تخيل أن تتمكن من إثبات أنك تعرف سرًا دون الحاجة إلى الكشف عنه. هذا هو جوهر إثباتات صفري المعرفة (Zero-Knowledge Proofs - ZKPs)، وهو مفهوم ثوري في عالم البلوكتشين والعملات المشفرة يعزز الخصوصية وقابلية التوسع. ومع تقدمنا في عام 2024، أصبحت إثباتات صفري المعرفة أكثر أهمية بسبب قدرتها على تنفيذ المعاملات أو إثبات المعرفة دون كشف أي بيانات أساسية.
اكتسبت إثباتات صفري المعرفة شعبية متزايدة لدورها في معالجة التحديات المزدوجة المتمثلة في الخصوصية وقابلية التوسع في تقنيات البلوكتشين. تعتبر هذه التقنية ذات أهمية خاصة في عصر تتزايد فيه مخاوف الخصوصية الرقمية، ويكون الطلب على حلول بلوكتشين فعالة وقابلة للتوسع أمرًا بالغ الأهمية. التطبيق المتزايد لها عبر مختلف مشاريع العملات المشفرة في عام 2024 يبرز قدرتها على إعادة تشكيل منظومة البلوكتشين.
ما هي إثباتات صفري المعرفة (ZKPs)؟
تتيح إثباتات صفري المعرفة للمُثبت "Prover" إقناع المُتحقق "Verifier" بأنهم يعرفون قيمة أو أن بيانًا معينًا صحيح دون الكشف عن أي معلومات تتجاوز صحة البيان. تعتمد هذه العملية على ثلاث خصائص أساسية:
-
الكمال: إذا كان بيان المُثبت صحيحًا، فإن المُتحقق سيقتنع بالدليل دون أي شك.
-
المتانة: إذا كان البيان خاطئًا، فلا يمكن لأي مُثبت مخادع إقناع المُتحقق بصحة البيان إلا باحتمالية ضئيلة للغاية.
-
صفري المعرفة: لا يتعلم المُتحقق أي شيء آخر سوى أن البيان صحيح، ولا يحصل على أي معلومات إضافية من الدليل.
تُحقق إثباتات صفري المعرفة فوائد متعددة لمشاريع العملات المشفرة. فهي تعزز الخصوصية من خلال تمكين المعاملات حيث لا يتم كشف أي معلومات حساسة. على سبيل المثال، في أنظمة التصويت، يمكنها تأكيد أهلية المستخدم دون الكشف عن هويته. كما تُحسن قابلية التوسع من خلال تقنيات مثل zk-Rollups، حيث يتم معالجة بيانات المعاملات خارج الشبكة ولا يُخزن سوى إثبات الصحة على البلوكتشين، مما يقلل من عبء البيانات ويسرع وقت المعاملات.
للتوضيح، يمكننا التفكير في تشبيه "كهف علي بابا"، حيث يثبت الشخص أنه يعرف السر لفتح باب مخفي داخل الكهف دون الكشف عن السر نفسه. يتم ذلك عن طريق أداء أعمال يمكن ملاحظتها (مثل الخروج من الباب الصحيح)، لكن العبارة السرية نفسها لا تُفصح.
هذا المفهوم ليس نظريًا فقط؛ بل يتم تطبيقه بالفعل في مشاريع هامة لتوفير معاملات آمنة، والتحقق من الهوية، والمزيد، دون المساس بخصوصية أي طرف مشارك.
إليك نظرة عميقة على تكنولوجيا إثبات صفري المعرفة (ZKP) وكيفية عملها.
حالات استخدام إثباتات صفري المعرفة (ZKPs) في البلوكتشين
تُغير إثباتات صفري المعرفة (ZKPs) طريقة تعامل تقنية البلوكتشين مع الخصوصية وسلامة البيانات. إليك كيفية تطبيقها عبر مختلف مشاريع العملات المشفرة والتطبيقات القائمة على البلوكتشين:
-
الخصوصية المالية: تُمكن إثباتات صفري المعرفة المعاملات حيث يتم تأكيد صحة المعاملة دون الكشف عن أي معلومات حول المعاملة نفسها. هذا أمر بالغ الأهمية في العملات المشفرة مثل Zcash، حيث يمكن للمستخدمين اختيار إخفاء تفاصيل المعاملات مثل المرسل، المستلم، والمبلغ المُرسل مع الحفاظ على سجل آمن ومُتحقق منه.
