الغوص العميق الفني
يتحدث الدرس 3 عن البنية التقنية والآليات التشغيلية لـ Scroll. وهو يغطي المكونات الرئيسية مثل Scroll Node وRoller Network وRollup and Bridge Contracts، موضحًا أدوارها في تعزيز كفاءة المعاملات وأمانها. يناقش الدرس أيضًا طريقة Scroll لإدارة المعاملات، بدءًا من التقديم وحتى إنشاء الإثبات والتحقق من الصحة، مع التركيز على استراتيجيتها لتحقيق التوازن بين الأداء والأمان. بالإضافة إلى ذلك، فهو يستكشف التحديات التقنية مثل توفر البيانات وتوافق zkEVM، ويحدد حلول Scroll لهذه المشكلات.
نظرة عامة على بنية التمرير
تم تصميم بنية Scroll بشكل استراتيجي لتعزيز قابلية التوسع في Ethereum من خلال حل الطبقة الثانية. يتضمن العديد من المكونات الرئيسية: عقدة التمرير، وشبكة الأسطوانة، وعقود التجميع والجسر. يلعب كل منهم دورًا محوريًا في ضمان معالجة المعاملات بكفاءة وآمنة على المنصة.
عقدة التمرير
تعمل عقدة التمرير كواجهة أساسية لمعاملات المستخدم على شبكة الطبقة الثانية. فهو يتولى إنشاء الكتل من هذه المعاملات ويلزمها بشبكة Ethereum الرئيسية. تعتبر هذه العقدة بالغة الأهمية لأنها تعمل كجسر بين شبكتي الطبقة الأولى (الإيثريوم) والطبقة الثانية (التمرير)، مما يضمن نقل البيانات والرسائل بسلاسة عبر كلتا الطبقتين. تتكون العقدة من مكونات متعددة بما في ذلك المُسلسل والمنسق والمُعيد، كل منها مسؤول عن جوانب مختلفة من معالجة المعاملات وتكوين الكتلة.
شبكة الأسطوانة
تعد شبكة Roller Network ضرورية لأمن وسلامة المعاملات على شبكة Scroll. فهو ينشئ براهين المعرفة الصفرية (ZK)، وهي براهين تشفير تتحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن أي بيانات أساسية. تعتبر هذه الأدلة ضرورية للحفاظ على الخصوصية والأمان مع تمكين قابلية التوسع. تتكون الشبكة من العديد من المثبتين الذين يتعاونون لإنشاء هذه الأدلة والتحقق منها، مما يضمن التزام جميع المعاملات بقواعد إيثريوم.
عقود التراكم والجسر
تعتبر هذه العقود أساسية للإطار التشغيلي لحل الطبقة الثانية من Scroll. تدير العقود المجمعة تجميع المعاملات المتعددة في دفعة واحدة، مما يقلل من إجمالي البيانات التي تحتاج إلى معالجتها وتخزينها على إيثريوم. وهذا يقلل بشكل كبير من تكاليف المعاملات ويحسن الإنتاجية. تسهل عقود Bridge النقل الآمن للأصول والبيانات بين Ethereum وScroll، مما يدعم مجموعة متنوعة من الأصول بما في ذلك ETH وERC-20 Tokens وNFTs. يضمن هذا النظام أن تحافظ Scroll على معايير الأمان القوية لـ Ethereum أثناء العمل بمستوى كفاءة أعلى.
آليات عمل التمرير
تقوم Scroll بمعالجة المعاملات من خلال بنية متطورة تضمن إنتاجية عالية والالتزام بمعايير الأمان لشبكة Ethereum الرئيسية. فيما يلي تفصيل خطوة بخطوة لكيفية إدارة Scroll للمعاملات وإنشاء إثباتات zkEVM:
تقديم المعاملات: يقوم المستخدمون بإرسال المعاملات إلى شبكة Scroll. يتم جمع هذه المعاملات بواسطة جهاز التسلسل، الذي يعمل بشكل يشبه إلى حد كبير معالجات المعاملات الخاصة بـ Ethereum ولكنه يعمل على مستوى الطبقة الثانية.
