تطور OP Stack: OP Succinct يفتح إمكانات ZK Rollup

المؤلف: باحث YBB Capital Ac-Core

TLDR

• تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ OP Succinct في التكامل ZKP انتقل إلى البنية المعيارية لـ OP Stack وقم بتحويل OP Stack Rollups إلى ZK Rollups المثبتة بالكامل.

• إذا كان حل التوسع المستقبلي لـ Ethereum هو تحويل جميع المجموعات المجمعة إلى ZK Rollups، فإن OP Succinct يهدف إلى الاستفادة من Rust وSP1 لنشر النوع 1 zkEVM في OP Stack ( يعادل بالكامل Ethereum).

• ينفذ OP Succint Proposer إنشاء الأدلة، بالإضافة إلى تجميع الأدلة والتحقق بالتوازي.

• يعتمد نظام OP Stack الحالي على "نافذة لمكافحة الاحتيال لمدة 7 أيام"، والتي يمكن أن تتسبب في تأخير المعاملات في حالة حدوث نزاع. يعمل OP Succinct على تقليل وقت إتمام المعاملة باستخدام إثباتات ZK، مما يلغي الحاجة إلى توسيع نافذة منع الاحتيال.

• يمكن أن يؤدي OP Succint إلى تقليل تكاليف المعاملات بشكل كبير.

1. المراجعة الأخيرة: تحديث شبكة OP الرئيسية والعلاقة بين OP Stack وOP Labs

< img src="https://img.jinse.cn/7301725_watermarknone.png" title="7301725" alt="CuLpAWtR7c5ilKbj103SUZMIRWYZANsy60YYXBRc.png">

مصدر الصورة : Blockscout

1.1 التقدم الرئيسي لشبكة OP الرئيسية

في 30 مارس 2024، أعلنت OP Labs عن إطلاق "دليل الأخطاء" على شبكة اختبار OP Sepolia، والذي كان كذلك سيتم إطلاقها رسميًا على شبكة OP الرئيسية في 11 يونيو 2024. يمثل هذا الخطوة الأولى في اللامركزية، مما يسمح للمستخدمين بسحب رموز ETH وERC-20 من شبكة OP الرئيسية دون الحاجة إلى طرف ثالث موثوق به. تمكن هذه الآلية المستخدمين من تحدي وإلغاء عمليات السحب غير الصالحة (بما في ذلك Base وMetal وMode وZora).

لضمان أمان وثقة أصول المستخدم، تستخدم Optimism أدلة الفشل للتحقق من دقة وصحة المعاملات عبر السلسلة ومنع السلوك الضار. تتضمن المبادئ الأساسية ما يلي:

• توفر البيانات: يضمن عدم الفشل وجود جميع البيانات على الطبقة 2 يمكن الوصول إليها ويمكن التحقق منها بواسطة المستوى 1.

• فترة التحدي: خلال فترة تحدي محددة، يمكن لأي شخص الاعتراض على بيانات المستوى 2.

إذا تبين أن بيانات المستوى 2 والمستوى 1 غير متسقة، فيمكن للطرف المتنازع الاعتراض عليها. يجب على مشغلي المستوى 2 تقديم أدلة لدحض التحدي والتحقق من صحة البيانات.

• النهائية: إذا لم يحدث أي تحدٍ صالح أو المستوى 2 خلال فترة التحدي إذا كان إذا نجح المشغل في دحض التحدي، فسيتم الانتهاء من المعاملة وتعتبر صالحة.

1.2 العلاقة والاختلاف بين OP Stack وOP Labs

OP Labs هو فريق أو مؤسسة تعمل على تطوير حلول التفاؤل، ويتم استخدام OP Stack لبناء وإطار تقني لتوسيع شبكة Ethereum Layer 2. يمكن فهم العلاقة بين OP Labs وOP Stack على أنها العلاقة بين المطورين وأدوات التطوير.

• OP Labs: تعد OP Labs مساهمًا أساسيًا في مشروع Optimism وهي مسؤولة عن تطوير وصيانة حلول Optimism Layer 2. إنه فريق أو منظمة مخصصة لإنشاء وتحسين الأدوات التقنية المتعلقة بتوسيع نطاق Ethereum، مثل Optimistic Rollups. الهدف الرئيسي لـ OP Labs هو تقليل الحمل على شبكة Ethereum الرئيسية وتقليل تكاليف المعاملات وزيادة سرعة المعاملات. تتعاون OP Labs أيضًا مع مشاريع أخرى، مثل OP Succinct، الذي يركز على تحسين إثباتات المعرفة الصفرية، لتطوير تقنيات توسيع نطاق Ethereum.