-
حلول بلوكتشين قابلة للتوسع: تستخدم مشاريع مثل zkSync وStarkWare إثباتات صفري المعرفة لزيادة قابلية التوسع في البلوكتشين. تعتمد هذه المشاريع على تقنية zk-Rollups، حيث تتم معالجة بيانات المعاملات خارج الشبكة، ولا يتم تقديم سوى إثباتات الصحة للبلوكتشين. هذا يقلل بشكل كبير من عبء البيانات على الشبكة الرئيسية، مما يُمكن من إجراء معاملات أسرع وأكثر تكلفة.
-
أنظمة تصويت آمنة: يمكن استخدام إثباتات صفري المعرفة لضمان سلامة وسرية الأصوات في أنظمة التصويت الإلكتروني. تسمح للمصوتين بإثبات أن صوتهم تم احتسابه دون الكشف عن الشخص الذي صوتوا له، مما يوفر الخصوصية والشفافية في عملية التصويت.
-
التوثيق بدون كلمات مرور: في الأنظمة التي تتطلب التوثيق، يمكن لإثباتات صفري المعرفة التحقق من هوية المستخدم دون الحاجة إلى إرسال كلمة مرور أو أي معلومات حساسة أخرى. هذه الطريقة تمنع المهاجمين من اعتراض كلمات المرور أثناء الإرسال، مما يُعزز أمان المنصات الإلكترونية.
-
تتبع سلسلة التوريد: يمكن أن تساعد إثباتات صفري المعرفة في التحقق من أصالة المنتجات في سلسلة التوريد دون الكشف عن الأسرار التجارية الأساسية أو المعلومات التجارية السرية. على سبيل المثال، يمكن لشركة أن تثبت أن منتجاتها تلبي معايير بيئية معينة دون الكشف عن الموردين أو عمليات التصنيع التفصيلية.
-
العقود الذكية السرية: تستكشف منصات مثل Aleph Zero و Mina Protocol استخدام إثباتات صفري المعرفة لتنفيذ عقود ذكية تحافظ على سرية بعض المدخلات والمخرجات. هذا أمر ذو قيمة خاصة في السياقات التجارية حيث تكون تفاصيل العقد حساسة ولا يجب أن تُكشف علنًا على البلوكتشين.
أفضل مشاريع إثبات صفري المعرفة (ZKP) لعام 2024
قامت CoinGecko بإدراج 40 مشروعاً للتشفير باستخدام إثباتات صفري المعرفة مع إجمالي قيمة سوقية تتجاوز 21.27 مليار دولار اعتبارًا من أوائل مايو 2024. إليك بعض أفضل وأشهر المشاريع في مجال العملات المشفرة التي تعتمد على إثباتات صفري المعرفة (ZK):
Polygon Hermez
-
Polygon Hermez هو حل للتوسع اللامركزي مبني على إيثريوم، يستخدم تقنية التجميع المعتمد على إثبات المعرفة الصفرية (ZK-rollup). كان يُعرف سابقًا باسم Hermez Network، وتم الاستحواذ عليه من قبل Polygon وأعيد تسميته ليصبح Polygon Hermez. يركز هذا الدمج على تقليل تكاليف الغاز وزيادة سرعة تحويل التوكنات عن طريق استخدام إثباتات ZK لتجميع عدة معاملات في واحدة يتم معالجتها بعد ذلك على إيثريوم، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الغاز ويحسن إنتاجية المعاملات.
يهدف Polygon Hermez إلى تحسين قابلية التوسع والكفاءة لإيثريوم، مما يجعل تقنية البلوكتشين أكثر سهولة واستدامة للاستخدام الواسع. يستخدم آلية إجماع فريدة تُعرف باسم إثبات الكفاءة (Proof of Efficiency - PoE)، والتي تم تصميمها للحفاظ على أمان الشبكة ولامركزيتها مع تقليل تعرضها للتعقيدات والهجمات المحتملة المرتبطة بالنظام السابق لإثبات التبرع (Proof of Donation - PoD). تشمل التطورات الأخيرة تكامل Hermez في منظومة Polygon، مما يعكس خطوة استراتيجية نحو تحسين قابلية توسع إيثريوم باستخدام تقنية إثبات المعرفة الصفرية.
