ما هو معالج المساعدة؟

مو دونغ، مؤسس شبكة سيلر وبريفيس، يعتقد أن المعالج المشترك هو أداة تمنح العقود الذكية قدرة تحليل ديون.

ببساطة، لا يمكن للعقود الذكية العامة الحالية الوصول إلى البيانات التاريخية. على سبيل المثال، أثناء العمل على بروتوكول إدارة السيولة، احتجت إلى البيانات السعرية التاريخية لحساب كيفية تجاوز مزودي السيولة للنطاق السعري في AMM بكميات كبيرة وبأي تكلفة. كان علينا الاعتماد على خدمة فهرس مستضافة على السلسلة مثل The Graph's واجهة برمجة تطبيقات GraphQL, لأن مهام التجميع والبحث والتصفية لا يمكن أن تُنفَّذ من خلال تفاعل العقد وحده. في الواقع، حتى فهرسة بيانات معاملات سلسلة الكتل القياسية تعتبر تحدٍ، ناهيك عن قراءة بيانات أكثر تعقيدًا من المعلومات الأساسية.

بالنسبة لبروتوكولات إدارة السيولة، فإن تقييم الأداء التاريخي لحمامات الاختبار الحالية أو حمامات المستخدمين لا يزال يتطلب استخدام واجهة برمجة تطبيقات موجودة على السلسلة الرئيسية. يتم حساب هذه البيانات يدويًا ثم يتم حسابها يدويًا في Excel. هل هناك خدمة قادرة على تبسيط هذه العملية، وتوفير عقود ذكية dapp بالقدرة على تجميع، تصفية، وتحليل هذه البيانات مباشرة؟ تم تصميم المعالجات المشتركة لحل هذه المشكلة.

لماذا يُسمى مُعالَج مُساعِد؟

في أنظمة الحواسيب الأولية، كان بالإمكان لمعالج وحدة المعالجة المركزية CPU أداء العمليات الأساسية فقط في كثير من الأحيان. كان يحتاج إلى أن يرتبط بمعالج "مساعد" مخصص لأداء أنواع معينة من المهام الحسابية، مثل العمليات العائمة، لتحسين الأداء.

الآن، يمكننا التفكير في إيثيريوم كجهاز كمبيوتر فائق الحجم. يمكن للعقود الذكية في جميع أنحاء العالم الوصول فقط إلى البيانات على السلسلة من الكتلة الحالية، وليس إلى البيانات التاريخية بما في ذلك سجلات المعاملات وتغييرات رصيد الحساب. وذلك لأن تصميم إيثيريوم لا يوفر وسيلة للعقود الذكية للوصول إلى هذه البيانات التاريخية.

الوصول إلى البيانات التاريخية لضمان مصداقيتها يتطلب طريقة تشفيرية تربط السجلات التاريخية بالكتلة الحالية. ومع ذلك، يمكن أن يكون حساب والتحقق من هذا الدليل في عقد ذكي مباشرة مستهلكًا للوقت ومكلفًا. بدلاً من ذلك، يمكن إجراء استفسارات من خلال العقد التخزيني، ولكن العقود الذكية لا يمكن أن تتفاعل مباشرة معها، وهناك مشكلة ثقة. إذا، كيف يمكننا حل هذه المشكلة في الثقة وتمكين الحساب القابل للتحقق؟ بمعنى آخر، كيف يمكننا السماح لطرف ثالث بالتحقق مباشرة من نتائج الحساب للصحة، دون الحاجة إلى إعادة تنفيذ الحساب نفسه؟ قد تكمن الحل في معالجات الشراكة، التي تشبه أنظمة الكمبيوتر المبكرة. يمكن أن توسع قدرة الحساب للعقود الذكية على إيثيريوم، ممنحة لها القدرة الجديدة للوصول إلى البيانات التاريخية وإجراء حسابات معقدة.

