أسرع zkVM تم تطويره منذ فترة طويلة بواسطة ZKsync الذي أشاد به فيتاليك

المؤلف الأصلي: Eric، Foresight News

 

في 1 نوفمبر، قام Vitalik بالاقتباس من تغريدة مؤسس ZKsync حول ترقية ZKsync Atlas، وأشاد بأن ZKsync قامت بالكثير من "الأعمال التي تم التقليل من شأنها ولكنها ذات قيمة كبيرة لنظام Ethereum البيئي".

تفاعل السوق بسرعة مع كلمات Vitalik، حيث ارتفع سعر ZK خلال يومي عطلة نهاية الأسبوع إلى أكثر من 2.5 ضعف، كما شهدت رموز ZK البيئية، بما في ذلك ALT (AltLayer)، STRK (Starknet)، SCR (Scroll)، MINA (Mina) وغيرها، زيادات ملحوظة.

بعد فهم ترقية ZKsync Altas، اكتشفنا أن ما قامت به ZKsync قد تم التقليل من قيمته فعلاً.

ZKP: سريع وصغير لكنه مكلف

منذ وقت مبكر، بدأت مؤسسة Ethereum في الترويج لـ ZKP (إثبات المعرفة الصفرية) بهدف حل مشكلتي بطء التحقق وكثرة حجم البيانات المطلوب التحقق منها.

في جوهره، ZKP هو مسألة احتمالية رياضية. على سبيل المثال، إذا ادعى شخص ما أنه حل "مشكلة الألوان الأربعة"، فكيف يمكن التأكد من صحة ادعائه دون الكشف الكامل عن الحل؟ حل إثبات المعرفة الصفرية هو اختيار أجزاء من الرسم البياني وإثبات أنه في هذه الأجزاء لا يوجد منطقتان متجاورتان لهما نفس اللون، وعندما يصل عدد الأجزاء المختارة إلى قيمة معينة، يمكن إثبات أن احتمال حل الشخص للمشكلة قد بلغ 99.99...%. في هذه الحالة، نكون قد أثبتنا صحة الحل دون معرفة التفاصيل الكاملة.

هذا هو ما يُشار إليه غالبًا بـ "إثبات أنك فعلت شيئًا دون الكشف عن كيفية فعله" في إثبات المعرفة الصفرية. أما سبب الترويج القوي لـ ZKP في نظام Ethereum البيئي، فهو أن الحد الأعلى النظري لسرعة ZKP أسرع بكثير من إثبات كل معاملة على حدة، كما أن حجم بيانات الإثبات نفسه صغير جدًا.

السرعة العالية تعود إلى أن ZKP لا يتطلب معرفة كل التفاصيل، بل يكفي إجراء تحديات. على سبيل المثال، للتحقق من كتلة Ethereum، الطريقة الحالية هي أن يتحقق كل عقدة من رصيد كل عنوان منفذ للمعاملة، لكن إذا تحقق عقدة واحدة فقط من كل معاملة عبر ZKP ثم أنشأت "إثباتًا"، يكفي للعقد الأخرى التحقق من صحة هذا "الإثبات". والأهم من ذلك، أن حجم بيانات هذا "الإثبات" صغير جدًا، مما يجعل نقله والتحقق منه سريعًا جدًا، كما يقلل من تكلفة تخزين البيانات.

أما سبب عدم استخدام هذه التقنية المليئة بالمزايا على نطاق واسع، فهو أنها مكلفة للغاية.

رغم أن ZKP لا يتطلب إعادة تنفيذ كل العمليات، إلا أن التحدي نفسه يستهلك الكثير من القدرة الحاسوبية. إذا تم تكديس وحدات GPU بشكل جنوني كما في سباق التسلح في الذكاء الاصطناعي، يمكن تحقيق سرعة أعلى، لكن ليس بإمكان الجميع تحمل هذه التكاليف. ولكن إذا أمكن من خلال الابتكار في الخوارزميات والهندسة تقليل الوقت اللازم لإنشاء الإثباتات على قدرة حوسبة منخفضة إلى مستوى معين، وتحقيق توازن بين "ارتفاع سعر Ethereum بسبب إدخال تطبيقات جديدة عبر الابتكار التقني" و"تكلفة شراء GPU لبناء العقد"، فسيصبح الأمر مجديًا.

