تفسير مشروع رأس Ethereum zkRollup اقترح Taiko حلا جديدا للتوسع: مجموعة التحديثات الأساسية المثيرة للجدل (BCR)

تقدم عمليات التجميع المثيرة للجدل حلا وسطا يسمح لسلاسل التطبيقات بالبدء بتكوين أكثر اقتصادا مع الحفاظ على المرونة لتعزيز التدابير الأمنية بشكل تدريجي دون إجراء تغييرات كبيرة على البنية التحتية الحالية.

** العنوان الأصلي: “**** مجموعة التحديثات القابلة للتنافس (BCR): تصميم تراكمي قابل للتكوين ومتعدد الإثبات ****”

** تأليف: دانيال وانغ **

** تجميع: بلوكبيتس **

• ملاحظة المحرر: كتبه المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Taiko Daniel Wang ، يتعمق هذا المقال في بنية تعتمد على Rollup المثير للجدل (BCR) ، وهو تصميم مبتكر ل Ethereum Rollup. لا تحلل المقالة مزايا وعيوب BCR فحسب ، بل تشرح أيضا كيف يمكن أن تصبح إطار التصميم الأكثر مثالية ل Ethereum Rollup. كما قدم المؤسس المشارك ل Ethereum Vitalik Buterin مناقشة متعمقة للمفاهيم المتعلقة ب BCR في حدث Twitter Space تحت عنوان هذا الشهر ، مما يؤكد بشكل أكبر على توقيت هذه الأفكار وأهميتها. *

ما الذي يجعل تايكو فريدة من نوعها

أولا ، دعنا نفهم ما يميز Taiko عن منافسيها:

• بدون إذن واللامركزية: تايكو هو مجموعة أساسية ، وهي الأولى من نوعها بين المنافسين. لا يحتوي على جهاز تسلسل مركزي ويعتمد بدلا من ذلك على مدققي Ethereum لفرز المعاملات والكتل.
• تجربة مطور خالية من الاحتكاك: تستخدم Taiko مكافئ Ethereum ZK-EVM (النوع 1 ZK-EVM) لتحقيق التوافق على مستوى التنفيذ مع Ethereum ، مما يوفر بشكل أساسي “Ethereum على نطاق واسع”.
• قابلة للتكوين بدرجة عالية ومقاومة للمستقبل: كمجموعة مثيرة للجدل ، تسمح Taiko لسلاسل التطبيقات بتحديد أنظمة الإثبات الخاصة بها واعتماد إثباتات أحدث وأكثر كفاءة للصلاحية مع تقدم التكنولوجيا ، دون الحاجة إلى تعديل بروتوكول Taiko الأساسي.

الآن ، دعنا نستكشف لماذا من المنطقي أن تتبنى تايكو آلية نزاع.

مصداقية البرهان

"لا يمكن أن يكون 34,469 سطرا من التعليمات البرمجية خاليا من الأخطاء إلى الأبد. —فيتاليك بوتيرين على رمز ZK-EVM

الاعتبار الرئيسي لتايكو لاعتماد هيكل تراكمي مثير للجدل ومتعدد الأدلة هو الشك المعقول في أن إثبات المعرفة الصفرية (ZKP) لا يمكن أن يكون خاطئا. بالنظر إلى أن تعقيد البرامج غالبا ما يزيد من احتمالية وجود نقاط ضعف - كما هو موضح في OpenSSL’s Heartbleed (2014) والإهمال الجسيم لنواة Linux (2003) ، والذي لم يتم اكتشافه لفترات طويلة من الزمن ، تتخذ Taiko نهجا حذرا.

كتقنية سريعة الحركة ، فإن ZKP عرضة للخطأ. يمكن أن تتحمل عمليات التجميع المركزية بعض المخاطر ، لكن Taiko لا تستطيع ذلك. تلتزم تايكو باللامركزية الكاملة وبدون إذن وتتطلع إلى التخلي عن السيطرة على شبكة تايكو في المستقبل. لذلك ، كان افتراض التصميم الأولي ل Taiko هو أن أي دليل يمكن أن يشكل خطرا على السلامة في غياب سنوات من الممارسة المثبتة. لهذا السبب تحتاج تايكو إلى آلية نزاع.