كيف تعمل معالجة الشرطة بشكل نموذجي؟

بشكل عام، فإن سير عمل الأساسي للمعالج المساعد الذي يتحقق من بيانات الإثريوم هو كما يلي:

1. استعلام البيانات التاريخية والقيام بالحسابات ذات الصلة في بيئة خارج السلسلة من خلال خدمة؛

2. سيقوم الخدمة بتوليد نوع ما من البروف لإثبات أن عملها موثوق به؛

3. سوف تتفاعل تطبيقات المطور مع عقد المعالج المساعد المنشور على شبكة الإثيريوم للتحقق من البرهان؛

4. بعد التفاعل مع عقد المعالجة المشتركة والتحقق من النتيجة، يمكن لتطبيق الويب اللامركزي الوصول مباشرة إلى البيانات التاريخية التي يحتاجها دون الثقة.

المشاريع في مجال معالج العمليات المشترك أو الحوسبة التحقق الواسعة

تحليل هذا القسم يحلل بشكل رئيسي المكدسات التقنية الرئيسية والمزايا التنافسية للاعبين الرئيسيين في مجال المعالج المساعد.

اصل

رائد في مجال معالجات الشراكة، تعمل Axiom على بناء البنية التحتية لبيانات السلسلة الكتلية لتبسيط تفاعل العقود الذكية مع بيانات السلسلة الكتلية. يُنسب أيضًا لـ Axiom فكرة معالجات الشراكة. سنتناول بالتفصيل كيف تعمل معالجاتهم لاحقًا في هذه المقالة باستخدام Axiom كمثال.

لاغرانج

تركز لاغرانج على أدلة الحالة عبر السلسلة وتقنيات المعالجة المتوازية. يمكن أن تحقق أدلتهم التحقق عبر السلسلة دون الاعتماد على بروتوكولات الرسائل عبر السلسلة مثل zkBridge أو IBC. يعتبر Parallel Prover من لاغرانج مناسبًا تمامًا للمنتجات التي تنطوي على إعادة الرهان، مما يؤكد موقفهم في نظام RaaS (Rollup as a Service).

على عكس الأدلة التسلسلية، يمكن للأدلة المتوازية توزيع عبء عملها عبر آلاف الخيوط بشكل متزامن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤمن إعادة الحيازة على EigenLayer لهم. بمعنى آخر، يسمح هذا النهج للحوسبة المتوازية والإثبات المتوازي بقابلية توسع أفقية أفضل.

أحد حالات استخدام العالم الحقيقي هو تطبيق لاغرانج على AltLayer. يقدم AltLayer خدمات التحقق النشطة للRestaked Rollup، مما يساعد المطورين على تنفيذ تسلسل لامركزي والتحقق من صحة حالة Rollup بكفاءة. في مارس 2024، تعاونت لاغرانج مع AltLayer لاستخدام البراهين المتوازية لمعالجة Rollup المشتركة. يضمن هذا الأمر بيانات سلسلة قابلة للتحقق وغير قابلة للثقة ونتائج الحساب على سلسلة AltLayer's RaaS للعملاء.

هيرودوتس

مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بنظام Starkware/Starknet، تتعاون هيرودوت مع مشاريع مثل Snapshot. يطلقون على نظام معالج التعاونيات الخاص بهم اسم "Storage Proof"، والذي يمكن دمجه مع ZK proofs لتمكين الوصول إلى البيانات عبر الطبقات بين طبقات Ethereum المختلفة.

المصدر: موقع هيرودوت

يتكون نظام إثبات التخزين من ثلاثة مكونات:

1. إثباتات الإدراج: تأكيد أن البيانات موجودة حقًا ضمن هيكل بيانات Ethereum.
2. دلائل الحساب: التحقق من صحة سير العمل متعدد الخطوات، وخاصة تلك التي تتضمن تحويل البيانات أو عمليات أخرى.
3. دلائل زيدكي: تسمح العقود الذكية بتأكيد صحة الأدلة دون معالجة جميع البيانات الأساسية. يمكن إثبات أي بيانات على السلسلة الرئيسية في عقد أرشيف Ethereum باستخدام نظام إثبات التخزين.