تشكيل الكتلة: يقوم جهاز التسلسل بتجميع هذه المعاملات في كتل. باستخدام نسخة معدلة من Go-Ethereum (Geth)، يضمن Scroll التوافق والأمان من خلال وراثة بروتوكولات Ethereum والبنية التحتية المعمول بها (Scroll).
إنشاء الدليل: بمجرد تشكيل الكتلة، تتم إعادة توجيهها إلى شبكة الأسطوانة. هنا، تقوم الأسطوانات بإنشاء إثباتات zkEVM للمعاملات. يتضمن ذلك تحويل أثر تنفيذ الكتلة إلى شهود الدائرة ومن ثم إلى إثباتات zk التي تؤكد صحة المعاملات دون الكشف عن البيانات الأساسية (التمرير).
التحقق من صحة الدليل ووضع اللمسات النهائية على الكتلة: يتم بعد ذلك إرسال هذه الأدلة مرة أخرى إلى جهاز التسلسل، الذي يرسلها مع بيانات المعاملة إلى عقد التجميع على شبكة Ethereum الرئيسية. يتحقق عقد التراكم من هذه الأدلة، ويضمن مطابقتها لبيانات المعاملة قبل إنهاء الكتلة (Scroll).
الأمن وتوافر البيانات
يتم الحفاظ على الأمان في Scroll من خلال استخدامه لـ zk-proofs، والذي يوفر ضمانًا بشأن سلامة المعاملات وصحتها دون المساس بتفاصيل المعاملات الحساسة. يرث Scroll نموذج الأمان القوي للطبقة الأولى من Ethereum، مستفيدًا من نفس مستوى المقاومة ضد الهجمات أثناء العمل بإنتاجية أعلى للمعاملات.
لتوفير البيانات، يستخدم Scroll مجموعة من الآليات الموجودة على السلسلة وخارجها. بينما يتم نشر بيانات المعاملات إلى Ethereum كبيانات استدعاء بواسطة Sequencer من أجل الشفافية والأمان، يتم تخزين جذور الحالة والبراهين داخل شبكة Scroll للحفاظ على كفاءة الأداء. ويضمن هذا النهج المختلط أنه على الرغم من قدرة Scroll على العمل بسرعات أكبر وتكاليف أقل، إلا أنه لا يتنازل عن اللامركزية والأمن اللذين يعتبران أساسيين لتقنيات blockchain. لا تدعم البنية التنفيذ السلس لمعاملات Ethereum القياسية فحسب، بل تدعم أيضًا العقود الذكية المعقدة والتطبيقات اللامركزية مع القدرة الكاملة لـ EVM الخاص بـ Ethereum.
تعرض بنية Scroll وآلياتها التشغيلية استراتيجية مدروسة جيدًا لتحقيق التوازن بين الأداء والأمان، مما يجعلها لاعبًا مهمًا في مشهد حلول توسيع نطاق Ethereum.
التحديات التقنية
تواجه Scroll، مثل العديد من مشاريع blockchain، العديد من التحديات التقنية في سعيها لتوسيع نطاق Ethereum مع الحفاظ على الأمن واللامركزية. نستكشف أدناه بعضًا من هذه التحديات والحلول المبتكرة التي تستخدمها Scroll لمعالجتها:
توافر البيانات والأمن
التحدي: يعد ضمان توفر البيانات مع الحفاظ على أمان وسلامة المعاملات على حل الطبقة الثانية تحديًا بالغ الأهمية. في سياق zk-Rollups، مثل Scroll، يجب على النظام التأكد من أن جميع بيانات المعاملات متاحة لأي مشارك لإعادة بناء الحالة إذا لزم الأمر، دون المساس بالأمان الذي توفره طبقة Ethereum الأساسية.
