Galaxy: هل Bitcoin L1 هي طبقة توفر البيانات؟

المؤلف: غابي باركر، جالاكسي؛ تم إعداده بواسطة: Five Baht, Golden Finance

مقدمة

مساحة كتلة البيتكوين نادرة للغاية، وحجم كل كتلة الحد الأعلى هو 4 ميجابايت. تشكل هذه الندرة تحديًا كبيرًا أمام عمليات التجميع التي تسعى إلى الاستفادة من Bitcoin كطبقة توفر البيانات. يعتمد مشهد Rollups الناشئ القائم على Bitcoin بشكل أساسي على ZK ويهدف إلى إصدار مخرجات إثبات ZK واختلافات الحالة كل 6-8 كتل. ومع ذلك، يواجه هذا النهج عقبة رئيسية؛ إذ يستهلك كل إصدار للبيانات ما يصل إلى 400 كيلو بايت (0.4 ميجابايت) من مساحة الكتلة، وهو ما يمثل فعليًا 10% من الكتلة بأكملها.

بالنظر إلى أن عملة البيتكوين كانت بكامل طاقتها منذ يناير 2023، فإن المنافسة على إدراج الكتلة بين عمليات التجميع المتعددة سوف تشتد، مما قد يؤدي إلى إجهاد سوق رسوم معاملات البيتكوين إلى مستوى غير مستدام. يمكن للقيود الحالية للطبقة الأساسية للبيتكوين، إلى جانب انتشار المجموعات قيد التطوير، أن تخلق بيئة حيث تكافح L2s من أجل تحمل تكاليف نشر البيانات. لكي تظل قابلة للتطبيق، ستحتاج عمليات التراكم على Bitcoin إلى تحقيق إيرادات كبيرة من رسوم المعاملات من خلال تطبيقات مفيدة. يحلل هذا التقرير البيانات من خلال دراسة بيانات Ethereum ZK-Rollups والتنبؤ بتكلفة استخدام Bitcoin لإجراء عمليات التجميع (لتحقيق توفر البيانات ).الجدوى الاقتصادية للتراكم على البيتكوين. يستكشف التحليل التأثير المحتمل لهذه المشاريع على تكوين كتلة بيتكوين بمجرد إطلاقها على الشبكة الرئيسية، ويناقش الاستراتيجيات البديلة التي قد تتبعها عمليات التجميع إذا كانت تكلفة نشر البيانات إلى بيتكوين باهظة.

هل Bitcoin L1 هي طبقة توفر البيانات؟

ستواجه مجموعات البيتكوين التي تنشر البيانات على الطبقة الأساسية مشكلة كبيرة: تكلفة نشر البيانات. تعد مساحة كتلة Bitcoin هي الأغلى لكل بايت من جميع السلاسل. بالإضافة إلى ذلك، يقتصر حجم كتلة Bitcoin بشكل صارم على 4 ميغابايت، وترتبط الرسوم بوزن بيانات المعاملة، مما يجعل تنفيذ أي معاملة كثيفة البيانات باهظ التكلفة. إن ظهور الأرقام الترتيبية (النقوش المرتبطة بالساتوشي الفردية) يسلط الضوء على أن المعاملات التي تشغل جزءًا كبيرًا من حجم الكتلة تتطلب رسومًا إضافية وتؤدي إلى زيادة رسوم المعاملات. على سبيل المثال، كانت أول معاملة بيتكوين بحجم 4 ميجا بايت تم تسجيلها بواسطة فريق Taproot Wizards (الكتلة 774,628) برسوم قدرها 147,000 دولار.

استنادًا إلى المحادثات مع العديد من الفرق التي تعمل على إنشاء ZK-Rollups على Bitcoin، تتوقع Rollups تسجيل مخرجات ZK-Proof واختلافات الحالة كل 6-8 كتل (1 ساعة - 1.2 ساعة) في شكل معاملة صادرة بالنسبة إلى Bitcoin L1، فإن النقش عبارة عن بيانات عشوائية مخزنة في جزء SegWit من المعاملة. ستمكن هذه البيانات أي مشارك يقوم بتشغيل عقدة Bitcoin من إعادة بناء أحدث حالة من مجموعة التحديثات. استنادًا إلى شبكات الاختبار والمحادثات مع المطورين، نقدر أنه مطلوب 400 كيلو بايت (0.4 ميجابايت) على الأكثر في كل مرة يتم فيها نشر مخرجات الإثبات واختلافات الحالة على طبقة blockchain من الطبقة الأولى من Bitcoin.

