تعريف ومبادئ ZK-Rollups

تعد مجموعات المعرفة الصفرية (ZK-Rollups) نوعًا من حلول توسيع الطبقة الثانية التي تهدف إلى مواجهة تحدي قابلية التوسع لشبكات بلوكتشين. تستخدم ZK-Rollups تقنية تسمى براهين المعرفة الصفرية لتمكين معالجة المعاملات خارج السلسلة مع الحفاظ على أمان وسلامة بلوكشين الأساسي. مبادئها هي:

معالجة المعاملات خارج السلسلة

تقوم ZK-Rollups بمعالجة المعاملات خارج السلسلة، مما يسمح لها بزيادة سرعة وكفاءة معالجة المعاملات بشكل كبير. تقوم ZK-Rollups بتجميع معاملات متعددة في معاملة واحدة ومعالجتها خارج السلسلة، مما يقلل العبء على شبكة بلوكتشين الرئيسية.

براهين المعرفة الصفرية

براهين المعرفة الصفرية هي تقنيات تشفير تسمح لأحد الأطراف أن يثبت لطرف آخر أنه يعرف جزءًا معينًا من المعلومات دون الكشف عن المعلومات نفسها. في سياق ZK-Rollups، تُستخدم أدلة المعرفة الصفرية لإثبات أن المعاملات خارج السلسلة دقيقة وآمنة دون الكشف عن تفاصيل تلك المعاملات.

العقود الذكية

تستخدم ZK-Rollups العقود الذكية لإدارة المعاملات خارج السلسلة. يعمل العقد الذكي كوسيط غير موثوق به بين الأطراف المشاركة في المعاملة ويضمن تنفيذ المعاملة على النحو المنشود.

أشجار ميركل

تستخدم ZK-rollups أشجار Merkle للحفاظ على أمن وسلامة المعاملات خارج السلسلة. أشجار Merkle هي بنية بيانات تسمح لـ ZK-Rollups بالتحقق بسرعة وكفاءة من صحة المعاملات دون الحاجة إلى تخزين جميع بيانات المعاملات على شبكة blockchain الرئيسية.

التحقّق

بمجرد معالجة المعاملات خارج السلسلة، يتم التحقق من النتائج على شبكة blockchain الرئيسية. تضمن عملية التحقق أن المعاملات خارج السلسلة دقيقة وآمنة وأنها تتوافق مع قواعد شبكة blockchain الرئيسية.

تقدم ZK-Rollups العديد من المزايا، بما في ذلك المعاملات المحسنة في الثانية، وتخفيض رسوم الغاز، وتحسين الخصوصية. ونظرًا لأن ZK-Rollups تستخدم براهين المعرفة الصفرية، فيمكنها الحفاظ على خصوصية المعاملات خارج السلسلة، وهو أمر مهم للتطبيقات القائمة على بلوكتشين والتي تتطلب السرية.

كيف تعمل مجموعات ZK؟

تعد Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) نوعًا من حلول توسيع الطبقة الثانية التي تتيح معالجة المعاملات خارج السلسلة مع الحفاظ على أمان وسلامة بلوكتشين الأساسية. فيما يلي كيفية عمل ZK-Rollups:

تجميع المعاملات

تقوم ZK-Rollups بتجميع معاملات متعددة في معاملة واحدة ومعالجتها خارج السلسلة. يتم تجميع المعاملات في بنية بيانات تُعرف باسم التجميع، والتي يتم تقديمها بعد ذلك إلى العقد الذكي على شبكة بلوكتشين الرئيسية.

براهين المعرفة الصفرية

تستخدم ZK-Rollups أدلة المعرفة الصفرية لإثبات صحة المعاملات دون الكشف عن تفاصيلها. تضمن براهين المعرفة الصفرية أن المعاملات خارج السلسلة دقيقة وآمنة دون الكشف عن البيانات الأساسية.

ضغط البيانات

نظرًا لأن ZK-Rollups تجمع معاملات متعددة في معاملة واحدة، فإنها يمكن أن تقلل بشكل كبير من كمية البيانات التي يجب تخزينها على شبكة blockchain الرئيسية. هذا يقلل العبء على الشبكة ويسمح بمعالجة المعاملات بشكل أسرع.