الحل: يعالج Scroll هذه المشكلة باستخدام مجموعة من العقود المجمعة والعقود الجسرية. هذه العقود مسؤولة عن ضمان نشر جميع بيانات معاملات الطبقة الثانية إلى Ethereum كبيانات اتصال. وهذا لا يضمن فقط توفر البيانات - حيث أن شبكة إيثريوم تؤمن هذه البيانات - ولكنه يعزز أيضًا نموذج أمان إيثريوم القوي للحماية من التلاعب بالبيانات.
قابلية التوسع مقابل اللامركزية
التحدي: يعد تحقيق التوازن بين قابلية التوسع واللامركزية تحديًا دائمًا في تكنولوجيا blockchain. غالبًا ما تتضمن زيادة الإنتاجية مقايضات مع لامركزية الشبكة، مما قد يؤدي إلى سيطرة مركزية على التحقق من صحة المعاملات أو إنتاج الكتل.
الحل: يستخدم Scroll شبكة لا مركزية من المثبتات (شبكة Roller) لإنشاء إثباتات zk، والتي يتم التحقق منها بعد ذلك على شبكة Ethereum. يحافظ هذا النهج على اللامركزية من خلال توزيع عملية إنشاء الإثبات عبر عقد مستقلة متعددة، مما يساعد على منع أي نقطة فشل أو تحكم واحدة.
تعقيد توافق zkEVM
التحدي: إنشاء نظام متوافق مع zkEVM يمكنه تنفيذ جميع معاملات Ethereum بإثباتات المعرفة الصفرية هو أمر معقد للغاية. ينشأ هذا التعقيد من الحاجة إلى التأكد من أن كل عملية حسابية على Scroll يمكن إثبات صحتها بدقة وكفاءة في ظل الظروف الصارمة التي تتطلبها إثباتات zk.
الحل: تقوم Scroll بتطوير واستخدام تقنيات التشفير المتقدمة، بما في ذلك التطورات المتطورة في تكنولوجيا إثبات المعرفة الصفرية. كما أنها تتفاعل بعمق مع مجتمع مطوري إيثريوم للتأكد من أن zkEVM الخاص بها متوافق تمامًا مع EVM الخاص بـ Ethereum، مما يعني أنه يمكن للمطورين نشر العقود الذكية الحالية على Scroll دون أي تعديلات. يعد هذا التوافق أمرًا بالغ الأهمية لاعتماد المستخدم والتكامل السلس مع نظام Ethereum البيئي الأوسع.
إثبات كفاءة التوليد
التحدي: يمكن أن يكون إنشاء إثباتات zk، خاصة بالنسبة للعقود والمعاملات الذكية المعقدة النموذجية في Ethereum، أمرًا مكثفًا وبطيئًا من الناحية الحسابية. يمكن أن يؤثر هذا على قابلية التوسع وتجربة المستخدم بشكل سلبي إذا لم تتم معالجته بشكل صحيح.
الحل: تعمل Scroll على تحسين عملية إنشاء الأدلة من خلال تطبيق تقنيات المعالجة المتوازية داخل شبكة Roller Network الخاصة بها. يتضمن هذا الأسلوب العديد من المثبتين الذين يعملون في وقت واحد لإنشاء البراهين، مما يؤدي إلى تسريع وقت المعالجة بشكل كبير. يستكشف Scroll أيضًا خيارات تسريع الأجهزة، مثل وحدات معالجة الرسومات وربما ASICs، لتقليل الوقت والتكلفة المرتبطين بإنشاء ZK-proof.
من خلال معالجة هذه التحديات بحلول مبتكرة، لا تعمل Scroll على تعزيز نظامها الأساسي فحسب، بل تساهم أيضًا في المجال الأوسع لتقنية blockchain، مما يدفع حدود ما هو ممكن مع حلول توسيع نطاق Ethereum.
