مقدمة

تعمل Ethereum على مبدأ أن كل عقدة تخزن وتنفذ كل معاملة يقدمها المستخدمون. لتوسيع نطاق الشبكة بأكملها ، اعتمدت Ethereum حل Rollup. ببساطة ، فإنه ينقل معظم معالجة المعاملات خارج السلسلة (L2) ، وبالتالي تقليل الحمل على شبكة Ethereum الرئيسية (L1) وخفض رسوم المعاملات. Rollup = مجموعة من العقود الذكية على L1 + شبكة من العقد على L2 ، والتي تتضمن كلا من العقود الذكية على السلسلة والمجمعات خارج السلسلة. يعتمد على Ethereum للتسوية والإجماع وتوافر البيانات ، بينما يكون مسؤولا فقط عن تنفيذ المعاملات. تتكون عقد شبكة L2 من عدة أجزاء ، أهمها جهاز التسلسل. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، تواجه أجهزة تسلسل Rollups مشكلات مركزية.

Rollup و Sequencer

ال Rollup هو حل لتوسيع Ethereum (L1) الذي ينفذ المعاملات خارج السلسلة ويعبئها في كتل. لكل كتلة، ينشر Rollup البيانات اللازمة لإعادة بناء حالة السلسلة (كمصدر لتوافر البيانات) إلى طبقة توافر البيانات وينشر البراهين على صحة التنفيذ خارج السلسلة إلى طبقة التسوية. يأتي Rollups في نوعين: في حالة ZK-rollup، يتم نشر دليل العلم الصفري مع كل كتلة، بينما في حالة Optimistic rollup، يتم نشر برهان الغش فقط عندما ينشأ خلاف. بعد EIP-4844، عندما يتحول نشر البيانات إلى كتل، قد يشار إلى هذه الطبقة باسم "طبقة نشر البيانات". تحقق عقود الذكاء الصناعي Rollup على L1 من البراهين المنشورة. تحتوي كل Rollup على جسور واحدة أو أكثر لتمكين نقل البيانات بين السلاسل بالإضافة إلى الودائع والسحوبات.

في منطق التنفيذ لـ Rollup، يعتبر المتسلسل عنصرًا رئيسيًا مسؤولًا عن استقبال طلبات المعاملات على L2، وتحديد ترتيب تنفيذها، وتجميع المعاملات في دُفعات تُرسل في نهاية المطاف إلى عقد Rollup على L1. يلعب هذا دورًا حاسمًا في تحسين كفاءة معالجة المعاملات وتقليل التكاليف.

يمكن تلخيص وظيفة ومبادئ عمل المتسلسل في أربعة أجزاء:

1. استلام المعاملات: يستقبل المُتسلسل طلبات المعاملات من المستخدمين أو التطبيقات. يتم معالجة هذه المعاملات على L2 أولاً، بدلاً من المعالجة مباشرة على شبكة الإيثيريوم الرئيسية.

ترتيب المعاملات: يتحمل المُرتب المسؤولية عن ترتيب المعاملات المستلمة، وتحديد تسلسل تنفيذها. يتم هذا العملية بطريقة مشابهة لما يقوم به منقبوا الإيثيريوم قبل تغليف المعاملات في كتل.

3 معاملات التغليف: يقوم المتسلسل بتغليف المعاملات المرتبة في دفعات تحتوي على معلومات ملخصة عن عدة معاملات.

4 تقديم إلى L1: في النهاية، يقوم المتسلسل بتقديم دُفعات المعاملات المعبأة إلى الشبكة الرئيسية لإيثريوم (L1) للتسوية وتخزين البيانات. يسمح هذا لـL1 بالتحقق وتخزين تحديثات الحالة من L2.

