استكشاف قابلية البرمجة في نظام بيتكوين البيئي

بيتكوين كأكثر بلوكتشين سيولة وأمانًا حاليًا، جذبت مؤخرًا انتباه عدد كبير من المطورين. مع ظهور تقنية النقوش، بدأ المطورون في دراسة قابلية البرمجة وموضوع توسيع بيتكوين بعمق. من خلال إدخال حلول مبتكرة مثل إثبات المعرفة الصفرية، قابلية البيانات، سلاسل الجانبية، رول اب وإعادة الرهن، يشهد نظام بيتكوين ازدهارًا جديدًا، ليصبح محور التركيز الرئيسي في هذه السوق الصاعدة.

ومع ذلك، فإن العديد من الحلول الحالية قد اعتمدت على تجارب توسيع نطاق منصات العقود الذكية مثل الإيثريوم، وغالبًا ما تعتمد على جسور عبر السلاسل مركزية، مما أصبح نقطة ضعف محتملة في النظام. هناك عدد قليل من الحلول التي تم تصميمها استنادًا إلى خصائص البيتكوين نفسها، وهذا مرتبط بعدم ملاءمة بيئة تطوير البيتكوين. يوجد بعض القيود في البيتكوين تجعل من الصعب تنفيذ العقود الذكية كما هو الحال في الإيثريوم:

1. لغة سكربت بيتكوين مقيدة بخصوصية الأمان، مما يحد من قابليتها للبرمجة، ولا يمكنها تنفيذ العقود الذكية المعقدة مثل إيثيريوم.
2. تخزين هيكل سلسلة الكتل لبيتكوين مُحسّن للمعاملات البسيطة، وليس مناسبًا للعقود الذكية المعقدة.
3. بيتكوين تفتقر إلى آلة افتراضية مخصصة لتشغيل العقود الذكية.

في السنوات الأخيرة، شهدت شبكة بيتكوين بعض التحديثات الهامة. في عام 2017، زادت تقنية الشهادة المنفصلة (SegWit) من حد حجم الكتلة؛ وفي عام 2021، جعل تحديث Taproot التحقق من التوقيعات الجماعية ممكنًا، مما سهل عمليات مثل التبادلات الذرية، والمحافظ متعددة التوقيعات، والمدفوعات المشروطة. وقد وضعت هذه التحديثات الأساس لقابلية برمجة بيتكوين.

في عام 2022، اقترح المطور كيسي رودارمور "نظرية الأعداد"، حيث قدم خطة ترقيم للـ بِت، مما جعل من الممكن تضمين الصور والبيانات الأخرى في معاملات البيتكوين. وقد فتح هذا آفاقًا جديدة لتخزين معلومات الحالة والبيانات الوصفية مباشرة على سلسلة البيتكوين، مما قدم أفكارًا جديدة لتطبيقات العقود الذكية التي تحتاج إلى بيانات حالة قابلة للوصول والتحقق منها.

حاليًا، تعتمد معظم المشاريع التي توسع قابلية برمجة بيتكوين على الشبكات من الجيل الثاني (L2)، مما يتطلب من المستخدمين الثقة في جسور السلاسل، مما يشكل عقبة كبيرة أمام L2 في جذب المستخدمين والسيولة. بالإضافة إلى ذلك، يفتقر بيتكوين إلى آلة افتراضية أصلية أو قابلية البرمجة، مما يجعل من الصعب تحقيق الاتصال بين L2 وL1 دون فرض افتراضات ثقة إضافية.

تسعى مشاريع مثل RGB وRGB++ وArch Network إلى تعزيز قابلية البرمجة من خلال الخصائص الأصلية لبيتكوين، من خلال تقديم القدرة على العقود الذكية والمعاملات المعقدة بطرق مختلفة:

1. RGB هو حل عقد ذكي يتم التحقق منه من خلال عميل خارج السلسلة، حيث يتم تسجيل تغييرات حالة العقد في UTXO الخاص ببيتكوين. على الرغم من أن لديه بعض مزايا الخصوصية، إلا أنه معقد الاستخدام، ويفتقر إلى قابلية برمجة العقود، ويتطور ببطء.

