zkEVM

ما هو zkEVM؟

جهاز Ethereum الافتراضي ذو الإثبات بلا كشف، أو zkEVM باختصار، هي نوع من الأجهزة الافتراضية لـ Ethereum التي يستخدمها المطورون لتنفيذ العقود الذكية بمساعدة براهين الإثبات بلا كشف، على البنى التحتية الحالية لـ Ethereum.

تم نشر أول تطبيق عملي لـ zkEVM على شبكة Matic بواسطة Polygon Labs في 27 مارس 2023، مع إطلاق الشبكة الرئيسية التجريبية. أعطى ذلك لمحة أولى للعالم حول عملية توسيع نطاق شبكات Ethereum من خلال زيادة كفاءة التكلفة وتقليل وقت التحقق من صحة المعاملات في الثانية او TPs.

لمعرفة المزيد عن Polygon اضغط هنا

كيف يعمل zkEVM؟

الغرض الرئيسي من zkEVM على أي شبكة بلوكتشين، بما في ذلك شبكة Polygon، هو تشغيل التطبيقات المصممة خصيصا لبيئة Ethereum باستخدام لغة البرمجة الأساسية، Solidity، ودون إجراء أي تغييرات على قواعد العقد الذكي الأساسية. كونها متوافقة مع zkEVM، ستتمكن حلول الطبقة الثانية للبلوكتشين مثل Matic من تزويد المطورين بمجموعة واسعة من الأدوات ومعايير الرموز المشفرة وأنماط عقود Ethereum، من أجل بناء تطبيقات لامركزية dApps قابلة للتطوير وسهلة الاستخدام.

من أجل فهم بسهولة أكبر، قمنا بتقسيم آليات عمل جهاز zkEVM إلى ثلاث خطوات.

منذ عام 2021، دخلت Coin-Labs.com في شراكة مع Bybit وهي من بين أعلى عقود البرامج التابعة. لذلك، إذا قمت بالتسجيل في Bybit من خلال الزر أعلاه، فستحصل على أفضل رسوم مخفضة والمشاركة في حدث إضافي يقدم ما يصل إلى 500 دولار.

بيئة التنفيذ لـ zkEVM

بيئة التنفيذ هي المرحلة الأولى من تعلم آلية zkEVM. على عكس أنظمة الأجهزة الافتراضية التقليدية لإيثيريوم او EVM، يمكن للمطورين تشغيل العقود الذكية مباشرة على zkEVM، مما يمكّنهم من تنفيذ المعاملات وتحديث حالتها، مع التحقق من صحة كل معاملة من خلال إجماع الإثبات بلا كشف.

ومع ذلك، ضع في اعتبارك أنه لا يمكن تحرير القواعد الخاصة بالعقود الذكية على zkEVM. بدلا من ذلك، فإنه يحكم القواعد ويحدد التغييرات التي يمكن للمطورين القيام بها والتي لا يمكنهم القيام بها، مما يجعله جديرا بالثقة.

دارة الإثبات

بمجرد تنفيذ المعاملة، فإن الخطوة التالية هي التحقق من تلك المعاملة بشكل مشفر، بحيث لا تكون احتيالية، دون الكشف عن المعلومات الأساسية الفعلية للسلسلة. لذلك، تقوم دارة الإثبات على zkEVM بالتحقق من صحة المعاملات بناء على القواعد المعمول بها، من خلال إنتاج إثباتات بلا كشف عنها.

مدقق العقود لـ zkEVM

على البلوكتشين الخاص بـ Ethereum، يجب التحقق من صحة كل معاملة والتحقق منها من خلال جميع العُقَد، واحدة تلو الأخرى، مما يجعلها عملية تستغرق وقتا طويلا. لمعالجة هذه المشكلة، تقوم الحلول مثل zkEVM بتجميع عدد كبير من المعاملات على دفعات، ثم بعد التحقق من المعلومات باستخدام دليل الإثبات بلا كشف، يتم إرسال دليل التحقق من الصحة إلى مدقق العقد المنشور على السلسلة الأساسية. يتم ذلك دون معالجة كل معاملة على حدة، وبالتالي توفير الكثير من الوقت والطاقة أيضا.