على الرغم من أن تقنية Rollup توفر حلاً فعالًا لتوسيع الحلول، إلا أن هناك بعض المشاكل في التصميم وتنفيذ المتسلسلات، ومن بين أهمها مشكلة التمركز. معظم مشاريع Rollup يعتمد حاليًا على متسلسلات مركزية، تسيطر عليها عادة كيان واحد أو عدة كيانات، مما يشكل مخاطر واضحة من نقص الشفافية ونقاط فشل واحدة.

دون الأخذ في الشروحات الصارمة أعلاه، المناقشات حول حلول المُعالج المتمركزة للطبقة L2، كما ذُكر في مقالات YBB Capital السابقة، سواءً كانت حلاً L2 لشركة Metis، الذي يفتح مباشرةً تجاهل إيداع العُقد المُتتالية إلى السوق، أو المشروع المستقل Espresso، فإن جوهرها هو توزيع "كعكة الربح" للتتابع وتوقعات السوق المستقبلية. لذلك، الاهتمام والصواب الأرثوذكسي هما النقاط الرئيسية التي لا مفر منها.

الخلفية التاريخية وتصميم الشبكة الأساسية

مصدر الصورة: @drakefjustin

تمت اقتراح مفهوم Rollup لأول مرة من قبل مؤسس إيثيريوم فيتاليك بوتيرين، الذي تصور في البداية تحقيق حالة "الفوضى الكلية" غير المقيدة تمامًا للسماح بتوسيع الصفقات بشكل غير محدود. نظرًا للقضايا الحالية مع المُتتابعات، في عام 2023، اقترح الباحث في إيثيريوم جاستن دريك حلاً يُسمى Based Rollups، حيث يتم إدارة المتتابعات بواسطة إيثيريوم L1 نفسه. وفيما يلي التفاصيل (المصدر: انظر الرابط المرفق 1):

تعريف:

عندما يتم تشغيل تسلسل Rollup عبر الطبقة الأساسية (L1) ، نشير إليه بأنه تسلسل Rollup قائم على طبقة L1 أو مدفوع بطبقة L1. على وجه التحديد ، يعني Rollup قائم على طبقة L1 أن المقترح التالي للطبقة L1 يمكن أن يعمل بدون إذن مع الباحثين والبنائين في الطبقة L1 لتضمين كتلة Rollup التالية في الكتلة L1 التالية.

المزايا:

● الحيوية: تتمتع اللفة المستندة إلى الأصل بنفس ضمانات الحيوية مثل L1. يرجى ملاحظة أن اللفات غير المستندة إلى الأصل والتي تحتوي على فتحات هروب لديها حيوية مخفضة (الفتحات الهروب هي آلية أمان في اللفات تسمح للمستخدمين بسحب الأصول بأمان من L2 إلى سلسلة L1 الرئيسية في حالة وجود مشاكل في نظام اللفة. إنه مشابه لمخرج الطوارئ).

ضمانات تسوية أضعف: يجب أن تنتظر المعاملات من خلال البوابات الطارئة فترة انتظار قبل ضمان التسوية.

MEV من الرقابة:تعرض الحلقات مع المخارج الطاردة للتأثيرات الضارة لـ MEV من الرقابة القصيرة الأجل للتسلسل خلال فترة المهلة.

تأثيرات الشبكة في خطر: سيؤدي الخروج الجماعي الناتج عن فشل حيوية المتسلسل (على سبيل المثال، هجوم 51% على آليات تسلسل PoS المركزية) إلى تعطيل تأثيرات شبكة Rollup. يرجى ملاحظة أن Rollup، على عكس L1، لا يمكنها استعادة أناقة من فشل حيوية المتسلسل باستخدام التوافق الاجتماعي. في جميع تصميمات Rollup غير المعتمدة على Based المعروفة، تعتبر الخروجات الجماعية سيف داموقليس.

عقوبة الغاز: تتكبد المعاملات التي تم تسويتها عن طريق مخارج الهروب عادة عقوبة غازية للمستخدمين (على سبيل المثال ، بسبب ضغط البيانات غير المثلى من المعاملات غير المجمعة في الدفعة).