الغوص العميق الفني
يتحدث الدرس 3 عن البنية التقنية والآليات التشغيلية لـ Scroll. وهو يغطي المكونات الرئيسية مثل Scroll Node وRoller Network وRollup and Bridge Contracts، موضحًا أدوارها في تعزيز كفاءة المعاملات وأمانها. يناقش الدرس أيضًا طريقة Scroll لإدارة المعاملات، بدءًا من التقديم وحتى إنشاء الإثبات والتحقق من الصحة، مع التركيز على استراتيجيتها لتحقيق التوازن بين الأداء والأمان. بالإضافة إلى ذلك، فهو يستكشف التحديات التقنية مثل توفر البيانات وتوافق zkEVM، ويحدد حلول Scroll لهذه المشكلات.
نظرة عامة على بنية التمرير
تم تصميم بنية Scroll بشكل استراتيجي لتعزيز قابلية التوسع في Ethereum من خلال حل الطبقة الثانية. يتضمن العديد من المكونات الرئيسية: عقدة التمرير، وشبكة الأسطوانة، وعقود التجميع والجسر. يلعب كل منهم دورًا محوريًا في ضمان معالجة المعاملات بكفاءة وآمنة على المنصة.
عقدة التمرير
تعمل عقدة التمرير كواجهة أساسية لمعاملات المستخدم على شبكة الطبقة الثانية. فهو يتولى إنشاء الكتل من هذه المعاملات ويلزمها بشبكة Ethereum الرئيسية. تعتبر هذه العقدة بالغة الأهمية لأنها تعمل كجسر بين شبكتي الطبقة الأولى (الإيثريوم) والطبقة الثانية (التمرير)، مما يضمن نقل البيانات والرسائل بسلاسة عبر كلتا الطبقتين. تتكون العقدة من مكونات متعددة بما في ذلك المُسلسل والمنسق والمُعيد، كل منها مسؤول عن جوانب مختلفة من معالجة المعاملات وتكوين الكتلة.
شبكة الأسطوانة
تعد شبكة Roller Network ضرورية لأمن وسلامة المعاملات على شبكة Scroll. فهو ينشئ براهين المعرفة الصفرية (ZK)، وهي براهين تشفير تتحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن أي بيانات أساسية. تعتبر هذه الأدلة ضرورية للحفاظ على الخصوصية والأمان مع تمكين قابلية التوسع. تتكون الشبكة من العديد من المثبتين الذين يتعاونون لإنشاء هذه الأدلة والتحقق منها، مما يضمن التزام جميع المعاملات بقواعد إيثريوم.
عقود التراكم والجسر
تعتبر هذه العقود أساسية للإطار التشغيلي لحل الطبقة الثانية من Scroll. تدير العقود المجمعة تجميع المعاملات المتعددة في دفعة واحدة، مما يقلل من إجمالي البيانات التي تحتاج إلى معالجتها وتخزينها على إيثريوم. وهذا يقلل بشكل كبير من تكاليف المعاملات ويحسن الإنتاجية. تسهل عقود Bridge النقل الآمن للأصول والبيانات بين Ethereum وScroll، مما يدعم مجموعة متنوعة من الأصول بما في ذلك ETH وERC-20 Tokens وNFTs. يضمن هذا النظام أن تحافظ Scroll على معايير الأمان القوية لـ Ethereum أثناء العمل بمستوى كفاءة أعلى.
آليات عمل التمرير
تقوم Scroll بمعالجة المعاملات من خلال بنية متطورة تضمن إنتاجية عالية والالتزام بمعايير الأمان لشبكة Ethereum الرئيسية. فيما يلي تفصيل خطوة بخطوة لكيفية إدارة Scroll للمعاملات وإنشاء إثباتات zkEVM:
تقديم المعاملات: يقوم المستخدمون بإرسال المعاملات إلى شبكة Scroll. يتم جمع هذه المعاملات بواسطة جهاز التسلسل، الذي يعمل بشكل يشبه إلى حد كبير معالجات المعاملات الخاصة بـ Ethereum ولكنه يعمل على مستوى الطبقة الثانية.
