استكشاف قابلية البرمجة في نظام بيتكوين البيئي

تُعتبر بيتكوين كأفضل عملة من حيث السيولة وأعلى أمان في blockchain، وقد جذبت عددًا كبيرًا من المطورين بعد موجة النقش. ركّز هؤلاء المطورون بسرعة على قابلية البرمجة ومشكلة التوسع في بيتكوين. من خلال تقديم حلول متنوعة مثل ZK وDA والجانبية وrollup وrestaking، يُرحب بنظام بيتكوين البيئي في ذروة ازدهار جديدة، لتصبح الموضوع الرئيسي في سوق الثور الحالي.

ومع ذلك، فإن العديد من هذه التصاميم استمرت في تجربة توسيع نطاق منصات العقود الذكية مثل إيثريوم، وغالبًا ما تعتمد على جسور عبر السلاسل مركزية، مما يشكل نقطة ضعف محتملة للنظام. هناك القليل من الحلول التي تم تصميمها بناءً على خصائص البيتكوين نفسها، وهذا مرتبط بتجربة المطورين السيئة في البيتكوين. لا يمكن للبيتكوين، لأسباب معينة، تنفيذ العقود الذكية مثل إيثريوم:

1. لغة سكريبت بيتكوين تم تقييدها لضمان الأمان مما يجعلها غير قادرة على تنفيذ عقود ذكية معقدة.
2. تم تصميم تخزين سلسلة كتل بيتكوين للمعاملات البسيطة، ولم يتم تحسينه للعقود الذكية المعقدة.
3. بيتكوين تفتقر إلى آلة افتراضية لتشغيل العقود الذكية.

شهدت سنة 2017 تفعيل تقنية عزل الشهادة (SegWit) التي وسعت من حد حجم كتلة البيتكوين؛ كما أن ترقية Taproot في سنة 2021 جعلت من الممكن التحقق من التوقيعات الجماعية، مما أدى إلى تحسين كفاءة معالجة المعاملات. هذه التقدمات وضعت الأساس لقابلية برمجة البيتكوين.

في عام 2022، اقترح المطور كيسي رودارمور "نظرية الأورديال"، التي وضعت مخطط ترقيم للبيتكوين، مما جعل من الممكن تضمين بيانات عشوائية في معاملات البيتكوين. وقد فتح ذلك طرقًا جديدة لتضمين معلومات الحالة والبيانات الوصفية مباشرة على سلسلة البيتكوين، مما قدم أفكارًا جديدة للتطبيقات التي تحتاج إلى بيانات حالة قابلة للوصول والتحقق منها.

حالياً، تعتمد معظم المشاريع التي توسع من قابلية برمجة بيتكوين على الشبكات من الطبقة الثانية (L2)، مما يتطلب من المستخدمين الثقة في جسور الشبكة، مما يجعل الحصول على المستخدمين والسيولة في L2 التحدي الرئيسي. بالإضافة إلى ذلك، تفتقر بيتكوين إلى آلة افتراضية أصلية أو قابلية البرمجة، مما يجعل من المستحيل تحقيق الاتصال بين L2 و L1 دون إضافة افتراضات ثقة إضافية.

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

1. RGB هي خطة لعقد ذكي يتم التحقق منها من خلال عميل خارجي، وتقوم بتسجيل تغييرات حالة العقد الذكي في UTXO الخاص ببيتكوين. على الرغم من وجود بعض مزايا الخصوصية، إلا أن استخدامها معقد ويفتقر إلى قابلية تجميع العقود، مما يؤدي إلى تطور بطيء.

2. RGB++ هو مسار توسيع آخر مبني على فكرة RGB من Nervos ، ولا يزال يعتمد على ربط UTXO ، ولكنه يجعل السلسلة نفسها كمدقق عميل توافق ، حيث يوفر حلًا لنقل الأصول الوصفية عبر السلاسل ، ويدعم نقل أي هيكل سلسلة UTXO.

3. يوفر Arch Network حلاً للعقود الذكية الأصلية لبيتكوين، وينشئ آلة افتراضية ZK وشبكة عقد التحقق، من خلال تجميع المعاملات لتسجيل تغييرات الحالة والأصول في معاملات بيتكوين.

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

RGB

RGB هو فكرة توسيع العقود الذكية في مجتمع البيتكوين في المراحل المبكرة، من خلال تغليف بيانات الحالة باستخدام UTXO، مما يوفر فكرة مهمة لتوسيع البيتكوين الأصلي في المستقبل.

تستخدم RGB طريقة التحقق خارج السلسلة، حيث يتم نقل التحقق من نقل الرموز من طبقة إجماع البيتكوين إلى خارج السلسلة، بواسطة عملاء محددين ذوي الصلة بالمعاملات. هذا يقلل من متطلبات البث على الشبكة بأكملها، ويعزز الخصوصية والكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لتعزيز الخصوصية تعتبر سلاحًا ذا حدين. على الرغم من أنها تعزز حماية الخصوصية، إلا أنها تجعل الطرف الثالث غير مرئي، مما يؤدي إلى تعقيد العمليات الفعلية وصعوبة التطوير، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة.

RGB قدم مفهوم الأختام ذات الاستخدام الواحد. يمكن إنفاق كل UTXO مرة واحدة فقط، مما يعادل قفلها عند الإنشاء، وفتحها عند الإنفاق. يتم encapsulating حالة العقد الذكي من خلال UTXO وتديرها الأختام، مما يوفر آلية فعالة لإدارة الحالة.