●اللامركزية: يستمد الـ Rollup الأساسي اللامركزية من L1، مع إعادة استخدام البنية التحتية للباحث والباني والمقترح في L1 بشكل طبيعي. يتم تحفيز الباحثين والبانين في L1 لتضمين كتل Rollup في كتلهم L1 لاستخراج MEV لـ Rollup. وهذا بدوره يحفز مقترحي الكتل L1 على تغليف كتل Rollup على L1.

●البساطة:تتمثل تسلسل الأسطول الأساسي في أبسط شكل له، حتى أبسط من التسلسل المركزي. لا يتطلب تسلسل الأسطول الأساسي التحقق من تواقيع المسلسل، أو الفتحات الخروج، أو الاتفاق الخارجي لنظام PoS.

ملاحظة تاريخية: في يناير 2021، أشار فيتاليك إلى تسلسل القائمة الأساسية كـ”الفوضى الكلية“، مما يترتب عليه خطر تقديم عدة كتلة من Rollup في نفس الوقت، مما يؤدي إلى هدر الغاز والعمل. يمكن لـProposer-Builder Separation (PBS) الحالي التحكم بالتسلسل L1 بدقة، مما يسمح بعرض كتلة واحدة من Rollup لكل كتلة L1 بحد أقصى، وبدون هدر الغاز. يمكن تجنب هدر أدلة ZK-rollup عندما يتضمن الكتلة n+1 من Rollup (أو لـ k >= 1، n+k) دليل SNARK للكتلة n.

●التكلفة: تكاليف الغاز الزائد للتراكيب المبنية على الأساس هي صفر - فهي لا تتطلب حتى التحقق من التوقيعات من المسلسلات المركزية أو المركزة. بساطة التراكيب المبنية على الأساس تقلل تكاليف التطوير وتقصر أوقات الإصدار وتقلل من تعرض الشفرة للثغرات. تسلسل التراكيب المبنية على الأساس أيضًا خالٍ من الرموز المميزة، مما يجنب الأعباء التنظيمية المرتبطة بالمسلسلات المستندة إلى الرموز.

●محور الارتباط الاقتصادي L1:يتدفق ال MEV المستمدة من Based Rollup بشكل طبيعي إلى L1 الأساسية الخاصة بها. يعزز هذا التدفق الأمن الاقتصادي لـ L1 وفي حالة حرق MEV ، يزيد من ندرة العملات المحلية الخاصة بـ L1. يمكن أن يساعد هذا التوازن الاقتصادي الوثيق مع L1 على بناء مصداقية Based Rollup. والأهم من ذلك ، على الرغم من التضحية بإيرادات MEV ، يحتفظ Based Rollup بالخيار للحصول على الإيرادات من رسوم ازدحام L2 (على سبيل المثال ، في شكل رسوم الأساس EIP-1559).

●السيادة:على الرغم من إسناد التسلسل إلى L1، يحتفظ Based Rollup بسيادته. يمكن أن يكون لدى Based Rollup رمز حوكمة ويفرض رسوم أساسية ويستخدم الإيرادات من هذه الرسوم الأساسية على النحو المناسب (على سبيل المثال، تمويل Optimism للسلع العامة).

السلبيات:

●لا يوجد إيرادات من MEV:يستسلم Based Rollup ل MEV إلى L1 ، محددًا إيراداته إلى الرسوم الأساسية. على الرغم من عدم التناسق ، يمكن أن يزيد هذا من الإيرادات الإجمالية لـ Based Rollup. السبب في ذلك هو أن منظر Rollup يبدو كمن يأخذ الكل ، حيث يمكن لـ Rollup الناجح استغلال أمان Based Rollup ولامركزيته وبساطته واتساقه لتحقيق الهيمنة وزيادة الإيرادات في نهاية المطاف.

