البرهان ZK في التطبيقات الحقيقية على البلوكشين: من النظرية إلى التطبيق العملي

هذه المشاريع تغير لعبة البلوك تشين

في منظومة إيثيريوم وغيرها من السلاسل العامة، هناك ثورة أداء غير مرئية جارية. وراء أسماء Loopring وZKsync وImmutable X، هناك جين تقني مشترك - إثبات المعرفة الصفرية.

تعد Loopring الأكثر عدوانية في المعاملات اللامركزية، حيث تضغط مئات المعاملات في معاملة واحدة، مما يقلل رسوم الغاز في إيثيريوم دفعة واحدة مع ضمان سرعة المعاملات. أما Zcash، فقد اتخذ مسارا مختلفا: باستخدام إثباتات المعرفة الصفرية لإخفاء المرسل والمستقبل ومعلومات المعاملات بشكل كامل، وهو أمر ضروري للمستخدمين المهتمين بالخصوصية.

تستخدم فايلكوين إثباتات المعرفة الصفرية للتحقق من سلامة التخزين، مما يسمح للمستخدمين بإثبات أنهم خزنوا هذه الملفات دون كشف البيانات الخام. تركز Immutable X على مسار NFT، مستخدمة نفس التقنية لجعل معاملات الأصول داخل اللعبة سريعة ومجانية للغاية.

ما الذي تفعله براهين المعرفة الصفرية بالضبط؟

ببساطة، براهين المعرفة الصفرية تتيح لك إثبات رياضيا أنك تعرف سرا، لكنك لا تخبر الطرف الآخر فعليا ما هو السر.

تخيل أنك ستنضم إلى نادي عضوية فقط وتحتاج إلى إثبات هويتك بأنك بالغ، لكنك لا تريد الكشف عن تاريخ ميلادك المحدد. تحل براهين المعرفة الصفرية هذه المفارقة: يمكنك إثبات حقيقة أنني “بالفعل فوق 18” بينما تخفي تماما عيد ميلادك الحقيقي.

ماذا يعني هذا في تداول العملات الرقمية؟ يمكن للنظام تأكيد أن المعاملة صالحة وممولة بشكل كاف، لكنه لا يحتاج إلى رؤية مبلغ المعاملة أو عنوان المشارك على الإطلاق. يتم تحقيق ذلك من خلال خدعة تشفير دقيقة تسمى “وعد-تحدي-جواب” – حيث يترك المحقق أثرا رقميا يظهر أنه مر عبر المتاهة، لكن مسار المتاهة يبقى دائما سريا.

أين ثورة ZK Rollups؟

تسمح حلول التوسع التقليدية للبلوكشين بمعالجة المزيد من البيانات، لكن ZK Rollups يسلك مسارا مختلفا تماما: نقل المعاملات خارج السلسلة للمعالجة.

تبدو العملية كالتالي:

• مئات أو حتى آلاف المعاملات يتم تجميعها في “تجميع”
• بدلا من الإبلاغ عما حدث فقط، ينتج هذا التجميع إثباتا معدوما للمعرفة
• يتم إرسال هذا الإثبات إلى شبكة إيثيريوم الرئيسية، معلنا أنه “لقد تحققت رياضيا من صحة هذه المعاملات”
• تقبل الشبكة الرئيسية هذا البرهان، ويتم تأكيد جميع المعاملات بشكل دائم

النتيجة؟ يمكن أن يقفز معدل المعاملات في إيثيريوم من 15 معاملة في الثانية الحالية إلى ملايين في الثانية. انخفضت رسوم الغاز من بضع عشرات من الدولارات إلى بضعة سنتات. والأهم من ذلك، أن أمن ولامركزية العملية بأكملها لم ينخفضا على الإطلاق.

لماذا تناقش هذه التقنية بحماس

فوز للطرفين من حيث السرعة والتكلفة المعالجة خارج السلسلة خفضت بشكل كبير رسوم المعاملات بينما قلصت الوقت من دقائق إلى ثوان. بالنسبة لعمليات التمويل اللامركزي اليومية وتداول الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT)، هذا يغير قواعد اللعبة حقا.

الخصوصية لم تعد رفاهية إثباتات عدم المعرفة تتيح للمستخدمين القيام بإقراض وتمويل خاص حقيقي في التمويل اللامركزي – لا تحتاج إلى الكشف عن أي سجل مالي. التصويت يصبح أيضا فعلا حقيقيا من إخفاء الهوية. وهذا أمر ثمين بشكل خاص في عصر الإنترنت الحالي الذي يقال فيه “البيانات كمنجم ذهب”.

يتم تعزيز الأمان بدلا من الاعتماد على التحقق من طرف ثالث، يتم إثباته باستخدام رياضيات لا يمكن اختراقها. هذا يلغي الوسطاء ويقلل من متجه الهجوم. يصبح النظام أكثر لامركزية دون المساس بالأمان.

يبقى نظام الإيثيريوم البيئي سليما تجميع ZK ببساطة ترسل البروكات إلى السلسلة الرئيسية دون تعديل الإيثيريوم نفسه. يحافظ هذا التصميم الأنيق على جميع ميزات إيثيريوم الأمنية واللامركزية.

سيناريوهات التطبيقات التي تستخدم بالفعل حولك

عالم التمويل اللامركزي تخيل أنك تعمل وفق بروتوكول إقراض مثل Aave، لكن سجل الاقتراض ومبلغ الضمانات ودخل الفوائد لديك مخفي تماما عن السجل العام. إثبات المعرفة الصفرية يجعل هذا حقيقة. يمكن للمستخدمين إثبات أنهم مؤهلون للإقراض دون الكشف عن بياناتهم المالية الكاملة.

