كيف يعمل تايكو

بروتوكول تايكو كما هو موضح في هذه المقالة:https://taiko.mirror.xyz/y_47kIOL5kavvBmG0zVujD2TRztMZt-xgM5d4oqp4_Y

تايكو هي Rollup بدون معرفة للصفر (ZK-Rollup) تقوم بمعالجة بيانات المعاملات خارج السلسلة، ثم تقوم بالتحقق منها على السلسلة باستخدام بيانات المعرفة للصفر، مما يخفف عبء الحساب على شبكة Ethereum الرئيسية ويتيح تداولًا أسرع وأرخص.

يعتمد هذا البروتوكول على شبكة المقترحين ومثبتي الأدلة غير المرخصة وغير المركزية، حيث يمكن لأي شخص المشاركة في اقتراح كتلة أو إنشاء دليل.

باختصار، إليك كيفية عملها:

1. مقترح الكتلة:يقوم المقترح بجمع المعاملات وتجميعها في كتلة واحدة ، وتقديمها إلى عقد TaikoL1 على إيثريوم. يخزن العقد بيانات تعريف الكتلة وينتظر التحقق من صحتها.
2. التحقق من الكتلة:بعد اقتراح الكتلة ، سيقوم البروفايل بإجراء التحقق الخارجي منها وإنشاء برهان معرفة صفري لتأكيد صحة المعاملات في الكتلة. ثم قم بتقديم هذا البرهان إلى شبكة Ethereum الرئيسية.
3. تأكيد الكتلة: بمجرد التحقق من الدليل ، تعتبر الكتلة مؤكدة ، وينعكس تغيير حالتها على شبكة الطبقة 2.
   تضمن هذه السلسلة من الخطوات مزامنة الشبكة من الطبقة 2 مع Ethereum وصحة وصحة الصفقات.

يقوم المقترح بجمع المعاملات وتقديمها إلى عقد TaikoL1 على Ethereum ككتل ، في حين يقوم الإثبات بإنشاء إثبات المعرفة الصفرية للتحقق من هذه الكتل. هذا النمط المشارك المفتوح يجعل الشبكة ديمقراطية ، وفي الوقت نفسه يعزز مرونتها من خلال توزيع المسؤولية على مشاركين واسعين.

الخصائص التقنية

مكافئ للإيثريوم

Taiko متوافق تماما مع Ethereum Virtual Machine (EVM) ، مما يعني أنه يمكن للمطورين نشر التطبيقات الحالية القائمة على Ethereum إلى Taiko دون تحديات معقدة. يمتد هذا التوافق إلى البنية التحتية الأوسع ل Ethereum ، بما في ذلك برامج العقدة وهياكل البيانات. تستخدم المنصة نسخة معدلة من عميل Ethereum Geth ، مما يضمن استخدام نفس خوارزمية التجزئة ونظام التوقيع وهيكل التخزين ، مما يساعد على دمج وتقليل الحاجة إلى إعادة التدقيق أو الأدوات الإضافية.

تكمن أهمية تكافؤ Ethereum في حقيقة أنه يسمح ل Taiko بالاندماج مع النظام البيئي الحالي ل Ethereum ، بما في ذلك البنية التحتية وأدوات المطور ، مما يضمن إمكانية اعتماد وتنفيذ أي تحديثات لبروتوكول Ethereum بسهولة ، والحفاظ على التزامن بين الشبكتين وتبسيط عملية تطوير الترحيل من Ethereum إلى Taiko ، مع تسهيل اعتماد بروتوكول Taiko على نطاق واسع في جميع أنحاء مجتمع Ethereum.

بدون إذن المشاركة

تؤكد تايكو على اللامركزية من خلال بنيتها غير المصرح بها ، حيث تكون مقترحات الكتلة والبراهين مفتوحة لجميع المشاركين ، مما يعني أنه يمكن لأي شخص أن يصبح مقترحا أو محترفا في شبكة تايكو.

تم دعم توزيع الأدوار هذه بشكل أعمق بواسطة Taiko باستخدام محققي Ethereum لترتيب المعاملات. تعتمد هذه الطريقة المعروفة باسم النهج القائم على الترتيب على النزاهة والنشاط الموثوق بهما في Ethereum ، مما يضمن تشغيل الشبكة بطريقة شفافة وعادلة.