تشمل الميزات الرئيسية لـ Polygon Hermez تخفيضات كبيرة في تكاليف المعاملات—أكثر من 90% مقارنة بالشبكة الرئيسية لإيثريوم mainnet—وتحسينات كبيرة في الإنتاجية لدعم قابلية توسع الشبكة. ومع ذلك، فإن التحديات مثل تعقيد إثباتات ZK والحاجة إلى معرفة متخصصة لتنفيذ وتحسين هذه التقنيات قد تشكل عوائق للتبني. في المستقبل، من المتوقع أن يستمر Polygon Hermez في التطور، مركّزًا على تحسين تقنيته لخدمة قاعدة مستخدمين متنامية ضمن منظومة إيثريوم.
Immutable X
Immutable X يعتمد على StarkWare's StarkEx، وهو محرك توسع مثبت يستخدم التجميعات المعتمدة على إثبات المعرفة الصفرية (ZK-rollups) لصك وتداول الأصول الرقمية. يعزز هذا التعاون من أداء وسعة Immutable X، مما يمكنه من التعامل مع حجم كبير من المعاملات مع الحفاظ على الأمان وتقليل التكاليف.
تم تطوير Immutable X بالتعاون مع StarkWare ويعمل على مبادئ إثبات المعرفة الصفرية، مما يسمح له بمعالجة المعاملات بسرعة عالية ورسوم غاز منخفضة. يوفر هذا التكامل منصة تتيح للمطورين بناء وتوسيع نطاق ألعاب Web3 دون المساس بأمان إيثريوم. يركز Immutable X على الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs)، حيث يقدم سوقًا بمعاملات سريعة ورسوم غاز صفرية للمستخدمين. تشمل الفوائد الرئيسية لهذه الشراكة زيادة كبيرة في قابلية التوسع، وتقليل التكاليف التشغيلية بشكل ملحوظ، والحفاظ على ميزات الأمان القوية المضمنة في إيثريوم. ومع ذلك، قد تشكل الطبيعة المعقدة لتقنية ZK-rollups والحاجة لفهم المطورين لهذه الطبقة التكنولوجية الجديدة تحديات لاعتمادها.
بروتوكول ميناء (MINA)
يتميز بروتوكول ميناء (MINA) بالتركيز على اللامركزية الحقيقية من خلال الحفاظ على حجم البلوكشين الثابت والصغير بحجم 22 كيلوبايت فقط. يتم تحقيق ذلك باستخدام تقنية إثباتات المعرفة الصفرية المختصرة غير التفاعلية (zk-SNARKs)، مما يُمكن ميناء من ضغط كل حالات البلوكشين في لقطات صغيرة، مما يسمح لأي مستخدم بالتحقق من حالة الشبكة بسرعة دون الحاجة إلى تنزيل تاريخ بلوكشين كبير. يضمن هذا النهج وصولًا أكبر ويقلل من الاعتماد على الوسطاء القويين، مما يحافظ على الطابع اللامركزي للبلوكشين.
تتمثل مهمة ميناء في تبسيط المشاركة في البلوكشين بجعله خفيف الوزن قدر الإمكان، مما يضمن أنه يمكن لأي شخص التحقق من الشبكة مباشرة من أجهزته. يتم تحقيق ذلك من خلال تقنية zk-SNARK الفريدة، والتي تُحدث مع كل بلوك جديد، مما يضغط باستمرار تاريخ البلوكشين في إثبات صغير. كما يعتمد ميناء على آلية التوافق إثبات الحصة (Proof-of-Stake) آلية التوافق Ouroboros Samisika، والتي تكون أقل استهلاكًا للموارد مقارنة بأنظمة إثبات العمل (Proof-of-Work). تشمل التحديثات الأخيرة في نظام ميناء تحسين أداء العقدة وتقديم zkApps، والتي تتيح الحسابات خارج السلسلة وتعزز الخصوصية لـ العقود الذكية. ومع ذلك، فإن النهج المبتكر لاستخدام zk-SNARKs لجميع انتقالات الحالة قد يُدخل تعقيدات في صيانة وتطوير هذا النظام الفريد.