RGB ++

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

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

تستخدم RGB++ سلسلة UTXO القابلة للبرمجة كظل سلسلة، مما يمكنها من تنفيذ عقود ذكية معقدة، وترتبط بـ بيتكوين UTXO، مما يزيد من قابلية البرمجة ومرونة النظام. يتم ربط UTXO الخاص بـ بيتكوين و UTXO الخاص بالظل بشكل متجانس، مما يضمن الاتساق في الحالة والأصول بين السلسلتين، ويضمن أمان المعاملات.

تم توسيع RGB++ ليشمل جميع سلاسل UTXO القابلة للبرمجة، مما يعزز من التشغيل المتداخل بين السلاسل والسيولة للأصول. هذه الدعم المتعدد للسلاسل يسمح لـ RGB++ بالاندماج مع أي سلسلة UTXO قابلة للبرمجة، مما يعزز من مرونة النظام. في نفس الوقت، من خلال ربط UTXO المتشابه يتم تحقيق التشغيل المتداخل بدون جسر، مما يتجنب مشكلة "العملة المزيفة"، ويضمن مصداقية الأصول وتناسقها.

من خلال التحقق على السلسلة باستخدام سلسلة الظل، قامت RGB++ بتبسيط عملية التحقق من العميل. يحتاج المستخدمون فقط إلى فحص المعاملات المتعلقة بسلسلة الظل للتحقق من صحة حساب حالة RGB++. لا توفر هذه الطريقة للتحقق على السلسلة فقط عملية تحقق مبسطة، بل تعزز أيضًا تجربة المستخدم. استخدام سلسلة الظل القابلة للبرمجة يتجنب إدارة UTXO المعقدة لـ RGB، مما يوفر تجربة أكثر تبسيطًا وودية للمستخدم.

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

شبكة آرتش

يتكون Arch Network بشكل رئيسي من Arch zkVM وشبكة عقد التحقق Arch، حيث يستخدم إثبات المعرفة الصفرية وشبكة التحقق اللامركزية لضمان أمان وخصوصية العقود الذكية، وهو أسهل في الاستخدام من RGB، ولا يحتاج إلى ربط سلسلة UTXO أخرى كما هو الحال في RGB++.

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

تستخدم UTXOs الأصول لتمثيل بيتكوين أو رموز أخرى، ويمكن إدارتها بطريقة التفويض. يتحقق شبكة Arch من محتوى ZKVM من خلال اختيار عشوائي لعقدة القائد، ويستخدم مخطط توقيع FROST لتجميع توقيعات العقدة، وأخيرًا يتم بث المعاملة إلى شبكة بيتكوين.

تقدم Arch zkVM آلة افتراضية قابلة للبرمجة كاملة تورين لبيتكوين، قادرة على تنفيذ العقود الذكية المعقدة. بعد كل تنفيذ للعقد، تقوم Arch zkVM بإنشاء إثباتات عدم المعرفة للتحقق من صحة العقد وتغير الحالة.

يستخدم Arch نموذج UTXO لبيتكوين، حيث يتم encapsulation الحالة والأصول في UTXO، ويتم تحويل الحالة من خلال مفهوم الاستخدام الفردي. يتم تسجيل بيانات حالة العقد الذكي كـ UTXOs الحالة، بينما يتم تسجيل الأصول الأصلية كـ UTXOs الأصول. يضمن 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، يختار النظام عشوائيًا عقدة Leader بناءً على حقوق الملكية، والتي تتولى مسؤولية نشر المعلومات إلى جميع عقد التحقق الأخرى في الشبكة. يتم التحقق من جميع الإثباتات الصفرية من خلال شبكة من عقد التحقق اللامركزية، مما يضمن سلامة النظام ومقاومته للرقابة، وينتج توقيعًا لعقدة Leader. بمجرد أن يتم توقيع المعاملة من قبل العدد المطلوب من العقد، يمكن بثها في شبكة بيتكوين.

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

ملخص

في تصميم قابلية برمجة البيتكوين، تتميز RGB و RGB++ و Arch Network كل منها بخصائص فريدة، ولكنها جميعًا تستمر في فكرة ربط UTXO، حيث إن خاصية التوثيق ذات الاستخدام الواحد لـ UTXO أكثر ملاءمة لتسجيل حالة العقود الذكية.

ومع ذلك ، فإن عيوب هذه الحلول واضحة أيضًا ، حيث أن تجربة المستخدم ليست جيدة ، وهناك تأخير في التأكيد وأداء منخفض مماثل لبيتكوين. لقد وسعت فقط الوظائف دون تحسين الأداء ، وهو ما يتضح بشكل خاص في Arch و RGB. على الرغم من أن تصميم RGB++ قد قدم تجربة مستخدم أفضل من خلال إدخال سلسلة UTXO عالية الأداء ، إلا أنه أدخل أيضًا افتراضات أمان إضافية.

مع انضمام المزيد من المطورين إلى مجتمع بيتكوين، سنرى المزيد من حلول توسيع النطاق، مثل اقتراح ترقية op-cat الذي يتم مناقشة بنشاط. يجب أن تحظى الحلول التي تتماشى مع الخصائص الأصلية لبيتكوين باهتمام خاص، حيث إن طريقة ربط UTXO هي أكثر الطرق فعالية لتوسيع طريقة برمجتها دون ترقية شبكة بيتكوين. طالما يمكن حل مشاكل تجربة المستخدم، ستصبح تقدمًا كبيرًا في عقود بيتكوين الذكية.