تكلفة الفائدة

يعمل Taiko على تحقيق كفاءة التكلفة من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة على شبكة الطبقة 2 ، مما يقلل من الاعتماد على شبكة الإيثيريوم الرئيسية. يقدم البروتوكول فقط البراهين التشفيرية الضرورية إلى الإيثيريوم ، مما يقلل إلى أقصى حد من كمية البيانات التي يجب معالجتها على السلسلة. يقلل هذا النهج من تكلفة المعاملات ، مما يجعل Taiko مناسبًا بشكل خاص للمعاملات عالية التردد والقيم الصغيرة.

يعد خفض التكلفة عاملا مهما يدفع اعتماد Taiko ، لأنه يحل تحديا كبيرا يواجه Ethereum - رسوم الغاز المرتفعة.

الأمن واللامركزية

يستفيد تايكو من نموذج الأمان الخاص بإيثريوم من خلال ترتيب المعاملات باستخدام مجموعة المحققين الخاصة به. هذا النمط المعماري يضمن أن جميع البيانات اللازمة لإعادة بناء الحالة الحالية للشبكة متاحة علنياً على إيثريوم، ويحافظ على سلامة الشبكة ويسمح لأي شخص بالتحقق من صحة المعاملات.

تقنية البرهان المعرفي الصفري (ZK-SNARKs) المستخدمة في Taiko تعزز أمان الشبكة وتضمن التحقق من التجارة دون تسريب أي معلومات حساسة. تمنع هذه الطريقة تسريب البيانات وفي الوقت نفسه تحافظ على طبيعة الشبكة غير المركزية.

تايكو الهندسة المعمارية

تتألف هندسة Taiko من عدة مكونات تعمل معًا على ضمان وظيفة الشبكة وأمانها:

1. TaikoL1 البروتوكول: يتم نشر العقد على شبكة Ethereum الرئيسية ، ويتعامل مع تقديم والتحقق من صحة الكتل التي تقترحها عقد Taiko. يقوم بتخزين الكتلة المقترحة والدليل المقابل ، مما يضمن أن جميع البيانات اللازمة لإعادة بناء الدولة متاحة للجمهور.
2. عقد تايكول 2:يتم إدارة العقد على شبكة Taiko Layer 2 ويدير حالة Layer 2 ويضمن المزامنة مع Ethereum عن طريق تخزين جذر حالة أحدث كتل Ethereum.
3. المقترح: يجمع هؤلاء المشاركون المعاملات من شبكة Layer 2 ويقترحون إضافة كتل إلى blockchain. تتم مكافأة مقدمي العروض بناء على رسوم المعاملات المدرجة في كتلهم المقترحة.
4. المثبت:يقوم البروفير بإنشاء دليل صفر المعرفة للكتلة المقترحة ، والذي يتم تقديمه بعد ذلك إلى عقد TaikoL1 للتحقق من صحته. يتم قبول أول دليل كتلة صالح ، ويتم مكافأة المحترف.
5. العقدة: تقوم عقد Taiko بإجراء معاملات للبيانات على السلسلة ، وإدارة حالة سلسلة Rollup ، والتأكد من بقاء الشبكة متزامنة. تساعد هذه العقد المؤيدين والمثبتين على أداء أدوارهم.
6. خدمات المراسلة والتشوير عبر السلسلة: تدعم بنية Taiko الرسائل الآمنة عبر السلسلة بين شبكات Layer 2 و Ethereum. يتم تحقيق ذلك من خلال براهين Merkle ومزامنة جذر الحالة ، مما يسمح بتوصيل الرسائل وتحديثات الحالة بشكل موثوق بين السلسلتين.
   تخفف هذه التصميم من عبء شبكة إيثيريوم الرئيسية وتزيد من طاقة معالجة المعاملات، دون التأثير على الأمان أو اللامركزية.

zk-EVM

ZK-EVM (الجهاز الظاهري للمعرفة الصفرية) مهم لبنية Taiko لأنه يقوم بتكرار وظائف الجهاز الظاهري لإثيريوم، مما يضمن دعم جميع رموز التشغيل في إثيريوم. إنه يولد إثباتات تشفير (ZK-SNARKs) للتحقق من المعاملات دون كشف تفاصيل المعاملة، مع الحفاظ على معايير الأمان والخصوصية العالية، ومع التوافق مع إثيريوم.

