ما هي العوامل التي تجعل المقارنة بين zkSync و Arbitrum مسألة تطبيق؟

مع استمرار Ethereum في اكتساب زخمٍ متزايد كمنصة رائدة في مجال تقنية البلوك تشين للتطبيقات اللامركزية، باتت الحاجة إلى حلول قابلة للتوسع أكثر وضوحًا. فقد واجهت شبكة Ethereumالأصلية ازدحامًا ورسوم معاملات مرتفعة، مما دفع إلى ظهور حلول توسيع نطاق الطبقة الثانية. وقد حظيت مقارنة zkSync وArbitrum باهتمام كبير باعتبارها خيارات واعدة لمعالجة قيود التوسع في Ethereum.

ما هو حل الطبقة الثانية؟

تُعرف حلول الطبقة الثانية، أو حلول توسيع نطاق الطبقة الثانية، بأنها مجموعة من البروتوكولات والتقنيات المصممة لمعالجة قيود قابلية التوسع في شبكات البلوك تشين، وتحديدًا Ethereum Bitcoin. تهدف هذه الحلول إلى تحسين إنتاجية المعاملات، وخفض الرسوم، وتعزيز تجربة المستخدم بشكل عام من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة مع الاستفادة من أمان ولامركزية الطبقة الأولى الأساسية في البلوك تشين.

تتولى حلول الطبقة الثانية معالجة المعاملات، وتنفيذtracالذكية، وتخزين البيانات خارج السلسلة الرئيسية. ومن خلال نقل هذه العمليات خارج السلسلة، تخفف حلول الطبقة الثانية العبء على سلسلة الكتل الرئيسية، مما يتيح إجراء معاملات أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة.

توجد حلول متنوعة للطبقة الثانية، تشمل التجميعات، وسلاسل البلازما، وقنوات الحالة، والسلاسل الجانبية. تقوم التجميعات، مثل التجميعات التفاؤلية والتجميعات ذات المعرفة الصفرية (ZK rollups)، بتجميع عدة معاملات في دفعة واحدة، ثم ترسل ملخصًا لتلك المعاملات إلى السلسلة الرئيسية. توفر سلاسل البلازما وقنوات الحالة وظائف مماثلة من خلال توفير أطر عمل لمعالجة المعاملات خارج السلسلة والتسوية الدورية على السلسلة الرئيسية. من ناحية أخرى، تُعد السلاسل الجانبية سلاسل كتلdent تعمل جنبًا إلى جنب مع السلسلة الرئيسية، حيث تعالج المعاملات وتتزامن معها دوريًا.

يُعدّ تطوير حلول الطبقة الثانية واعتمادها أمراً بالغ الأهمية لشبكات البلوك تشين، وذلك لتلبية الطلب المتزايد على التطبيقات اللامركزية، والحدّ من الازدحام، وتوفير تجربة مستخدم أفضل. تُتيح هذه الحلول إمكانية التوسع في استخدام تقنية البلوك تشين من خلال التغلب على قيود قابلية التوسع وتكاليف المعاملات المرتبطة بسلاسل الطبقة الأولى.

فهم zkSync

يعمل zkSync كحل لتوسيع نطاق الطبقة الثانية مبني على سلسلة كتل Ethereum ، ويستخدم عمليات التجميع بدون معرفة مسبقة لتعزيز كفاءة المعاملات وقابلية التوسع مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الأمان.

يقوم zkSync في جوهره بتجميع عدة معاملات في إثبات واحد، ثم يرسله إلى شبكة Ethereum الرئيسية للتحقق منه. تتيح هذه العملية تجميع العديد من المعاملات، مما يقلل بشكل كبير من الحمل على شبكة Ethereum ويحسن قابلية التوسع بشكل عام.

إليك شرح مبسط خطوة بخطوة لكيفية عمل zkSync:

تجميع المعاملات: يبدأ المستخدمون المعاملات على شبكة الطبقة الثانية zkSync بتوقيعها باستخدام مفاتيحهم الخاصة. يتم تجميع هذه المعاملات ودمجها في حزمة واحدة.