عند مقارنة الميجابايت في الثانية التي تتم معالجتها بواسطة Bitcoin مع Ethereum وCelestia، فمن الواضح أن Bitcoin لم يتم تصميمها أبدًا لتكون طبقة DA.

تكلفة إثبات التحقق – Ethereum ZK-Rollups

من خلال استخلاص الدروس من النظام البيئي لـ Ethereum، تعد ZK-Rollups عمليات كثيفة رأس المال بسبب استخدامها لإثبات الصلاحية. يتطلب هذا الأسلوب من المُثبت نشر ZK-Proof جنبًا إلى جنب مع بيانات المعاملة أو اختلافات الحالة لكل تغيير في حالة L2. على عكس حلول قياس Optimistic Rollup التي تدفع فقط تكاليف التحقق في حالة وجود نزاع بشأن الاحتيال (وهو أمر نادر الحدوث)، تدفع ZK-Rollups تكاليف التحقق مقدمًا عن طريق نشر إثبات الصلاحية. تتميز ZK Rollup بتكلفة أولية أعلى وتسمح بالنهائية الفورية (في حين أن Optimistic Rollup لديها نافذة تحدي تبلغ حوالي 7 أيام). يوضح الرسم البياني أدناه تكاليف نشر البيانات الأسبوعية لـ ZK-Rollups على Ethereum.

تم اجتياز ZK-Rollups يتم استخدام دخل رسوم المعاملات L2 لدفع تكاليف نشر البيانات. منذ إطلاقه، أثبت ZK-Sync Era جدوى هذا النموذج، حيث حقق إجمالي إيرادات بقيمة 66.9 مليون دولار من رسوم معاملات المستوى الثاني. 51.2 مليون دولار من هذا المبلغ مخصصة للتحقق من ZK وتكاليف بيانات الاتصال L1. نجحت ZK-Sync في معالجة أكثر من 417.6 مليون معاملة لـ 5.4 مليون مستخدم بمتوسط ​​تكلفة لكل معاملة قدرها 0.16 دولار. وأسفرت هذه العملية الفعالة عن أرباح إجمالية قدرها 15.7 مليون دولار.

تقدير تكلفة نشر البيانات إلى Bitcoin

في Bitcoin L1، يتم نشر البيانات كل 6 كتل، والتكلفة 400 كيلو بايت، والرسوم منخفضة تصل إلى 10 sat/vByte، ستدفع عمليات التراكم على Bitcoin 2,640 دولارًا لكل كتلة منشورة. من خلال نشر البيانات كل 6 كتل، ستدفع Rollups on Bitcoin ما يصل إلى 1.9 مليون دولار شهريًا للنشر إلى 730 كتلة (23 مليون دولار سنويًا). سيؤدي استخدام مستوى 50 sat/vByte إلى زيادة تكاليف نشر البيانات الشهرية إلى ما يقرب من 9.6 مليون دولار (115 مليون دولار سنويًا). من المهم ملاحظة أن تقدير مستويات sat/vByte المستقبلية أمر صعب للغاية نظرًا لأن بيئة أسعار Bitcoin أصبحت الآن غير مستقرة بشكل متزايد مع ظهور Ordinals وBRC-20s وRunes.