معقد تايكو L2

تدير عقد Taiko L2 Rollup تنفيذ المعاملات على شبكة Taiko Layer 2 عن طريق استرداد بيانات المعاملات من شبكة Ethereum Layer 1 ومعالجة تلك المعاملات على الطبقة 2. تستخدم العقدة إصدارا متشعبا من عميل Ethereum Geth ، مما يضمن استخدام نفس خوارزمية التجزئة ونظام التوقيع وبنية البيانات ، مما يعزز التوافق وقابلية التشغيل البيني مع نظام Ethereum البيئي. تتعامل العقد مع حالة سلسلة Rollup ، مما يضمن تنفيذ المعاملات بشكل حتمي وإكمالها بطريقة آمنة.

بروتوكول تايكو

بروتوكول Taiko يدير تشغيل شبكة Taiko، ويحدد قواعد معالجة المعاملات وأدوار المشاركين، ويحافظ على الشفافية واللامركزية.

المقترحون والمثبتون ومشغلو العقد

يتحمل المقترح مسؤولية بناء كتل Rollup من التداول من الطبقة 2 وتقديمها إلى شبكة Ethereum الرئيسية. يقوم المثبتون بإنشاء إثبات ZK-SNARK للتحقق من التداول في هذه الكتل. يتم فتح هاتين الدورتين لأي مشارك وتدعم الطبيعة اللامركزية والغير مرخصة لـ Taiko. يقوم مشغلو العقد بتشغيل عقد Taiko لمزامنة الشبكة والحفاظ على اتساق سلسلة Rollup. تعتبر هذه الأدوار حاسمة لتشغيل بنية Taiko وضمان معالجة المعاملات بأمان وكفاءة.

التحديات والتوازن

تظل تحقيق ZK-EVM في Taiko تحديًا، خاصة فيما يتعلق بكفاءة التحقق من المعاملات باستخدام ZK-SNARKs.

أصلاً، لم يتم تصميم آلة إيثريوم الظاهرية للبيئة المعرفية الصفرية، مما أدى إلى بعض عدم الكفاءة. لحل هذه المشكلات، قامت Taiko بإجراء تعديلات محددة على بروتوكول إيثريوم، مثل إعادة ترتيب تكاليف الغاز وتقييد بعض وظائف EVM. هذه التعديلات ضرورية لتحقيق توازن بين التوافق وإنتاج البراهين الفعالة.

هناك أيضا مقايضات تتعلق بتكلفة توافر البيانات: نشر جميع بيانات المعاملات على Ethereum لتحقيق توافر البيانات أمر مكلف ، لكن Taiko تخفف من ذلك باستخدام تقنية ضغط البيانات.

يهدف هذا التقدم إلى زيادة قابلية توسع Taiko وتقليل التكلفة، وتوفير فرص جديدة للمطورين والمستخدمين.

ما هي تقنية ZK-Rollup؟

تم بناء Taiko على تقنية إظهار المعرفة الصفرية (ZK-Rollup) ، والتي تهدف إلى توسيع نطاق Ethereum عن طريق نقل الحوسبة خارج السلسلة مع الحفاظ على البيانات متاحة على السلسلة. تستخدم هذه الطريقة براهين التشفير ، وتحديدا إثباتات المعرفة الموجزة غير التفاعلية للمعرفة الصفرية (ZK-SNARKs) ، للتحقق من صحة المعاملات. هذا يعني أن Taiko تحتاج فقط إلى تقديم أدلة موجزة لإثبات أن المعاملة قد تم تنفيذها بشكل صحيح ، دون الحاجة إلى نشر جميع بيانات المعاملة إلى Ethereum ، مما يقلل من كمية البيانات التي يجب نشرها على السلسلة.

أحد أهم مزايا ZK-Rollup هو قدرته على ضغط بيانات المعاملات، مما يزيد من طاقة تحمل إيثريوم. يتم ذلك عن طريق دمج مجموعة من المعاملات في إثبات واحد، ثم التحقق من هذا الإثبات على شبكة إيثريوم الرئيسية.