مثل معالجات النسخ الأمني الأخرى، يتم إنشاء نظام البرهان على التخزين خارج السلسلة ويتم التحقق منه على السلسلة، مما يقلل من استهلاك موارد السلسلة. كما يقلل من البيانات المنقولة بين طبقات إثريوم عن طريق إرسال البلوك هاش أو جذر التجميع فقط للتحقق.

بِريفيس

تم تطوير Brevis بواسطة Celer Network كبنية تحتية لبناء مختلف خدمات البيانات على السلسلة، بما في ذلك معالجات ZK. جمعت Celer Network، وهو بروتوكول تفاعلي تأسس من قبل Mo Dong وQingkai Liang، 4 ملايين دولار في IEO (Initial Exchange Offering) في عام 2019.

شبكة سيلر نتورك نفذتتعاقد بريفيسعلى السلسلة. يتحقق هذا العقد من الأدلة الواردة من طلبات المعالج المشترك ويبلغ النتائج مرة أخرى إلى عقد التطبيق اللامركزي من خلال وظيفة الرد الفعلي. يمكن للمطورين الاستفادة من Brevis SDK لتمكين التطبيقات اللامركزية من الوصول إلى البيانات التاريخية على السلسلة بسهولة. يجعل SDK التجريبي دوائرها المعقدة، مما يقضي على الحاجة لدى المطورين إلى معرفة سابقة بالأدلة ZK. تم بناء SDK Brevis على إطار gnark الذي وضعه فريق Consensys Linea. بالإضافة إلى ذلك، يدعم Brevis ZK light client لـ Ethereum، مما يسمح له بالعمل مع البيانات على السلسلة من أي سلسلة كتلية متوافقة مع Ethereum EVM.

المصدر: توثيق بريفيس

شبكة سيلر حاليا في طور التطويرcoChain, سلسلة كتل متخصصة في نظام RaaS، باستخدام Brevis كأساس. coChain هي سلسلة كتل تعتمد على خوارزمية الإثبات على الحصة (PoS) ويمكنها توفير خدمات حصة Ethereum والتقليم. يشير التقليم إلى عملية معاقبة المحققين الذين ينتهكون القواعد في نظام Ethereum PoS، بما في ذلك الغرامات وتغييرات الحالة. من الناحية التاريخية، كان معدل التقليم في نظام حصة Ethereum قليلاً جدًا، معبيانات تشيرأن ما يقرب من 0.04 ٪ فقط من المحققين تم تخفيضهم.

ميزة coChain الفريدة هي ربط توليد نتائج المعالج المشترك بمكافآت وعقوبات الحصة في إثريوم. إليك العملية:

1. يقوم العقد الذكي بتقديم طلب معالج فرعي، وآلية الاتفاق بنية النسبة الموزونة تولد نتيجة المعالج الفرعي؛
2. يتم تقديم نتيجة PoS التي تم إنشاؤها إلى سلسلة الكتل كـ "اقتراح" يمكن "تحديه" بواسطة دليل المعرفة الصفري (ZK);
3. إذا نجح تحدي إثبات ZK ، مما يشير إلى سوء سلوك المدقق أثناء التخزين ، يتم تخفيض حصة المدقق المقابل مباشرة على Ethereum. على العكس من ذلك ، إذا ظلت النتيجة التي تم إنشاؤها بواسطة PoS دون منازع ، فيمكن ل dapp الاستفادة مباشرة من نتيجة المعالج المساعد دون تكبد تكلفة إثباتات ZK. هذا النهج "المتفائل" لإثبات التحديات ، على غرار التفاؤل ، يبقي التكاليف منخفضة.

بشكل عام، تجمع نهج coChain بين حوافز الثقة/التحقق للمعالجات المشتركة مع نظام الرهان على Ethereum. في المستقبل، ستتكامل مع EigenLayer لتقليل تكلفة البرهان لمعالجات zk.

نكسوس

يُسمح لـ Nexus zkVM بالتحقق من أي نتيجة لعملية الحساب على السلسلة. ميزته الفريدة هي القدرة على التحقق من ZK proofs بناءً على تقنيات الطي. تأسست Nexus في عام 2022، Nexus هي لاعب آخر في مجال zkVM. في حين لم تُكشف التفاصيل عنه بشكل واسع بعد، نشر المؤسس، دانيال مارين (خريج ستانفورد مع خبرة سابقة في Google)أوراق بحثية مبكرةمن خلال نادي ستانفورد للبلوكشين.