● تسلسل مقيد: يؤدي تفويض التسلسل إلى L1 إلى تقليل مرونة التسلسل. وهذا يجعل بعض خدمات التسلسل أكثر صعوبة أو حتى مستحيلة:

○ التحقق الأولي:التأكيد السريع قبل التأكيد ليس مشكلة في التسلسل المركزي ويمكن تحقيقها من خلال إجماع PoS الخارجي. استخدام التسلسل L1 للتأكيد السريع قبل التأكيد هو سؤال مفتوح، مع العديد من الاتجاهات البحثية الواعدة، بما في ذلك EigenL وقوائم الاحتواء وسندات البناء.

○ أولوية لأول واحد يأتي (FCFS): غير مؤكد ما إذا كان يمكن تنفيذ تسلسل FCFS على نظام Based Rollup بنمط Arbitrum. قد توفر EigenL تراكبًا FCFS لـ Based Rollup المتسلسل على المستوى L1.

التسمية:

يأتي اسم "مجموعة التحديثات المستندة" من قربها من السلسلة الأساسية (القاعدة L1). يتعارض هذا من قبيل الصدفة مع إعلان Coinbase الأخير عن السلسلة الأساسية. ومن المثير للاهتمام ، شاركت Coinbase هدفين للتصميم في إعلانها الأساسي:

●عدم وجود الرمزليس لدينا أي خطط لإصدار رمز شبكة جديد.

●اللامركزية: "نحن نخطط لتفكيك البلوكشين تدريجيا مع مرور الوقت."

يمكن للقاعدة تحقيق اللامركزية بدون رمز من خلال أن تصبح Based Rollup.

مصدر الصورة: @jchaskin22

باختصار ، تسمح مجموعة التحديثات المستندة لأي شخص بتوسيع نطاق كتل Rollup ، ونشر تغييرات حالة المعاملة المتسلسلة إلى L1 لاستخراج MEV من L2 ، مع توفير جميع التسلسلات والأمان بواسطة Ethereum L1. يتجنب هذا النهج الحاجة إلى إجماع PoS خارجي ورموز Rollup محددة. بالمقارنة مع عمليات التجميع الأخرى التي تتطلب وظيفة "فتحة الهروب في حالات الطوارئ" الأساسية لحماية الأصول ، فإن رؤية Based Rollup تلغي هذه الحاجة ، مما يضمن إكمال المعاملات بسلاسة على Rollup طالما استمرت Ethereum في العمل بشكل آمن.

Based Rollup و Taiko Labs

المصدر: موقع Taiko الرسمي

تايكو لابس هو الفريق الرئيسي الذي يطور ويعزز Based Rollup، وهو حل توسيع Ethereum Layer 2. رؤيتهم هي معالجة قضايا التوسيع في Ethereum mainnet من خلال تقنيات مبتكرة مثل Based Rollup. تايكو لابس لديها ثلاث ميزات رئيسية:

1. Fully Ethereum-Equivalent (Type 1) ZK-EVM: باستخدام Type 1 zkEVM الذي يوفر التوافق الكامل مع إيثريوم، يمكن للمطورين نقل تطبيقات اللامركزية (dApps) بسلاسة بين إيثريوم وتايكو دون القلق بشأن فشل تنفيذ العقود الذكية.

2.مفتوح المصدر: جميع كود مصدر تايكو متاح على GitHub، مما يتيح لأي شخص العرض والبناء أو التعديل عليه. يضمن هذا النهج مفتوح المصدر أن تطوير التكنولوجيا اللامركزية لا يقتصر على فريق صغير ولكن يشمل مساهمات من مجتمع عالمي من المطورين.

3.مُفَcentralized بالكامل:بالإضافة إلى ضمان التوافق العالي مع EVM، تايكو ملتزمة بتحقيق اللامركزية الكاملة. تخطط تايكو لتقديم الكتل وتوليد zkPs من خلال المقترحين والمحققين اللامركزين، مما يضمن طبيعة البروتوكول اللامركزي.

