⁦zkEVM⁩ للتحقق من كتلة الطبقة 1 (⁦L1⁩)

zkEVM هي تقنية تستخدم إثباتات المعرفة الصفرية للتحقق من تنفيذ كتلة إيثيريوم. بدلاً من مطالبة كل بإعادة تنفيذ جميع المعاملات في الكتلة، يقوم فاعل متخصص واحد (يُسمى "المُثبِت") بتنفيذ الكتلة وإنشاء إثبات تشفيري بأن التنفيذ كان صحيحاً. يمكن لأي عقدة بعد ذلك التحقق من هذا الإثبات—وهي عملية أرخص بكثير من إعادة تنفيذ جميع المعاملات.

مشكلة إعادة التنفيذ

اليوم، تستخدم إيثيريوم نموذج تحقق "N-of-N": يجب على كل مُدَقِّق إعادة تنفيذ كل معاملة في كل كتلة بشكل مستقل للتحقق من أن تغييرات الحالة المقترحة صحيحة. في حين أن هذا النهج منزوع الثقة إلى أقصى حد، فإنه يخلق عنق زجاجة أساسي.

المشكلة هي أن قدرة المعالجة في إيثيريوم محدودة بما يمكن للمُدَقِّق العادي معالجته. إن رفع سيسمح بمزيد من المعاملات لكل كتلة، ولكنه سيرفع أيضاً من متطلبات الأجهزة للمُدَقِّقين. هذا يهدد اللامركزية—إذا كان تشغيل المُدَقِّق يتطلب أجهزة باهظة الثمن، فسيتمكن عدد أقل من الأشخاص من المشاركة في تأمين الشبكة.

تقدم zkEVM مخرجاً من هذه المقايضة. من خلال التحول من "الجميع يعيد التنفيذ" إلى "واحد يُثبِت، والجميع يتحقق"، يمكن لإيثيريوم زيادة حد الغاز بأمان دون رفع متطلبات الأجهزة للمُدَقِّقين.

كيف يعمل التحقق من zkEVM في الطبقة 1 (L1)

يحول التحقق من zkEVM تدقيق الكتلة إلى نموذج "1-of-N":

1. التنفيذ: يقوم مُثبِت بتنفيذ جميع المعاملات في الكتلة، متتبعاً كل تغيير في الحالة
2. الإثبات: يقوم المُثبِت بإنشاء إثبات تشفيري (SNARK أو STARK) يشهد على صحة التنفيذ
3. التحقق: يتحقق المُدَقِّقون من الإثبات بدلاً من إعادة تنفيذ المعاملات—وهذا أرخص بكثير من إعادة التنفيذ الكاملة

يظل الضمان الأمني كما هو: إذا كان التنفيذ غير صحيح، فلا يمكن إنشاء إثبات صالح. ولكن الآن، بدلاً من قيام كل عقدة بعمليات حسابية مكلفة، يقوم المُثبِت فقط بذلك—والتحقق رخيص بما يكفي لدرجة أنه لا يقيد حد الغاز.

zkEVMs من النوع 1

تُصنف zkEVMs إلى أنواع بناءً على توافقها مع إيثيريوم:

• النوع 1: مكافئ تماماً لإيثيريوم. لا توجد تعديلات على آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM)، لذلك يمكن إثبات أي كتلة إيثيريوم كما هي تماماً
• النوع 2-4: إجراء مقايضات مختلفة، وتعديل سلوك آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM) لجعل الإثبات أسهل

بالنسبة للتحقق في الطبقة 1 (L1)، يعد النوع 1 ضرورياً. يجب أن تكون zkEVM قادرة على إثبات أي كتلة إيثيريوم صالحة، بما في ذلك الحالات الاستثنائية والكتل التاريخية. أي انحراف عن سلوك إيثيريوم الدقيق من شأنه أن يخلق مشاكل في الإجماع.

تركز أبحاث zkEVM التابعة لمؤسسة إيثيريوم على تطبيقات النوع 1 المتوافقة تماماً مع تنفيذ إيثيريوم الحالي.

فوائد لإيثيريوم

قدرة معالجة أعلى

عندما يكون التحقق رخيصاً، يمكن زيادة حد الغاز بأمان. هذا يوسع سعة الشبكة ويساعد على استقرار الرسوم خلال فترات ارتفاع الطلب. حد الغاز الحالي مقيد جزئياً بأجهزة المُدَقِّق—وتزيل zkEVM هذا القيد.

لامركزية أقوى

مع التحقق من zkEVM، يحتاج المُدَقِّقون فقط إلى التحقق من الإثباتات بدلاً من تنفيذ المعاملات. هذا يقلل بشكل كبير من متطلبات الأجهزة لتشغيل مُدَقِّق، مما يتيح لمزيد من الأشخاص المشاركة في تأمين الشبكة. يعزز التنوع الأكبر للمُدَقِّقين من مقاومة إيثيريوم للرقابة ومرونتها.