تُعتبر تقنية ZK Folding فرعًا واعدًا ضمن حلول zkVM. يدعم Nexus zkVM التحقق من دلائل الطي وخطط التراكم. يهدف إلى أن يكون zkVM قابلًا للتوسيع ومعماريًا ومفتوح المصدر. تتضمن استخداماته الفنية آليات تجميع الدلائل موزعة على نطاق واسع تعتمد على الحساب التأكدي التدريجي (IVC) ومخططات الطي المختلفة مثل Nova، وCycleFold، وSuperNova، وHyperNova. كما أنهم يعملون أيضًا على تطوير شبكة Nexus، وهي شبكة تعدين دلائل موزعة على نطاق واسع مبنية على Nexus zkVM.

المصدر: توثيق Nexus، ترميز Nexus zkVM

جدول المقارنة للنهج التقني والمزايا التنافسية في مسار المعالج المساعد

كما يمكنك أن ترى، اختارت مشاريع مختلفة تقنيات مختلفة استنادًا إلى بيئات مختلفة (Ethereum EVM، RaaS، cross-chain، Ethereum cross-layer)، وطرق دليل مختلفة (Rollup مقابل ZK)، أو حلول مختلفة ضمن دلائل ZK (zk-SNARK، folding proofs، accumulation schemes، إلخ). كل منها لديه نقاط قوة وضعفها فيما يتعلق بالمزايا التنافسية وتقدم في نهاية المطاف أشكال منتج مختلفة: عقود تفاعلية على السلسلة، وحزم تطوير البرمجيات (SDKs)، وشبكات مصممة لأغراض مختلفة، مثل شبكات تحقق الرهان وشبكات التحقق على نطاق واسع.

المصدر: بواسطة الكاتب

العملية الخاصة لمعالجات البيانات: حالة البديهية

لماذا تختار اكسيوم؟

أكسيوم هو جهاز تعاوني لإثبات ZK مصمم لإيثريوم. يتيح لعقود الذكاء الوصول إلى البيانات التاريخية على السلسلة الرئيسية ويضمن عدم الثقة في الحسابات خارج السلسلة من خلال تقنية إثبات ZK. تأسست أكسيوم من قبل جوناثان وانج ويي سون في عام 2022. في 25 يناير 2024، أكسيومأعلن على تويترأنها جمعت 20 مليون دولار في جولة تمويل سلسلة A بقيادة Paradigm و Standard Crypto. إنه أول مشروع يقترح مفهوم "معالج مساعد" وهو أيضًا أحد أكثر المشاريع دعمًا من رأس المال المخاطر في هذا المجال.

المصدر: حساب أكسيوم الرسمي X

تاريخ أكسيوم

في عام 2017، حصل يي سون على درجة الدكتوراه في الرياضيات من MIT وعمل أيضًا لصالح شركة تداول عالي التردد لفترة من الوقت. بدأ في التعمق في مجال العملات الرقمية وأدرك أن دليل ZK هو المفتاح لقابلية توسع سلسلة الكتل. ومع ذلك، في ذلك الوقت، كان يعتقد أن تكنولوجيا ZK لا تزال في مراحلها الأولى، لذلك اختار مواصلة مراقبة الفضاء. لم يكن حتى نهاية عام 2021 عندما بدأت تكنولوجيا ZK تنطلق، مع نضوج تدريجي للبنية التحتية وأدوات التطوير. بالإضافة إلى ذلك، واجه يي سون مشاكل في الوصول إلى البيانات التاريخية في العقود الذكية التي كتبها عند بناء بروتوكولات DeFi. كل هذه العوامل أدت إلى ولادة Axiom.