مجموعة التحديثات الأساسية القابلة للنقاش (BCR)

الإظهار الأساسي القابل للتنافس هو نوع من الإظهار له خصائص مثيرة للجدل ويستخدم الترتيب الأساسي. لتوضيح كيفية عمل النزاعات ضمن إطار عمل Taiko ، ضع في اعتبارك الأمثلة التالية:

• تقترح أليس كتلة جديدة.
• يقدم بوب دليلا على انتقالات الحالة H1 → H2 ، حيث H1 هي التجزئة الأصلية ،

H2 هي تجزئة الكتلة الجديدة. وضع بوب هامش صلاحية قدره 10000 TKO. ثم ذهب دليله إلى فترة تهدئة.

• انتقال الحالة المقترح من بوب والشهادة المصاحبة له مرئية للجمهور.
• لاحظت سيندي أن تحويل بوب كان خاطئا واعتقدت أنه يجب أن يكون H1 → H3 بدلا من H1 → H2. تحدت سيندي دليل بوب من خلال تقديم هامش نزاع TKO البالغ 10000 خلال فترة التهدئة ، لكنها لم تقدم دليلا بديلا أو تشير بوضوح إلى التحويل الصحيح.

هذا التحويل المثير للجدل ينتظر الآن دليلا جديدا أعلى مستوى. ستتاح الفرصة لبوب وأي جهة تصديق أخرى لتقديم هذا الإثبات.

السيناريو 1:

• قدم ديفيد دليلا من المستوى 3 على H1 → H2 ، مؤكدا ادعاءات بوب الأصلية. يكافأ ديفيد ب 2,500 TKO ليصبح مصدقا حاليا ويدفع هامش صلاحية قدره 20,000 TKO.
• خسرت سيندي هامش نزاعها بالكامل.
• يتلقى بوب هامش صلاحية TKO 10,000 ومكافأة TKO 2,500.
• برهان ديفيد يبدأ فترة تهدئة جديدة.

السيناريو 2:

• قدم ديفيد دليلا من المستوى 3 على H1 → H4 يوضح أن تحويل بوب كان خاطئا. حصل ديفيد على 2500 TKO وحصل على مكانه بهامش صلاحية قدره 20000 TKO.
• تستعيد سيندي هامش النزاع البالغ 10,000 TKO ومكافأة إضافية قدرها 2,500 TKO.
• تمت مصادرة هامش صلاحية بوب.
• تبدأ فترة تهدئة جديدة وتستخدم للتحقق من البراهين الجديدة.

يتطلب كل دليل في Taiko باستثناء الطبقة العليا من prover الأصلي دفع هامش صلاحية في Taiko Tokens. يدخل هذا الإثبات نافذة تهدئة يمكن خلالها الاعتراض عليه من قبل الآخرين ، الذين لا يحتاجون إلى تقديم أي دليل على الاحتيال / الصلاحية ، ولكن يجب عليهم دفع هامش نزاع في Taiko Tokens. إذا كان هناك نزاع ، يلزم وجود مستوى أعلى من التصديق لحل النزاع قبل التحقق من الكتلة.

• إذا فاز المتسابق: يسحب المتسابق الهامش المتنازع عليه ويحصل على 1/4 من هامش صلاحية الوكيل الأصلي. يتلقى الحكم الجديد 1/4 من هامش صلاحية الحكم الأصلي كرسوم إثبات ، ويتم مصادرة 1/2 المتبقية.
• إذا فاز المحترف الأصلي: يسحب المحترف الأصلي هامش الصلاحية ويتلقى 1/4 من الهامش المتنازع عليه كمكافأة. يتلقى المصدق الجديد (ربما جهة التصديق الأصلية) 1/4 من الهامش المتنازع عليه ، ويتم مصادرة 1/2 المتبقية.

