مجلة بيتكوين: ما هي مشاكل Rollup؟

مصدر: مجلة بيتكوين. ترجمة: وو زو، مجلة الذهب المالية

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 الأصل تعمل على شبكة الأثيريوم وغيرها من الأنظمة اكتملت الجولة، ولكن مؤخرًا تم التركيز بشكل أساسي على نقلها إلى سلسلة كتل معتمدة على UTXO (مثل BTC). لا تهدف هذه المقالة إلى مناقشة الوضع الحالي للتنفيذ على BTC، ولكن لمناقشة القدرات المثلى لـ Rollup التي يسعى الناس إليها لفترة طويلة، والتي تعتمد على القدرات التي لا يدعمها BTC حاليًا، أي قدرته على التحقق من الدليل بدون معرفة (ZKP) مباشرة على BTC.

يتكون تصميم Roll الأساسي من العنصر الفردي للحساب (UTXO في BTC) الذي يحتفظ بأرصدة جميع المستخدمين في Rollup. يحتوي هذا UTXO على التزام يأخذ شكل جذر Merkle في شكل شجرة Merkle، مما يعني التزام جميع الأرصدة الحالية للحسابات في Rollup. يتم تخويل جميع هذه الحسابات باستخدام المفتاح العام/المفتاح الخاص، لذلك لا يزال على المستخدمين استخدام المفتاح السري لتوقيع بعض المحتويات لطلب السحب خارج السلسلة. تسمح هذه الجزء من الهيكل للمستخدمين بالخروج في أي وقت دون الحاجة إلى إذن، فقط من خلال تقديم دليل على أن حسابهم جزء من شجرة Merkle، يمكنهم الخروج من Rollup دون الحاجة إلى إذن المشغل.

يجب على مشغلي ال Rollup تضمين ZKP في المعاملات لتحديث رصيد الحساب داخل السلسلة أثناء إتمام عمليات التداول خارج السلسلة، وإذا لم يكن هناك ZKP، فإن المعاملة ستكون غير صالحة وبالتالي لا يمكن تضمينها في سلسلة الكتل. يسمح هذا البرهان للأشخاص بالتحقق مما إذا كانت جميع التغييرات على رصيد الحساب خارج السلسلة تمت بإذن صاحب الحساب بشكل صحيح، وما إذا كان المشغل قد قام بتحديث الرصيد بشكل غير مشروع لسرقة أموال المستخدمين أو توزيعها بشكل غير أمين للمستخدمين الآخرين.

المشكلة هي أنه إذا تم نشر جذر شجرة Merkle فقط في السلسلة، فإن المستخدمين يمكنهم عرضه والوصول إليه، فكيف يمكنهم وضع فروعهم في الشجرة حتى يتمكنوا من الخروج في أي وقت يشاءون دون الحاجة إلى إذن؟

Rollup المناسب

في Rollup المناسب، يتم وضع المعلومات مباشرة في سلسلة الكتل كلما تأكدت صفقة خارج السلسلة الجديدة وحدث تغيير في حالة الحساب في Rollup. ليس الشجرة بأكملها، لأن هذا سيكون مجنونًا، بل المعلومات المطلوبة لإعادة بناء الشجرة. في تنفيذ بسيط، سيحتوي ملخص كل الحسابات الموجودة في Rollup على الرصيد وسيتم إضافة الحساب فقط في صفقات Rollup التي تحدث تحديثًا.

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 التكاليف ومساحة الكتلة (وبالتالي توفير الأموال)، وفي الوقت نفسه يسمح للمستخدمين بضمان الوصول إلى المعلومات المطلوبة للخروج من جهة واحدة. يتطلب قواعد الـ rollup تضمين هذه البيانات في الـ rollup الرسمي المقدم من سلسلة الكتل التي توفرها للمستخدمين، حيث يُعتبر أي تداول لا يتضمن ملخص الحساب أو تغيير الحساب غير صالح.

