مجلة بيتكوين: ما هي المشاكل التي تواجه Rollup؟

مصدر: مجلة بيتكوين؛ ترجمة: Wu Zhu ، Jinse Finance

أصبحت عمليات التجميع مؤخرا محور تحجيم BTC ، لتصبح أول شيء “يسرق العرض” حقا من شبكة الإضاءة من حيث الاهتمام الأوسع. تم تصميم التراكمات لتكون طبقة ثانية لا تخضع لقيود أو قيود شبكة الإضاءة الأساسية السيولة، أي أن المستخدم النهائي يحتاج إلى شخص ما لتخصيص (أو “إقراض”) الأموال مقدما من أجل تلقي الأموال، أو يحتاج المسار الوسيط إلى رصيد قناة لتسهيل التدفق الكامل لمبلغ الدفع من المرسل إلى المستلم.

هذه الأنظمة كانت في البداية تعمل على شبكة الايثيريوم وغيرها من اكتملت الجولة، ولكن مؤخرًا تم التركيز بشكل رئيسي على نقلها إلى سلسلة كتل معتمدة على UTXO (مثل BTC). لا يهدف هذا المقال إلى مناقشة الوضع الحالي للتنفيذ على BTC، بل إلى مناقشة الوظائف المثلى لـ Rollup التي يسعى إليها الناس لفترة طويلة، والتي تعتمد على القدرات التي لا يدعمها BTC حاليًا، أي القدرة على التحقق مباشرة من الدليل بدون معرفة (ZKP) على BTC.

تتكون البنية الأساسية لـ RollUp من حساب واحد (UTXO في BTC) يحتوي على أرصدة جميع المستخدمين في Rollup. يحتوي هذا UTXO على التزام يتم تمثيله بشكل جذع (Merkle root) في شجرة Merkle، ويتعهد بأرصدة جميع الحسابات الحالية في Rollup. يتم تفويض جميع هذه الحسابات باستخدام المفتاح العام/المفتاح الخاص، لذا لا يزال يجب على المستخدمين استخدام المفتاح السري لتوقيع محتوى معين لإجراء المدفوعات خارج السلسلة. تتيح هذه الجزء من الهيكل للمستخدمين المغادرة في أي وقت دون الحاجة إلى إذن، حيث يمكنهم الخروج من Rollup من خلال تقديم دليل على أن حسابهم هو جزء من شجرة Merkle، وبالتالي يتمكنون من الخروج من Rollup من تلقاء أنفسهم دون الحاجة إلى إذن من المشغل.

يجب على مشغلي Rollup تضمين ZKP في المعاملات لتحديث جذر الـ merkle لأرصدة الحساب داخل السلسلة أثناء إكمال المعاملات خارج السلسلة. إذا لم يكن هناك ZKP ، فإن المعاملة ستكون غير صالحة ولا يمكن تضمينها في كتلة السلسلة. يتيح هذا البرهان للأشخاص التحقق مما إذا كانت جميع التغييرات في أرصدة الحساب خارج السلسلة قد تمت بموافقة صحيحة من صاحب الحساب ومما إذا كان المشغل قد حدث الأرصدة بنية خبيثة لسرقة أموال المستخدمين أو توزيعها بشكل غير أمين للمستخدمين الآخرين.

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

Rollup المناسب

في Rollup المناسب، يتم وضع المعلومات مباشرة في سلسلة الكتل في كل مرة يتم تأكيد صفقة جديدة خارج السلسلة وتتغير حالة الحساب Rollup. ليس الشجرة كلها، لأن ذلك سيكون سخيفًا جدًا، بل المعلومات المطلوبة لإعادة بناء الشجرة. في تنفيذ بسيط، ستحتوي ملخصات جميع الحسابات الحالية في Rollup على الرصيد، ويتم إضافة الحسابات فقط في صفقات Rollup التحديثية.

في التطبيقات الأكثر تقدما ، يتم استخدام فروق التوازن. هذا هو في الأساس ملخص للحساب الذي زاد أو نقص الأموال أثناء عملية التحديث. هذا يجعل كل تحديث تراكمي يحتوي فقط على تغييرات رصيد الحساب التي تحدث. يمكن للمستخدم بعد ذلك ببساطة مسح السلسلة و “إجراء الحساب” من بداية الإظهار للوصول إلى الحالة الحالية لرصيد الحساب ، مما يسمح له بإعادة بناء شجرة Merkle للرصيد الحالي.