OP Labs هو الفريق أو المنظمة الرئيسية المسؤولة عن تطوير وصيانة شبكة التفاؤل. هدفهم هو إنشاء حلول توسيع فعالة لـ Ethereum، مع التركيز على تقليل رسوم المعاملات وزيادة سرعات المعاملات. إنهم لا يقومون فقط بتطوير مجموعات متفائلة، بل يقومون أيضًا بترويج تقنيات جديدة تتعلق بإثباتات المعرفة الصفرية، مثل OP Succinct، التي تم تطويرها بالشراكة مع Succinct Labs.

• OP Stack: OP Stack عبارة عن بنية معيارية أو حزمة تقنية تستخدم لبناء وتوسيع شبكة الطبقة الثانية من Ethereum. وهي تتألف من مكونات متعددة قابلة للتخصيص، مما يسمح للمطورين ببناء سلاسل الطبقة الثانية الخاصة بهم وفقًا للاحتياجات المحددة. فهو يوفر للمطورين طريقة موحدة لإعداد شبكات توسيع الطبقة الثانية بسرعة مناسبة لظروف محددة.

يوفر OP Stack الذي طورته OP Lab إطارًا معياريًا ويوفر البنية التحتية لبناء شبكة من الطبقة الثانية. يمكن للمطورين استخدام OP Stack لإنشاء شبكات موسعة مختلفة بسرعة. يتيح التصميم المعياري للمستخدمين اختيار آليات تحقق مختلفة بمرونة (مثل Optimistic Rollups أو ZK Rollups) لتلبية احتياجات المشاريع المختلفة.

في الأساس، يمكن اعتبار OP Labs مطورًا لـ OP Stack، وOP Stack هي أداة تقنية تقدمها OP Labs لمساعدة المطورين على بناء شبكة Ethereum Layer 2 وتوسيعها.

قبل الخوض في OP Succinct، من الضروري تقديم المكونات الأربعة الرئيسية لكل OP Stack:

1.op-geth: يجمع المعاملات من المستخدمين ويولد البيانات بناءً عليها المعاملات وكتل التنفيذ.

2.op-batcher: قم بتجميع معاملات المستخدم وإرسالها إلى الطبقة 1.

3. العقدة التشغيلية: قراءة البيانات المجمعة من الطبقة 1 وقيادة op-geth في وضع غير التسلسل لانتقال الحالة.

4.مقترح الخيار: ينشر بشكل دوري جذر الإخراج إلى الطبقة 1، ويلتقط حالة الطبقة 2 ويسهل عمليات السحب.

2. تتعاون Succinct Labs مع OP Labs لإدخال عناصر ZK في OP Stack

مصدر الصورة: مدونة موجزة

2.1 مكونات OP Succint Architecture

تم بناء OP Succint على مكونات OP Stack الموضحة في القسم 1.2 وهي ترقية خفيفة الوزن إلى OP Stack التي تسمح للسلسلة باستخدام كتل ZK التي تم التحقق منها مع الحفاظ على المكونات الأخرى ( op- geth وop-batcher وop-node) دون تغيير. يتكون OP Succinct من المكونات الأربعة الرئيسية التالية:

• برنامج النطاق: برنامج يتعامل مع الكتل الدفعية، المكتوبة بلغة Rust، والمصممة للاستخدام في التشغيل داخل zkVM.

• برنامج التجميع: يجمع الأدلة من برامج Range لتقليل تكاليف التحقق على السلسلة، وهو مكتوب أيضًا بلغة Rust ومصمم للتشغيل في zkVM.

• OP Succint L2 Output Oracle: عقد ذكي من Solidity يحتوي على مجموعة من مخرجات حالة L2، كل منها ملتزم بحالة سلسلة L2. هذا العقد موجود في نظام Optimism الأصلي ولكن تم تعديله لاستخدام التحقق من الإثبات كآلية للمصادقة.