2. RGB++ هو方案 موسع آخر يعتمد على فكرة RGB، ولا يزال يعتمد على ربط UTXO، ولكنه يوفر حلًا للأصول الوصفية العابرة للسلاسل من خلال اعتبار السلسلة نفسها كعميل موثق يتسم بالتوافق، ويدعم نقل الأصول عبر أي هيكل UTXO.

3. يوفر Arch Network حلاً أصليًا لعقود البيتكوين الذكية، وقد أنشأ آلة ZK الافتراضية وشبكة من العقد المصدقين المقابلة، من خلال تجميع المعاملات لتسجيل تغييرات الحالة ونقل الأصول في معاملات البيتكوين.

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

RGB

RGB هو فكرة توسيع العقود الذكية المبكرة في مجتمع بيتكوين، من خلال طريقة تغليف UTXO لتسجيل بيانات الحالة، مما يوفر فكرة مهمة لتوسيع بيتكوين الأصلي لاحقًا.

تستخدم RGB طريقة التحقق خارج السلسلة، حيث يتم نقل التحقق من نقل الرموز من طبقة الإجماع الخاصة ببيتكوين إلى خارج السلسلة، ويتم التحقق من قبل عملاء مرتبطين بمعاملات معينة. تقلل هذه الطريقة من حاجة البث في الشبكة بالكامل، مما يعزز الخصوصية والكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لتعزيز الخصوصية تعتبر سلاحًا ذا حدين. على الرغم من أنها تعزز حماية الخصوصية، إلا أنها تؤدي أيضًا إلى عدم رؤية الأطراف الثالثة، مما يجعل العملية الفعلية معقدة وصعبة التطوير، وتجربة المستخدم تكون سيئة.

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

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

RGB ++

RGB++ هو حل توسعي آخر يعتمد على فكرة RGB، ولا يزال يعتمد على ربط UTXO.

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

RGB++ يعتمد على سلسلة UTXO القابلة للبرمجة والتي تتمتع بالقدرة الكاملة على تيرلنغ كسلسلة ظلية، مما يمكنها من تنفيذ عقود ذكية معقدة، ويربطها بـ بيتكوين UTXO، مما يزيد من قابلية البرمجة ومرونة النظام. الربط المتناظر بين UTXO بيتكوين و UTXO السلسلة الظلية يضمن التوافق في الحالة والأصول بين السلسلتين، مما يضمن أمان المعاملات.

تمتد RGB++ إلى جميع سلاسل UTXO القابلة للبرمجة، ولم تعد مقيدة بـ CKB، مما يعزز من التفاعل عبر السلاسل والسيولة للأصول. تسمح هذه الدعم المتعدد السلاسل لـ RGB++ بالدمج مع أي سلسلة UTXO قابلة للبرمجة، مما يعزز مرونة النظام. في الوقت نفسه، تحقق RGB++ من خلال الارتباط المتشابه لـ UTXO عبور السلاسل بدون جسر، مما يتجنب مشكلة "العملة المزيفة"، ويضمن صحة وتناسق الأصول.

من خلال استخدام سلسلة الظل للتحقق على السلسلة، قامت RGB++ بتبسيط عملية التحقق من العميل. يحتاج المستخدم فقط إلى التحقق من المعاملات ذات الصلة على سلسلة الظل للتحقق مما إذا كانت حسابات حالة RGB++ صحيحة. هذه الطريقة للتحقق على السلسلة لا تبسط فقط عملية التحقق، بل تحسن أيضًا تجربة المستخدم. بفضل استخدام سلسلة الظل القابلة للبرمجة، تتجنب RGB++ إدارة UTXO المعقدة لـ RGB، مما يوفر تجربة أكثر بساطة وملاءمة للمستخدم.

شبكة آرتش

يتكون Arch Network بشكل أساسي من Arch zkVM وشبكة عقد التحقق Arch، حيث تستخدم إثباتات عدم المعرفة وشبكة تحقق لامركزية لضمان أمان وخصوصية العقود الذكية، وهو أسهل استخداماً من RGB، ولا يحتاج إلى ربط سلسلة UTXO أخرى مثل RGB++.