مزايا zkEVM

تعزيز الأمن والخصوصية

على الرغم من أن Ethereum نفسها هي شبكة بلوكتشين آمنة للغاية، إلا أن طبيعتها كسلسلة بلوكتشين عامة لا توفر الخصوصية، لأن أي شخص لديه الرمز المعرف لمعاملة أو عنوان المحفظة يمكنه تتبع نشاط الآخرين على مستكشف البلوكتشين. ومع ذلك، يمكن أن تساعد الإثباتات الملفوفة دون كشف الخاصة به أو zk-rollups في حل مشكلات الخصوصية إلى حد ما عن طريق التحقق من المعاملات على دفعات، دون خطر التقليل من الأمان.

تخفيض رسوم الغاز وقابلية التوسع

يعد انخفاض رسوم الغاز وتحسين قابلية التوسع من المزايا الأساسية التي يقدمها zkEVM. يؤدي تجميع معاملات متعددة في دفعة واحدة، ثم التحقق من صحتها كمعاملة واحدة، إلى تقليل قوة الحوسبة الإجمالية المطلوبة للتحقق من صحة كل معاملة. يعتقد العديد من الخبراء أنه باستخدام طريقة zk-rollups، يمكن معالجة حوالي ألفي معاملة في الثانية، دون التأثير على تكلفة المعاملة على شبكة Ethereum. تجدر الإشارة هنا إلى أن حل الطبقة الأولى من Ethereum حاليا قادر فقط على معالجة ما يصل إلى 15 الى 30 معاملة في الثانية.

زيادة قابلية التشغيل البيني

تعد قابلية التشغيل البيني واحدة من المشكلات الرئيسية التي تواجهها صناعة التشفير والبلوكتشين بشكل عام، وهي أيضا واحدة من العقبات الرئيسية في جعل Web3.0 واقعا معاشا. بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون عنها، تشير قابلية التشغيل البيني إلى قدرة سلاسل البلوكتشين المختلفة على التفاعل مع بعضها البعض. لسوء الحظ، في الوقت الحالي، لا تتمتع سلاسل البلوكتشين بهذه القدرة التفاعلية، ولا يمكنها مشاركة المعلومات. على سبيل المثال، لا يمكن لمتداول العملات المشفرة نقل رموز ERC-20 الخاصة به مباشرة إلى عنوان BEP-20 أو TRC-20، ولا يمكنه التداول بينها وهذا ينطبق على أي معاملة/تداول في أي اتجاه.

بمساعدة zkEVM، فإن مطوري البلوكتشين متفائلون بإمكانية تحقيق قابلية التشغيل البيني.

حالات الاستخدام لـ zkEVM

تطبيقات التمويل اللامركزي DeFi

بفضل الطبيعة اللامركزية والأمان العالي، فهو يستحق استخدامه في التمويل اللامركزي DeFi. هذا لأنه يمكن أن يوفر حجم معاملات أكبر بمعدل أسرع مقارنة بالطرق التقليدية، والتي يمكن أن يكون لها أوقات تأكيد تصل إلى 7 أيام للإيداع/السحب، مع تقليل تكلفة المعاملة. علاوة على ذلك، إذا تم استخدامه بشكل صحيح، يمكن أن يجلب مزايا التشغيل البيني لتطبيقات التمويل اللامركزية، والتي ستعزز تجربة المستخدم الشاملة من خلال ربط شبكات البلوكتشين المختلفة مع بعضها البعض، وتوفير سيولة عالية في جميع أنحاء السوق.

الألعاب والرموز غير القابلة للاستبدال NFTs

تعد الألعاب والرموز غير القابلة للاستبدال NFTs من الموضوعات الساخنة بين معظم مجتمعات العملات المشفرة، حيث يستمر السوق في النمو. من خلال نشر zkEVM في أنظمة الرموز غير القابلة للاستبدال NFT والأنظمة البيئية للألعاب، يمكن للمطورين إنشاء اقتصاد ألعاب يملكه ويستخدمه اللاعبون حقا، مما يجعل من السهل نقل وتداول العناصر داخل اللعبة (الموارد القابلة للتحصيل مثل الأراضي والصور الرمزية والأسلحة) مع الآخرين بأقل رسوم غاز، مقارنة بشبكة Ethereum الرئيسية.

