مجلة بيتكوين: ما هي المشاكل التي تواجه Rollup؟

مصدر: مجلة بيتكوين. ترجمة: وو زو، 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.

كانت هذه الأنظمة في الأصل تعمل على منصات مثل إيثريوم وغيرها من الأنظمة المكتملة الجولة، ولكن تم تحويل التركيز مؤخرًا إلى نقلها إلى سلسلة كتل قائمة على UTXO (مثل بيتكوين). لا يهدف هذا المقال إلى مناقشة الوضع الحالي للتنفيذ على بيتكوين، بل يهدف إلى مناقشة القدرات المثلى المطلوبة التي تعتمد على قدرات غير مدعومة حاليًا في بيتكوين، وهي القدرة على التحقق من الدليل بدون معرفة مباشرة (ZKP) على بيتكوين.

يتكون تركيب Roll الأساسي من الآتي: يحتفظ حساب واحد (يُعرف في BTC باسم UTXO) بأرصدة جميع المستخدمين في Rollup. يحتوي هذا UTXO على التزام يأخذ شكل جذر Merkle في شكل شجرة Merkle، يتعهد بأن جميع الأرصدة الحالية للحساب في Rollup موجودة. يتم توثيق جميع هذه الحسابات باستخدام مفتاح عام/مفتاح خاص، وبالتالي يجب على المستخدمين استخدام المفتاح السري لتوقيع بعض المحتويات من أجل إجراء الصرف خارج السلسلة. تسمح هذا الجزء من الهيكل للمستخدمين بمغادرة Rollup في أي وقت دون الحاجة إلى إذن، بمجرد تقديم تحليل للمعاملات يثبت أن حسابهم هو جزء من شجرة Merkle، يمكنهم الخروج من Rollup من دون الحاجة إلى إذن مشغل النظام.

يجب على مشغلي ال Rollup تضمين ZKP في المعاملة من أجل تحديث رصيد الحساب داخل السلسلة خلال عملية إتمام معاملة خارج السلسلة، وإذا لم يكن هناك ZKP، فإن المعاملة ستكون غير صالحة وبالتالي لا يمكن تضمينها في سلسلة الكتل. يتيح هذا البرهان للأشخاص التحقق مما إذا كانت جميع التغييرات في رصيد الحساب خارج السلسلة قد تمت بتفويض صحيح من صاحب الحساب، وما إذا كان المشغل يقوم بتحديث الرصيد بدون نية خبيثة لسرقة أموال المستخدمين أو إعادة توزيعها بشكل غير صادق للمستخدمين الآخرين.

المشكلة هي، إذا تم نشر جذر شجرة ميركل فقط في السلسلة، كيف يمكن للمستخدمين وضع فروعهم في الشجرة لكي يتمكنوا من الخروج في أي وقت يرغبون فيه دون الحاجة إلى إذن؟

Rollup المناسب

في Rollup المناسبة ، يتم وضع المعلومات مباشرة في سلسلة الكتل عند تأكيد كل صفقة جديدة خارج السلسلة وتغير حالة حساب Rollup. ليس الشجرة بأكملها ، لأن ذلك سيكون سخيفًا ، ولكن المعلومات المطلوبة لإعادة بناء الشجرة. في تنفيذ بسيط ، ستحتوي ملخصات جميع الحسابات الحالية في Rollup على الرصيد ، ويتم إضافة الحسابات فقط في صفقات Rollup المحدثة.

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 المصاريف 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 يقدمه السلسلة الكتلية للمستخدمين، حيث يُعتبر أن المعاملات التي لا تحتوي على ملخص الحساب أو الفروق الحسابية غير صالحة.

صلاحية

طريقة أخرى لمعالجة مشكلة توافر بيانات سحب المستخدمين هي وضع البيانات في مكان آخر خارج سلسلة الكتل. هذا يقدم مشكلة دقيقة، حيث يتعين لا يزال على rollup ضمان توافر البيانات في مكان آخر. تقليدياً، تستخدم سلاسل كتل أخرى لهذا الغرض، مصممة خصيصاً كطبقة توافر البيانات لأنظمة مثل rollup.