dYdX (DYDX)
dYdX هي منصة تبادل لامركزي تستفيد من تقنية البلوكتشين لتقديم خدمات مالية متقدمة، مثل تداول العقود الدائمة، بدون وسطاء. تم بناؤها على شبكة إيثريوم وهي في طور الانتقال إلى بروتوكول الطبقة الثانية الخاص بها Layer 2 المدعوم من StarkWare. تتيح dYdX للمستخدمين الانخراط في التداول ذو الرافعة المالية العالية مع تقليل تكاليف المعاملات بشكل كبير وتحسين سرعة تنفيذها. تستخدم dYdX تقنيات إثبات صفري المعرفة (Zero-Knowledge Proofs - ZKPs)، وبشكل خاص النوع المعروف باسم zk-STARKs، لتعزيز الخصوصية وقابلية التوسع في منصة التداول الخاصة بها. تُمكّن هذه التقنية dYdX من تنفيذ المعاملات والتحقق منها على منصتها اللامركزية دون الكشف عن أي بيانات حساسة حول المعاملات ذاتها. يعتبر استخدام zk-STARKs ذا فائدة كبيرة لأنه يوفر قابلية عالية للتوسع والأمان دون الحاجة إلى إعداد موثوق، وهو ما يتطلبه النوع الآخر الشائع من إثبات صفري المعرفة المعروف باسم zk-SNARKs.
شهدت التطورات الأخيرة في dYdX إطلاق الإصدار 4.0 (v4.0) من منصتها، والذي يتضمن سلسلة dYdX Chain—وهي سلسلة بلوكتشين مفتوحة المصدر تعتمد على Cosmos SDK لتوفير قابلية التوسع، وبروتوكول التوافق CometBFT لتعزيز الأمان. يقدم هذا التحديث ميزات مثل أوامر "التخفيض فقط" وخاصية "التحكم في السحب للمراكز الفرعية"، لتحسين إدارة المخاطر في التداول وقدرات الحوكمة. ومع ذلك، فإن النهج المتقدم والتقنيات المعقدة التي تعتمد عليها المنصة قد تشكل تحديات للمستخدمين الأقل خبرة بالتقنيات. بالإضافة إلى ذلك، بينما توفر dYdX أدوات قوية للمتداولين، فإن الطبيعة اللامركزية تتطلب من المستخدمين الحفاظ على سيطرة ذاتية على أموالهم، مما يضيف طبقة من المسؤولية قد لا تناسب جميع المستثمرين.
تعرف على المزيد حول dYdX DEX وكيفية عملها.
Loopring (LRC)
Loopring (LRC) هو بروتوكول بلوكتشين متقدم يعتمد على شبكة إيثريوم، ويستخدم تقنية التجميع الصفري المعرفة (Zero-Knowledge Rollups - zkRollups) لتحسين قابلية التوسع وكفاءة منصات التبادل اللامركزي (DEXs) ومنصات الدفع. في جوهره، يتيح Loopring تجميع مئات المعاملات في معاملة واحدة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الغاز وأوقات معالجة المعاملات المرتبطة بشبكة إيثريوم. يحقق بروتوكول Loopring ذلك من خلال التعامل مع المعاملات خارج الشبكة أولاً ثم تسويتها على الشبكة باستخدام تقنية zkRollups، التي تقدم إثباتًا بأن المعاملات قد تم تنفيذها بشكل صحيح دون الكشف عن بيانات المعاملة ذاتها. تضمن هذه الطريقة السرعة والأمان، مما يسمح لـ Loopring بمعالجة أكثر من 2,000 معاملة في الثانية الواحدة.