صلاحية

طريقة أخرى لمعالجة مشكلة توفر بيانات سحب المستخدم هي وضع البيانات في مكان آخر خارج سلسلة الكتل. يثير هذا مشكلة دقيقة، حيث يجب على rollup التأكد من توفر البيانات في مكان آخر. تقليدياً، يُستخدم سلسلة الكتل الأخرى لهذا الغرض، وهي مصممة خصيصاً لتكون طبقة توفر البيانات لأنظمة مثل rollup.

هذا يؤدي إلى مأزق يتمتع فيه الأمان بنفس القوة. 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 دليل SPV، وهو أن البيانات قد تم نشرها على نظام آخر.

هذا يتطلب إثبات أن البيانات موجودة في داخل السلسلة الأخرى، وهذه في النهاية مشكلة آلة أوراكل. سلسلة كتل بيتكوين لا يمكنها التحقق تمامًا من أي شيء يحدث خارج سلسلتها الخاصة بالإضافة إلى ما يحدث داخل كتلتها. أفضل ما يمكنها فعله هو التحقق من ZKP. ومع ذلك، لا يمكن ل ZKP التحقق مما إذا كانت البيانات rollup التي تم إنشاؤها في الكتلة تم بثها حقًا علنًا بعد إنشائها. لا يمكنها التحقق مما إذا كانت المعلومات الخارجية قد تم نشرها حقًا للجميع.

فتحت هذه الهجمات على احتجاز البيانات الباب، أي إنشاء التزامات بالبيانات المنشورة واستخدامها في تعزيز rollup ، ولكن البيانات في الواقع غير متوفرة. هذا يؤدي إلى عدم قدرة المستخدمين على سحب الأموال. الحل الوحيد الحقيقي هو الاعتماد بشكل كامل على قيمة وهيكلية حافزة خارج بيتكوين.

ضائقة وحيرة

هذا يواجه رولوب بمأزق. عندما يتعلق الأمر بمشكلة توافر البيانات ، يوجد خيار ثنائي تقريبًا لنشر البيانات إما في سلسلة بتكوين أو في مكان آخر. هذا الاختيار له تأثير كبير على أمان رولوب وسيادته وقابليته للتوسع.

من جهة، سيضع استخدام سلسلة الكتل BTC كطبقة لإمكانية الوصول إلى البيانات حدًا صلبًا لقابلية توسيع rollup. فالمساحة الكتلية محدودة، مما يحدد حدًا لعدد ال rollup الذي يمكن أن يكون موجودًا في وقت واحد وإجمالي عدد المعاملات التي يمكن أن يتم تداولها خارج السلسلة. يتطلب تحديث كل rollup في كل مرة مساحة كتلية تتناسب مع عدد الحسابات التي تغيرت أرصدتها منذ آخر تحديث. يسمح نظرية المعلومات فقط بضغط البيانات إلى مدى معين، وفي هذه النقطة، لا يوجد مزيد من إمكانية التوسيع.

من ناحية أخرى، سيؤدي استخدام طبقات مختلفة لتحقيق توافر البيانات إلى القضاء على الحد الأقصى الصلب لفوائد التوسع، ولكنه يجلب أيضًا مشاكل جديدة في الأمان والسيادة. في Rollup الذي يستخدم BTC لتحقيق توافر البيانات، إذا لم يتم نشر البيانات التي يحتاجها المستخدم تلقائيًا على سلسلة الكتل، فإن حالة Rollup لن تتغير. باستخدام Validiums، تعتمد هذه الضمانات بشكل كامل على قدرة النظام الخارجي المستخدم على مقاومة الغش وإخفاء البيانات.

الآن ، أي منتج كتلة على نظام توافر البيانات الخارجي قادر على اختطاف أموال مستخدمي BTCRollup عن طريق إنتاج كتلة بدلا من بث تلك الكتلة فعليا لإتاحة البيانات.

إذا تمكنا حقًا من تحقيق Rollup المثالي على BTC وتمكين سحب الأموال من جانب واحد حقًا للمستخدمين، فماذا سيحدث؟