مقارنة أفضل مشاريع ZK Rollups على Ethereum

 رغم ثورية تقنية سلسلة الكتل الخاصة Ethereum، إلا أنها واجهت تحديات كبيرة في قابلية التوسع نتيجة لشعبيتها المتزايدة. ومع ذلك، فإن الحلول المبتكرة مثل ZK-Rollups تُتيح الآن Ethereum معالجة المزيد من المعاملات في الثانية، وخفض رسوم الغاز، وتحسين قابلية التوسع بشكل عام. 

تتناول هذه المقالة بعضًا من أكثر المشاريع إثارةً التي تستخدم تقنية ZK-Rollups على شبكة Ethereum . يقدم كل مشروع من هذه المشاريع سمات فريدة، مما يُظهر تنوع وإمكانات ZK-Rollups كحل لتوسيع نطاق الطبقة الثانية.

ما هي عمليات ZK rollups؟

تُعدّ ZK-Rollups حلاً لتوسيع نطاق الطبقة الثانية Ethereum ، حيث تستخدم إثباتات المعرفة الصفرية لتجميع معاملات متعددة في إثبات واحد يُنشر بعد ذلك على شبكة Ethereum الرئيسية. كل معاملة في ZK-Rollups صالحة تمامًا، ويمكن لشبكة Ethereum الرئيسية الوثوق بها دون الحاجة إلى التحقق من كل معاملة على حدة، مما يقلل من الموارد الحاسوبية المطلوبة. هذا بدوره يزيد بشكل كبير من إنتاجية Ethereum، ويقلل من الازدحام، ويخفض رسوم المعاملات.

باختصار، تنقل تقنية ZK-Rollups العمليات الحسابية خارج سلسلة الكتل، وتبقي فقط على البيانات الضرورية، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في رسوم المعاملات. والأهم من ذلك، أن هذه التقنية تحافظ على مستوى عالٍ من الأمان من خلال توفير طبقة بيانات متاحة على سلسلة الكتل. وهذا يضمن أنه حتى في حال تعطل طبقة ZK-Rollups، سيظل بإمكان المستخدمين سحب أموالهم.

من أهم مزايا تقنية ZK-Rollups مقارنةً بحلول الطبقة الثانية الأخرى، أنها تحافظ على توافقها التام Ethereum ، مما يتيح للمطورين الاستفادة من خبراتهم وأدواتهم الحالية. إضافةً إلى ذلك، توفر هذه التقنية خاصية الإبطال، فبمجرد إدراج معاملة في ZK-Rollup، تصبح نهائية ولا يمكن التراجع عنها.

بشكل عام، تعتبر ZK-Rollups واحدة من أكثر الحلول الواعدة لمشاكل قابلية التوسع في Ethereum، حيث توفر معاملات أسرع وأرخص مع الحفاظ على درجة عالية من الأمان واللامركزية.

أفضل مشاريع ZK Rollup في عام 2023

أصبحت العديد من البروتوكولات، مثل بروتوكولات الإقراض والاقتراض ومنصات التداول اللامركزية، متعددة السلاسل. وهذا يعني أنها تدعم طبقات ثانية متعددة قائمة على تقنية ZK-Rollup، مما يمنح المستخدمين خيارات متنوعة لخفض رسوم المعاملات وتحقيق سرعة أكبر في إتمامها.

لقد قمنا بإدراج بعض المشاريع الرائدة في السوق التي تستخدم تقنية ZK-Rollup للتوسع. 

مضلع

تم إطلاق Polygon في البداية في عام 2017 تحت اسم Matic Network، وهو من بنات أفكار مطوري Ethereum Sandeep Nailwal و Anurag Arjun و Jaynti Kanani و Mihailo Bjelic.

تستفيد منصة Polygon من تقنية ZK-Rollups لتعزيز قابلية التوسع، على الرغم من القيود التي تفرضها هذه التقنية التقليدية، مثل الحاجة إلى وقت طويل. ويُسهم تطبيق Polygon المبتكر لإثباتات التكرار في التخفيف من هذا التحدي. فعلى عكس سلاسل الكتل القائمة على ZK-Rollups والتي تُنشئ إثباتات لمعاملة واحدة في كل مرة، تتميز Polygon بقدرتها على إنشاء إثباتات لكل معاملة على حدة قبل إرسالها إلى شبكة Ethereum الرئيسية.

تُتيح البنية الفريدة لتقنية ZK-Rollups في شبكة Polygon سرعةً أكبر وفعاليةً من حيث التكلفة مقارنةً بمعظم حلول توسيع نطاق ZK-Rollups الأخرى، مما يُغني المُدقّقين عن الحاجة إلى امتلاك معدات مُتخصصة. في الواقع، تصل بعض إثباتات المصادقة على شبكة Polygon Zero، قيد التطوير، إلى حجم صغير يبلغ 45 كيلوبايت فقط، مما يُخفف الضغط بشكل ملحوظ على أداء سلسلة الكتل مقارنةً بحلول توسيع النطاق البديلة.