لتعويض التكلفة العالية لنشر البيانات في عالم يبلغ حجمه 400 كيلو بايت لكل منشور، ستحتاج ZK-Rollups التي تستخدم Bitcoin لتوفير البيانات إلى توليد ما يقرب من 1.9 مليون دولار إلى 9.63 مليون دولار شهريًا من دخل رسوم معاملات L2. يُقدِّر جدول الحساسية أدناه نشاط المعاملات ومستويات الرسوم المطلوبة حتى تتمكن Bitcoin Rollup من تحقيق التعادل بعد خصم تكاليف نشر البيانات. يتوقع نموذجنا أنه اعتبارًا من 23 يوليو 2024، ستكون التكلفة الأسبوعية لنشر 400 كيلو بايت من البيانات إلى Bitcoin L1 كل 6 كتل هي 10 و20 و50 ساتا/vByte. إذا عالجت Bitcoin Rollup 20 مليون معاملة شهريًا (مقارنة بحجم المعاملات الأسبوعية لـ ZK-Sync خلال العام الماضي)، فستحتاج إلى فرض رسوم معاملات بقيمة 0.096 دولارًا أمريكيًا و0.193 دولارًا أمريكيًا و0.482 دولارًا أمريكيًا للعمل بمعدل 10 و20 و50 يومًا/استراحة. حتى على مستوى vByte. لاحظ أنه نظرًا لنقص البيانات المتاحة على شبكة الاختبار، يفترض جدول الحساسية هذا حجم إصدار بيانات يبلغ 400 كيلو بايت ثابتًا بين مليون و80 مليون معاملة شهريًا. نحن ندرك أنه اعتمادًا على عدد المعاملات المضمنة في فرق الحالة، قد يكون حجم إصدار البيانات أكبر أو أصغر من 400 كيلو بايت.

غير قادر على توفير ما يكفي ستحتاج مجموعة المعاملات، التي تفرض رسومًا لتغطية تكاليف نشر البيانات، إلى الغطس في خزائنها لدفع رسوم معاملات L1 وقد تضطر في النهاية إلى عدم استخدام Bitcoin كطبقة DA. تتضمن الخيارات الأخرى إصدار إثباتات ZK واختلافات الحالة على طبقة DA أكثر فعالية من حيث التكلفة مثل Celestia أو Near أو Syscoin. ومع ذلك، فإن استخدام شيء آخر غير البيتكوين كطبقة DA يقلل من قدرة الطبقة على تسمية نفسها "Bitcoin Rollup". إذا لم تتحول شبكة الطبقة الثانية إلى Bitcoin، فهل ستظل تعتبر Bitcoin Rollup، أم أنها ستنتقل إلى سلسلة Validium التي تحل محل شبكة DA؟ الحل المحتمل الآخر الذي تواجهه مجموعات التحديثات التي تكافح من أجل تغطية التكاليف هو إعادة الهيكلة إلى حل الطبقة الثالثة. في هذه الحالة، سينشر Rollup فرق الحالة إلى الطبقة 2 أو السلسلة الجانبية، بينما سيتم نشر تجزئة جذر Merkle فقط إلى الطبقة 1. يمكن لهذا النهج أن يقلل بشكل كبير من تكاليف نشر البيانات مع الحفاظ على الاتصال بشبكة Bitcoin.

مساحة كتلة البيتكوين عند إطلاق التحديثات

منذ ظهور Ordinals وBRC-20 في أوائل عام 2023، كان متوسط ​​وزن كتلة البيتكوين اليومي أقل بقليل من الحد الأقصى للوزن البالغ 4 ملايين وحدة (بيانات 4 ميجابايت) ). وزن الكتلة هو قياس بدون أبعاد "لحجم" الكتلة، تم تقديمه في ترقية SegWit ليشمل بيانات الشهود المخفضة. زاد متوسط ​​وزن الكتلة اليومي بشكل ملحوظ بسبب تدفق المعاملات المتعلقة بالتسجيل، والتي تتضمن بيانات عشوائية (نصوص وصور وما إلى ذلك) في مجال معاملات Segwit. منذ فبراير 2023، بلغ متوسط ​​امتلاء كتل البيتكوين 98٪.

إذا كان كل إثبات يبلغ إجمالي اختلافات المخرجات والحالة 400 ألف وحدة وزن، لذا إذا ظل حجم بيانات المجموعة متسقًا، فستقوم مجموعة تجميعية واحدة بنشر البيانات على الكتلة، والتي ستشغل 10% من حد وزن الكتلة. نظرًا لأن الكتل تكون دائمًا بكامل طاقتها، فإن تقديم مجموعة التحديثات سيؤدي إلى تغيير تكوين بيانات المعاملة داخل كل كتلة إصدار بيانات. يوضح الرسم البياني أدناه تكوين الكتلة لعينة مكونة من 30 كتلة في 18 يوليو 2024، على افتراض أن مجموعتين نشطتين ويتم نشر البيانات كل 6 كتل.

