استكشاف قابلية البرمجة في نظام بيتكوين البيئي

بيتكوين كأفضل عملة من حيث السيولة وأعلى درجة من الأمان في عالم البلوكشين، جذبت مؤخراً اهتمام عدد كبير من المطورين. مع انفجار النقوش، أصبحت قابلية البرمجة ومشكلة توسيع نظام بيتكوين البيئي محور التركيز. يقوم المطورون بدفع النظام البيئي لبيتكوين نحو آفاق جديدة من الازدهار من خلال إدخال حلول مبتكرة مثل ZK و DA و الجوانب الجانبية و rollup و restaking، لتصبح الموضوع الرئيسي في هذه الدورة الصعودية.

ومع ذلك، فإن العديد من حلول التوسع الحالية تستفيد من تجارب منصات العقود الذكية مثل إيثريوم، وغالبًا ما تعتمد على جسور سلسلة مركزية، مما أصبح نقطة ضعف محتملة في النظام. هناك عدد قليل من الحلول المصممة حقًا بناءً على خصائص بيتكوين نفسها، ويرجع ذلك إلى أن بيئة تطوير بيتكوين ليست ودودة بما يكفي. تواجه بيتكوين بعض القيود الرئيسية:

1. تم تقييد لغة البرمجة النصية لضمان الأمان، ولا يمكنها تنفيذ العقود الذكية المعقدة مثل إيثيريوم.
2. هيكل تخزين blockchain مُحسّن للتعاملات البسيطة، وليس مناسبًا لعمليات العقود الذكية المعقدة.
3. نقص في وجود آلة افتراضية مخصصة لتشغيل العقود الذكية.

على الرغم من ذلك، فقد وضعت ترقيات شبكة بيتكوين في السنوات الأخيرة الأساس لتعزيز قابلية البرمجة. في عام 2017، وسع SegWit ( حدود حجم الكتلة، بينما في عام 2021، حقق ترقية Taproot تحقق التوقيعات الجماعية، مما سهل العمليات مثل التبادل الذري، والمحافظ متعددة التوقيع، والدفع المشروط.

في عام 2022، قدم المطور كيسي رودارمور "نظرية الترتيب" التي فتحت طرقًا جديدة لتضمين البيانات الوصفية على سلسلة البيتكوين، وهذا له أهمية كبيرة للتطبيقات التي تحتاج إلى بيانات حالة قابلة للوصول والتحقق منها.

حالياً، تعتمد معظم المشاريع التي تعزز قابلية البرمجة لبيتكوين على حلول الشبكة من الطبقة الثانية )L2(، مما يتطلب من المستخدمين الثقة في الجسور العابرة للكتل، مما يشكل عقبة رئيسية أمام اكتساب المستخدمين والسيولة في L2. بالإضافة إلى ذلك، يفتقر بيتكوين إلى آلة افتراضية أصلية أو قابلية البرمجة، مما يجعل من الصعب تحقيق التواصل المباشر بين L2 وL1 دون فرض افتراضات ثقة إضافية.

في هذا السياق، تحاول مشاريع مثل RGB و RGB++ و Arch Network تعزيز قابلية البرمجة من خلال الخصائص الأصلية لبيتكوين بطرق مختلفة:

1. تحقق RGB من العقود الذكية من خلال عميل خارج السلسلة، وتسجيل تغييرات الحالة في UTXO الخاص ببيتكوين. على الرغم من المزايا المتعلقة بالخصوصية، إلا أن العملية معقدة وتفتقر إلى قابلية تجميع العقود، مما يؤدي إلى تطور بطيء.

2. RGB++ قد تم تحسينه على أساس RGB، باستخدام موثق عميل متوافق للتحقق، مما يوفر حلاً للأصول الوصفية عبر السلاسل، ويدعم نقل الأصول على أي سلسلة هيكل UTXO.

3. يوفر Arch Network حلول العقود الذكية الأصلية لبيتكوين، ويقوم بإنشاء 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])https://img-cdn.gateio.im/social/moments-fd3e0af827c9ddea86a297fe937aa72(

RGB: محاولات توسيع العقود الذكية المبكرة

RGB هو مخطط مهم لاستكشاف توسيع العقود الذكية في مجتمع بيتكوين في وقت مبكر، من خلال تغليف UTXO لتسجيل بيانات الحالة، مما يوفر فكرة رئيسية لتوسيع بيتكوين الأصلي في المستقبل.

تستخدم RGB آلية تحقق خارج السلسلة، حيث يتم نقل تحقق تحويل الرموز من طبقة إجماع البيتكوين إلى خارج السلسلة، حيث تنفذ من قبل عملاء مرتبطين بمعاملات معينة. تقلل هذه الطريقة من الحاجة إلى البث عبر الشبكة بالكامل، مما يحسن من الخصوصية والكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه التعزيزات في الخصوصية قد جلبت أيضًا تعقيدًا في العمليات وصعوبات في التطوير، مما يؤثر على تجربة المستخدم.

قدمت RGB مفهوم الأختام ذات الاستخدام الواحد، حيث يمكن إنفاق كل UTXO مرة واحدة فقط، مما يعادل قفله عند الإنشاء وفتحه عند الإنفاق. يتم تغليف حالة العقود الذكية بواسطة UTXO وتتم إدارتها بواسطة الأختام، مما يوفر آلية فعالة لإدارة الحالة.

