضافة وظائف ومنطق أعمال معقد إلى ستارك إكس. يتم تجميع برامج كايرو إلى كود آلة جبرية - سلسلة رقمية - يتم تنفيذها بواسطة VM ثابت. مع كايرو، تم تجريد تعقيد إنشاء القيود الرياضية التي تصف الحساب، وتم التقاطه بواسطة مجموعة ثابتة من القيود ( أقل من 50 قيدًا ) في المجموع. لذلك، يمكن للمطورين الاستفادة من إثباتات الصلاحية لتوسيع تطبيقاتهم، دون الحاجة إلى فهم الرياضيات والبنية التحتية الأساسية، فقط باستخدام بناء الجملة التي يعرفونها.

يولي ستارك نت اهتمامًا كبيرًا بالابتكار، وهذا يتجلى في أساليبه المتنوعة في البرمجة. يستخدم كايرو STARKs لتحقيق أفضل قدرة على التوسع، وهي ليست مقتصرة فقط على أولئك الذين يكتبون العقود مباشرة باستخدام كايرو. يمكن للمطورين اختيار الطريقة الأنسب لهم:

  1. كتابة الشيفرة مباشرة في كايرو: مع إصدار كايرو 1.0، يمكن للمطورين الآن استخدام لغة قريبة من روست تتسم بالراحة والأمان، مما يجعل من السهل كتابة منطق البرنامج وتقليل الأخطاء.

  2. التوافق مع Solidity: يمكن لمطوري Solidity كتابة كود يمكن استخدامه في Cairo VM. توفر هذه الطريقة تجربة تطوير مشابهة لتجربة إثيريوم، مما يجعل عقود Solidity الذكية قابلة للنقل إلى Starknet. هناك طريقتان للتنفيذ:

    • تحويل: تحويل كود المصدر للغة برمجة واحدة إلى لغة أخرى. أنشأت إحدى الفرق محول Warp، الذي يُستخدم لتحويل كود Solidity إلى Cairo. يجعل Warp عقود Solidity الذكية قابلة للنقل إلى Starknet، مما يجعلها فعليًا Type 4 zkEVM. لقد تم استخدامه لتحويل ونشر عقد DEX معين، مع إجراء تغييرات بسيطة جدًا.

    • zkEVM على Starknet: يمكن استخدام Cairo VM لإثبات تنفيذ VM آخر. Kakarot هو zkEVM مكتوب بلغة Cairo، يمكن استخدامه لتشغيل عقود إثيريوم الذكية على Starknet. لا تعتبر Cairo VM و zkEVM حلولاً تنافسية، يمكننا أن نمتلك كلا من Cairo VM و zkEVM في نفس الوقت!

على الرغم من أن الوقت كان قصيرًا، إلا أن كايرو أصبحت اللغة الأكثر شعبية للعقود الذكية في المرتبة الرابعة من حيث إجمالي القيمة المقفلة، وقد حصلت على دعم مالي يزيد عن 350 مليون دولار.

ملخص

تهدف zkEVM إلى نسخ بيئة إثيريوم كـ rollup، مما يسمح للمطورين باستخدام أدوات إثيريوم المألوفة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تحد من الإمكانات الكاملة لإثبات الفعالية، وقد تكون كثيفة الاستخدام للموارد.

تم تصميم Cairo VM خصيصًا لأنظمة إثبات الفعالية، غير مقيد بـ EVM. يتم دعمه من قبل لغة برمجة جديدة وآمنة ومريحة تعتمد على Rust، Cairo 1.0، مما يشكل أداة قوية تهدف إلى تحقيق أقصى كفاءة في توسيع إثيريوم من خلال استخدام إثبات STARK.

التقدم المستمر في كايرو، بالإضافة إلى زيادة خيارات التطوير المتنوعة مثل Kakarot zkEVM وWarp، هو أمر مثير. مع دخول التطبيقات المعتمدة على كايرو مرحلة الإنتاج، تُظهر قوة كايرو، ومن المؤكد أنها ستُستخدم في المستقبل لمشاريع أكثر طموحًا.

بفضل الطرق المتعددة لتوسيع STARK، بالإضافة إلى الطرق الأخرى التي ستظهر في الأشهر المقبلة، يمتلك المطورون الآن قدرة غير مسبوقة على التحكم في توسيع blockchain.

لماذا يُعتبر Validity Rollups أكثر طرق التوسع وعدًا في إثيريوم؟

ETH1.38%
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
  • أعجبني
  • 7
  • إعادة النشر
  • مشاركة
تعليق
0/400
RektRecoveryvip
· 08-13 08:25
مه... سطح هجوم آخر ينتظر الاستغلال بصراحة
شاهد النسخة الأصليةرد0
fomo_fightervip
· 08-13 03:30
يجب أن يكون L2 قد أقلع مبكرا إذا كان بإمكانه العمل بسرعة كبيرة
شاهد النسخة الأصليةرد0
just_here_for_vibesvip
· 08-12 17:26
هل يمكن للطابق الثاني التغلب على لاو في؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
ZkSnarkervip
· 08-11 05:15
حسناً تقنياً، مجموعات هي مجرد آليات تجميع متطورة بصراحة
شاهد النسخة الأصليةرد0
GateUser-7b078580vip
· 08-11 03:05
راقب اتجاهات تغييرات الغاز أشعر أننا سننتظر بضع سنوات أخرى
شاهد النسخة الأصليةرد0
Fren_Not_Foodvip
· 08-11 02:45
إيثريوم حقًا تم إعادة تدويرها حتى وصلت إلى السماء.
شاهد النسخة الأصليةرد0
WalletManagervip
· 08-11 02:42
تشغيل الدفعات ببطء شديد، ومخاطر العقود لا يمكن تحملها.
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت