ظهرت حلّان مثيران للاهتمام في طليعة تقنيات التوسع في الطبقة الثانية مع معاناة شبكة إيثريوم من قابلية التوسع: أوبتيميستيك رول آبز وزي كيه رول آبز. من خلال معالجة العمليات خارج السلسلة، تسعى هذه التطورات إلى تقليل الرسوم وزيادة القدرة الإنتاجية، مما يسهل ازدحام الشبكة الرئيسية لإيثريوم. تأثيرهما في مجال الطبقة الثانية ملحوظ نظرًا لأنهما يوفران عدة حلول لنفس المشكلة ويثيران النقاش بين المستثمرين والمطورين على حدٍ سواء.
تعرضت شبكة إيثريوم لضغط غير مسبوق مع ظهور التمويل الموزع (DeFi) والرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs). تظهر بيانات Etherscan أن متوسط أسعار الغاز ارتفعت في أوقات الطلب الشديد، لتصل أحيانًا إلى مستويات يجدها المستخدمون العاديون غير مقبولة. يؤكد هذا الحاجة الملحة إلى حلول توسع عقلانية.
"تُعتبر الرول آبز حاليًا الحل الوحيد للتوسع العديم الثقة لإيثريوم في المدى القصير إلى المتوسط، وربما حتى في المدى الطويل"، أكد الشريك المؤسس لإيثريوم فيتاليك بوتيرين في منشور على المدونة حول حلول الطبقة الثانية.
شَرَعَت هذه التوصية الرول آبز إلى الواجهة وهي الآن عنصر أساسي في خارطة طريق إيثريوم.
كلا من أوبتيميستيك رول آبز وزي كيه رول آبز يرسلان عدة معاملات معًا في دفعة واحدة إلى الشبكة الرئيسية لإيثريوم. ومع ذلك، يحققان الأمان والتحقق بطرق مختلفة إلى حد ما. يجب أن يفهم أصحاب المصلحة في بناء أو الاستثمار في نظام إيثريوم البيئي هذه الفروق أولاً.
تستكشف هذه الورقة آلية الرول آبز، وتلقي نظرة على الخصائص الخاصة لـ أوبتيميستيك رول آبز وزي كيه رول آبز، وتقارن مزاياها وعيوبها، وتستطلع تطبيقاتها الحالية والمستقبلية. يجب على القراء بالتالي أن يكون لديهم وعي شامل بهذه التقنيات وكيف ستؤثر على مستقبل إيثريوم في النهاية.
ما هي الرول آبز؟
ببساطة، الرول آبز هي حلول توسعية للطبقة الثانية تهدف إلى معالجة المعاملات خارج السلسلة ومن ثم توفير نسخة مضغوطة من البيانات مرة أخرى إلى الشبكة الرئيسية، مما يزيد من معدل الإنتاجية لأنظمة البلوكشين مثل إيثريوم. الهدف الرئيسي هو تقليل الحمل الحسابي والتخزيني على البلوكشين الأساسي؛ وبالتالي زيادة القابلية للتوسع دون المساس بالأمان.
تجمع الرول آبز عدة معاملات في دفعة واحدة، مما يجمع - أو "يدمج" - العديد من القيم. بعد ذلك، تُشغل هذه الدفعة خارج السلسلة وتُرفع الحالة الناتجة مرة أخرى إلى الشبكة الرئيسية. وبالتالي يمكن للرول آبز نظريًا الوصول إلى معدلات إنتاجية عمليات أكبر بكثير مما هو ممكن فقط على الشبكة الرئيسية لإيثريوم.
بعد اقتراح تحسين إيثريوم (EIP) 4844، المعروف أحيانًا باسم بروتو - دنكشاردينغ، اجتذبت الفكرة الكثير من الاهتمام لأنها تهدف إلى تقليل تكاليف البيانات وبالتالي جعل الرول آبرز أكثر فاعلية. وقد رسخ هذا الاقتراح، وغيره، الرول آبز كعنصر رئيسي في استراتيجية توسع إيثريوم.
تستفيد الرول آبز من الضمانات الأمنية لشبكة إيثريوم. نشر بيانات المعاملات أو الدلائل مرة أخرى إلى الشبكة الرئيسية يضمن أن المستخدمين يمكنهم الاعتماد على ضمانات الأمان المتأصلة في إيثريوم، حتى في حال تعرض حل الطبقة الثانية للاختراق. هذه خاصية حاسمة تفرق الرول آبز عن السلاسل الجانبية أو حلول الطبقة الثانية الأخرى ذات الآليات الأمنية الأقل.
تشير تحاليل ConsenSys إلى أن الرول آبز يمكنها زيادة معدلات إنتاجية المعاملات في إيثريوم من حوالي 15 معاملة في الثانية (TPS) إلى عدة آلاف TPS. يجعلها هذا حلاً مثيرًا للاهتمام للاستخدامات التي تشمل بورصات المشتقات (DEXs) ومنصات الألعاب وأنظمة التداول ذات التردد العالي - أي التطبيقات التي تتطلب قابلية توسع كبيرة.
يتمتع الرول آبز أيضًا بملاءمة لا تشوبها شائبة مع ميزات العقود الذكية الخاصة بإيثريوم. تسمح العقود التي تتفاعل مع حلول الطبقة الثانية للمطورين بإنشاء ميزات متقدمة بدون إثقال كاهل الشبكة الرئيسية. تعتمد تبني الرول آبز في عدة تطبيقات على هذه الملاءمة.
لا تخلو الرول آبز من التحديات. قد تنطوي على تعقيدات متعلقة بتواجد البيانات والتوافق مع أدوات إيثريوم الحالية وتتطلب من المستخدمين والمطورين تبني تقنيات جديدة. تعتبر ضمان اللامركزية وتجنب نقاط الفشل المركزية داخل أنظمة الرول آبز أيضاً تحديات مستمرة.
ما هي أوبتيميستيك رول آبز؟
تعد أوبتيميستيك رول آبز نوعًا من الرول آبز التي تفترض أن المعاملات صحيحة بشكل افتراضي، ومن هنا جاء المصطلح "أوبتيميستيك". فهموا في الواقع، الحساب — خاصة التحقق — إذا قُدم إثبات غش خلال فترة تحدي محددة. بما أن المعاملات لا تحتاج أن تُتحقق بشكل فردي ما لم يكن يُظن أنهم فاسدون، فهذا الافتراض الأوبتيميستيك يمكن من التوسع العالي.
تعتمد العملية الأساسية على فترة تحدي يستطيع خلالها أي شخص تحدي صحة معاملة من خلال تقديم دليل على الغش. في حال اكتشاف معاملة احتيالية، يسترجع النظام ذلك وقد يدفع الفاعل الخبيث غرامات. يحافظ هذا النظام على الأمان بالاعتماد على الأفكار النظرية للألعاب وتحفيز النزاهة.
صُممت لتكون متوافقة مع آلة إيثريوم الافتراضية (EVM)، يمكن لأوبتيميستيك رول آبز تشغيل عقود إيثريوم الذكية ببعض التغييرات البسيطة المطلوبة. يسمح هذا التوافق للمطورين الذين يرغبون في تقديم التطبيقات الحالية على حلول الطبقة الثانية بالانتقال بسلاسة دون كتابة شاملة جديدة.
أحد التنفيذات الرائدة لأوبتيميستيك رول آبز هو Optimism. يزعم فريق Optimism أن حلهم يستطيع تخفيض تكاليف الغاز بنسبة تصل إلى 10-100 مرات أكثر من الشبكة الرئيسية لإيثريوم.
تم تطوير مشروع Arbitrum بواسطة Offchain Labs، وهو معروف أيضًا ويشهد اهتمامًا وقبولا كبيرًا نظرًا لخصائصه القوية وبيئته الصديقة للمطورين.
تمتلك الأوبتيميستيك رول آبز بعض العيوب، على الرغم من ذلك. لدى سحب الأموال إلى الشبكة الرئيسية لإيثريوم، تسبب فترة التحدي — التي قد تستمر لعدة ساعات إلى أسبوع — تأخيرًا. بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى سيولة فورية، يمكن أن يكون هذا التأخير مشكلة. يتم تطوير حلول مثل أنظمة الخروج السريع أو مقدمي السيولة للتغلب على هذه المشكلة ولكنها تضيف مستويات من التعقيد.
وعلاوة على ذلك، يعتمد أمان الأوبتيميستيك رول آبز على الافتراض بأنه، إذا لزم الأمر، سيكون هناك ما لا يقل عن مشارك واحد نزيه يُقدم دليل على الغش. على الرغم من أن هذا النموذج قوي، فهو ليس مثاليًا في جميع الأحيان. في ظل ظروف التواطؤ أو غياب المشاركين النزيهين، قد يكون النظام عرضة للخطر.
شهدت أوبتيميستيك رول آبز قبولاً واسعًا نسبيًا رغم هذه العقبات. واحدة من أكبر البورصات الموزعة، Uniswap، على سبيل المثال، أقامت على Optimism مشيرة إلى انخفاض الرسوم وزيادة الإنتاجية كمزايا رئيسية. أتاح هذا العمل لمستخدمي Uniswap التداول مع احتكاك أقل، مما يحسن من إمكانية الوصول إلى المنصة.
ما هي زي كيه رول آبز؟
تتخذ زي كيه رول آبز نهجًا آخر باستخدام الأدلة التشفيرية للتحقق من المعاملات. تنشئ على وجه الخصوص أدلة قصيرة، غير تفاعلية للمعرفة الصفرية (SNARKs أو STARKs) تؤكد على صحة المعاملات دون الكشف عن أي معلومات إضافية. يضمن هذا النظام أن كل معاملة تكون شرعية ويلغي الحاجة لإقامة فترة تحدي.
التعاملات في زي كي رول آبز تتم خارج السلسلة وتُرسل إلى الشبكة الرئيسية لإيثريوم مع إثبات للصحة. يضمن العقد الذكي على الشبكة الرئيسية انتقالات الحالة الصحيحة عن طريق التحقق من هذا الإثبات. عند سحب الأموال، تتيح هذه الطريقة النهائية شبه الفورية — ميزة كبيرة عن الأوبتيميستيك رول آبز.
أحد المزايا الرئيسية لـ زي كيه رول آبز يقع في ضماناتها الأمنية العالية. يصاحب كل دفعة من المعاملات إثبات للصحة، لذا فإن الحوافز النظرية للألعاب أو المشاركين النزيهين غير ضرورية للكشف عن الاحتيال. زي كيه رول آبز آمنة للغاية بفضل هذا الضمان التشفيري.
المشاريع الرائدة في تطبيق زي كيه رول آبز تشمل مشاريع مثل ZKSync التي أنشأتها Matter Labs و StarkWare's StarkEx. حققت هذه المشاريع تقدمًا ملحوظًا في القابلية للتوسع والكفاءة. على سبيل المثال، يتعهد zkSync بالحفاظ على معايير الأمان العالية مع خفض تكاليف الغاز بنسبة تصل إلى 100 مرة.
يجب على زي كيه رول آبز التنافس مع التعقيد الحسابي، مع ذلك. تتطلب إثباتات المعرفة الصفرية موارد، لذا قد يكون دعم المنطق العشوائي للعقود الذكية تحديًا. ورغم أنها أكثر كفاءة في التعاملات البسيطة مثل التبادلات والتحويلات في الوقت الحالي، فإن زي كيه رول آبز تزداد فعالية لدعم عمليات أكثر تعقيدًا.
يتمثل قيد آخر في عدم التوافق الكامل مع EVM. لم تُصمم عقود إيثريوم الذكية بصورة طبيعية للتفاعل مع إثباتات المعرفة الصفرية، لذا قد يكون مطلوبًا من المطورين إعادة كتابة العقود أو استخدام لغات برمجة خاصة. تعمل مشاريع مثل zkEVM، جهد لإنتاج زي كيه رول آبز متوافقة مع EVM، لحل هذه المشكلة.
بالرغم من هذه التحديات، فإن آخرية شبه الفورية وقوة التشفير لزي كيه رول آبز تجعلها جذابة للاستخدامات التي يكون فيها السرعة والأمان أمرًا حاسمًا. ينبغي أن تتيح نضج التكنولوجيا مجموعة أوسع من المزايا.
مقارنة بين أوبتيميستيك رول آب و زي كيه رول آبز
بينما تهدف كلاً من الأوبتيميستيك رول آب و زي كيه رول آبز إلى توسيع إيثريوم من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة، تؤدي الآليات الأساسية لها إلى مقايضات مختلفة.
التحقق والأمان
تعتمد أوبتيميستيك رول آبز على إثبات الاحتيال وفترة التحدي لضمان صحة المعاملات. وهذا يعني أن المعاملات غير الصحيحة يمكن عكسها ولكن فقط إذا اكتشفها شخص وقام بالإبلاغ عنها. في المقابل، تستخدم زي كيه رول آبز إثباتات الصحة التي تضمن بشكل تشفيري صحة كل دفعة معاملات تُرسل إلى الشبكة الرئيسية.
وفقًا لتقرير شركة Electric Capital، "توفر زي كيه رول آبز ضمانات أمنية أقوى لأنها لا تعتمد على الافتراضات النظرية للألعاب."
فترة السحب
تحتوي أوبتيميستيك رول آبز على تأخير سحب كبير بسبب فترة التحدي التي يمكن أن تستمر حتى أسبوع. يمكن تخفيف هذا الأمر بواسطة موفري السيولة ولكن يُضيف التعقيد. تسمح زي كيه رول آبز بالسحب الفوري. المحتوى: عمليات السحب لأن إثباتات الصحة تضمن أن الحالة صحيحة.
التوافق مع EVM
تعتبر الـ Optimistic Rollups عادةً أكثر توافقًا مع EVM، مما يسمح للمطورين بنشر عقود Ethereum الذكية الحالية مع تغييرات بسيطة. لقد واجهت الـ ZK-Rollups تاريخياً صعوبة في التوافق مع EVM بسبب شدة الاحتساب اللازمة لتوليد الإثباتات للعمليات المعقدة. ومع ذلك، فإن التطورات مثل zkEVM تصب في محاولة سد هذه الفجوة.
الأداء والقابلية للتوسع
يمكن أن تقدم الـ ZK-Rollups ناتجًا أعلى ورسومًا أقل، خاصة للمعاملات البسيطة، لأن إثباتات الصحة تضغط بيانات المعاملات بشكل أكثر فعالية. قد تواجه الـ Optimistic Rollups قيودًا أعلى بسبب الحاجة إلى إثباتات الاحتيال.
التعقيد وجهد التطوير
تعتبر تنفيذ الـ ZK-Rollups أكثر تعقيدًا بسبب التشفير المتقدم المنطوي عليه. قد يؤدي ذلك إلى إبطاء التطوير وزيادة احتمال وجود أخطاء. تعتبر الـ Optimistic Rollups أسهل نسبيًا في التنفيذ، مما أدى إلى نشر التطبيقات بشكل أسرع.
تبني النظام البيئي
لقد شهد كلا النوعين من الـ Rollups تبنيًا كبيرًا. تمتلك الـ Optimistic Rollups حاليًا المزيد من تطبيقات DeFi بسبب توافقها مع EVM. الـ ZK-Rollups تلحق بالركب مع حلول لتوافق EVM بينما تنضج. وفقًا لـ Dune Analytics، تزداد القيمة الإجمالية المقفلة (TVL) في كلا الحلين، مما يعكس زيادة الثقة والتبني.