توليد إثباتات المعرفة الصفرية: يستخدم zkSync تقنية إثباتات المعرفة الصفرية، وهي تقنية تشفيرية، لتوليد أدلة تثبت صحة جميع المعاملات المجمعة. تضمن هذه الإثباتات صحة المعاملات دون الكشف عن أي معلومات حساسة.

التحقق على Ethereum الرئيسية: يُرسل البروتوكول إثبات المعرفة الصفرية المُنشأ إلى Ethereum الرئيسية للتحقق منه. Ethereum بالتحقق من صحة الإثبات، مما يضمن صحة وسلامة المعاملات المجمعة.

الالتزام تجاه Ethereum: بمجرد التحقق من صحة الإثبات،tracيتم إنشاء التزام تشفيري، يُعرف باسم "عقد zk-rollup الذكي"، على Ethereum الرئيسية. يُمثل هذا الالتزام المعاملات المجمعة ويعمل كضمان تشفيري لصحتها.

الأمان والنهائية: يُحافظ على أمان معاملات zkSync بالاستفادة من الأمان الأساسي لشبكة Ethereum -rollup الذكيtracإنشاء عقد Ethereumالمعاملات نهائية ومؤمنة.

ZkSync 1.0 و ZkSync 2.0

تجدر الإشارة إلى أن zkSync يواصل التطور وتقديم التحديثات لتعزيز قدراته ودعم مجموعة واسعة من التطبيقات اللامركزية (dApps)tracالذكية على شبكة الطبقة الثانية.

أُطلق الإصدار الأولي، zkSync 1.0، في يونيو 2020، وركز على توفير معاملات سريعة ومنخفضة التكلفة من خلال تجميع إثباتات المعاملات وإرسالها إلى Ethereum الرئيسية. مع ذلك، لم يكن يدعم العقود الذكيةtrac. ورغم هذا القيد، حقق zkSync 1.0 رواجًا كبيرًا tracأكثر من 170 مليون دولارTVLفي ذروته.

في أكتوبر 2022، تم إطلاق zkSync 2.0، المعروف أيضًا باسم zkSync Era، كتحديث لـ zkSync 1.0. وقد جلب هذا التحديث العديد من التحسينات، بما في ذلك دعمtracالذكية من خلال التوافق مع آلة Ethereum الافتراضية (EVM)، والقدرة على تجميع التعليمات البرمجية المكتوبة بلغات مثل Rust وYul وVyper وSolidity. وقد وسّع هذا التحديث إمكانيات zkSync وجعله أكثر جاذبية للمطورين.

في فبراير 2023، أُعيد تسمية zkSync 2.0 إلى zkSync Era، مما شكّل علامة فارقة في مجال تقنية zk-rollup. وأصبح أول جهاز افتراضي من نوع zkEVM (آلة Ethereum الافتراضية ذات المعرفة الصفرية) يُطلق على الشبكة الرئيسية. وقد رسّخ هذا التطور مكانة zkSync Era كبديل واعد لحلول الطبقة الثانية الأخرى مثل Arbitrum وOptimism، التي تعتمد بشكل أساسي على تقنية التجميع التفاؤلي.

انطلقت حقبة zkSync Era رسميًا على الشبكة الرئيسية في 24 مارس 2023، مما أتاح للمستخدمين الاستفادة من مزاياها، بما في ذلك قابلية التوسع المحسّنة، وسرعات المعاملات الأسرع، ورسوم الغاز المنخفضة. وهي تمثل موجة جديدة من المشاريع المرتبطة بـ zkEVM، وتُشير إلى بداية موسم محتمل لازدهار zk-rollup.