يقدّم بروتوكول Loopring مكونًا فريدًا يُطلق عليه اسم "مُعدّني الحلقات"، الذين يتولون مطابقة الأوامر والتحقق منها وتسويتها. يتم تعويض المُعدّنين مقابل خدماتهم عبر رسوم تُدفع بعملة LRC أو جزء من هوامش التداول، مما يخلق حافزًا لمعالجة الأوامر بكفاءة. يدعم تصميم Loopring كلًا من نماذج صانع السوق الآلي (AMM) وأنظمة دفتر الأوامر التقليدية، مما يجعله متعدد الاستخدامات لمختلف استراتيجيات التداول. على الرغم من مزاياه مثل انخفاض تكاليف المعاملات وارتفاع الإنتاجية، إلا أن اعتماد Loopring على تقنيات أكثر تعقيدًا مثل zkRollups قد يشكّل عائقًا أمام اعتماده على نطاق واسع بسبب الحاجة إلى معرفة تقنية للتعامل مع هذه الأنظمة. ومع ذلك، يظل Loopring لاعبًا رئيسيًا في الجهود المبذولة لتوسيع قدرات شبكة Ethereum دون المساس بالأمان.
Horizen (ZEN)
Horizen (ZEN) هي منصة بلوكتشين تركز على الخصوصية، حيث تعتمد على إثباتات Zero-Knowledge (zk-SNARKs) لضمان سرية الهوية والمعاملات. بدأت Horizen كعملية انشقاق (Fork) عن Zcash، والتي كانت بدورها مشتقة من ZClassic، لكنها توسعت لتشمل هدفًا أوسع من مجرد الخصوصية الأساسية. تسعى المنصة إلى توفير بنية تحتية آمنة وخاصة للرسائل والنشر وتطوير التطبيقات اللامركزية (dApps). يأتي هذا التطور كجزء من هدف Horizen لبناء بيئة شاملة يمكن أن تعمل فيها جميع التطبيقات بخصوصية تامة.
يتألف العمود الفقري التكنولوجي لـ Horizen من نظام عقد فريد يشمل العقد الكاملة والعقد الآمنة والعقد الفائقة، حيث يؤدي كل منها أدوارًا مختلفة في نظام الشبكة. على سبيل المثال، تُعزز العقد الآمنة خصوصية الشبكة عبر تشفير TLS، بينما تدعم العقد الفائقة سلاسل جانبية توسع من وظائف الشبكة وقابليتها للتطوير. تشمل التطورات الأخيرة في نظام Horizen إطلاق أول سلسلة جانبية متوافقة مع EVM، والتي تُعرف بـ EON، مما يعزز قدرة المنصة على استضافة مجموعة متنوعة من التطبيقات اللامركزية ومشروعات DeFi. على الرغم من مزاياها، تواجه Horizen تحديات مثل تعقيد الحفاظ على الخصوصية في بيئة تنظيمية تُظهر تزايد الشكوك تجاه العملات المشفرة المجهولة الهوية. يستمر المشروع في الابتكار من خلال ميزات جديدة، مثل أداة DAO الخاصة به للحكم اللامركزي وتحسينات مستمرة على قدرات السلاسل الجانبية.
Zcash (ZEC)
Zcash (ZEC) هي عملة مشفرة تركز على تعزيز الخصوصية لمستخدميها، مستندة على تقنيات التشفير المتقدمة المعروفة باسم zk-SNARKs (الحجج غير التفاعلية المختصرة للمعلومات صفري المعرفة)، التي تُتيح إجراء معاملات آمنة وخاصة. على عكس العملات المشفرة التقليدية التي تقدم مستوى من إخفاء الهوية، توفر Zcash خيار المعاملات "المحمية"، والتي تُخفي معلومات المرسل والمستلم ومبلغ المعاملة. أُطلقت في عام 2016 كشوكة لـ بيتكوين، تهدف Zcash إلى الجمع بين الخصوصية المالية التي توفرها المعاملات النقدية وبين الفائدة الرقمية العالمية للعملات المشفرة.
شهدت Zcash تطورات كبيرة منذ انطلاقها، بما في ذلك العديد من الترقيات الشبكية مثل Sprout وOverwinter وSapling، وأحدثها Heartwood وCanopy. تعمل هذه التحديثات على تحسين كفاءة المعاملات وقدرات الخصوصية بشكل مستمر، وتقديم ميزات مثل Shielded Coinbase ودعم FlyClient، مما يزيد من سهولة استخدام Zcash في المعاملات اليومية والتطبيقات المؤسسية. شكل تقديم تقنية "Halo" في عام 2019 تطورًا تكنولوجيًا كبيرًا من خلال إزالة الحاجة إلى إعداد موثوق لإنتاج إثباتات صفري المعرفة، مما عزز أمان الشبكة وقابليتها للتوسع. ورغم ميزات الخصوصية القوية التي توفرها Zcash، تواجه العملة تحديات مثل التدقيق التنظيمي وتعقيد التكنولوجيا الخاصة بها، الأمر الذي قد يؤثر على تبنيها وثقة المستخدمين.