هذا يمكن أن يوفر الكثير من النفقات ومساحة الكتل (وبالتالي توفير الأموال)، مع السماح للمستخدمين بضمان الوصول إلى المعلومات المطلوبة للخروج الأحادي الاتجاه. تتطلب قواعد rollup تضمين هذه البيانات في rollup الرسمي الذي يتم توفيره للمستخدمين من خلال سلسلة الكتل، حيث يُعتبر أي تداول يفتقر إلى ملخص الحساب أو الفروقات الحسابية كتداول غير صالح.

صلاحية

طريقة أخرى لمعالجة مشكلة توافر بيانات سحب المستخدم هي وضع البيانات في مكان آخر خارج سلسلة الكتل. هذا يقدم مشكلة دقيقة حيث يجب على rollup التأكد بشكل قاطع من توافر البيانات في مكان آخر. تقليدياً، تُستخدم سلاسل الكتل الأخرى لهذا الغرض، حيث تم تصميمها خصيصًا كطبقة توافر البيانات لأنظمة مثل rollup.

هذا يؤدي إلى حالة من الحيرة حيث يتم التأكد من الأمان بشكل قوي. عندما يتم نشر البيانات مباشرة على سلسلة كتل بيتكوين (BTC) ، يمكن أن تضمن قواعد الإجماع أنها صحيحة تمامًا. ومع ذلك ، عندما يتم نشرها على نظام خارجي ، فإن أفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من الإثبات البسيط (SPV) ، وهو أن البيانات قد نشرت بالفعل على نظام آخر.

هذا يتطلب بروف وجود البيانات في داخل السلسلة الأخرى، وهذه في النهاية مشكلة آلة الأوراق. سلسلة كتل البيتكوين لا تستطيع التحقق تمامًا من أي شيء يحدث خارج كتلتها الخاصة داخل السلسلة، أفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من ZKP. ومع ذلك، لا يمكن لـ ZKP التحقق مما إذا كانت البيانات الخاصة بـ rollup تم بثها علنًا بعد إنشائها بالفعل. لا يمكنها التحقق مما إذا كانت المعلومات الخارجية قد تمت بثها علنًا للجميع.

هذا فتح الباب أمام هجوم احتجاز البيانات، أي إنشاء التزامات بنشر البيانات واستخدامها للتقدم بطلب rollup، ولكن البيانات في الواقع غير متاحة. وهذا يؤدي إلى عدم قدرة المستخدمين على سحب الأموال. الحل الوحيد الحقيقي هو الاعتماد بشكل كامل على قيمة وهيكل التحفيز خارج BTC.

معضلة

هذا يجلب لـ rollup مأزقًا. عندما يتعلق الأمر بمشكلة توافر البيانات، فإن هناك خيار ثنائي أساسي بين نشر البيانات على سلسلة كتل BTC أو في مكان آخر. هذا الاختيار له تأثير كبير على أمان rollup وسيادته وكفاءته التوسعية.

من جهة، سيضع استخدام سلسلة الكتل BTC كطبقة لتوافر البيانات حدًا صلبًا لقابلية التوسع ل rollup. الفضاء الكتلي محدود، وهذا يضع حدًا لعدد ال rollup التي يمكن أن تكون موجودة في وقت واحد وإجمالي عدد المعاملات التي يمكن معالجتها خارج السلسلة. كل تحديث لل rollup يتطلب فضاء كتلي يتناسب مع عدد الحسابات التي تغيرت منذ آخر تحديث بالإضافة إلى احتياجات البيانات. نظرية المعلومات تسمح فقط بضغط البيانات إلى درجة معينة، وفي هذه النقطة، لا يوجد مزيد من إمكانيات التوسع.

من ناحية أخرى، استخدام طبقات مختلفة لتحقيق توفر البيانات يزيل الحد الأقصى الصلب لمكاسب التوسع، ولكنه يأتي أيضًا مع مشاكل جديدة في الأمان والسيادة. في Rollup الذي يستخدم BTC لتحقيق توفر البيانات، فإن حالة Rollup لن تتغير إذا لم يتم نشر البيانات التي يحتاجها المستخدم يدويًا على سلسلة الكتل. في Validiums، يتوقف هذا الضمان تمامًا على قدرة النظام الخارجي المستخدم على مقاومة الغش وإخفاء البيانات.

الآن، يمكن لأي منتج كتلة على نظام توفر البيانات الخارجية أن يختطف أموال مستخدمي BTCRollup عن طريق إنتاج كتلة بدلاً من بث الكتلة فعليًا، مما يجعل البيانات متاحة.

لذلك، إذا نجحنا حقًا في تحقيق تنفيذ Rollup المثالي على BTC، وتحقيق سحب المستخدمين من جهة واحدة فعليًا، ماذا سيحدث؟