تهدف تايكو إلى بناء نوع 1 ZK-EVM مكافئ بالكامل لإثيريوم، كما ذكر فيتاليك بوتيرين في "أنواع مختلفة من ZK-EVMs" (انظر الرابط التالي 2). يهدف هذا السعي نحو المكافئية الكاملة وغير المتنازع عليها مع إثيريوم للتوافق الكامل للتحقق من كتل إثيريوم (على الأقل في طبقة التنفيذ، باستثناء توافق سلسلة البيانات ولكن بما في ذلك جميع المعاملات والعقود الذكية ومنطق الحساب دون استبدال التجزئة والحالة/شجرات المعاملات وغيرها من منطق التوافق). لذلك، مقارنة بالأنواع الأخرى، يعد النوع 1 الحل الأكثر تعقيدًا وتحديًا للوصول إلى الحل الأصلي.

مصدر الصورة: فيتاليك بوتيرين: "أنواع مختلفة من ZK-EVMs"

الهياكل النواة الأخرى:

لف الأساس التنافسي (BCR)

يعد Base Competitive Rollup حلاً مبتكرًا لتوسيع سلسلة الكتل الخاص بالبلوكشين تم تطويره من قبل Taiko Labs. تهدف BCR إلى تحسين كفاءة Rollup وأمانه من خلال آلية تنافسية، مما يسمح لمختلف المشاركين بالتنافس بحرية في تقديم الكتل وإنشاء الأدلة، مما يعزز أداء الشبكة العام واللامركزية.

● الميزات

فتح المنافسة: يسمح لأي مشارك مؤهل بالمنافسة في تقديم الكتل وإنشاء الأدلة. يقلل هذا الآلية المفتوحة من السيطرة المركزية ويعزز اللامركزية الشبكية. يتم تحفيز المنافسين لتقديم خدمات أفضل لكسب المكافآت ورسوم المعاملات.

توسيع فعال:يحسن بشكل فعال من كفاءة إنشاء وتحقق الكتل. يمكن للعديد من المنافسين العمل بشكل متوازي، مما يجنب نقاط الفشل الفردية ويعزز سرعة معالجة المعاملات وقابلية توسع الشبكة.

الأمان:من خلال آلية تنافسية تضم أطراف متعددة، يتم تعزيز مقاومة النظام للهجمات. تزيد الكتل والبراهين التي تولدها أطراف متعددة من شفافية النظام وأمانه، مما يجعل من الصعب على كيان واحد السيطرة عليه أو مهاجمته.

● الفوائد

توافق EVM:BCR متوافق تماما مع آلة القرصنة الافتراضية (EVM)، مما يسمح للعقود الذكية الحالية في Ethereum وتطبيقات اللامركزية بالترحيل بسهولة إلى BCR دون تعديلات كبيرة.

الأداء العالي:نظرًا لأن BCR يمكنه معالجة المعاملات وتوليد الكتل بشكل متواز، فإن إنتاجية الشبكة تزداد بشكل كبير، وهي قادرة على التعامل مع حجم معاملات أعلى مع تقليل تكاليف المعاملات والتأخير.

اللامركزية: توليد الكتل المركزية وآلية البرهان تضمن لامركزية الشبكة، مما يقلل من مخاطر التحكم من قبل الكيانات المركزية.

● العيوب

زيادة التعقيد:تتطلب تعقيد النظام خوارزميات متطورة وبروتوكولات لتنسيق تكوين الكتلة والتحقق بين العديد من المتنافسين. قد تحتاج العقود الذكية إلى منطق إضافي للتعامل مع النتائج التنافسية.