ما هي تقنية دليل ZK التي تستخدمها Axiom؟

تستخدم Axiom حاليًا نظام إثبات SNARK القائم على نظام Halo2 والخلفيات KZG وأدوات إثبات ZK مثل جداول البحث (LUTs). في الماضي، كانت إثباتات ZK معقدة وصعبة للتدقيق. تعتبر جداول البحث مجموعة من القيم المحسوبة مسبقًا تسمح للمثبت بإثبات القيمة بكفاءة أكبر للتحقق من أن القيمة موجودة.

كيف يعمل Axiom V2

في يناير 2024، تم إطلاق Axiom V2 على شبكة الإيثيريوم الرئيسية، مدعمًا الوصول إلى المعاملات، الإيصالات، تخزين العقود، رءوس الكتل، وبيانات أخرى من العقود الذكية. وهذا يعني أنه الآن يدعم الوصول إلى جميع البيانات التاريخية على شبكة الإيثيريوم الرئيسية.

باستخدام أدوات SDK التي طورتها Axiom، يمكن للمطورين كتابة دوائر Axiom في النوع النصي لطلبات البيانات وتخصيص العمليات الحسابية. Axiom متقدمة لأنها تجعل من السهل للعقود الذكية الوصول إلى البيانات على السلسلة:

1. يستخدم المطورون مجموعة أدوات Axiom Typescript لكتابة دوائر Axiom وإصدار طلبات حساب التحقق ZK لبيانات Ethereum التاريخية؛

2. يقوم أكسيوم بأداء العملية المطلوبة وإنشاء دليل ZK، مثبتا صحة البيانات ونتائج العملية؛

3. يقوم المطورون بتنفيذ دالة الارجاع في العقد الذكي للتحقق وتنفيذ البيانات المرسلة من أكسيوم مع نتيجة البرهان ZK؛

4. يستعلم بعضلات المحور عن طريق إرسال معاملة على السلسلة، ويتم تشفير النتيجة المُرجعة بواسطة دليل ZK لضمان مصداقيتها.

ومع ذلك، على عكس هيرودوت، لا يدعم Axiom حاليًا استعلام البيانات التاريخية من شبكات Ethereum EVM الأخرى أو L2 networks ويركز فقط على Ethereum mainnet. لا يتم استبعاد دعم الميزات ذات الصلة في المستقبل.

تطبيقات Axiom V2

في طبقة التطبيق، يمكن لأكسيوم مساعدة الداپس في تنفيذ الوظائف التالية:

• توفير مكافآت وبرامج ولاء استنادًا إلى سجلات نشاط المستخدمين على السلسلة القائمة عليها
• تنفيذ المساءلة استنادًا إلى سلوك المستخدمين على السلسلة
• إنشاء أوراق مرجعية يمكن تخصيصها وفقًا لاحتياجات الهوية والحوكمة والتسوية

احترافي

الزعيم الحالي في مجال معالج الشرطة، Axiom، لديه علاقة تكميلية مع مشاريع العقد الخفيفة مثل Succinct. يحاول Succinct إثبات توافق Ethereum نفسه، بينما يثبت Axiom أي بيانات تاريخية على السلسلة بناءً على التوافق، بشرط أن يتم قبول نتيجة التوافق.

مجال إثبات ZK يتطور بسرعة مع اختراعات مبتكرة مثل إثبات الطي، ومخططات التراكم، والجداول الكبيرة للبحث. لقد جذب هذا النمو انتباهًا إلى مشاريع مثل Nexus، التي تدعم أحدث التطورات في تقنية إثبات ZK. بينما تصبح إثباتات ZK شائعة، فإن مشاريع أخرى مثل Lagrange أيضًا تلاحظ لتوفير إثباتات لـ Rollup من خلال المثبتين المتوازيين، مما يملأ الفجوة في السوق.

شهدت التطورات التكنولوجية المستمرة تعزيز أداء مختلف البراهين المعرفية، مما أدى إلى تقليص حجمها وتكاليف التحقق منها. وهذا يوسع استخدامها الإمكاني. وفي هذا السياق، يحظى التعرف على المرونة التي يوفرها التعدد بالاعتراف، وبشكل خاص ضمن مساحة المعالج المشترك، بتقدير كبير.