فيما يتعلق بالتطورات التقنية، يهدف zkSync 2.0 إلى تحقيق معدل معالجة يتجاوز 100,000 معاملة في الثانية (TPS) بمجرد توفر تجزئة بيانات ETH2. ويُمكن تحقيق هذا التحسين في قابلية التوسع بفضل zkPorter، وهو بروتوكول يجمع بين تجميعات zk والتجزئة. وبدمج zkPorter، سيتمكن zkSync من معالجة حجم معاملات أكبر بكثير مع الحفاظ على رسوم غاز منخفضة على طبقة البلوك تشين الثانية.

السلبيات

قد يكون تطبيق zkSync معقدًا ومكلفًا نظرًا لاعتماده على ZKPs. وقد يتطلب دمج zkSync في التطبيقات موارد وخبرات إضافية، مما قد يمثل تحديًا للمطورين.

ثمة عيب محتمل آخر يتعلق بالخصوصية وتوافر البيانات. فبينما يوفر استخدام zkSync لتقنية إثبات المعرفة الصفرية (ZKP) أمانًا تشفيريًاtron، إلا أنه قد يحد من الشفافية ويثير مخاوف بشأن توافر البيانات. لذا، ينبغي مراعاة المفاضلة بين الخصوصية والشفافية بناءً على حالات الاستخدام والمتطلبات المحددة.

استكشاف أربيتروم

أربيتروم هو حل لتوسيع نطاق الطبقة الثانية Ethereum ، ويعمل بتقنية التجميع التفاؤلي. يهدف إلى معالجة قيود قابلية التوسع في شبكة Ethereum من خلال تنفيذ المعاملات خارج السلسلة مع الاستفادة من أمان شبكة Ethereum الرئيسية. إليك نظرة عامة على كيفية عمل أربيتروم:

تجميع المعاملات: يقوم نظام أربيتروم بتجميع عدة معاملات في دفعة واحدة تُسمى "التجميع". تتم هذه المعاملات خارج سلسلة الكتل، مما يقلل من الحمل الحسابي والازدحام على Ethereum .

التحقق من المعاملات: بعد تجميع المعاملات في حزمة واحدة، يتحقق المدققون من صحتها ويضمنون التزامها بالقواعد defiفي Ethereum . تُعد عملية التحقق هذه بالغة الأهمية للحفاظ على أمن وسلامة الشبكة.

إرسال ملخص المعاملات: بعد التحقق من صحة المعاملات، يتم إرسال ملخص أو إثبات للملخص إلى Ethereum الرئيسية. يحتوي الملخص على معلومات مضغوطة حول المعاملات، مما يقلل من حجم البيانات وتكاليف الغاز مقارنةً بتنفيذ كل معاملة على الشبكة الرئيسية بشكل منفصل.

التنفيذ والنهائية: شبكة Ethereum الرئيسية من ملخص التجميع المُقدّم وتُجري العمليات الحسابية اللازمة لإتمام المعاملات. تضمن هذه العملية تسجيل نتائج المعاملات على Ethereum ، مما يوفر ضمانات أمنية.

حل النزاعات: في نموذج التجميع التفاؤلي، يُفترض أن معظم المعاملات صحيحة. مع ذلك، يمكن للمستخدمين الاعتراض على النزاعات أو حالات الاحتيال المحتملة. تُفعّل النزاعات عمليةً يُطلب فيها من المستخدمين تقديم الأدلة، Ethereum الرئيسية كجهة حَكَم لحل النزاع. تُضيف هذه الآلية طبقةً من الأمان وتضمن التنفيذ الصحيح للمعاملات.

السلبيات

رغم أن نظام أربيتروم يستخدم آليات متعددة لإثبات الاحتيال لتعزيز الأمان، إلا أن ذلك قد يؤدي إلى إبطاء طفيف في تنفيذ المعاملات. فالحاجة إلى إثبات الاحتيال تستلزم خطوات تحقق إضافية، مما قد يطيل وقت تسوية المعاملات مقارنةً بالحلول الأخرى.