هذا يؤدي إلى مأزق يتمتع بنفس مستوى الأمان. عندما يتم نشر البيانات مباشرة على سلسلة بيتكوين، يمكن لقواعد الإجماع ضمان صحتها تماما. ومع ذلك، عندما تكون قد تم نشرها على نظام خارجي، أفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من SPV البرهان، أي أن البيانات قد تم نشرها على نظام آخر.

هذا يتطلب إثبات أن البيانات موجودة ضمن داخل السلسلة الأخرى، وهذه في النهاية مشكلة آلة أوراكل. سلسلة بيتكوين لا يمكنها التحقق تمامًا من أي شيء يحدث خارج كتلتها داخل السلسلة، أفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من ZKP. ومع ذلك، لا يمكن لـ ZKP التحقق من ما إذا كانت الكتلة التي تحتوي على بيانات rollup تم بثها بشكل عام بعد إنشائها. لا يمكنها التحقق مما إذا كانت المعلومات الخارجية متاحة للجميع حقًا.

هذا فتح أبواب هجوم احتجاز البيانات، أي إنشاء التزامات بنشر البيانات واستخدامها لتعزيز rollup، ولكن البيانات ليست فعليا متاحة. وهذا يؤدي إلى عدم قدرة المستخدمين على سحب الأموال. الحل الوحيد الحقيقي هو الاعتماد تمامًا على قيمة وهيكل تحفيزي خارجي للبيتكوين.

التراجع والتقدم والإبقاء على الانقسام

هذا يواجه رول اب تحديًا. عندما يتعلق الأمر بمشكلة توفر البيانات ، فإنه يوجد ببساطة اختيار ثنائي لنشر البيانات على سلسلة بتكوين أو في مكان آخر. هذا الاختيار له تأثير كبير على أمان رول اب وسيادته وقابليته للتوسع.

من جهة، استخدام بيتكوين كتلة السلسلة كطبقة لتوافر البيانات سيحد من قدرة rollup القابلة للتوسع بإعداد حد أقصى صارم. الفضاء الكتلي محدود، مما يحدد حدًا لعدد rollup الموجودة في وقت واحد وإجمالي عدد المعاملات التي يمكن معالجتها خارج السلسلة. كل تحديث rollup يتطلب مساحة كتلية تتناسب مع عدد الحسابات التي تغيرت الرصيد فيها منذ التحديث السابق. يسمح نظرية المعلومات فقط بضغط البيانات إلى درجة معينة، وفي هذه النقطة، لا يوجد مزيد من إمكانيات التوسع.

من ناحية أخرى ، يؤدي استخدام طبقات مختلفة لتحقيق قابلية الاستخدامية إلى القضاء على الحد الأقصى الصلب لفوائد التوسع ، ولكنه يشير أيضًا إلى مشاكل جديدة في الأمان والسيادة. في Rollup الذي يستخدم BTC لتحقيق قابلية الاستخدامية للبيانات ، فإن حالة Rollup لن يتغير إذا لم يتم نشر البيانات التي يحتاجها المستخدم للاستخراج تلقائيًا على سلسلة الكتل. مع استخدام Validiums ، يعتمد هذا الضمان بشكل كامل على قدرة النظام الخارجي المستخدم على مقاومة الغش وإخفاء البيانات.

الآن، أي من منتجي الكتل في نظام توفر البيانات الخارجية يمكنهم الآن اختطاف أموال مستخدمي BTCRollup عن طريق إنتاج كتلة بدلاً من بث الكتلة فعليًا، مما يجعل البيانات متاحة.

إذا تمكنا حقًا من تحقيق تنفيذ Rollup المثالي على BTC وتحقيق سحب المستخدم الأحادي الجانب ، فما هو النتيجة؟