إدارة سلاسل التوريد

تعد إدارة سلاسل التوريد مجالا آخر حيث يمكن أن يُحقق العديد من المزايا من خلال تحسين كفاءة تكلفة المعاملات، مع حماية خصوصية البيانات للمعلومات الحساسة، مثل تسعير المنتج والكمية ومعلومات المورد.

إضافة لذلك يوفر zkEVM أيضا القدرة على التدقيق. فمن خلال الجمع بين الطبيعة الثابتة لتقنية البلوكتشين والشفافية التي يوفرها zkEVM، يمكن للمستخدمين تتبع جميع المعاملات والتحقق منها، وضمان الامتثال التنظيمي للسلطات المركزية، وتقليل مخاطر الاحتيال.

تحديات وقيود zkEVM

التعقيد ومنحنى التعلم

مثل أي تقنية تشفير متقدمة، فإن zkEVM معقد أيضا بطبيعته ويتطلب فهما عميقا ليس فقط لبرمجة تقنية البلوكتشين، ولكن أيضا لبراهين الإثبات بلا كشف. يمكن أن يكون تعقيد الترميز ومنحنى التعلم عائقين رئيسيين للمطورين، نظرا لأن خطأ بسيطا في البرنامج النصي للبرمجة يمكن أن يؤدي إلى ضعف وظائف كبيرة وضعف الأمن.

أدوات ونظام بيئي محدود للمطورين

نظرا لأن zkEVM هي تقنية جديدة نسبيا، فإنها توفر أدوات التطوير محدودة ولديه موارد متاحة اقل عبر الإنترنت، مما يؤثر على المساعدة الفنية التي يمكنك تلقيها إذا واجهت خطأً ما.

تؤثر هذه القيود بشكل مباشر على التطوير الشامل لنظام بيئي أفضل للبلوكتشين، ومع ذلك، يبذل الخبراء قصارى جهدهم لمعالجة هذه المشكلات.

مخاوف قابلية التوسع

يعد تحسين قابلية التوسع أحد المزايا الأساسية التي تقدمها zkEVM، مقارنة بالشبكة الرئيسية للطبقة الأولى لـ Ethereum، من خلال السماح بالتحقق من صحة المعاملات خارج السلسلة. لكنها ليست معفاة تماما من مخاوف نقص قابلية التوسع. فمع زيادة الطلب وعدد المعاملات، يمكن أن يصبح إنشاء إثباتات بلا كشف والتحقق منها مرهقا أيضا، مما يؤدي إلى تباطؤ المعاملات وزيادة التكلفة.

النظرة المستقبلية لـ zkEVM

التأثير المحتمل على تقنية البلوكتشين

استنادا إلى الحقائق التي تمت مناقشتها أعلاه، فإن لديها إمكانات هائلة للتأثير على تقنية البلوكتشين وتغيير الطريقة التي نتفاعل بها معها، وذلك بفضل مزاياها مثل قابلية التشغيل البيني والفعالية من حيث التكلفة وسرعة التحقق الأسرع.

التكامل والتبني من طرف عامة الناس

إذا سارت الأمور على ما يرام بفضل ميزة التشغيل البيني، فإننا نعتقد أنه سيتم اعتماده ودمجه عبر جميع شبكات البلوكتشين الرئيسية، وذلك للتفاعل مع بعضها البعض دون المساومة على الأمن واللامركزية. ومع ذلك، تجدر الإشارة هنا إلى أن قابلية التشغيل البيني ليست العامل الوحيد المساهم.

يمكن أن يؤثر التطوير والنشر الناجح للتكنولوجيا والطلب في السوق أيضا على التبني الشامل وتكامل zkEVM.

أسئلة متكررة