مجلة بيتكوين: ما هي الصعوبات التي تواجه Rollup؟

المصدر: مجلة بيتكوين؛ الترجمة: ووزو، جينسي كايه

مجموعات أصبحت مؤخرًا محور توسع بيتكوين، وأصبحت أول شيء يسرق الأضواء حقًا من شبكة الإضاءة، من حيث الاهتمام الأوسع. تهدف مجموعات إلى أن تكون طبقة ثانوية خارج السلسلة غير مقيدة أو محدودة بالسيولة الأساسية لشبكة الإضاءة، حيث يحتاج المستخدمون النهائيون إلى تخصيص أموال مسبقًا (أو “اقتراضها”) من شخص ما ليتمكنوا من استلام الأموال، أو أن العقدة الوسيطة تحتاج إلى رصيد القناة لتسهيل تدفق المبلغ المدفوع من المُرسِل إلى المُستلم.

هذه الأنظمة كانت في الأصل تعمل على شبكة الايثيريوم وشبكات اخرى، ولكن مؤخرا تم التركيز بشكل رئيسي على نقلها إلى سلسلة كتل معتمدة على UTXO (مثل بيتكوين). لا يهدف هذا المقال إلى مناقشة الوضع الحالي للاستخدام في BTC، بل يهدف إلى مناقشة القدرات المثلى لـ Rollup التي يطمح الناس إليها على المدى الطويل، والتي تعتمد على القدرات التي لا يدعمها بيتكوين حاليا، أي القدرة على التحقق مباشرة من الدليل بدون الحاجة إلى المعرفة (ZKP) مباشرة على بيتكوين.

تتألف البنية الأساسية لـ Roll كما يلي: يحتفظ الحساب الفردي (الذي يكون UTXO في BTC) برصيد جميع المستخدمين في Rollup. يحتوي هذا UTXO على التزام يأخذ شكل جذر Merkle في شكل شجرة Merkle، يتضمن التزام Rollup بجميع الأرصدة الحالية للحساب. يتم ترخيص جميع هذه الحسابات باستخدام المفتاح العام/المفتاح الخاص، لذا يجب على المستخدمين لا يزال استخدام المفتاح السري لتوقيع بعض المحتوى من أجل إجراء معاملات خارج السلسلة. تسمح هذا الجزء من الهيكل للمستخدمين بالخروج في أي وقت دون الحاجة إلى إذن، فقط من خلال إثبات المعاملة أن حسابهم هو جزء من شجرة Merkle، بحيث يمكنهم الخروج من Rollup من دون الحاجة إلى إذن من المشغل.

يجب على مشغل Rollup تضمين ZKP في المعاملة لتحديث جذر merkle لرصيد الحساب داخل السلسلة أثناء إتمام المعاملة خارج السلسلة. إذا لم يتم تضمين هذا ZKP ، فإن المعاملة غير صالحة ولا يمكن تضمينها في الكتلة. يسمح هذا البرهان للأشخاص بالتحقق مما إذا كانت جميع التغييرات على رصيد الحساب خارج السلسلة معتمدة بشكل صحيح من قبل صاحب الحساب ، وما إذا كان المشغل لم يقم بتحديث الرصيد بشكل خبيث لسرقة أموال المستخدمين أو إعادة توزيعها بشكل غير أمين إلى مستخدمين آخرين.

المشكلة هي، إذا تم نشر جذر شجرة Merkle فقط في السلسلة، فكيف يمكن للمستخدمين وضع فروعهم في الشجرة بحيث يتمكنون من الخروج في أي وقت يرغبون فيه دون الحاجة إلى إذن؟

Rollup المناسب

في Rollup المناسب، يتم وضع المعلومات مباشرة في سلسلة الكتل كلما تم تأكيد صفقات خارج السلسلة جديدة وتغيرت حالة الحساب في Rollup. ليس الشجرة بأكملها، حيث أن هذا سيكون مجنونًا، ولكن المعلومات اللازمة لإعادة بناء الشجرة. في تنفيذ بسيط، سوف تحتوي ملخصات جميع الحسابات الحالية في Rollup على الرصيد، وسيتم إضافة الحسابات فقط في صفقات Rollup المحدثة.

في التنفيذ الأكثر تقدماً، استخدام الفروق في الرصيد. هذا في جوهره يعني ملخصاً للحسابات التي زادت أو تناقصت فيها الأموال خلال عملية التحديث. هذا يجعل كل تحديث للRollup يحتوي فقط على تغييرات في الرصيد الحالي للحسابات. بعد ذلك، يمكن للمستخدم ببساطة مسح السلسلة و “القيام بالحسابات” من بداية الRollup للوصول إلى الحالة الحالية لرصيد الحسابات، مما يتيح لهم إعادة بناء شجرة العمق الحالي للرصيد.