يجب على البروفير الجديد أيضا دفع هامش صلاحية وفقا لقواعد الطبقة الجديدة ، ما لم تقدم أعلى مستوى من الإثبات (في هذه الحالة يعتبر انتقال الحالة نهائيا ولا يسمح بأي طعن آخر).

تجدر الإشارة إلى أن لعبة النزاع / الإثبات تفترض تجزئة الكتلة الأصلية الصحيحة. إذا كانت تجزئة الكتلة الأصلية غير صحيحة ، فلن يتم استخدام التحويل الفائز للتحقق من صحة الكتلة ، وسيفقد المحترف هامش صلاحيته تماما.

تعمل الحجج والبراهين المتكررة على إطالة الوقت المستغرق للتحقق من صحة الكتلة. تقدم كل جولة جديدة نافذة التحقق والتهدئة الخاصة بها. ومع ذلك ، نظرا لأن النزاعات تنطوي على مصالح اقتصادية وأن خسائر الخاسر حاسمة ، فمن غير المرجح أن تحدث بشكل متكرر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هامش الصلاحية والنزاع للبراهين ذات المستوى الأعلى أكبر بكثير من البراهين ذات المستوى الأدنى. مع تقدم اللعبة عدة جولات ، ترتفع التكاليف المرتبطة بها بشكل كبير ، مما يزيد من تثبيط الحجج التي لا طائل من ورائها.

أحد العيوب المحتملة لهذا التصميم هو أنه لا يشجع اقتصاديا على تقديم أدلة غير صالحة ولكن يمكن التحقق منها ، مما يجعل العثور على نقاط الضعف أكثر صعوبة. ومع ذلك ، قد يتساءل المرء عما إذا كان من الحكمة استخدام Blockchain بالكامل كحافز للعثور على نقاط الضعف. ويمكن استخدام آليات أخرى للتشجيع على الإبلاغ عن أوجه الضعف هذه. على سبيل المثال ، قد يكون تقديم مكافآت جيدة لأولئك الذين يحددون أدلة غير صالحة ولكن يمكن التحقق منها طريقة أفضل من تعريض أصول المستخدم للخطر.

نظام مصادقة متعدد العوامل

يعد التحقق متعدد العوامل سمة أساسية لبنية BCR الخاصة ب Taiko ، مما يسمح لكل مستوى باستخدام نظام التصديق الخاص به. في حين أن تصنيف هذه الأنظمة حسب المصداقية قد يبدو ذاتيا ، فمن الممكن نظريا بناء براهين أكثر موثوقية من الأنظمة الأخرى.

على سبيل المثال ، يمكن ل Taiko إنشاء مدقق شامل C ، والذي يجمع بين إثباتات مدققي A و B. يعتبر C أن انتقال الحالة لا يتم إثباته إلا عندما يثبت كل من A و B أن الانتقال صحيح. في حين أن هذا يزيد من التكاليف ، فإنه يعزز أيضا الأمن. أحد قيود هذا النهج هو أن البراهين الاصطناعية من النوع C تعتمد على التوليد الناجح للبراهين الفرعية من A و B. إذا كان هناك خطأ في A أو B ، فسيكون من الصعب إنشاء دليل موثوق من النوع C.

في الممارسة العملية ، غالبا ما يتم تكوين مستويات المصادقة متعددة العوامل بشكل شخصي. على سبيل المثال ، من المعقول افتراض أن مدققي SGX أكثر جدارة بالثقة من المدققين المتفائلين الذين يفتقرون إلى الأدلة الفعلية. يمكن القول إن مدققي ZK أكثر أمانا من مدققي SGX ، ويحتل مدققو SGX + ZK الهجين مرتبة أعلى.

إذا أثبت نظام التصديق ZK في النهاية أنه آمن عالميا ، فيمكن تكوين مجموعة قابلة للتنافس لاستخدام هذا المستوى الفردي ، والانتقال بشكل فعال إلى مجموعة ZK القديمة غير القابلة للجدل.

في سياق تصميم Taiko التراكمي المثير للجدل ، فإن التحقق من الصحة متعدد العوامل له وظيفة مزدوجة: عموديا ، يدعم بنية قائمة على الطبقة ، وأفقيا ، يسمح بدمج العديد من المدققين الفرعيين في مدقق اصطناعي مع احتمال منخفض للإيجابيات الخاطئة.