قضايا محتملة:في آلية المنافسة في بي سي آر، قد يؤدي التزامن بين عدة منافسين في حساب وتقديم الكتل إلى زيادة الرسوم. قد يواجه المستخدمون تكاليف معاملة أعلى، خاصة خلال فترات مزدحمة أو تنافسية بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، قد يهيمن العقد الكبيرة ذات الموارد الغنية على المنافسة، مما يؤدي إلى التمركز.

BBR (Based Booster Rollup)

في BBR، يعد المعزز Booster مشاركاً خاصاً مسؤولاً عن تحسين دفعات المعاملات، وضغط بيانات المعاملات، ومعالجة دفعات المعاملات المتعددة بشكل متزامن. وظيفته الأساسية هي فصل التنفيذ والتخزين، مع ضمان أن L2 يتعامل مع التنفيذ بينما يبقى L1 لامركزيًا، وتظل عناوين العقود الذكية متسقة على L1 وكل BBRs.

ومع ذلك، تواجه BBR تحديات مثل زيادة تعقيد النظام واستهلاك الموارد والتركيز المحتمل. ستتطلب التطورات المستقبلية مزيدًا من الأمثلة والتوسع لتلبية الاحتياجات المتطورة لتكنولوجيا البلوكشين.

مصدر الصورة: Taiko Labs

استنتاج

حاليًا ، يمثل الـ Based Rollup تحولًا كبيرًا في طرق توسيع Ethereum Layer 2. يقوم بتفويض تسلسل Rollup مباشرةً إلى المقترحين في Layer 1 ، باستخدام تصميم فصل بناء المقترحين. يتيح ذلك للطبقة 1 أداء جميع دورات التسلسل لـ Rollup. في الوقت نفسه ، يمتد MEV ، مما يتيح لـ L2 searchers إرفاق المعاملات وإرسالها إلى L2 builders ، الذين هم أيضًا L1 searchers. تصبح هذه الكتل الكاملة في L2 جزءًا من كتل L1 ، وتتم معالجتها في النهاية من قبل L1 builders و Ethereum mainnet.

على الرغم من أنه من غير الواضح ما إذا كان يمكن اعتبار Based Rollup الحل النهائي لـ Rollups، إلا أنه يمثل بلا شك ابتكارًا رئيسيًا في توسيع Ethereum Layer 2، مما يوفر حلاً أكثر أمانًا ولامركزية. إذا قمنا بتطبيق نفس التفكير على نظام البيتكوين، فإن تحقيق آلة افتراضية ولامركزية مع قابلية التوسعة لـ Ethereum سيكون بلا شك تحديًا. لا يزال لدى الصناعة بأكملها طريق طويل لحل مشكلة التوسع الحقيقي لامركزياً.

روابط موسعة:

【1】اللفات المستندة - قوى خارقة من تسلسل L1

【2】أنواع مختلفة من ZK-EVMs

المرجع المقال

【1】لعبة الائتمان: تم تزوير اللفات بواسطة التوقيع المتعدد واللجان

【2】تقرير بحث تايكو: حل طبقة Ethereum 2 الذي يحقق توسيعاً سلساً وتوافقاً كاملاً

بيان:

1. تم استنساخ هذه المقالة من [تيكفلوديب تيد], العنوان الأصلي "من النظرية إلى التطبيق: هل يمكن لل Based Rollup تنفيذ مخطط Rollup مدفوع بالفئة L1؟", ينتمي حق النشر إلى الكاتب الأصلي [YBB Capital Researcher Ac-Core]، إذا كان لديك أي اعتراض على النشر، يرجى التواصلفريق تعلم جيت، ستتعامل الفريق معه في أقرب وقت وفقًا للإجراءات ذات الصلة.

2. تنويه: تعبر الآراء والآراء المعبر عنها في هذه المقالة عن آراء الكاتب فقط ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.

3. يتم ترجمة النسخ الأخرى من المقال بواسطة فريق Gate Learn، دون ذكرجيت.اي.اوقد لا يُستنسخ أو يُوزع أو يُنسب المقال المترجم.