تنفيذ العقود الذكية

بمجرد تقديم المجموعة إلى العقد الذكي على شبكة البلوكشين الرئيسية، يقوم العقد الذكي بتنفيذ المعاملة وتحديث حالة الشبكة. يعمل العقد الذكي كوسيط غير موثوق به بين الأطراف المشاركة في المعاملة ويضمن تنفيذ المعاملة على النحو المنشود.

أشجار ميركل

تستخدم ZK-rollups أشجار Merkle للحفاظ على أمن وسلامة المعاملات خارج السلسلة. أشجار Merkle هي بنية بيانات تسمح لـ ZK-Rollups بالتحقق بسرعة وكفاءة من صحة المعاملات دون الحاجة إلى تخزين جميع بيانات المعاملات على شبكة blockchain الرئيسية.

التحقّق

بعد معالجة المعاملات خارج السلسلة، يتم التحقق من النتائج على شبكة blockchain الرئيسية. تضمن عملية التحقق أن المعاملات خارج السلسلة دقيقة وآمنة وأنها تتوافق مع قواعد شبكة blockchain الرئيسية.

مزايا وعيوب ZK-Rollups

المزايا

قابلية التوسّع

تزيد ZK-rollups بشكل كبير من سرعة معالجة المعاملات لشبكة blockchain الأساسية. وهذا يجعلها حلاً مثاليًا لشبكات بلوكتشين التي تتطلب إنتاجية عالية وزمن انتقال منخفض.

رسوم الغاز المخفضة

نظرًا لأن ZK-Rollups تعالج المعاملات خارج السلسلة، فيمكنها تقليل رسوم الغاز المرتبطة بالمعاملات داخل السلسلة بشكل كبير. هذا يجعل إجراء المعاملات على شبكة blockchain أرخص وأكثر كفاءة.

خصوصية محسنة

تستخدم ZK-Rollups أدلة المعرفة الصفرية للتحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن تفاصيلها. هذا يعزز خصوصية المشاركين في المعاملات ويقلل من مخاطر تعرض البيانات الحساسة لأطراف غير مصرح بها.

التوافق

تتوافق ZK-rollups مع شبكات blockchain الحالية ولا تتطلب أي تغييرات كبيرة على البروتوكول الأساسي. هذا يجعل من السهل دمجها في البنى التحتية الحالية لـ blockchain.

أمان عالي

تستخدم ZK-rollups أشجار Merkle للحفاظ على أمن وسلامة المعاملات خارج السلسلة. هذا يضمن أن المعاملات دقيقة وآمنة، وأنها تتوافق مع قواعد شبكة blockchain الرئيسية.

العيوب

التعقيد

تعد ZK-rollups أكثر تعقيدًا من المعاملات التقليدية على السلسلة، ويتطلب تنفيذها معرفة متقدمة بالتشفير. هذا يجعل تطويرها ونشرها أكثر صعوبة.

التكلفة

في حين أن ZK-Rollups يمكن أن تقلل بشكل كبير من رسوم الغاز المرتبطة بالمعاملات على السلسلة، إلا أنها تتطلب موارد حسابية كبيرة لمعالجة المعاملات خارج السلسلة. هذا يمكن أن يجعلها أكثر تكلفة للاستخدام من المعاملات التقليدية على السلسلة.

وظائف العقد الذكي المحدودة

ZK-Rollups محدودة في قدرتها على تنفيذ العقود الذكية. ويرجع ذلك إلى أن تنفيذ العقود الذكية يتطلب الوصول إلى حالة بلوكتشين، والتي لا تتوفر خارج السلسلة.

حان وقت النهاية

تتطلب ZK-Rollups بعض الوقت للتحقق من المعاملات خارج السلسلة ومعالجتها، مما قد يؤخر نهاية المعاملة. في حين أن هذا التأخير قصير نسبيًا، إلا أنه لا يزال يمثل مشكلة للتطبيقات التي تتطلب نهائية فورية.

المركزية

تتطلب ZK-Rollups مشغلًا مركزيًا لإدارة المعاملات خارج السلسلة. يقدم هذا درجة من المركزية قد تكون غير مرغوب فيها لبعض تطبيقات blockchain.

تطبيقات لفائف ZK

التبادلات اللامركزية (DEXs)

يمكن لـ ZK-Rollups تحسين سرعة وكفاءة التبادلات اللامركزية بشكل كبير عن طريق تقليل رسوم الغاز وزيادة الإنتاجية. هذا يجعلها حلاً مثاليًا لمنصات التداول ذات الحجم الكبير.