تشكيل الكتلة: يقوم جهاز التسلسل بتجميع هذه المعاملات في كتل. باستخدام نسخة معدلة من Go-Ethereum (Geth)، يضمن Scroll التوافق والأمان من خلال وراثة بروتوكولات Ethereum والبنية التحتية المعمول بها (Scroll).
إنشاء الدليل: بمجرد تشكيل الكتلة، تتم إعادة توجيهها إلى شبكة الأسطوانة. هنا، تقوم الأسطوانات بإنشاء إثباتات zkEVM للمعاملات. يتضمن ذلك تحويل أثر تنفيذ الكتلة إلى شهود الدائرة ومن ثم إلى إثباتات zk التي تؤكد صحة المعاملات دون الكشف عن البيانات الأساسية (التمرير).
التحقق من صحة الدليل ووضع اللمسات النهائية على الكتلة: يتم بعد ذلك إرسال هذه الأدلة مرة أخرى إلى جهاز التسلسل، الذي يرسلها مع بيانات المعاملة إلى عقد التجميع على شبكة Ethereum الرئيسية. يتحقق عقد التراكم من هذه الأدلة، ويضمن مطابقتها لبيانات المعاملة قبل إنهاء الكتلة (Scroll).
الأمن وتوافر البيانات
يتم الحفاظ على الأمان في Scroll من خلال استخدامه لـ zk-proofs، والذي يوفر ضمانًا بشأن سلامة المعاملات وصحتها دون المساس بتفاصيل المعاملات الحساسة. يرث Scroll نموذج الأمان القوي للطبقة الأولى من Ethereum، مستفيدًا من نفس مستوى المقاومة ضد الهجمات أثناء العمل بإنتاجية أعلى للمعاملات.
لتوفير البيانات، يستخدم Scroll مجموعة من الآليات الموجودة على السلسلة وخارجها. بينما يتم نشر بيانات المعاملات إلى Ethereum كبيانات استدعاء بواسطة Sequencer من أجل الشفافية والأمان، يتم تخزين جذور الحالة والبراهين داخل شبكة Scroll للحفاظ على كفاءة الأداء. ويضمن هذا النهج المختلط أنه على الرغم من قدرة Scroll على العمل بسرعات أكبر وتكاليف أقل، إلا أنه لا يتنازل عن اللامركزية والأمن اللذين يعتبران أساسيين لتقنيات blockchain. لا تدعم البنية التنفيذ السلس لمعاملات Ethereum القياسية فحسب، بل تدعم أيضًا العقود الذكية المعقدة والتطبيقات اللامركزية مع القدرة الكاملة لـ EVM الخاص بـ Ethereum.
تعرض بنية Scroll وآلياتها التشغيلية استراتيجية مدروسة جيدًا لتحقيق التوازن بين الأداء والأمان، مما يجعلها لاعبًا مهمًا في مشهد حلول توسيع نطاق Ethereum.
التحديات التقنية
تواجه Scroll، مثل العديد من مشاريع blockchain، العديد من التحديات التقنية في سعيها لتوسيع نطاق Ethereum مع الحفاظ على الأمن واللامركزية. نستكشف أدناه بعضًا من هذه التحديات والحلول المبتكرة التي تستخدمها Scroll لمعالجتها:
توافر البيانات والأمن
التحدي: يعد ضمان توفر البيانات مع الحفاظ على أمان وسلامة المعاملات على حل الطبقة الثانية تحديًا بالغ الأهمية. في سياق zk-Rollups، مثل Scroll، يجب على النظام التأكد من أن جميع بيانات المعاملات متاحة لأي مشارك لإعادة بناء الحالة إذا لزم الأمر، دون المساس بالأمان الذي توفره طبقة Ethereum الأساسية.