اعتبارات تنظيمية
قد توفر الطبيعة التشفيرية للـ ZK-Rollups ميزات خصوصية أفضل، مما قد يشكل سلاحًا ذو حدين من حيث الامتثال التنظيمي. تعتبر الـ Optimistic Rollups أكثر شفافية، مما قد يتماشى بشكل أفضل مع التوقعات التنظيمية.
حالات الاستخدام لـ Optimistic Rollups و ZK-Rollups
التوافق مع EVM للـ Optimistic Rollups يجعلها مثالية للاستخدام في تطبيقات العقود الذكية المعقدة. يجعلها ذلك مثالية لمنصات DeFi وأسواق NFT والتطبيقات الأخرى التي تتطلب منطق معقد. على سبيل المثال، teamed with Optimism نظام سيولة المشتقات Synthetix لتخفيض الرسوم وزيادة القابلية للتوسع. قد تمكن مستخدمو هذا التكامل من تداول الأصول الاصطناعية بسرعة أكبر وبمزيد من السلاسة.
عندما تكون سرعة المعاملات والأمان بالغة الأهمية، تبرز الـ ZK-Rollups. ستساعد السرعة النهائية الفورية والناتج الكبير للـ ZK-Rollups تطبيقات الدفع والتداول الموزع للمعاملات الفورية ومنصات الألعاب. باستخدام ZK-Rollups، أنشأت Loopring بروتوكول الطبقة الثانية تبادلًا موزعًا يوفر تداولًا سريعًا ورخيصًا. تشير بيانات Loopring إلى أن المستخدمين يمكنهم التداول برسوم منخفضة تصل إلى 0.1٪ من تكاليف الشبكة الرئيسية، مما يجعله مستساغًا للغاية.
علاوة على ذلك، أصبح الـ ZK-Rollups شائعًا في التطبيقات التي تراعي الخصوصية والتحقق من الهوية. لأغراض الامتثال وخصوصية المستخدم، تتيح الأدلة ذات المعرفة الصفرية للمستخدمين إثبات السمات دون كشف المعلومات الخاصة - وهي ميزة تُقدَّر بشكل كبير.
تهدف مشاريع مثل zkSync إلى تمكين العقود الذكية على ZK-Rollups، مما يفتح حالات استخدام كانت محدودة سابقًا بناءً على Optimistic Rollups. بينما تتطور هذه التقنيات، قد تصبح قواعد قدراتها غير واضحة وتوفر مزيدًا من الحرية للمطورين.
الخواطر النهائية
يمثل التنافس بين Optimistic Rollups وZK-Rollups تقدمًا صحيًّا في محاولة Ethereum للقدرة على التوسع. يتمتع كلا التقنيتين بفوائد خاصة وهما ضروريان للشبكة للتعامل مع الطلب المتزايد.
نظرًا للتوافق مع EVM وسهولة التنفيذ، أصبحت الـ Optimistic Rollups شائعة جدًا في مشهد DeFi. تقدم الحدود الأمنية الأقوى والنهاية الفورية التي تقدمها الـ ZK-Rollups حدود الابتكار التشفيري.
من المحتمل أن يتعايش الخياران مع تطور نظام Ethereum البيئي، حيث يخدمان احتياجات وأهداف مختلفة. بسبب تأثير تطورهما الكبير على اتجاه التطبيقات الموزعة، ينصح بأن يظل المطورون والمستثمرون والمستهلكون على اطلاع بهذه التقنيات.
"على المدى القريب، تعدّ الـ Rollups الحل الوحيد للتوسع بدون ثقة، وعلى المدى الطويل، إنها جزء مهم من نظام Ethereum البيئي"، كما قال فيتاليك بوتيرين، ملخّصًا الحالة بشكل عادل.
تبرز التطورات في Optimistic وZK-Rollups هذه الرؤية: يعِد بـ شبكة Ethereum أكثر القدرة على التوسع والكفاءة.