توفر المدقق

أحد العيوب المحتملة في تصميم الجدل هو عدم وجود مدققين نشطين رفيعي المستوى ، خاصة عندما يكون الجدل نادرا. للحفاظ على مجموعة متاحة من المدققين المتقدمين ، قدمت Taiko آلية تقوم بشكل عشوائي بتعيين الحد الأدنى المطلوب لكل كتلة جديدة. تتناسب الكتلة عكسيا مع التسلسل الهرمي لهذا المستوى ؛ على سبيل المثال ، قد تتطلب 5٪ فقط من الكتل SGX + ZKP ، بينما تتطلب 20٪ ZKP ، ومعظم الباقي يتطلب SGX فقط. هذا يضمن أن ZK provers لديهم دائما وظيفة ، مما يبقيهم مشاركين ومربحين.

بالنسبة إلى عمليات التجميع القابلة للجدل ، فإن ناقل الهجوم هو تقديم براهين كثيفة رأس المال بهدف استنفاد موارد الإثبات عالية المستوى. على الرغم من أن مثل هذا الهجوم قد يبطئ وضع اللمسات الأخيرة على الكتلة ومعدل الاقتراح ، فمن غير المرجح أن يهدد الأمن العام للسلسلة. وذلك لأن عقد المجتمع يمكنها بشكل جماعي الطعن في البراهين غير الصالحة عن طريق وضع هوامش متنازع عليها. الأهم من ذلك ، لا يحتاج المتنازعون إلى تقديم أي دليل بأنفسهم ، بينما يجب على المهاجمين تقديم أدلة يمكن التحقق منها على السلسلة لكل كتلة. يمكن أن يكون إنشاء أدلة خاطئة ولكن يمكن التحقق منها أكثر صعوبة وأقل فعالية من حيث التكلفة من إنشاء البراهين الصحيحة.

إذا كانت هناك حاجة فجأة إلى دليل أعلى مستوى ، فإن الحوافز المالية تجذب مدققين جدد. على وجه التحديد ، قد يكون تلقي 1/4 من هامش الصلاحية والنزاع أكثر ربحية من رسوم الإثبات العادية. على سبيل المثال ، نظرا للمخاطر المالية الأكبر التي ينطوي عليها الأمر ، قد يتحول مدققو ZK الذين يعملون عبر منصات متعددة إلى معالجة كتل مربحة للغاية.

تعديلات التكوين الديناميكي

تتمثل إحدى مزايا تصميم Taiko القابل للجدل في قدرته على التكيف. مع انخفاض تكلفة التصديق عالي المستوى ، يمكن للنظام ضبط نسبة الكتلة التي تتطلب مصادقة ZK ديناميكيا دون التأثير على الكتلة الحالية أو طلب ترقيات البروتوكول.

على سبيل المثال ، يمكن أن تبدأ الحالة القصوى ببراهين متفائلة بنسبة 100٪ ثم التبديل أو الانتقال تدريجيا إلى براهين ZK بنسبة 100٪ المطلوبة لتقليل وقت الانتهاء على السلسلة. يسمح ذلك بتوسيع نطاق عمليات التجميع أو L2 أو L3 المبنية على مكدس Taiko بالتطور من تقنيات مثل Optimistic Rollup إلى ZK-Rollup ، مما يوفر مرونة هائلة في تحسين الحوافز الأمنية والاقتصادية.

مقايضات التكلفة مقابل الأمن

في عالم تكنولوجيا التجميع ، تكون المخاوف بشأن تأثير نظرية الألعاب مفهومة. ومع ذلك ، فإن إدخال طبقة نزاع لا يعني بالضرورة أن التراكمات يتم إسقاطها في الأمان. لا يوجد فرق في الأمان بين مجموعة التحديثات التقليدية التي تستخدم موفر ZK ثابت ومجموعة التحديثات المثيرة للجدل التي تستخدم نفس المدقق مثل الطبقة الأساسية.