لذا، فإن العديد من مشاريع ZK أو المطورين المفتوحين المصدر في نظام Ethereum البيئي يركزون بشكل أساسي على: إنشاء إثباتات ZK بسرعة أعلى وبتكلفة أقل. في الآونة الأخيرة، تمكن فريق Brevis من إثبات كتلة Ethereum في متوسط 6.9 ثانية باستخدام نصف تكلفة حل SP1 Hypercube (64 وحدة GPU من نوع RTX 5090)، حيث أن 99.6% من أوقات الإثبات أقل من متوسط وقت إنتاج كتلة Ethereum الحالي (أقل من 12 ثانية)، ولهذا السبب حاز على إعجاب مجتمع Ethereum.

رغم أن تكلفة GPU لا تزال تتجاوز 100 آلاف دولار، إلا أن سرعة الإثبات انخفضت إلى مستوى مماثل للوضع الحالي بدون ZKP، والمهمة التالية للجميع هي تقليل التكاليف.

ترقية Altas تحقق نهائية ZK في ثانية واحدة

قد لا يعرف الكثيرون أن zkVM مفتوح المصدر ZKsync Airbender الذي أطلقته ZKsync هو الأسرع في التحقق باستخدام وحدة GPU واحدة. وفقًا لبيانات Ethproofs، يبلغ متوسط وقت التحقق باستخدام ZKsync Airbender على بطاقة 4090 واحدة 51 ثانية، والتكلفة أقل من سنت واحد، وكلاهما أفضل النتائج بين zkVMs.

وفقًا لبيانات ZKsync نفسها، إذا لم نحسب التكرار، فإن متوسط وقت التحقق من شبكة Ethereum الرئيسية باستخدام Airbender مع وحدة H100 واحدة ونموذج تخزين ZKsync OS هو 17 ثانية. حتى مع احتساب التكرار، فإن متوسط الوقت الإجمالي لا يتجاوز 35 ثانية تقريبًا، وتعتقد ZKsync أن هذا أفضل بكثير من الحاجة إلى عشرات وحدات GPU للتحقق في أقل من 12 ثانية. ومع ذلك، نظرًا لوجود بيانات فقط لوحدتي GPU بمتوسط 22.2 ثانية حاليًا، فلا يوجد حكم نهائي بعد.

كل هذا ليس بفضل Airbender وحده، فالتحسينات في الخوارزميات والهندسة هي جزء فقط، أما التكامل العميق مع حزمة تقنيات ZKsync فهو المفتاح لتحقيق أقصى فعالية. والأهم من ذلك، أنه يثبت أن التحقق الفوري من شبكة Ethereum الرئيسية باستخدام وحدة GPU واحدة ممكن.

في نهاية يونيو، أطلقت ZKsync Airbender، وفي اليوم قبل الأخير من عطلة العيد الوطني تم إطلاق ترقية Altas. هذه الترقية التي دمجت Airbender حسنت بشكل كبير من قدرة ZKsync على المعالجة وسرعة التأكيد والتكلفة.

من حيث القدرة على المعالجة، قامت ZKsync بتحسين المجمع من الناحية الهندسية: من خلال مكونات غير متزامنة مستقلة تم تقليل الاستهلاك الناتج عن التزامن إلى الحد الأدنى؛ كما تم فصل الحالة المطلوبة للآلة الافتراضية، والحالة المطلوبة لـ API، والحالة المطلوبة لإنشاء إثبات المعرفة الصفرية أو التحقق منه على الطبقة الأولى، مما قلل من التكاليف غير الضرورية للمكونات.

وفقًا لاختبارات ZKsync الميدانية، وصلت معاملات TPS في تحديثات الأسعار عالية التردد، وتحويلات العملات المستقرة في سيناريوهات الدفع، وتحويلات ETH الأصلية إلى 23k و15k و43k على التوالي.

أما التحول النوعي الكبير الآخر فجاء من Airbender، حيث ساعد ZKsync على تحقيق تأكيد الكتلة في ثانية واحدة وتكلفة تحويل واحدة تبلغ 0.0001 دولار. وعلى عكس التحقق من كتل الشبكة الرئيسية، فإن ZKsync يتحقق فقط من صحة تحويل الحالة، لذا فإن الحساب أقل بكثير من التحقق من كتل الشبكة الرئيسية. رغم أن المعاملات التي تحقق نهائية ZK لا تزال بحاجة إلى التحقق على الشبكة الرئيسية لتحقيق نهائية الطبقة الأولى، إلا أن تحقق ZK يثبت صحة المعاملة، وتصبح نهائية الطبقة الأولى بمثابة ضمان إجرائي.