مع تطور ونضج نظام Arbitrum، قد تؤدي التحديثات والتحسينات في النظام البيئي لـ Arbitrum إلى تخفيف هذه القيود وتعزيز الأداء العام للمنصة.

التحليل المقارن

مقارنة الأداء

يُعدّ كلٌّ من zkSync وArbitrum من أبرز حلول الطبقة الثانية لشبكة Ethereum ، حيث يُحسّنان قابلية توسّع الشبكة وسرعة المعاملات مع الحفاظ على الأمان واللامركزية. يُمكن لـ zkSync، وهو حلّ تجميع بيانات بدون معرفة مسبقة، تحقيق سرعات معاملات تصل إلى 2000 معاملة في الثانية برسوم منخفضة لكل معاملة. في المقابل، يتميّز Arbitrum، وهو حلّ تجميع بيانات تفاؤلي، بمعدل معالجة معاملات أعلى يصل إلى 40000 معاملة في الثانية، ويُوفّر إتمامًا فوريًا تقريبًا. تُقدّم هذه الحلول تحسينات ملحوظة في أداء المعاملات مقارنةً بشبكة Ethereum الرئيسية.

رسوم الغاز وتوفير التكاليف

يهدف كل من zkSync وArbitrum إلى معالجة رسوم الغاز المرتفعة المرتبطة بشبكة Ethereum ، وتوفير بدائل فعّالة من حيث التكلفة للمستخدمين. يحقق zkSync تخفيضات في رسوم الغاز تصل إلى 100 ضعف، بينما يخفضها Arbitrum من 10 إلى 50 ضعفًا. تُترجم هذه التخفيضات الكبيرة في رسوم الغاز إلى وفورات كبيرة للمستخدمين، مما يجعل المعاملات أكثر سهولة ويسرًا. من خلال تحسين تكاليف المعاملات، يُسهم كل من zkSync وArbitrum في توفير تجربة مستخدم أكثر كفاءة واقتصادية.

اللامركزية

يلعب اللامركزية دورًا حاسمًا في كل من zkSync و Arbitrum لضمان سلامة وأمن الشبكات.

تحقق zkSync اللامركزية من خلال مدققين يتم اختيارهم عشوائيًا، والذين يقومون بشكل جماعي بتأكيد وتجميع المعاملات. يمنع هذا النهج أي جهة منفردة من السيطرة على الشبكة، مما يقلل من مخاطر التلاعب أو الاحتيال. من خلال توزيع عملية التحقق بين عدة مدققين، تحافظ zkSync على بنية لامركزية تعزز الثقة والشفافية.

تتبنى منصة أربيتروم نهجًا مشابهًا في اللامركزية، لكنها تستخدم نظامًا أكثر تعقيدًا. تعتمد الشبكة على مجموعة متنوعة من المدققين الذين يساهمون في معالجة المعاملات والتحقق من صحتها. لكل مدقق مصلحة في أمن الشبكة ونجاحها، مما يحفزهم على التصرف بنزاهة والحفاظ على لامركزية النظام. يضمن نموذج المدققين المتعددين هذا عدم احتكار أي جهة لعملية التحقق، مما يحافظ على طبيعة الشبكة اللامركزية.

مستوى الأمان

يستخدم كل من zkSync وArbitrum آليات أمان مختلفة لضمان سلامة المعاملات وأمنها. يعتمد zkSync على إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) لضمان الأمان والخصوصية، حيث يضمن بقاء تفاصيل المعاملات سرية مع الحفاظ على صحتها. في المقابل، يستخدم Arbitrum إثباتات الاحتيال لتحقيق الأمان. ورغم أن كلا الحلين يوليان الأولوية للأمان، إلا أن ضمانات الأمان الخاصة بكل منهما وموازناتها تختلف نظرًا لنهجهما الفريد. وتُسهم عمليات التدقيق والتقييمات الأمنية المستمرة في تعزيز أمان كل من zkSync وArbitrum بشكل دائم.