يوفر ZK-Rollup أمانا أكبر ، ولكن على المدى القصير ، قد لا تكون التكاليف المرتبطة مستدامة للتطبيقات التي تضم ملايين المستخدمين يوميا. كما يقول فيتاليك ، "إذا كان المستخدم قد دفع سابقا 1 دولار ، لكان من الأسهل الدفع مقابل 0.10 دولار. 」

على مدى السنوات القليلة المقبلة ، ستظل معظم ZK-Rollups غير عملية من الناحية المالية لسلاسل التطبيقات ذات الحجم الكبير. في مواجهة هذا الموقف ، قد تعطي العديد من سلاسل التطبيقات الأولوية لكفاءة التكلفة على الأمان المحسن. حتى إذا كان من المتوقع أن تنخفض تكاليف إثبات ZK ، فقد لا يكون هذا كافيا لإغراء سلاسل التطبيقات للتبديل الكامل من حل أكثر اقتصادا ولكنه مركزي إلى ZK-Rollup.

تقدم عمليات التجميع المثيرة للجدل حلا وسطا يسمح لسلاسل التطبيقات بالبدء بتكوين أكثر اقتصادا مع الحفاظ على المرونة لتعزيز التدابير الأمنية بشكل تدريجي دون إجراء تغييرات كبيرة على البنية التحتية الحالية.

مدققو الوصي

مدققو الوصي هم Multisigers الذين يعملون بشكل جماعي كمستويات عليا من التسلسل الهرمي للتصديق للسنوات القليلة الأولى بعد الإطلاق. الغرض المحدد من هؤلاء المدققين الأوصياء هو العمل كشبكة أمان لمعالجة نقاط الضعف في المرحلة المبكرة من نظام التصديق. الأهم من ذلك ، أن هؤلاء المدققين الخفيين موجودون خارج البروتوكول الأساسي ويمكن إزالتهم من تكوين التصديق الهرمي. لا يمكنهم التأثير على ترتيب المعاملات أو الكتل. مع نضوج النظام وإثبات المدققين الآخرين موثوقيتهم ، يمكن التخلص التدريجي من أدوار الوصي هذه.

في حين أن الآليات البديلة مثل تصويت DAO يمكنها إدارة المدققين المعيبين ، فإن هذا النهج يتطلب نافذة تهدئة أطول لإكمال عملية الحوكمة. هذا غير مناسب لمعالجة نقاط الضعف الحرجة بسرعة ، على عكس إضافة أو إزالة الميزات ، والتي يمكن أن تصمد أمام عملية حوكمة اللامركزية الأطول.

في المراحل الأولى من نشر مجموعة التحديثات ، لا سيما في السعي لتحقيق هدف اللامركزية ، يعد المدققون الوصي أمرا بالغ الأهمية. على عكس عمليات التجميع المركزية ، حيث يمكن تعليق السلسلة أو تغييرها من قبل مسؤوليها ، يوفر مدققو الوصي طبقة من الأمان يمكنها معالجة الأخطاء أو نقاط الضعف دون تعطيل طبيعة اللامركزية للشبكة.

شبكة الاختبار التالية

تعمل Taiko حاليا على ضبط التصميم الجديد وقاعدة بيانات عقد Rollup. عند اكتماله ، سيتم نشر هذا كشبكة اختبار Alpha-6 من Taiko مع نظام تصديق من أربع طبقات. تمثل النسب المئوية في الرسم البياني التالي احتمال أن تحتاج الكتلة إلى طبقة معينة كأدنى مستوى إثبات لها.

في A6 Testnet القادمة ، ستعتمد Taiko فترة تهدئة لمدة 24 ساعة لجميع المستويات.

أخيرا ، الهدف الرئيسي ل Taiko هو أن تجمع عمليات التجميع القابلة للجدل بين مزايا Optimistic Rollups و ZK-Rollups. إذا كنت مهتما بالتطبيق العملي لهذا التصميم المبتكر ، فيمكنك الانضمام إلى مجتمع Taiko لمزيد من التحديثات.