تختلف تقنية ZK-Rollups الخاصة بـ Polygon عن معظم نظيراتها من الطبقة الثانية في أنها متوافقة تمامًا Ethereum ، لذلك لا يُطلب من المطورين إتقان لغات جديدة لكتابةtracPolygon الذكية، على عكس بدائل الطبقة الثانية مثل StarkNet.

تعمل شركة Polygon من خلال إنتاج "سلاسل الالتزام" المتعددة، والتي تشبه إلى حد ما السلاسل الجانبية، ولكن بوظيفة مميزة، حيث تستمد نسبة أكبر من أمانها من شبكة Ethereum الرئيسية. 

ستارك نت/ستارك إكس

StarkNet و StarkEx كلاهما من ابتكارات Starkware، وهي شركة تأسست عام 2017 على يد أليساندرو كييزا وإيلي بن ساسون.

تُعدّ StarkNet سلسلة كتل لامركزية أخرى من الطبقة الثانية تعتمد على تقنية ZK-Rollup. مع ذلك، وعلى عكس Polygon، يجب على المطورين الراغبين في الانضمام إلى StarkNet إتقان لغة برمجة Cairo بدلاً من Solidity، مما قد يُعقّد عملية انضمام المطورين الجدد. ولكن، لتجاوز هذه العقبة، يجري العمل على تطوير برامج تحويل من Solidity إلى Cairo ولغات برمجة شائعة أخرى.

تقوم StarkNet، على غرار سلاسل ZK-Rollup الأخرى، بتجميع معاملات الطبقة الثانية المتعددة في معاملة واحدة على شبكة Ethereum ، مما يعزز سرعة المعاملات ويقلل من رسوم الغاز.

قام نفس الفريق الذي طور StarkNet بإنشاء StarkEx، وهي سلسلة كتل أخرى متميزة. تُسهّل StarkNet تطوير التطبيقات اللامركزية العامة، بينما تُقدّم StarkEx حلاً قابلاً للتوسع قائماً على نموذج SaaS (البرمجيات كخدمة) مصمم خصيصاً لمنصات تداول العملات الرقمية اللامركزية (DEXs)، مما يُمكّن هذه المنصات من خفض التكاليف مع زيادة السرعة والسيولة.

تُوسّع StarkEx دعمها ليشمل الإيثيريوم (ETH) ورموز ERC-20 والرموز على سلاسل الكتل الأخرى المتوافقة مع EVM، بالإضافة إلى رموز ERC-721 NFTs الشائعة عالميًا. كما تعمل على توفير دعم سكّ رموز ERC-1155 الديناميكية شبه القابلة للاستبدال خارج السلسلة. تُعدّ StarkEx، التي انطلقت على Ethereum منذ منتصف عام 2020، واحدة من أكبر حلول الطبقة الثانية من حيث TVL ). وهي تدعم حاليًا مجموعة واسعة من التطبيقات اللامركزية والبروتوكولات.

ZKSync

العقول المدبرة وراء ZKSync هي ألكسندر فلاسوف وأليكس غلوتشوفسكي من شركة Matter Labs، التي أطلقت الحل في عام 2020.

صُممت ZKSync لتقديم معاملات فائقة السرعة (أكثر من 2000 معاملة في الثانية) مع الحفاظ على رسوم غاز منخفضة وأمان عالٍ، وهي حلٌّ لتوسيع نطاق الطبقة الثانية Ethereum . على عكس العديد من حلول الطبقة الثانية، تُتيح ZKSync سحب الأموال بشكل فوري تقريبًا إلى شبكة Ethereum الرئيسية (الطبقة الأولى). جدير بالذكر أن ZKSync هي بروتوكول zk-rollup الوحيد المتوافق تمامًا مع EVM حتى الآن، مما يُمكّن المطورين من إعادة نشرtracالذكية الحية من Ethereum بسهولة دون الحاجة إلى إعادة كتابتها أو تخصيصها لـ ZKSync. يُعزز هذا بشكل كبير قابلية التشغيل البيني ويُقلل وقت التطوير.

يتشابه برنامج ZKSync مع برنامجي StarkNet وStarkEx في بعض الجوانب، ويكمن الاختلاف الرئيسي في نوع بروتوكولات الإثبات المستخدمة. يستخدم ZKSync بروتوكول SNARKs (الحجج المعرفية الموجزة غير التفاعلية)، بينما يعتمد StarkEx على بروتوكول STARKs (الحجج المعرفية الشفافة القابلة للتوسع).