مجموعات كل 6- يتم إصدار البيانات على Bitcoin L1 كل 8 كتل، وسيؤدي الطلب المستمر على مساحة الكتلة إلى إجبار المعاملات الحساسة للوقت على دفع علاوة قبل أو أثناء كتلة إصدار البيانات. يسلط الرسم البياني أدناه الضوء على كيف أن المنافسة المتزايدة على النشاط عبر السلسلة في الأحرف الرونية والأوردينالز تجبر المعاملات الحساسة للوقت (المعروفة أيضًا باسم المعاملات المالية) على دفع أعلى أقساط التأمين.

لماذا تعد Bitcoin DA مهمة

لكي يكون Rollup متسقًا تمامًا مع Bitcoin، يجب عليه الاستفادة من Bitcoin لتوفير البيانات. هذا الخيار، على الرغم من أنه مكلف، فإنه يستفيد من أمان البيتكوين الذي لا مثيل له، والثبات، واللامركزية. يؤدي اختيار مجموعة تراكمية بدلاً من حل DA بديل إلى تقديم افتراضات ثقة إضافية خارج شبكة Bitcoin، مما قد يعرض سلامتها وتصنيف "مجموعة بيتكوين" للخطر. لا تقتصر ميزة Bitcoin كطبقة DA على أمانها القوي فحسب، بل أيضًا على توزيع العقدة على نطاق واسع والعتبة المنخفضة لإعداد عقدة خفيفة أو عقدة كاملة. تضمن إمكانية الوصول هذه أن أي شخص يقوم بتشغيل عقدة Bitcoin كاملة يمكنه إعادة إنشاء أحدث حالة L2 لـ Rollup، مما يعزز الشفافية واللامركزية.

على الرغم من الرسوم المرتفعة وتحديات الاستمرارية المحتملة على المدى الطويل، فإن دور Bitcoin كطبقة DA الأصلية لـ Rollup يسلط الضوء على مقايضة أساسية: التكلفة العالية للاستفادة من البنية التحتية لـ Bitcoin مقابل الأمن واللامركزية الذي لا مثيل له. قد يشكل هذا التوازن بين التكلفة والأمان المشهد المستقبلي لتطبيقات Rollup على شبكة Bitcoin.

آفاق المجموعات المجمعة باستخدام Bitcoin لـ DA

• استخدام Bitcoin ستحتاج ZK-Rollups لتوافر البيانات إلى توليد ما يقرب من 1.9 مليون دولار إلى 9.6 مليون دولار من الإيرادات الشهرية من رسوم معاملات L2 للعمل في بيئة بمعدل 10-50 Sat/vByte.

• يعد محرك تقدير الرسوم أمرًا بالغ الأهمية لزيادة ربحية عمليات التجميع على Bitcoin.

• لا يمكن لمساحة كتلة Bitcoin ببساطة أن تدعم 4-8 مجموعات مجمعة تنشر 400 كيلو بايت من الأدلة كل 6-8 كتل.

• سيحتاج الفريق الذي سيبني مجموعة Sovereign Rollup على Bitcoin إلى استخدام التطبيق لتنفيذ استراتيجية الإدراج والسماح للمستخدمين بالتداول على L2.

• سوف تستكشف بعض Bitcoin L2 بيئة L3 لتنفيذ المعاملات واستخدام مزيج من L2 وBitcoin L1 لتوفير البيانات المتاحة.

• ستعمل عمليات التجميع على Bitcoin على زيادة المنافسة على تضمين المجموعة، وبالتالي رفع رسوم L1 للجميع (بما في ذلك المجموعات نفسها).

• سيحتاج Bitcoin L2 باستخدام Bitcoin L1 لـ DA إلى التحوط ضد الارتفاع غير المتوقع في رسوم التقلبات من خلال أسواق مشتقات الأسعار ومعاملات التعدين خارج النطاق.