لاحظ أن الإثبات بحد ذاته يتطلب موارد حسابية كبيرة، أكبر من تلك الخاصة بأجهزة المُدَقِّق الحالية. ومع ذلك، على عكس التدقيق، لا يحتاج الإثبات إلى أن يكون لامركزياً بنفس الطريقة: هناك حاجة إلى إثبات صحيح واحد فقط لكل كتلة، ويمكن لأي شخص التحقق منه بسرعة. تهدف الأبحاث في أسواق المُثبِتين، وتجميع الإثباتات، وتسريع الأجهزة إلى ضمان بقاء الإثبات تنافسياً ومتاحاً بدلاً من تركزّه بين عدد قليل من المشغلين الكبار.

نهائية يمكن التنبؤ بها

يعمل التحقق من الإثبات في وقت ثابت بغض النظر عن تعقيد الكتلة. هذا يجعل توقيت التصديق أكثر قابلية للتنبؤ ويقلل من التصديقات المفقودة التي يمكن أن تحدث عندما يكافح المُدَقِّقون لمعالجة الكتل المعقدة في الوقت المناسب.

تحديات الإثبات في الوقت الفعلي

التحدي الرئيسي للتحقق من zkEVM في الطبقة 1 (L1) هو السرعة. يتم إنتاج كتل إيثيريوم كل 12 ثانية، مما يعني أنه يجب إنشاء الإثباتات ضمن إطار زمني مماثل لتكون مفيدة للإجماع.

يمكن أن تستغرق تطبيقات zkEVM الحالية من دقائق إلى ساعات لإثبات كتلة واحدة. تركز الأبحاث على سد هذه الفجوة من خلال:

• التوازي: توزيع عمل الإثبات عبر أجهزة متعددة
• أجهزة متخصصة: تصميم دوائر وأجهزة محسنة لإثبات المعرفة الصفرية (ZK)
• تحسينات خوارزمية: أنظمة إثبات وتصميمات دوائر أكثر كفاءة
• الإثبات التدريجي: إنشاء الإثباتات أثناء تنفيذ المعاملات، بدلاً من بعده

الأبحاث والتطبيقات الحالية

تمول مؤسسة إيثيريوم أبحاث zkEVM من خلال فريق رعاة الخصوصية في إيثيريوم (PSE) (opens in a new tab). تشمل مسارات البحث الرئيسية ما يلي:

• الإثبات في الوقت الفعلي: إنشاء إثباتات كتلة كاملة ضمن خانات مدتها 12 ثانية
• تكامل العميل: توحيد الواجهات بين عملاء التنفيذ والمُثبِتين
• الحوافز الاقتصادية: تصميم أسواق مُثبِتين وهياكل رسوم مستدامة

حالة التطبيق

يتم تطوير واختبار العديد من تطبيقات zkVM لإثبات كتلة إيثيريوم:

تستخدم هذه الأجهزة الافتراضية القائمة على RISC-V لتنفيذ رمز البايت الخاص بآلة إيثيريوم الافتراضية (EVM)، ثم تقوم بإنشاء إثباتات المعرفة الصفرية (ZK) للتنفيذ الصحيح. يتم تتبع نتائج الاختبارات والتقدم المحدث في متتبع zkVM التابع لمؤسسة إيثيريوم (opens in a new tab).

كيف تتناسب zkEVM مع الترقيات الأخرى

يرتبط التحقق من zkEVM في الطبقة 1 (L1) بالعديد من عناصر خارطة طريق إيثيريوم الأخرى:

• أشجار فيركل: تتيح شهوداً أصغر للتحقق من انعدام الحالة، مما يقلل من البيانات التي يحتاج المُثبِتون للعمل معها
• انعدام الحالة: تعد zkEVM عامل تمكين رئيسي—مع إثباتات المعرفة الصفرية (ZK) للتنفيذ، لا تحتاج العقد إلى حالة كاملة للتحقق من الكتل
• فصل المقترح عن الباني (PBS): يمكن لبناة الكتل دمج إنشاء الإثباتات، أو قد يظهر سوق مُثبِتين منفصل
• نهائية الخانة الواحدة: يمكن أن يتيح إنشاء الإثباتات بشكل أسرع نهائية الخانة الواحدة مع ضمانات تشفيرية

قراءة إضافية

• مؤسسة zkEVM (opens in a new tab) - مركز أبحاث zkEVM الرسمي التابع لمؤسسة إيثيريوم
• Ethproofs (opens in a new tab) - تتبع السباق لإثبات إيثيريوم في الوقت الفعلي
• zkevm.fyi (opens in a new tab) - كتاب تقني حول zkEVM للطبقة 1 (L1)
• مواصفات zkEVM من PSE (opens in a new tab) - المواصفات التقنية
• The Verge (opens in a new tab) - نظرة عامة من فيتاليك على تحسينات التحقق
• مدونة zkEVM التابعة لمؤسسة إيثيريوم (opens in a new tab) - تحليل الأداء من فريق مؤسسة إيثيريوم

آخر تحديث للصفحة: 6 يونيو 2026

J

w (opens in a new tab)

عرض المساهمين