Worldcoin (WLD)
Worldcoin (WLD) هو مشروع عملة مشفرة يجمع بين التحقق من الهوية الرقمية وتقنية البلوكتشين لتقديم حل فريد للشمول الاقتصادي العالمي. يستخدم المشروع، الذي شارك في تأسيسه سام ألتمان، جهازًا يُسمى "Orb" لمسح قزحية الأفراد لإنشاء هوية رقمية آمنة قائمة على البلوكتشين تُعرف باسم World ID. تُستخدم هذه الهوية لإصدار رموز Worldcoin (WLD) للأفراد، مما يعزز اقتصادًا عالميًا لا مركزيًا وشاملًا.
تستخدم Worldcoin تقنية إثبات صفري المعرفة (ZKPs) لتعزيز الخصوصية والأمان داخل نظام الهوية الخاص بها، World ID. تعتمد Worldcoin على ZKPs لتأكيد هوية المستخدم الفريدة وإنسانيته دون الكشف عن أي معلومات شخصية. يتيح ذلك تفاعلات تحفظ الخصوصية داخل الاقتصاد الرقمي. على وجه الخصوص، تدمج Worldcoin بروتوكولًا يُسمى Semaphore، والذي يستخدم ZKPs لتمكين المستخدمين من إثبات عضويتهم داخل مجموعة دون الإفصاح عن هويتهم. هذا الأمر بالغ الأهمية للأنشطة مثل التصويت أو التأييد داخل نظام Worldcoin، حيث تكون الخصوصية والسرية ذات أهمية قصوى. يضمن تنفيذ تقنية ZKPs أن الأنشطة التي يتم تنفيذها باستخدام World ID لا يمكن ربطها ببصمات الأشخاص البيومترية أو غيرها من علامات الهوية، مما يحمي خصوصية المستخدم عبر التطبيقات المختلفة.
ومع ذلك، واجه المشروع تدقيقًا وجدلاً، لا سيما فيما يتعلق بالخصوصية وأمان البيانات. أثارت عملية جمع البيانات البيومترية من خلال مسح القزحية مخاوف بشأن كيفية إدارة هذه البيانات وحمايتها. بالإضافة إلى ذلك، يُنظر إلى مركزية التحكم في العقود الذكية الخاصة بالمشروع على أنها تتعارض مع منهجه اللامركزي. تواجه المبادرة أيضًا تحديات تنظيمية مع قيام دول مختلفة بفحص قانونية وأمان جمع البيانات البيومترية. وعلى الرغم من هذه التحديات، تستمر Worldcoin في التوسع لتعزيز اقتصاد رقمي أكثر انفتاحًا وعدالة. ستعتمد نجاح المبادرة في المستقبل بشكل كبير على قدرتها على معالجة هذه المخاوف المتعلقة بالخصوصية والتعامل بفعالية مع البيئات التنظيمية.
تعرف على المزيد عن كيفية عمل Worldcoin وكيفية الحصول عليها.
مارلين (POND)
مارلين (POND) هو بروتوكول لامركزي مصمم لتحسين تنفيذ الخوارزميات والعمليات الحسابية المعقدة خارج السلسلة مع الحفاظ على النزاهة والأمان النموذجية لعمليات داخل السلسلة. تعتمد البنية الأساسية لمارلين على استخدام المعالجات المشتركة عبر شبكة موزعة من العقد التي تتيح معالجة البيانات بسرعة عالية مع الوصول إلى تاريخ البلوكتشين وواجهات برمجة تطبيقات ويب 2.0. يسمح هذا الإعداد بنقل المهام الحسابية المكثفة من البلوكتشين، مما يقلل التكاليف ويسرّع وقت التنفيذ. يتم ضمان التحقق من هذه العمليات خارج السلسلة من خلال دمج إثبات صفري المعرفة (ZKPs) وبيئات التنفيذ الموثوقة (TEEs)، والتي توفر عمليات تحقق مدمجة وآمنة من صحة العمليات الحسابية يمكن التحقق منها بسهولة داخل السلسلة.
