تنمية قابلية البرمجة في نظام بيتكوين البيئي

بيتكوين كأكثر سلاسل الكتل سيولة وأمانًا، اجتذبت عددًا كبيرًا من المطورين بعد موجة النقوش. لقد انتبهوا بسرعة إلى قابلية برمجة البيتكوين ومشكلة التوسع. من خلال إدخال ZK وDA وسلاسل جانبية وrollup وrestaking، فإن نظام البيتكوين البيئي يشهد الآن ذروة جديدة من الازدهار، ليصبح الموضوع الرئيسي في سوق الثور الحالي.

ومع ذلك، تبنت العديد من التصاميم خبرات التوسع من منصات العقود الذكية مثل إيثريوم، وغالبًا ما تعتمد على جسور عبر السلاسل المركزية، مما أصبح نقطة ضعف محتملة في النظام. هناك القليل من الحلول المصممة بناءً على خصائص بيتكوين نفسها، ويرجع ذلك إلى تجربة تطوير بيتكوين غير الصديقة. يصعب على بيتكوين تشغيل العقود الذكية مثل إيثريوم، والأسباب الرئيسية تشمل:

1. لغة سكربت بيتكوين تقيد القابلية للبرمجة من أجل ضمان الأمان.
2. تم تصميم تخزين سلسلة الكتل لبيتكوين للمعاملات البسيطة، ولم يتم تحسينه للعقود الذكية المعقدة.
3. بيتكوين تفتقر إلى آلة افتراضية لتشغيل العقود الذكية.

شهد عام 2017 تنفيذ عملية فصل الشهادات ( SegWit ) التي وسعت حد حجم كتلة بيتكوين؛ في عام 2021، جعل تحديث Taproot من الممكن التحقق من التوقيعات الجماعية، مما أدى إلى تبسيط معالجة المعاملات. هذه التحديثات مهدت الطريق لقابلية البرمجة لبيتكوين.

في عام 2022، قدم المطور كيسي رودارمور "نظرية الأورديال"، والتي تلخص خطة لدمج بيانات عشوائية في معاملات البيتكوين. وهذا يوفر إمكانيات جديدة لدمج معلومات الحالة والبيانات الوصفية مباشرة على سلسلة البيتكوين، ويفتح آفاقًا جديدة للتطبيقات التي تحتاج إلى بيانات حالة قابلة للوصول والتحقق.

حالياً، تعتمد معظم المشاريع التي توسع من قابلية برمجة بيتكوين على الشبكات من الطبقة الثانية (L2)، مما يتطلب من المستخدمين الثقة في جسور السلاسل، مما يشكل عقبة رئيسية في جذب المستخدمين والسيولة إلى L2. بالإضافة إلى ذلك، يفتقر بيتكوين إلى آلة افتراضية أصلية أو قابلية البرمجة، مما يمنع تحقيق الاتصال بين L2 وL1 دون زيادة فرضيات الثقة.

تحاول RGB و RGB++ و Arch Network تعزيز قابلية البرمجة من خلال الانطلاق من الخصائص الأصلية لبيتكوين، وتقديم قدرات العقود الذكية والمعاملات المعقدة بطرق مختلفة:

1. RGB هو حل لعقود ذكية يتم التحقق منه عبر عميل خارجي، حيث يتم تسجيل تغييرات حالة العقد في UTXO بيتكوين. على الرغم من وجود بعض مزايا الخصوصية، إلا أنه معقد الاستخدام ويعاني من نقص في القابلية للتجميع، مما يؤدي إلى تباطؤ التنمية في الوقت الحالي.

2. RGB++ هو مسار توسعي آخر مبني على فكرة RGB من Nervos، لا يزال يعتمد على ربط UTXO، ولكنه يعتبر السلسلة نفسها كعميل موثوق لديه توافق، ويقدم حلًا لنقل الأصول الوصفية عبر السلاسل، ويدعم نقل أي هيكل UTXO.