الرموز غير القابلة للاستبدال والألعاب يتيح Immutable X لمطوري الألعاب معالجة عدد كبير من معاملات NFT، وكل واحدة منها شبه فورية ومجانية. هذه ترقية حقيقية للبنية التحتية لألعاب البلوك تشين.

الرعاية الصحية يمكن للمستشفيات مشاركة البيانات الطبية للبحث مع حماية خصوصية المرضى. يمكن للمرضى إثبات أنهم تلقوا اللقاح أو خضعوا لاختبارات محددة، بينما تظل السجلات الطبية نفسها سرية تماما. هذا يتوافق مع لوائح الخصوصية مثل HIPAA.

تتبع سلسلة التوريد يمكن للشركات إثبات الأصل الحقيقي وتاريخ تداول المنتجات دون كشف أسرار تجارية مثل التكاليف والأرباح. وهذا مفيد بشكل خاص للسلع الفاخرة ومكافحة التزيير، وتتبع الأدوية.

التحقق من الهوية المصادقة بدون كلمة مرور ممكنة – يمكنك إثبات معرفتك بكلمة المرور، لكن كلمة المرور نفسها لا تحتاج أبدا إلى نقلها. يمكن أيضا إجراء المصادقة البيومترية دون تخزين بيانات بيومترية خام على الإطلاق.

قوة هذه التقنية تتقدم

قامت StarkWare ببناء إطار عمل ل ZK-STARKs مع تركيز خاص على المقاومة الكمومية. تجعل شبكة السرية الخصوصية مواطنا من الدرجة الأولى في البلوك تشين، وجميع بيانات العقود الذكية مشفرة بشكل افتراضي. حتى أن بروتوكول مينا يضغط حجم البلوكشين بالكامل إلى بضعة كيلوبايت، مما يسمح للهواتف الذكية بالمشاركة في التحقق.

يركز بروتوكول أزتك على خصوصية التمويل اللامركزي (DeFi) مع دعم عمليات الإقراض والاقتراض السرية. تشتهر ZKsync بتوافقها السلس مع نظام إيثيريوم، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف ترحيل المطورين. شبكة هيرميز مصممة خصيصا للسيناريوهات عالية الإنتاجية ومنخفضة التكلفة.

عنق زجاجة حقيقية لا تزال التكنولوجيا تواجهها الآن

تظل التكاليف الحاسوبية مرتفعة توليد والتحقق من براهين المعرفة الصفرية يتطلب الكثير من الحسابات. في الأجهزة ذات الموارد المحدودة، قد يكون هذا عنق زجاجة.

التكنولوجيا لا تزال تتطور بسرعة هناك مشاكل في التوافق مع سلاسل الكتل الحالية، وتحسينات الأداء، وتدقيقات الأمان جارية. هذه ليست تقنية ناضجة، بل تقنية تتطور بسرعة.

خطر “الإعدادات الموثوقة” تتطلب zk-SNARKs طقس “إعداد موثوق” لمرة واحدة لتوليد معلمات تشفيرية. إذا تعطلت هذه العملية، يمكن أن يتعرض النظام بأكمله للاختراق. تتجاوز ZK-STARKs هذه المشكلة، لكن العبء الحسابي أكبر.

تهديد الحوسبة الكمومية على الرغم من أن الحوسبة الكمومية لا تزال بعيدة، إلا أنها قد تكسر مخطط ZK-SNARK الحالي. يعمل مجتمع البحث على تطوير براهين مقاومة للكموم بدون معرفة عفريتة.

مخاوف المركزية بينما تظل تسجيلات ZK Rollup نفسها لامركزية، تتركز سلطة ترتيب المعاملات في أيدي عدد قليل من المدققين، مما قد يصبح قضية حوكمة في المستقبل.

تنظيم المنطقة الرمادية الخصوصية تجعل هذه التقنية عرضة لسوء الاستخدام في غسيل الأموال أو التهرب الضريبي. لا يزال هناك إطار تنظيمي قوي قيد الاستكشاف.

تعليم المستخدمين غير كاف المبادئ المعقدة للتشفير تجعل من الصعب على المستخدمين العاديين فهم هذه التقنية والثقة بها. التوعية بالسلامة أمر بالغ الأهمية.

لمن ينتمي العقد القادم من البلوك تشين

براهين المعرفة الصفرية وجمع ZK ليست حيل تشفير معقدة، بل هي مفتاح حل التناقض الجوهري في بلوك تشين - كيفية تحسين الأداء والخصوصية بشكل كبير مع الحفاظ على اللامركزية والأمان.

هذه التقنية تنتقل من المختبر إلى بيئة الإنتاج. ما نراه هو:لم تعد الخصوصية والشفافية نقيضين，لم يعد من الضروري أن تأتي الكفاءة على حساب السلامة，لم يعد التوسع يعتمد على المركزية。

من منظور تقني، يتم تطوير براهين المعرفة الصفرية المقاومة للكموم، ويتم استكشاف تطبيقات عبر السلاسل. من منظور التطبيقات، من التمويل اللامركزي إلى NFT، ومن الرعاية الطبية إلى الشؤون الحكومية، فإن حالات الاستخدام تشهد ارتفاعا كبيرا.

ولكن لكي تغير هذه التكنولوجيا العالم حقا، هناك أيضا أمور يجب معالجتها: تجربة مستخدم أكثر أناقة، إطار تنظيمي أفضل، وتثقيف عام أكثر كفاية.

هذا ليس مجرد ثورة تكنولوجية، بل هو أيضا انعكاس أساسي في كيفية حماية الخصوصية في السلاسل العامة الشفافة وتحقيق الكفاءة في الأنظمة اللامركزية. الفائز في الجيل القادم من البلوكشين قد يكون في هذه البراهين الرياضية غير الملفتة للنظر.