الألعاب

تُعد صناعة الألعاب حالة استخدام مثالية لـ ZK-Rollups، حيث يمكنها تحسين أداء الألعاب القائمة على بلوكتشين وقابليتها للتوسع. يمكن لـ ZK-Rollups تمكين تجارب الألعاب في الوقت الفعلي وتقليل تكلفة المعاملات، مما يجعلها في متناول المستخدمين.

عمليات الدفع

يمكن أيضًا استخدام ZK-rollups لتحسين قابلية التوسع والفعالية من حيث التكلفة لأنظمة المدفوعات القائمة على blockchain. ومن خلال خفض رسوم الغاز وزيادة الإنتاجية، يمكن لـ ZK-Rollups أن تجعل من الأسهل والأرخص إجراء المعاملات على بلوكتشين.

إدارة سلسلة التوريد

يمكن استخدام ZK-Rollups لإنشاء أنظمة إدارة سلسلة التوريد الفعالة والآمنة. من خلال تمكين معالجة المعاملات بشكل أسرع وأكثر كفاءة، يمكن لـ ZK-Rollups تبسيط سلسلة التوريد وتقليل التكاليف.

التحقق من الاسم الحقيقي

يمكن استخدام ZK-rollups لإنشاء أنظمة أكثر أمانًا وكفاءة للتحقق من الهوية. باستخدام أدلة المعرفة الصفرية للتحقق من هوية المستخدمين، يمكن لـ ZK-Rollups حماية خصوصية المستخدمين وتقليل مخاطر سرقة الهوية.

أسواق التنبؤ

يمكن استخدام ZK-rollups لإنشاء أسواق تنبؤ قابلة للتطوير وفعالة. من خلال تقليل تكلفة المعاملات وزيادة الإنتاجية، يمكن لـ ZK-Rollups تمكين المزيد من المستخدمين من المشاركة في أسواق التنبؤ، مما يخلق سوقًا أكثر دقة وتنوعًا.

مجمّعات الطبقة الثانية

يمكن أيضًا استخدام ZK-Rollups لإنشاء مجمعات الطبقة الثانية، والتي تسمح للمستخدمين بتجميع معاملات الطبقة الثانية المتعددة في معاملة واحدة على السلسلة. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من تكلفة وتعقيد استخدام حلول Layer-2، مما يجعلها في متناول المستخدمين.

أبرز الملامح

• ZK-rollups هو حل تحجيم من الطبقة الثانية يمكنه زيادة كفاءة وسرعة معاملات blockchain.
• تستخدم ZK-Rollups أدلة المعرفة الصفرية لتجميع معاملات متعددة في معاملة واحدة، مما يقلل رسوم الغاز ويزيد الإنتاجية.
• إن طبيعة الحفاظ على الخصوصية لبراهين المعرفة الصفرية تجعل ZK-Rollups أكثر أمانًا من حلول الطبقة الثانية الأخرى.
• تحتوي ZK-rollups على بعض العيوب، بما في ذلك وقت السحب الأطول والتعقيد العالي مقارنة بحلول التحجيم الأخرى.
• يمكن استخدام ZK-rollups في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التبادلات اللامركزية والألعاب والمدفوعات وإدارة سلسلة التوريد والتحقق من الهوية وأسواق التنبؤ ومجمعات الطبقة الثانية.
• في البورصات اللامركزية، يمكن لـ ZK-Rollups تحسين سرعة وكفاءة التداول مع تقليل التكاليف.
• في الألعاب، يمكن لـ ZK-Rollups تمكين التجارب في الوقت الفعلي وتقليل تكاليف المعاملات.
• وفي مجال المدفوعات، يمكن لـ ZK-Rollups إنشاء نظام دفع أكثر فعالية من حيث التكلفة والكفاءة على بلوكتشين.
• في إدارة سلسلة التوريد، يمكن لـ ZK-Rollups تقليل وقت المعاملات وتكاليفها، مما يؤدي إلى إنشاء سلسلة توريد أكثر بساطة وأمانًا.
• تتمتع ZK-Rollups بإمكانية إنشاء أنظمة فعالة وآمنة للتحقق من الهوية، وأسواق تنبؤ قابلة للتطوير، ومجمعات الطبقة الثانية سهلة الاستخدام.