يستخدم Arch zkVM RISC Zero ZKVM لتنفيذ العقود الذكية وإنتاج إثباتات المعرفة الصفرية، حيث يتم التحقق من ذلك من قبل شبكة من عقد التحقق الموزعة. يعمل هذا النظام على نموذج UTXO، حيث يتم encapsulating حالة العقد الذكي داخل State UTXOs لتحسين الأمان والكفاءة.

تُستخدم أصول UTXOs لتمثيل بيتكوين أو رموز أخرى، ويمكن إدارتها بطريقة تفويض. تتحقق شبكة Arch من محتوى ZKVM من خلال عقدة القائد المختارة عشوائيًا، وتستخدم مخطط توقيع FROST لتجميع توقيعات العقد، ثم تبث المعاملة إلى شبكة بيتكوين.

يقدم Arch zkVM آلة افتراضية قابلة للبرمجة لبيتكوين، قادرة على تنفيذ عقود ذكية معقدة. بعد كل تنفيذ لعقد ذكي، يولد Arch zkVM إثباتات المعرفة الصفرية للتحقق من صحة العقد وتغيرات الحالة.

تستخدم Arch أيضًا نموذج UTXO الخاص ببيتكوين، حيث يتم تغليف الحالة والأصول في UTXO، ويتم إجراء تحويل الحالة من خلال مفهوم الاستخدام الأحادي. يتم تسجيل بيانات حالة العقود الذكية كـ UTXOs حالة، بينما يتم تسجيل الأصول الأصلية كـ UTXOs الأصول. تضمن Arch أن كل UTXO يمكن إنفاقه مرة واحدة فقط، مما يوفر إدارة حالة آمنة.

على الرغم من أن Arch لا تمتلك بنية blockchain مبتكرة، إلا أنها تحتاج أيضًا إلى شبكة من العقد للتحقق. خلال كل فترة Arch Epoch، يقوم النظام باختيار عقدة Leader بشكل عشوائي بناءً على الحصة، والتي تكون مسؤولة عن نشر المعلومات المستلمة إلى جميع العقد الأخرى القابلة للتحقق في الشبكة. يتم التحقق من جميع إثباتات المعرفة الصفرية بواسطة شبكة من العقد القابلة للتحقق اللامركزية، مما يضمن أمان النظام ومقاومته للرقابة، ويولد توقيعًا لعقدة Leader. بمجرد توقيع المعاملة من قبل العدد المطلوب من العقد، يمكن بثها على شبكة بيتكوين.

الاستنتاج

في تصميم قابلية برمجة بيتكوين، تتميز RGB وRGB++ وشبكة Arch كل منها، لكنها جميعًا تستمر في فكرة ربط UTXO، فإن خاصية التوثيق للاستخدام الواحد لـ UTXO تناسب العقود الذكية بشكل أفضل لتسجيل الحالة.

ومع ذلك، فإن هذه الحلول لديها أيضًا عيوب واضحة، تتجلى بشكل رئيسي في تجربة المستخدم. إن تأخير التأكيد المنسجم مع بيتكوين والأداء المنخفض يعني أنه تم توسيع الوظائف فقط، ولكن لم يتم تحسين الأداء، وهذا يتضح بشكل أكبر في Arch وRGB. على الرغم من أن تصميم RGB++ يوفر تجربة مستخدم أفضل من خلال إدخال سلسلة UTXO عالية الأداء، إلا أنه يقدم أيضًا افتراضات أمان إضافية.

مع انضمام المزيد من المطورين إلى مجتمع بيتكوين، سنشهد المزيد من حلول التوسع، مثل اقتراح ترقية op-cat الذي يتم مناقشته بنشاط. من المهم التركيز على الحلول التي تتماشى مع الخصائص الأصلية لبيتكوين. تعتبر طريقة ربط UTXO أكثر الطرق فعالية لتوسيع أساليب برمجة بيتكوين دون الحاجة لترقية شبكة بيتكوين. طالما يمكن حل مشكلات تجربة المستخدم، سيكون هذا تقدماً كبيراً في تطوير عقود بيتكوين الذكية.