تم تطوير مارلين لدعم مجموعة متنوعة من بيئات البرمجة ويمكنه تنفيذ البرامج المكتوبة بلغات مثل Solidity، C++، Rust، وGo. تكتمل هذه المرونة ببنيته القابلة للتوسع، والتي تشمل أنواعًا مختلفة من العقد مثل عقد البوابة، وعقد التنفيذ، وعقد المراقبة، حيث تخدم كل منها وظيفة فريدة داخل الشبكة. تعمل عقد البوابة كأجهزة توزيع التحميل، وتتعامل عقد التنفيذ مع العمليات الحسابية الفعلية، بينما تضمن عقد المراقبة موثوقية الشبكة وأدائها. يتم تشغيل نظام مارلين البيئي بواسطة رمز POND، والذي يُستخدم لتوفير ضمانات الأمان للشبكة. يُطلب من العقدة رهن رموز POND للمشاركة، وتكون هذه الرهانات عرضة للمخاطر إذا فشلت العقدة في الامتثال لمعايير التشغيل الخاصة بالشبكة. يحفز هذا النظام المتمثل في الرهن على السلوك الصحيح والالتزام بقواعد البروتوكول.
أليف زيرو (AZERO)
أليف زيرو (AZERO) هو بلوكشين عام مصمم لتحقيق السرعة والأمان والخصوصية، ويستخدم بروتوكول إجماع هجين فريد يُسمى AlephBFT، والذي يجمع بين إثبات الرهن (PoS) وتقنيات الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG). يهدف هذا البروتوكول إلى تحقيق معدلات معالجة معاملات مرتفعة برسوم منخفضة، وهو مبني على نظام مُراجَع من قبل النظراء، مما يضمن عمليات لامركزية قوية حتى في ظل أنشطة ضارة. يسمح آلية الإجماع الخاصة بـ Aleph Zero بالحفاظ على التواصل الفعال بين العقد، مما يدعم ادعاءه بأنه سريع وآمن.
من الميزات البارزة في Aleph Zero تركيزه على الخصوصية والأمان للتطبيقات المؤسسية من خلال طبقة الخصوصية متعددة السلاسل، Liminal. تستخدم Liminal إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) وحوسبة الأطراف المتعددة الآمنة (sMPC)، مما يعزز الخصوصية عبر شبكات البلوكشين المرتبطة بـ Aleph Zero. يجعل هذا النظام قابلًا للتكيف بشكل كبير مع الشركات التي تتطلب معاملات سرية مع الاستفادة من أمان البلوكشين العام. كما يدعم النظام العقود الذكية الخاصة، مما يُعد ميزة للشركات التي تحتاج إلى تنفيذ معاملات وحسابات آمنة وسرية. على الرغم من ميزاته المتقدمة، قد تواجه هذه التقنيات تحديات في التطبيق الواقعي وقابلية التوسع عند اختبارها في بيئات تشغيل فعلية.
التحديات والمخاطر لتقنية إثبات المعرفة الصفرية (ZK)
بينما تقدم إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) فوائد كبيرة في الخصوصية وقابلية التوسع لتطبيقات البلوكشين، إلا أنها تأتي مع تحديات ومخاطر محددة:
-
تعقيد التنفيذ: يتطلب تنفيذ إثباتات صفري المعرفة (ZKP) فهمًا عميقًا للمبادئ التشفيرية المتقدمة. يمكن أن تكون هذه التعقيدات عائقًا أمام المطورين، مما يؤدي إلى أخطاء وثغرات في تصميم وتنفيذ أنظمة ZKP. يجب أن يكون المطورون على دراية جيدة بالتشفير الأساسي لضمان سلامة وأمن الأنظمة.
-
كثافة العمليات الحسابية: يمكن أن تكون عملية توليد إثباتات صفري المعرفة مكثفة حسابيًا، خاصة عندما يتعلق الأمر بالإثباتات الأكثر تعقيدًا. قد يؤدي ذلك إلى تكاليف أعلى وأوقات معالجة أبطأ مقارنة بالمعاملات التي لا تستخدم ZKP، مما قد يحد من الاستخدام العملي لإثباتات ZKP في السيناريوهات ذات الحجم الكبير.