تتطلب أنظمة ZK-SNARKs إعدادًا لمرة واحدة، حيث يجب الوثوق بعدد قليل من المطورين لكتابة التعليمات البرمجية بشكل صحيح وآمن، مما يؤدي إلى زيادة المركزية وتقليل الاعتماد على الأنظمة الموثوقة. في المقابل، تستخدم أنظمة ZK-STARKs عشوائية قابلة للتحقق علنًا لإنشاء أنظمة موثوقة وقابلة للتحقق. كما يُنظر إلى أنظمة STARKs على أنها مقاومة للحوسبة الكمومية، على عكس أنظمة SNARKs. وتعد أنظمة STARKs أيضًا بتحسين قابلية التوسع. لذلك، يُظهر ZKSync بعض العيوب مقارنةً بـ StarkNet.

تتضمن بعض المشاريع البارزة التي تم نشرها على سلسلة كتل ZKSync كلاً من Argent و Gitcoin و Yearn Finance و Gnosis Safe و Snapshot و Tally و 1inch Network.

إكس غير قابل للتغيير

Immutable هي منصة تقدم حلولاً من الطبقة الثانية مبنية على Ethereum. توفر للمطورين واجهات برمجة التطبيقات وأدوات التطوير لتسهيل تطوير التطبيقات على الطبقة الثانية.

يستطيع المطورون استخدام Immutable X لإنشاء تطبيقات سريعة وقابلة للتوسع وآمنة للرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) وألعاب البلوك تشين. على سبيل المثال، يمكن لمطوري الألعاب الاستفادة من Immutable X لتطبيق أنظمة اقتصادية متطورة داخل اللعبة تضمن ملكية حقيقية للأصول داخلها. كما يمكنهم الاستفادة من ميزات مثل سكّ الأصول مجانًا، وإجراء معاملات سريعة وبأسعار معقولة داخل اللعبة، ومحافظ ذاتية الحفظ لتمكين المستخدمين من امتلاك عناصرهم داخل اللعبة، ودفتر أوامر عالمي لتداول هذه العناصر في السوق المفتوحة.

بالإضافة إلى ذلك، تُوفر منصة Immutable X خدماتها لمنصات تداول العملات الرقمية والأصول، إذ تُتيح إجراء عمليات تداول سريعة وآمنة وفعّالة من حيث التكلفة بين المستخدمين. كما تُوفر دفتر أوامر عالمي يضمن أعلى مستويات السيولة. ويمكن لأدوات تحليل معاملات البلوك تشين الوصول إلى واجهات برمجة تطبيقات Immutable X للحصول على بيانات سهلة الوصول حول المعاملات السابقة وعمليات التداول وسلوك المستخدمين.

اختارت شركة Immutable بناء حلولها على Ethereum نظرًا لسمعتها كأكثر منصات البلوك تشين لامركزيةً وأمانًا وانتشارًا، مما يُحقق تأثيرات شبكية كبيرة. تُمكّن Ethereum من إنشاء وتنفيذtracالذكية والتطبيقات اللامركزية دون أي توقف أو احتيال أو تحكم أو تدخل من أطراف ثالثة.

يوفر Immutable X طبقتين للتنفيذ، تستخدمان كلتاهما آلية تجميع ZK rollup. تتكون عمليات ZK rollup من عنصرين رئيسيين: آلية تجميع خارج السلسلة (آلة افتراضية) تُنشئ دليلاً تشفيرياً مضغوطاً من مجموعة من المعاملات، وجذر الحالة السابق، وجذر الحالة الجديد،tracعلى السلسلة يخزن جذر الحالة الحالي ويتحقق من اتساق المجموعة.

إليك كيفية عمل تجميعات المعرفة الصفرية (ZK rollups) ضمن Immutable X: تُرسل مجموعة من معاملات الطبقة الثانية إلى آلية التجميع، التي تُنشئ دليلًا تشفيريًا بناءً على المعاملات، وجذر الحالة السابق، وجذر الحالة الجديد. ثم يُرسل هذا الدليل إلىtracالذكي للطبقة الأولى للتحقق. يتحققtracالذكي مما إذا كان جذر الحالة السابق في الدليل يُطابق جذر حالته الحالي. إذا تطابقا، يُحدّثtracالذكي جذر حالته الحالي إلى جذر الحالة الجديد للمجموعة.

تقدم Immutable حاليًا حلّين من الطبقة الثانية: StarkEx، الذي يوفر خدمة لتجميع أنواع محددة من المعاملات التي تنشئها وتديرها Starkware، وImmutable zkEVM، وهي منصةtracالذكية تتيح لأي مطور كتابة ونشرtracالذكية على zkEVM. يمكن للمطورين الوصول إلى هذه الحلول من خلال التسجيل أو استخدام نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات (API) التي توفرها Immutable X. توفر Immutable zkEVM، المصممة خصيصًا للألعاب،tracذكية منخفضة التكلفة وعالية الإنتاجية ومتوافقة مع Ethereumضمن إطار عمل EVM zk-rollup.