الحل: يعالج Scroll هذه المشكلة باستخدام مجموعة من العقود المجمعة والعقود الجسرية. هذه العقود مسؤولة عن ضمان نشر جميع بيانات معاملات الطبقة الثانية إلى Ethereum كبيانات اتصال. وهذا لا يضمن فقط توفر البيانات - حيث أن شبكة إيثريوم تؤمن هذه البيانات - ولكنه يعزز أيضًا نموذج أمان إيثريوم القوي للحماية من التلاعب بالبيانات.
قابلية التوسع مقابل اللامركزية
التحدي: يعد تحقيق التوازن بين قابلية التوسع واللامركزية تحديًا دائمًا في تكنولوجيا blockchain. غالبًا ما تتضمن زيادة الإنتاجية مقايضات مع لامركزية الشبكة، مما قد يؤدي إلى سيطرة مركزية على التحقق من صحة المعاملات أو إنتاج الكتل.
الحل: يستخدم Scroll شبكة لا مركزية من المثبتات (شبكة Roller) لإنشاء إثباتات zk، والتي يتم التحقق منها بعد ذلك على شبكة Ethereum. يحافظ هذا النهج على اللامركزية من خلال توزيع عملية إنشاء الإثبات عبر عقد مستقلة متعددة، مما يساعد على منع أي نقطة فشل أو تحكم واحدة.
تعقيد توافق zkEVM
التحدي: إنشاء نظام متوافق مع zkEVM يمكنه تنفيذ جميع معاملات Ethereum بإثباتات المعرفة الصفرية هو أمر معقد للغاية. ينشأ هذا التعقيد من الحاجة إلى التأكد من أن كل عملية حسابية على Scroll يمكن إثبات صحتها بدقة وكفاءة في ظل الظروف الصارمة التي تتطلبها إثباتات zk.
الحل: تقوم Scroll بتطوير واستخدام تقنيات التشفير المتقدمة، بما في ذلك التطورات المتطورة في تكنولوجيا إثبات المعرفة الصفرية. كما أنها تتفاعل بعمق مع مجتمع مطوري إيثريوم للتأكد من أن zkEVM الخاص بها متوافق تمامًا مع EVM الخاص بـ Ethereum، مما يعني أنه يمكن للمطورين نشر العقود الذكية الحالية على Scroll دون أي تعديلات. يعد هذا التوافق أمرًا بالغ الأهمية لاعتماد المستخدم والتكامل السلس مع نظام Ethereum البيئي الأوسع.
إثبات كفاءة التوليد
التحدي: يمكن أن يكون إنشاء إثباتات zk، خاصة بالنسبة للعقود والمعاملات الذكية المعقدة النموذجية في Ethereum، أمرًا مكثفًا وبطيئًا من الناحية الحسابية. يمكن أن يؤثر هذا على قابلية التوسع وتجربة المستخدم بشكل سلبي إذا لم تتم معالجته بشكل صحيح.
الحل: تعمل Scroll على تحسين عملية إنشاء الأدلة من خلال تطبيق تقنيات المعالجة المتوازية داخل شبكة Roller Network الخاصة بها. يتضمن هذا الأسلوب العديد من المثبتين الذين يعملون في وقت واحد لإنشاء البراهين، مما يؤدي إلى تسريع وقت المعالجة بشكل كبير. يستكشف Scroll أيضًا خيارات تسريع الأجهزة، مثل وحدات معالجة الرسومات وربما ASICs، لتقليل الوقت والتكلفة المرتبطين بإنشاء ZK-proof.
من خلال معالجة هذه التحديات بحلول مبتكرة، لا تعمل Scroll على تعزيز نظامها الأساسي فحسب، بل تساهم أيضًا في المجال الأوسع لتقنية blockchain، مما يدفع حدود ما هو ممكن مع حلول توسيع نطاق Ethereum.