• مقترح OP موجز: يراقب دفعات المعاملات المنشورة على L1 ويدير النطاق وإنشاء الإثبات لبرنامج التجميع.

2.2 كيف تتناسب OP Succint مع سرد توسيع نطاق Ethereum؟

كان إنشاء مجموعات zkEVM أمرًا صعبًا نظرًا لحجم الخبرة المطلوبة في مجال التشفير. عندما تقوم OP Labs بتطوير OP Stack المعياري، فإنها تتوقع دعم مجموعة متنوعة من آليات التصديق. ولتحقيق هذه الغاية، قاموا بفتح تطوير Kona من مصادر مفتوحة، واستخدموا Rust لتنفيذ STF لـ OP Stack Rollups، وأخيرًا قاموا بإنشاء إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP) لـ OP Stack من خلال برامج Kona وSP1. وهذا يعني أنه من الناحية النظرية، يمكن ترقية أي سلسلة OP Stack لاستخدام ZKP.

الهدف من SP1 (Succinct Processor 1) هو السماح للمطورين بدمج مجموعة zkEVM من النوع 1 بسلاسة باستخدام رمز Rust القياسي. باستخدام OP Succinct، يمكن إكمال عملية ترقية أي سلسلة OP Stack موجودة إلى مجموعة zkEVM من النوع 1 في أقل من ساعة، مع المزايا التالية:

< li>< p>تأكيد ZKP السريع: يقلل من تأخير التصديق إلى دقائق، ليحل محل نافذة النزاع لمكافحة الاحتيال لمدة 7 أيام.

• فعالية التكلفة: يتم تقليل متوسط ​​تكاليف المعاملات إلى بضعة سنتات فقط.

• قم بتبديل OP Stack إلى ZK: من خلال نشر العقود الذكية، ابدأ خدمة مقترحات OP Succinct خفيفة الوزن، وقم بإنشاء البراهين من خلال استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات (بما في ذلك الدُفعة/المُسلسل، والعقدة التشغيلية، والمفهرس ، إلخ.).

• النوع 1 zkEVM: جميع الأدوات والعقود الذكية المتوافقة مع OP Stack Rollups متوافقة مع OP Succinct Rollups.

• قابلية التوسع المحسنة: يمكن لـ OP Succinct Rollup القابل للتخصيص إضافة تجميع مسبق جديد وتعديل منطق التجميع حسب الحاجة.

وفقًا لوثائق GitHub الرسمية، تتطلب العملية فقط تثبيت Rust و Foundry و Docker لترقية أي مجموعة تراكمية OP Stack موجودة إلى مجموعة تراكمية من النوع 1 zkEVM. تتضمن العملية المبسطة خطوتين:

• نشر عقد ZK L2OutputOracle.sol.

•  ابدأ خدمة مقترحات OP Succinct (ارجع إلى رابط ملحق GitHub 2 للحصول على الخطوات التفصيلية).

مصدر الصورة: مدونة موجزة - ترقية مجموعة OP Stack Rollup إلى ZK Proofs

2.3 تم إنشاؤها باستخدام SP1 Reth Type -1 zkEVM

تعتقد شركة Succinct أن مستقبل مجموعات EVM يكمن في zkEVM المكتوبة بلغة Rust، والتي ستكون ذات قابلية صيانة أفضل. حاليًا، تواجه مجموعات OP ثلاثة تحديات رئيسية: نافذة طويلة مقاومة للاحتيال لمدة سبعة أيام، وقابلية التشغيل البيني المعقدة، والاعتماد على مجموعات متعددة من آليات البيانات بدلاً من أدلة مقاومة الاحتيال في بعض الحالات. يعد تطوير zkEVM جهدًا طويل الأمد، لذا تم إنشاء SP1 لمواجهة هذه التحديات.

SP1 عبارة عن zkVM عالي الأداء وقابل للتخصيص بالكامل وهو مفتوح المصدر بنسبة 100% ويمكنه التحقق من تنفيذ أي برنامج Rust (أو LLVM مترجم). وفقًا للبيانات العامة، تم تشغيل OP Succint Stack بنجاح على OP Mainnet وOP Sepolia والسلاسل الأساسية، مع تكاليف إثبات المعاملات تتراوح من 0.01 دولار إلى 0.02 دولار (انظر الرابط الموسع 3). في المستقبل، من المحتمل أن تتم كتابة جميع البنية التحتية لـ blockchain، بما في ذلك المجموعات والجسور والمعالجات المساعدة، بلغة Rust (أو لغات LLVM الأخرى المجمعة) والاستفادة من ZKP.