Loopring

Loopring هو بروتوكول توسيع نطاق من الطبقة الثانية مبني على سلسلة كتل Ethereum ، ومصمم خصيصًا لمنصات التداول اللامركزية (DEXs). يُمكّن من تسوية آلاف الصفقات في الثانية الواحدة، مع توفير وظائف متنوعة. بالإضافة إلى كونه طبقة بروتوكول لمنصات التداول اللامركزية، يوفر Loopring منصة Loopring Exchange، وهي منصة تداول غير احتجازية تُسهّل عمليات التداول الآمنة وعالية السرعة دون رسوم غاز.

تعتمد تقنية Loopring بشكل أساسي على إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs)، وهي ابتكارات في مجال تقنية البلوك تشين تجمع المعاملات معًا لتحسين الكفاءة. وبفضل هذه التقنية، تُمكّن Loopring من تطوير منصات تداول لامركزية عالية الإنتاجية وغير احتجازية. كما يُقدّم البروتوكول رمز LCR الخاص به، والذي يُستخدم لمكافأة مُشغّلي تجميع المعرفة الصفرية (zk-Rollup) ومُزوّدي السيولة.

تعتمد Loopringعلى تطبيق تقنية Zero-Knowledge Rollups (zk-Rollups)، وهي حل من الطبقة الثانية يُحسّن قابلية التوسع من خلال العمل جنبًا إلى جنب مع شبكة Ethereum . تُمكّن zk-Rollups من دمج العديد من المعاملات في إثبات Zero-Knowledge واحد وخفيف الوزن، والذي يتم تأكيده لاحقًا كدفعة على شبكة Ethereum . يُؤدي هذا إلى زيادة كبيرة في إنتاجية المعاملات مقارنةً بقدرات Ethereumالمستقلة. تتم عملية حساب zk-Rollups خارج سلسلة الكتل، بينما تبقى البيانات والمعاملات الأساسية على سلسلة كتل Ethereum . من خلال دمج zk-Rollups مع بروتوكولات منصات التداول اللامركزية (DEX)، تُتيح Loopring إجراء عمليات حسابية معقدة، مما يُؤدي إلى خفض رسوم المعاملات وتحسين السيولة بشكل ملحوظ.

بالمقارنة مع منصات التداول المركزية التقليدية القائمة على دفتر الأوامر، توفر منصات التداول اللامركزية عادةً رسوم معاملات أقل ودعمًا لمجموعة أوسع من الأصول الرقمية. مع ذلك، لا تزال منصات التداول المركزية تتفوق على منصات التداول اللامركزية من حيث السيولة وسرعة المعاملات. يهدف Loopring إلى سد هذه الفجوة من خلال دمج تقنية zk-Rollups، مما يتيح الاستفادة من مزايا منصات التداول المركزية في النظام البيئي اللامركزي.

ضمن شبكة Ethereum ، توفر تقنية zk-Rollups عملية تحقق أسرع وأقل تكلفة لكتل ​​المعاملات. فهي تتطلب تضمين بيانات أقل، وتعتمد فقط علىtracذكي للتحقق من الدليل التشفيري النهائي، مما يُحسّن الكفاءة. تُخزّن المعاملات المُعالجة عبر zk-Rollups على سلسلة كتل Ethereum كبيانات مرجعية للاستدعاء، مما يتطلب حسابات أقل مقارنةً باسترجاع البيانات من الشبكة. من خلال دمج هذه الوظائف في بروتوكول مفتوح واحد، يُسرّع Loopring من تبني تقنية سلسلة الكتل عبر تعزيز الكفاءة في جميع أنحاء منظومة Ethereum .

خاتمة

تُواجَه مشكلات قابلية التوسع في سلسلة كتل Ethereumبتقنيات مبتكرة مثل ZK-Rollups. وكما أوضحنا، تستفيد العديد من المشاريع البارزة بالفعل من هذه التقنية لتحسين سرعة المعاملات، وخفض التكاليف، وضمان أمن شبكة Ethereum . 

مع استمرار تطور هذه الحلول ونضجها، فإنها تحمل في طياتها وعدًا بإطلاق العنان للإمكانات الكاملة لشبكة Ethereum، مما يجعلها أكثر سهولة وكفاءة للمستخدمين والمطورين على حد سواء. ويبدو أن مستقبل Ethereumمرتبط ارتباطًا وثيقًا بتطور وتطبيق تقنية ZK-Rollups.