3. يوفر Arch Network حلول العقود الذكية الأصلية لبيتكوين، وينشئ شبكة الآلات الافتراضية ZK وشبكة عقد تحقق، من خلال تجميع المعاملات لربط تغييرات الحالة مع مراحل الأصول المسجلة في معاملات بيتكوين.

! UTXO Binding: شرح مفصل لمخططات عقود BTC الذكية: RGB و RGB ++ و Arch Network

RGB

RGB هو مفهوم توسيع العقود الذكية المبكر في مجتمع بيتكوين، حيث يقوم بتغليف بيانات الحالة من خلال UTXO، مما يوفر فكرة مهمة لتوسيع بيتكوين الأصلي لاحقًا.

تستخدم RGB التحقق خارج السلسلة، حيث يتم نقل التحقق من تحويل الرموز من طبقة إجماع بيتكوين إلى خارج السلسلة، ويتم التحقق من ذلك بواسطة عملاء محددين ذوي صلة بالمعاملات. هذا يقلل من متطلبات البث على الشبكة بأكملها، مما يعزز الخصوصية والكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة في تعزيز الخصوصية هي سيف ذو حدين. على الرغم من أنها تعزز حماية الخصوصية، إلا أنها تجعل الأطراف الثالثة غير مرئية، مما يؤدي إلى تعقيد العمليات الفعلية وصعوبة التطوير، مما يؤثر سلبًا على تجربة المستخدم.

أدخل RGB مفهوم الأشرطة المسجلة للاستخدام لمرة واحدة. يمكن إنفاق كل UTXO مرة واحدة فقط، مما يعني أنه يتم قفله عند الإنشاء وفتح عند الإنفاق. يتم تغليف حالة العقد الذكي بواسطة UTXO ويدار بواسطة الأشرطة المسجلة، مما يوفر آلية فعالة لإدارة الحالة.

! UTXO Binding: شرح مفصل لحلول عقود BTC الذكية: RGB و RGB ++ و Arch Network

RGB ++

RGB++ هو مسار توسع آخر من Nervos يعتمد على فكرة RGB، ولا يزال يعتمد على ربط UTXO.

يستخدم RGB++ سلسلة UTXO القابلة للبرمجة (مثل CKB أو سلاسل أخرى) لمعالجة البيانات خارج السلسلة والعقود الذكية، مما يعزز قابلية برمجة بيتكوين، ويضمن الأمان من خلال ربط BTC المتجانس.

RGB++ تستخدم سلسلة UTXO القابلة للبرمجة المكتملة من حيث التفاعل كظل سلسلة، مما يسمح بتنفيذ عقود ذكية معقدة، وترتبط بUTXO بيتكوين، مما يزيد من قابلية البرمجة ومرونة النظام. UTXO بيتكوين وUTXO الظل مرتبطة بشكل متماثل، مما يضمن توافق الحالة والأصول بين السلسلتين، ويضمن أمان المعاملات.

تم توسيع RGB++ ليشمل جميع سلاسل UTXO القابلة للبرمجة، مما يعزز من التفاعل بين السلاسل المختلفة وسيولة الأصول. يدعم هذا التعدد في السلاسل مرونة النظام. في الوقت نفسه، يتم تحقيق التفاعل عبر السلاسل بدون جسر من خلال الربط المتجانس لـ UTXO، مما يتجنب مشكلة "العملات المزيفة"، ويضمن صحة الأصول وتناسقها.

من خلال سلسلة الظل للتحقق على السلسلة، قامت RGB++ بتبسيط عملية التحقق من العميل. يحتاج المستخدم فقط إلى التحقق من المعاملات ذات الصلة بسلسلة الظل للتحقق من صحة حساب حالة RGB++. هذه الطريقة للتحقق على السلسلة تعزز تجربة المستخدم. استخدام سلسلة الظل القابلة للبرمجة تجنب إدارة UTXO المعقدة في RGB، مما يوفر تجربة أكثر بساطة وصديقة للمستخدم.

شبكة آرتش

يتكون Arch Network بشكل أساسي من Arch zkVM وشبكة عقد التحقق Arch، حيث تستخدم إثباتات عدم المعرفة وشبكة تحقق لامركزية لضمان أمان وخصوصية العقود الذكية، وهي أسهل استخدامًا من RGB، ولا تتطلب ربط سلسلة UTXO أخرى كما هو الحال مع RGB++.