وفقًا لملخص مدونة Succinct ومحتوى GitHub مفتوح المصدر، تنبع ميزة أداء SP1 مقارنة بأجهزة zkVMs الأخرى من عدة عوامل رئيسية:

• بنية تتمحور حول الترجمة المسبقة: تدعم SP1 نظام ترجمة مسبق مرن يعمل على تسريع العمليات بشكل كبير مثل التحقق من التوقيع secp256k1 وed25519، وتجزئة sha256 وkeccak256، ويقلل عدد دورات RISC-V للعديد من البرامج بنسبة 5- 10 مرات. لقد تم تصميمه لتوفير أداء مشابه لدوائر ZK مع الحفاظ على مرونة zkVM وتجربة مطور رائعة.

• مصدر مفتوح تمامًا: SP1 مفتوح المصدر بنسبة 100%، مما يسمح لفرق مثل Argument وScroll بتنفيذ الترجمة المسبقة المخصصة، مما يقلل أوقات التكرار ويسرع أوقات إنشاء الدليل.

• معيار الصناعة: منذ تقديمه، أصبحت فكرة التجميع المسبق داخل zkVM معيارًا صناعيًا، مما يؤثر على مشاريع مثل RISC0 وValida وNexus وJolt. SP1 هي وحدة zkVM الوحيدة الجاهزة للإنتاج والتي تدعم نطاقًا واسعًا من عمليات التشفير المهمة.

• قراءة وكتابة فعالة للذاكرة: يستخدم SP1 أسلوبًا مبتكرًا لإثبات الذاكرة لتحقيق ذاكرة متسقة عبر تجارب متعددة بتحدي واحد فقط، مما يؤدي إلى تجنب العبء الزائد على ذاكرة Merkleized.

• تحسين الكفاءة الأساسية: الاستفادة من عوامل التضخيم المنخفضة ومعلمات البحث من الجيل التالي (مثل المشتقات المستندة إلى اللوغاريتم مثل LogUp)، ومتغيرات FRI في Plonky3، SP1 منطقة التتبع المحسنة كفاءة الاستخدام.

مصدر الصورة: مدونة Succinct

3. هل يمكن لـ OP Succinct أن يصبح الورقة الرابحة لـ OP Stack ضد ZK Stack؟ ؟

< /p>

مصدر الصورة: @jtguibas

إذا كانت خطة توسيع Ethereum هي OP على المدى القصير وZK على المدى الطويل، فإن النجاح المحتمل لـ Ethereum هو OP على المدى القصير وZK على المدى الطويل. OP موجزة يمكن أن يمثل علامة فارقة مهمة في تطوير Ethereum. يوفر OP Succinct مسارًا قابلاً للترقية لمجموعات ETH للانتقال من التحقق المتفائل إلى إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP). لا يؤدي هذا التحول إلى تقليل تكاليف المعاملات فحسب، بل يزيد أيضًا من سرعات المعاملات مع الاحتفاظ بخصائص الأمان والخصوصية الخاصة بـ ZK Rollups، مما يفتح إمكانيات جديدة لتوسيع طبقة التطبيق في المستقبل.

من بين حلول الطبقة الثانية الأربعة المعترف بها، يبدو أن OP Stack أفضل قليلاً من ZK Stack من حيث البناء البيئي، وقد يكون تأثير Matthew أكثر وضوحًا في المستقبل ZK Stack قد تشكل بعض حركة المرور والإمكانات، في حالة نجاح OP Succinct، تحديًا لعمليات التجميع التقليدية المستندة إلى zkEVM.

ومع ذلك، من منطق التشغيل المقترح الحالي، يبرز سؤال رئيسي: كيف يمكن للمطورين ضمان الكشف في الوقت المناسب عن الثغرات الأمنية الناجمة عن تعديل وظيفة انتقال الحالة (STF) أو إضافة ثغرات أمنية جديدة غير معروفة تم تجميعها مسبقًا؟ مخاطر واسعة؟ وهذا مجال يستحق الاهتمام على المدى الطويل.