! [UTXO Binding: شرح مفصل لحلول عقود BTC الذكية: RGB و RGB ++ و Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7fc8d82ac7da1ba2052256fc1d0476b2.webp(

RGB++: حل عبر السلاسل يعتمد على UTXO

RGB++ هو مسار تطوير آخر يعتمد على فكرة RGB من Nervos ، ويستند أيضًا إلى ربط UTXO. يستخدم سلسلة UTXO القابلة للبرمجة (مثل CKB أو سلاسل أخرى) لمعالجة البيانات خارج السلسلة والعقود الذكية ، مما يعزز قابلية برمجة البيتكوين بشكل أكبر ، ويضمن الأمان من خلال ربط BTC المتجانس.

تستخدم RGB++ سلسلة UTXO القابلة للبرمجة الكاملة كظلة، مما يمكنها من تنفيذ عقود ذكية معقدة وارتباطها بـ بيتكوين UTXO، مما يزيد من مرونة برمجة النظام. يضمن الارتباط المتناظر بين بيتكوين UTXO و UTXO الظل اتساق الحالة والأصول بين السلسلتين، مما يضمن أمان المعاملات.

يدعم تمديد RGB++ جميع سلاسل UTXO القابلة للبرمجة، مما يعزز التشغيل البيني عبر السلاسل وسيولة الأصول. من خلال الربط المتجانس لـ UTXO، يتم تحقيق التحويل عبر السلاسل بدون جسر، مما يتجنب مشكلة "العملات المزيفة" التقليدية، ويضمن صحة الأصول وتوافقها.

من خلال استخدام سلسلة الظل لإجراء التحقق على السلسلة، قامت RGB++ بتبسيط عملية التحقق من العميل، حيث يحتاج المستخدم فقط إلى التحقق من المعاملات ذات الصلة على سلسلة الظل للتحقق من صحة حساب الحالة. هذه الطريقة للتحقق على السلسلة تحسن تجربة المستخدم، وتتجنب إدارة UTXO المعقدة لـ RGB.

Arch Network: حل العقود الذكية القائم على ZK

يتكون Arch Network بشكل أساسي من Arch zkVM وشبكة عقد التحقق، حيث تستخدم إثباتات المعرفة الصفرية وشبكة التحقق اللامركزية لضمان أمان وخصوصية العقود الذكية، وهي أسهل في الاستخدام من RGB، ولا تتطلب ربط سلسلة UTXO إضافية مثل 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 encapsulating حالة العقود الذكية في State UTXOs، مما يعزز الأمان والكفاءة.

تُستخدم أصول UTXOs لتمثيل بيتكوين أو رموز أخرى، ويمكن إدارتها بطريقة التفويض. يقوم الشبكة بالتحقق من محتوى ZKVM من خلال اختيار عشوائي لعقدة القيادة، ويستخدم نظام توقيع FROST لتجميع توقيعات العقد، ثم يتم بث المعاملة إلى شبكة بيتكوين.

تقدم Arch zkVM آلة افتراضية كاملة لتشغيل برنامج بيتكوين، قادرة على تنفيذ عقود ذكية معقدة. بعد كل تنفيذ للعقد، يتم إنشاء إثبات عدم المعرفة للتحقق من صحة العقد وتغير الحالة.

يستخدم Arch نموذج UTXO الخاص ببيتكوين، 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.

على الرغم من أن Arch لا يحتوي على هيكل Blockchain مبتكر، إلا أنه يحتاج إلى شبكة عقد تحقق. خلال كل Epoch من Arch، يختار النظام عشوائيًا عقدة Leader بناءً على الحصة، المسؤولة عن نشر المعلومات. يتم التحقق من جميع zk-proofs بواسطة شبكة عقد تحقق لامركزية، لضمان أمان النظام ومقاومته للرقابة، وتوليد توقيع لعقدة Leader. بعد أن تحصل المعاملة على توقيع عدد كافٍ من العقد، يمكن بثها على شبكة بيتكوين.

! [UTXO Binding: شرح مفصل لحلول العقود الذكية BTC RGB و RGB ++ و Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b0106c9ec7c79b2e266824525ff1721.webp(

ملخص

تتميز RGB و RGB++ و Arch Network كل منها في تصميم قابلية البرمجة لبيتكوين، حيث تستمر جميعها في فكرة ربط UTXO. إن خاصية الاستخدام لمرة واحدة لـ UTXO تناسب بشكل أفضل تسجيل حالة العقد الذكي.

ومع ذلك، تواجه هذه الحلول تحديات مشتركة: تجربة المستخدم غير مرضية، وزيادة الأداء محدودة. قامت Arch و RGB بتوسيع الوظائف بدلاً من الأداء؛ بينما حسنت RGB++ تجربة المستخدم من خلال إدخال سلسلة UTXO عالية الأداء، لكنها أدخلت أيضًا فرضيات أمان إضافية.

مع انضمام المزيد من المطورين إلى مجتمع بيتكوين، سنشهد المزيد من حلول التوسع المبتكرة، مثل اقتراح ترقية op-cat الذي يتم مناقشته. الحلول التي تتماشى مع الخصائص الأصلية لبيتكوين تستحق الاهتمام. طريقة ربط UTXO هي وسيلة فعالة لتوسيع قدرات البرمجة دون ترقية شبكة بيتكوين. إذا تم حل مشاكل تجربة المستخدم، فسوف تحقق قفزة كبيرة لعقود بيتكوين الذكية.