دعم النظام البيئي للمطورين والمجتمع 

ساهمت منصتا zkSync وArbitrum في بناء بيئات تطوير نابضة بالحياة وحظيتا بدعم مجتمعي كبير. توفر zkSync بيئة سهلة الاستخدام للمطورين، مزودة بمجموعات تطوير البرمجيات (SDKs) وواجهات برمجة التطبيقات (APIs) ووثائق شاملة. تُسهّل هذه الموارد على المطورين بناء ونشر تطبيقات قابلة للتوسع على شبكة zkSync. وبالمثل،tracArbitrum اهتمامًا كبيرًا من المطورين، وتوفر توافقًا مع لغة البرمجة Solidity واسعة الانتشار، بالإضافة إلى لغات أخرى تُترجم إلى بايت كود آلة Ethereum الافتراضية (EVM). يُعدّ توفر أدوات وموارد قوية للمطورين، ودعم مجتمعي فعّال، أمرًا بالغ الأهمية لنمو وانتشار كل من zkSync وArbitrum.

حالات الاستخدام

يُعدّ ZkSync مناسبًا تمامًا لحالات الاستخدام التي تتضمن معاملات متكررة برسوم منخفضة. وهو مثالي لتطبيقات مثل المدفوعات الصغيرة، والتحويلات المالية، ومعاملات التمويل اللامركزي (DeFi). يوفر ZkSync رسومًا منخفضة للمعاملات وسرعة عالية في إنجازها، مما يُمكّنه من التعامل بكفاءة مع عدد كبير من المعاملات. يمكن للمطورين استخدامه لبناء منصات تداول لامركزية (DEXs) تعمل خارج سلسلة الكتل لإدارة دفتر الطلبات وتسوية المعاملات على سلسلة الكتل، مما يُحسّن تجربة التداول من خلال خفض الرسوم وزيادة سرعة المعاملات. 

من ناحية أخرى، يُعدّ Arbitrum خيارًا مناسبًا لمجموعة واسعة من حالات الاستخدام التي تتطلب وظائفtracالذكية. فهو مفيد للتطبيقات اللامركزية والألعاب وبروتوكولات التمويل DeFi . يتوافق Arbitrum تمامًا مع آلة Ethereum الافتراضية، مما يسمح للمطورين بنشرtracEthereum الذكية الحالية على Arbitrum بأقل قدر من التعديلات. يُسهّل هذا التوافق عملية الترحيل للمطورين الذين يرغبون في نقل مشاريعهم إلى الطبقة الثانية دون تغييرات برمجية واسعة النطاق.

تجدر الإشارة إلى أن ZkSync تمتلك مشروع zkSync zkEVM، الذي يجمع بين تقنية إثبات المعرفة الصفرية (zk) وآلة Ethereum الافتراضية. يُمكّن هذا المشروع منtracذكية قابلة للتوسع مع الحفاظ على الخصوصية على شبكة Ethereum . يستفيد المستخدمون من مزايا السرعة والتكلفة المنخفضة التي توفرها تقنية التجميع خارج السلسلة في zkSync، مع الاستفادة من الخصوصية والأمان اللذين توفرهما تقنية إثبات المعرفة الصفرية في zkEVM. يُوسّع هذا التكامل إمكانيات بناء التطبيقات اللامركزية التي تتطلب قابلية التوسع والخصوصية، مما يجعل zkSync zkEVM ابتكارًا واعدًا في مجال تقنية البلوك تشين.

خاتمة

في نهاية المطاف، يعتمد الاختيار بين zkSync وArbitrum على فهم المتطلبات الفريدة لكل حالة استخدام، واختيار الحل الذي يتوافق بشكل أفضل مع أهداف المشروع. تساهم كلتا المنصتين في تطوير التمويل اللامركزي وتوسيع نطاق استخدام تقنية البلوك تشين، مما يوفر إمكانيات واعدة لمستقبل التطبيقات اللامركزية القابلة للتطوير والفعالة.