يختلف ZK-Rollup عن حلول التوسع الأخرى مثل Optimistic Rollup في أنه لا يعتمد على دليل الغش وبسبب التحقق الفوري من الدليل بعد تقديمه، فهو يمتلك نهائية أسرع. كما يستخدمون دليل تكراري حيث يمكن لدليل واحد التحقق من صحة دليل آخر. هذا الأسلوب يتيح استخدام دليل واحد لإتمام تحديثات العديد من الكتل، مما يزيد من قابلية توسع الشبكة.

ومع ذلك، تواجه ZK-Rollup أيضًا تحديات، خاصة في إنشاء وتحقق البراهين، حيث تتطلب موارد حسابية كبيرة. على الرغم من وجود هذه التحديات، إلا أن مزايا ZK-Rollup في القابلية للتوسيع والأمان تجعلها جزءًا هامًا من تصميم Taiko.

فهم ZK-EVM لـ Ethereum المعادل

تم تصميم آلة Ethereum الافتراضية (ZK-EVM) المكافئة ل Ethereum (ZK-EVM) المكافئة من Taiko لتكون متوافقة تماما مع البنية التحتية الحالية ل Ethereum. يعني هذا التوافق أنه يمكن نشر أي عقد أو أداة أو تطبيق ذكي يعمل على Ethereum على Taiko دون تعديل. يدعم ZK-EVM في Taiko جميع أكواد تشغيل Ethereum ، مما يضمن أن المطورين لا يحتاجون إلى إعادة كتابة أو إعادة تدقيق عقودهم عند الترحيل إلى Taiko.

يعمل ZK-EVM عن طريق تنفيذ المعاملات خارج السلسلة ثم إرسال انتقالات الحالة إلى Ethereum للتحقق من صحتها. تسمح هذه العملية ل Taiko بتوسيع نطاق Ethereum مع الاحتفاظ بالأمان واللامركزية في الشبكة الرئيسية ، وحل أوجه القصور في تشغيل آلة Ethereum الافتراضية (EVM) في دوائر ZK.

كانت EVM في الأصل ليست مصممة للصفر معرفة البرهان ، لذلك قام Taiko بتحقيق بعض التحسينات لجعلها أكثر توافقًا مع ZK-SNARKs.

تتضمن هذه التحسينات تعديل هيكل رسوم الغاز والحد من أو إزالة بعض ميزات EVM غير الفعالة في بيئة ZK. على الرغم من هذه التغييرات ، تمكنت Taiko من الحفاظ على مستوى عال من توافق Ethereum ، مما يجعلها حلا عمليا وفعالا للمطورين الذين يسعون إلى توسيع نطاق تطبيقاتهم.

ابتكارات تايكو وميزاتها التقنية

أدخلت Taiko بعض الابتكارات في حل Layer-2 الذي يميزها عن البقية. أحدها هو تنفيذ ZK-Rollup مع الحفاظ على التكافؤ مع Ethereum. يسمح التزام Taiko بالتوافق الكامل مع EVM للمطورين بنقل dApps إلى Layer-2 دون تغييرات ، مما يسهل اعتمادها وتكاملها. والآخر هو استخدام البراهين العودية ، والتي تزيد بشكل كبير من إنتاجية الشبكة من خلال السماح بوضع اللمسات الأخيرة على كتل متعددة باستخدام دليل واحد. يعمل هذا النهج على تحسين قابلية التوسع وتقليل تكلفة استخدام الشبكة ، مما يجعلها في متناول المستخدمين.

نقطة ساطعة

• تقنية ZK-Rollup: استفد من إثباتات التشفير للتحقق من صحة المعاملات خارج السلسلة ، وتحسين قابلية التوسع وخفض التكاليف.
• ZK-EVM بديل إيثريوم: متوافق تمامًا مع إيثريوم، يسمح للمطورين بنشر تطبيقات العقود الذكية دون الحاجة لتعديلها.
• الطبقة 2 الهندسة المعمارية: تشمل عقد Rollup، المقترحون والمثبتون، حيث يتم الاحتفاظ بتوافر البيانات على شبكة الإيثيريوم لضمان الشفافية والأمان.
• الابتكارات: يتضمن براهين متكررة لزيادة الإنتاجية والتوافق الكامل مع EVM وبنية شبكة لامركزية بدون إذن.
• الميزات التقنية: التركيز على الحفاظ على التكافؤ مع إيثريوم مع تحسين البرهان الصفري واللامركزية.