هذا يمكن أن يوفر الكثير من النفقات ومساحة الكتلة (وبالتالي توفير الأموال)، مع السماح للمستخدمين بضمان الوصول إلى المعلومات اللازمة للخروج الأحادي الاتجاه. تتطلب قواعد ال rollup تضمين هذه البيانات في ال rollup الرسمي الذي يُقدم للمستخدمين باستخدام سلسلة الكتل، حيث يعتبر أي صفقة لا تحتوي على ملخص الحساب أو الفروقات الحسابية صفقة غير صالحة.

صلاحية

طريقة أخرى لمعالجة مشكلة توفر بيانات سحب المستخدم هي وضع البيانات في مكان آخر خارج سلسلة الكتل. وهذا يثير مشاكل دقيقة حيث يتعين على رول أب التأكد من توفر البيانات في مكان آخر. تستخدم سلاسل الكتل الأخرى تقليديًا لهذا الغرض ، والتي صممت خصيصًا كطبقة توفر بيانات النظام مثل رول أب.

هذا يؤدي إلى مأزق قوي لضمان الأمان. عندما يتم نشر البيانات مباشرة على سلسلة كتل بيتكوين، يمكن لقواعد الإجماع أن تضمن صحتها تمامًا. ومع ذلك، عندما يتم نشرها على أنظمة خارجية، فإن أفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من SPV البرهان، أي أن البيانات تم نشرها على نظام آخر.

هذا يتطلب إثبات أن البيانات موجودة في داخل السلسلة الأخرى، وهذا في النهاية مشكلة آلة أوراكل. سلسلة بيتكوين لا يمكنها التحقق بشكل كامل من أي شيء ما عدا ما يحدث في كتلتها الخاصة داخل السلسلة، الأفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من ZKP. ومع ذلك، لا يمكن لـ ZKP التحقق مما إذا تم بث كتلة تحتوي على بيانات rollup بعد توليدها بالفعل على العلن. لا يمكنها التحقق مما إذا تمت مشاركة المعلومات الخارجية على الفعل للجميع.

هذا فتح الباب أمام هجمات الاحتجاز البيانات ، حيث يتم إنشاء التزامات بالبيانات المنشورة واستخدامها في تعزيز الرول أب ، ولكن البيانات ليست فعلاً متاحة. وهذا يؤدي إلى عدم قدرة المستخدمين على سحب الأموال. الحل الوحيد الحقيقي هو الاعتماد بشكل كامل على قيمة وهيكل التحفيز لأنظمة أخرى بخلاف بيتكوين.

معضلة

هذا يواجه Rollup مأزقًا. عندما يتعلق الأمر بمشكلة توفر البيانات ، فإن هناك خيار ثنائي لنشر البيانات إما على سلسلة كتل BTC أو في مكان آخر. يؤثر هذا الاختيار بشكل كبير على أمان Rollup وسيادتها وقابليتها للتوسع.

من جهة، استخدام سلسلة بيتكوين الكتلية كطبقة للبيانات المتاحة يضع حدًا صارمًا لقابلية توسع رولأب. الفضاء الكتلي محدود، وهذا يضع حدًا لعدد الرول أب التي يمكن أن تكون موجودة في الوقت نفسه، وكذلك عدد المعاملات التي يمكن معالجتها خارج السلسلة في جميع الرول أب. يتطلب تحديث رول أب في كل مرة تغيير رصيد الحسابات التي تناسب تناسبًا مع الفضاء الكتلي المتاح. يسمح نظرية المعلومات بضغط البيانات فقط إلى حد معين، ولا يوجد مزيد من إمكانيات التوسع في هذه النقطة.

من ناحية أخرى ، ستزيل استخدام طبقات مختلفة لتحقيق توفر البيانات الفوائد القابلة للتوسعة الحد الأقصى ، ولكنها تثير أيضًا مشكلات أمان وسيادة جديدة. في Rollup الذي يستخدم BTC لتحقيق توفر البيانات ، فإنه إذا كان من الضروري أن يقوم المستخدم بإستخراج البيانات التي لم يتم نشرها تلقائيًا على سلسلة الكتل ، فلن يتم تغيير حالة Rollup. باستخدام Validiums ، يتوقف هذا التأكيد تمامًا على قدرة النظام الخارجي المستخدم على مقاومة الغش وإخفاء البيانات.

الآن، يمكن لأي منتج للكتلة على نظام توافر البيانات الخارجية اختطاف أموال مستخدمي BTCRollup عن طريق إنتاج كتلة بدلاً من بث الكتلة الفعلية لجعل البيانات متاحة.

لذا، إذا تمكنا حقًا من تحقيق Rollup المثالي على BTC وتمكين سحب المستخدم من جهة واحدة بشكل حقيقي، ماذا سيحدث؟