-
ثغرات إعداد أولي: تتطلب بعض مخططات ZKP، مثل zk-SNARKs، مرحلة "إعداد موثوق". إذا تعرضت هذه المرحلة للاختراق، على سبيل المثال إذا لم يتم تدمير المعلمات التي تم إنشاؤها، فقد يؤدي ذلك إلى ثغرات أمنية كبيرة، بما في ذلك إمكانية إنشاء إثباتات مزيفة.
-
مخاوف التوسع: على الرغم من أن إثباتات ZKP يمكن أن تقلل بشكل كبير من حمل البيانات على البلوكشين، إلا أن قابلية التوسع لتطبيقات ZKP نفسها قد تشكل تحديًا في بعض الأحيان. لا تزال التكنولوجيا اللازمة لمعالجة كميات كبيرة من المعاملات بكفاءة دون التضحية بالسرعة قيد التطوير.
-
تعقيد التكامل: يشكل تكامل ZKP في الأنظمة القائمة تحديات كبيرة. يتطلب ذلك تغييرات في بروتوكولات الشبكة وربما تحديثات واسعة للبنية التحتية الحالية للبلوكشين، مما قد يكون عملية طويلة ومعقدة.
-
عدم اليقين القانوني والتنظيمي: قد يؤدي قدرة ZKP على إخفاء بيانات المعاملات إلى إثارة قضايا تنظيمية، خصوصًا في الولايات القضائية التي لديها قوانين صارمة بشأن الشفافية المالية. يجب على المشاريع التي تستخدم ZKP التعامل بحذر مع هذه القوانين لتجنب التحديات القانونية.
على الرغم من هذه التحديات، فإن التقدم المستمر في تقنية إثبات صفري المعرفة (ZKP) وزيادة الألفة لدى المطورين تُقلل تدريجياً من هذه المخاطر، مما يمهد الطريق لاعتماد واسع لتطبيقات بلوكتشين آمنة وخاصة.
التوقعات المستقبلية لتقنيات إثبات صفري المعرفة
يبدو مستقبل مشاريع إثبات صفري المعرفة واعداً، حيث يُتوقع تحقيق تقدم مستمر يعزز خصوصية بلوكتشين وقابليتها للتوسع. من المرجح أن ينصب التركيز على تطوير أنظمة إثبات صفري المعرفة أكثر سهولة للمستخدمين لدعم اعتماد واسع عبر مختلف الصناعات. يُتوقع أن تقود الابتكارات مثل zk-STARKs و zk-SNARKs تحسينات كبيرة في سرعة المعاملات وقابليتها للتوسع دون المساس بالأمان أو الخصوصية.
من أكثر الآفاق إثارة هو تطوير طبقات خصوصية عبر السلاسل ، والتي ستتيح معاملات آمنة وخاصة عبر شبكات بلوكتشين مختلفة، مما يوسع نطاق تطبيقات وخدمات بلوكتشين. يمكن أن تُحدث هذه التطورات تحولاً جذرياً في كيفية التعامل مع البيانات الحساسة عبر الشبكات، مما يجعل إثبات صفري المعرفة عنصراً أساسياً في تطوير البنى الرقمية الآمنة. ومع تحسن التوافقية ووظائف عبر السلاسل، يُتوقع أن تلعب مشاريع إثبات صفري المعرفة دوراً محورياً في تمكين المعاملات السلسة والخاصة عبر أنظمة بلوكتشين متنوعة.
أفكار ختامية
إن إمكانات تقنيات إثبات صفري المعرفة للتأثير على مشهد بلوكتشين هائلة. من خلال تمكين تطبيقات بلوكتشين أكثر أماناً وخصوصية وقابلية للتوسع، تمثل إثبات صفري المعرفة تقنية أساسية للجيل القادم من ابتكارات بلوكتشين. ومع استمرار تطور هذه التقنيات ونضوجها، سيكون من الضروري متابعة التطورات في هذا المجال لأي شخص مهتم بتقنيات الخصوصية وبلوكتشين. متابعة المشاريع التي تستفيد من تقنيات إثبات صفري المعرفة يمكن أن توفر رؤى حول مستقبل الخصوصية الرقمية وكفاءة بلوكتشين.
قراءة إضافية
-