أي أن المعاملات المنفذة على ZKsync تحتاج فقط إلى تحقق ZKP ليتم تأكيد صحتها بالكامل، ومع انخفاض التكلفة بشكل كبير، حققت ZKsync، حسب تعبيرهم، سيناريوهات تطبيقية لا يمكن أن يوفرها سوى Airbender:

أولاً، بطبيعة الحال، دفاتر الطلبات على السلسلة، أنظمة الدفع، البورصات وصناع السوق الآليين وغيرهم من التطبيقات. يمكّن Airbender النظام من التحقق والتسوية بسرعة فائقة، مما يقلل من مخاطر التراجع في هذه التطبيقات على السلسلة.

النقطة الثانية هي ما لا تستطيع العديد من الطبقات الثانية تحقيقه حاليًا، وهو دعم الأنظمة العامة والخاصة (مثل Prividiums من ZKsync) للتشغيل البيني بدون طرف ثالث. Prividiums هو بنية تحتية أطلقتها ZKsync لمساعدة الشركات على بناء سلاسل خاصة. بالنسبة للشركات، فإن متطلباتها من البلوكشين هي التسوية السريعة والخصوصية. التسوية السريعة واضحة، أما خصوصية ZKP الطبيعية فتمكن السلاسل الخاصة للشركات من التفاعل مع السلاسل العامة دون كشف معلومات دفتر الحسابات، مع إمكانية التحقق من صحة المعاملة. الجمع بين الاثنين يلبي حتى متطلبات التسوية في الوقت المحدد للمعاملات المالية مثل الأوراق المالية والعملات الأجنبية على السلسلة.

وربما لهذا السبب أصبحت ZKsync ثاني أكبر شبكة إصدار أصول RWA رمزية بعد Ethereum.

وتفخر ZKsync أيضًا بالقول إن كل هذا لا يمكن تحقيقه إلا تحت ترقية Altas: حيث يوفر المجمع تجميع معاملات منخفض الكمون، وينشئ Airbender إثباتًا في ثانية واحدة، ثم يتحقق Gateway وينسق الرسائل عبر السلاسل.

ربط L1 و L2

كما في التغريدة التي أعاد Vitalik نشرها، يرى مؤسس ZKsync Alex أنه بعد ترقية Altas، حققت Zksync بالفعل الربط مع شبكة Ethereum الرئيسية.

الآن، أصبح وقت التأكيد النهائي للمعاملات في ZKsync (حوالي ثانية واحدة) أقصر من وقت إنتاج كتلة Ethereum الرئيسية (متوسط 12 ثانية)، ما يعني أن المعاملات المؤسسية وRWA على ZKsync تتطابق جوهريًا مع تلك على شبكة Ethereum الرئيسية، ويكفي انتظار تأكيد الشبكة الرئيسية. وهذا يعني أن ZKsync لا تحتاج إلى إنشاء مركز سيولة منفصل على الطبقة الثانية، بل يمكنها استخدام سيولة الشبكة الرئيسية مباشرة، لأن الربط بين ZK Rollup والشبكة الرئيسية لا يتطلب فترة تحدي لمدة 7 أيام كما في OP Rollup، وقد زادت ترقية Altas من السرعة أكثر.

وهذا أدى إلى تحسين مشكلة تجزئة الطبقة الثانية التي نوقشت مؤخرًا في مجتمع Ethereum، فلم تعد الطبقة الثانية والطبقة الأولى سلسلتين منفصلتين، بل تم ربطهما من خلال التأكيد والتحقق السريع، وأصبحت الطبقة الثانية لأول مرة تستحق أن تُسمى "شبكة توسعة".

أتذكر عندما تم إطلاق ZKsync وScroll لأول مرة على الشبكة الرئيسية، كانت سرعة تأكيد المعاملات ورسوم Gas مماثلة أو أعلى من الشبكة الرئيسية، وكان السبب الأساسي هو عدم وجود تحسينات منهجية في خوارزميات وهندسة ZKP عند الإطلاق، مما أدى إلى بطء التحقق وارتفاع التكلفة، وأدى ذلك حينها إلى أزمة ثقة في ZK Rollup. اليوم، تتحول Optimism وArbitrum تدريجيًا من OP Rollup إلى ZK Rollup (أو الجمع بينهما)، وأصبح التحسن المستمر في التكلفة والسرعة في ZKsync وغيرها من ZK Rollup، بالإضافة إلى ZKP اللامركزي في Scroll، من نتائج "الهراء" إلى نتائج تستحق الترقب.

من الرفض الجماعي إلى التحول إلى المفضل، أشرقت شمس ZK. وبعد تحقيق اللامركزية الكاملة في المجمع وجسر السلاسل عبر التوقيع المتعدد، قد يتحقق حقًا ما قاله الشريك الإداري في Dragonfly Hasseb Qureshi: "can't be evil".