يستخدم Arch zkVM RISC Zero ZKVM لتنفيذ العقود الذكية وتوليد إثباتات المعرفة الصفرية، والتي يتم التحقق منها بواسطة شبكة من عقد التحقق اللامركزية. يعتمد النظام على نموذج UTXO، حيث يتم تغليف حالة العقد الذكي في State UTXOs، مما يزيد من الأمان والكفاءة.

تستخدم UTXOs الأصول لتمثيل بيتكوين أو رموز أخرى، ويمكن إدارتها من خلال التفويض. يتحقق شبكة Arch من محتوى ZKVM من خلال عقدة القائد المختارة عشوائياً، وتستخدم خطة توقيع FROST لتجميع توقيعات العقد، ثم يتم بث المعاملة إلى شبكة بيتكوين.

تقدم Arch zkVM آلة افتراضية كاملة القدرة للبيتكوين، يمكنها تنفيذ عقود ذكية معقدة. بعد كل تنفيذ للعقد، يتم إنشاء إثبات عدم المعرفة، للتحقق من صحة العقد وتغير الحالة.

تستخدم Arch نموذج UTXO لبيتكوين، حيث يتم encapsulating الحالة والأصول في UTXO، ويتم تحويل الحالة من خلال مفهوم الاستخدام الفردي. يتم تسجيل بيانات حالة العقد الذكي كـ state UTXOs، بينما يتم تسجيل الأصول الأصلية كـ Asset UTXOs. تضمن Arch أن كل UTXO يمكن إنفاقه مرة واحدة فقط، مما يوفر إدارة حالة آمنة.

على الرغم من أن Arch لم يبتكر هيكل blockchain، إلا أنه يحتاج إلى شبكة من عقد التحقق. خلال كل فترة Arch Epoch، يقوم النظام باختيار عقدة Leader بشكل عشوائي بناءً على الحقوق، والتي تكون مسؤولة عن نقل المعلومات إلى جميع عقد التحقق في الشبكة. يتم التحقق من جميع zk-proofs بواسطة شبكة من عقد التحقق اللامركزية، مما يضمن أمان النظام ومقاومته للرقابة، ويولد توقيعًا لعقدة Leader. بمجرد حصول المعاملة على العدد المطلوب من توقيعات العقد، يمكن بثها على شبكة بيتكوين.

ملخص

في تصميم قابلية البرمجة لبيتكوين، يتميز RGB وRGB++ وArch Network كل منها بخصائص فريدة، لكنها جميعًا تستمر في فكرة ربط UTXO، حيث أن خاصية التوثيق للاستخدام الفردي لـ UTXO أكثر ملاءمة لتسجيل حالة العقود الذكية.

ومع ذلك، فإن عيوب هذه الحلول واضحة أيضًا، وتتمثل بشكل رئيسي في تجربة المستخدم السيئة، والتأخير في التأكيد الذي يتوافق مع بيتكوين وأداء منخفض. لقد وسعت فقط الوظائف، دون تحسين الأداء، وهو ما يتضح بشكل خاص في Arch وRGB. يوفر RGB++ تجربة مستخدم أفضل من خلال تقديم سلسلة UTXO عالية الأداء، ولكنه أيضًا يقدم افتراضات أمان إضافية.

مع انضمام المزيد من المطورين إلى مجتمع بيتكوين، سنرى المزيد من حلول التوسع، مثل اقتراح ترقية op-cat الذي يتم مناقشته بنشاط. الحلول التي تتماشى مع الخصائص الأصلية لبيتكوين تستحق التركيز. طريقة ربط UTXO هي أكثر الطرق فعالية لتوسيع طريقة برمجة بيتكوين دون ترقية شبكة بيتكوين. طالما يمكن حل مشكلات تجربة المستخدم، فإن ذلك سيوفر تقدمًا كبيرًا لعقود بيتكوين الذكية.