Forward the Original Title ‘Starknet 万字研报：蓄势待发，长期主义者的跬步千里’

بالمقارنة مع السرد الصاخب في عالم الويب3 الآخر، كانت المسار الZK تمثّل لفترة طويلة بنية أساسية طويلة ومملة ولكنها ذات أهمية بالغة. إنها شبيهة برحلة صعبة حيث يجتهد الأشخاص الداخلون بجد بينما يبقى الخارجون في الظلام. ومع ذلك، من السار أن سرعة تطوير ZK تجاوزت توقعاتها بكثير خلال السنتين الماضيتين. لقد أحرزت المتداولات الرئيسية الاثنتان لـ ZK Rollups، ZkSync و Starknet، تقدمًا كبيرًا في الأداء والتكاليف.

بعد ترقية Ethereum EIP-4844، يقوي ZK Rollup أيضًا موقعه في المنافسة مع OP Rollup. الأكثر إثارة هو التعاون بين منافسين سابقين StarkWare وPolygon Labs، اللذان قاما بترقية بروتوكول STARK الذي يمثل طويلاً ريادة قوة ZK، وأطلقا رسميًا Circle STARK، مما يجلب قفزة أخرى في قدرات البرهان ZK.

إذا كنت قد قرأت مقال العام الماضي (“L2 الصيف قادم؟ ماستر تقنية StarkNet والنظام البيئي في مقالة واحدةإذا كنت ترغب في التعمق في عملية إثبات ZK الشيقة خلف Starknet ولكنك تُرهبه الصيغ الرياضية المربكة والنظريات التقنية المعقدة، فاتبع هذه المقالة لاستكشاف بعض القضايا الرئيسية حول ZK. سنحاول تجنب أجزاء الرياضيات المزعجة وعلى هذا الأساس، سنناقش المزايا التقنية لـ Starknet، خاصة الاختراقات الرئيسية الأخيرة.

01 البدء باستخدام ZK أولاً

ZK هو علامة واختصار لأنظمة البرهان بدون معرفة صفرية. كموضوع بارز، تشبه براهين ZK أسطورة غامضة - تتيح إثبات حقيقة دون الكشف عن أي معلومات إضافية. كيف يمكن تحقيق هدف مثالي مثل هذا؟ لهذا، نحتاج إلى رسم تشبيه مألوف لأي طالب.

عادةً ما، إذا أراد الطالب إثبات تفوقه الأكاديمي، فإن أبسط طريقة هي تقديم السجل الأكاديمي. بفرض أن نظام الامتحان فعال وعادل، يمكن لسجل يظهر درجة عامة A أن يشهد على مستوى الطالب الأكاديمي دون الكشف عن أي تفاصيل أكاديمية محددة.

عملية إثبات ZK مماثلة تمامًا. ببساطة، تتألف مكوناتها الأساسية من جزأين: البراهين والتحقق. البراهين مثل نظام الامتحانات في المدرسة، حيث يتبع عملية ثابتة لإنشاء نسخة احتياطية كدليل على قدرة الطالب الأكاديمية. يتم عرض هذا الدليل بعد ذلك على المحقق، الذي يمكن أن يكون والدًا أو شركة، لتحقق كفاءة الطالب استنادًا إلى النسخة الاحتياطية.

هنا نرى أن أصعب جزء في عملية البرهان هو أن يقوم البرهان بإنشاء البرهان. في برهان ZK، يمكن تقسيم هذه العملية إلى جزئين: تحويل إلى حسابي والالتزام بالمتعددات الحددية.

1.1 تعريف الحساب

1. الحساب هو تحويل مشاكل البرهان المعقدة إلى مشاكل جبرية. على وجه التحديد، هو تحويل الشاهد (الشاهد) الذي نريد إثباته إلى مجموعة من القيود الجبرية (القيود الجولنية). هذا يشبه كيف نحول قدرات الطلاب الأكاديمية من خلال الامتحانات إلى مجموعة من الدرجات.
2. الشاهد: الشاهد هو ما نسميه عادة البيانات الخام للحسابات خارج السلسلة، بما في ذلك بيانات المعاملات، بيانات حالة الحساب، نتائج الحساب الوسيطة، إلخ. إنها بيانات خاصة نستخدمها لإثبات صحة المعاملات ولكننا لا نرغب في جعلها عامة.
3. القيود متعددة الحدود: القيود متعددة الحدود. ما يحتاج إلى القيام به في عملية إثبات ZK هو تحويل المشاكل المعقدة إلى مشاكل رياضية. الجزء الأكثر حرجية في طريقة الإثبات الرياضي هو العثور على متعدد الحدود وأخيرًا إثبات أنك قد وجدته. تشير القيود متعددة الحدود إلى الشروط التي يجب أن يفي بها متعدد الحدود.

1.2 الالتزام بالتعهد الجبري

التزام الجداء، في البراهين الرياضية الرياضية، ينطوي على إثبات أنك وجدت متعدداً يفي بجميع القيود التي تم إنشاؤها في خطوة التحسيس الحسابي. إذا كان المتعدد صالحًا، فإن البرهان الرياضي ناجح، مما يعني أن القضية التي نريد إثباتها قد حُددت. هذه العملية مشابهة للوصول إلى متوسط ​​مرجح أو نتيجة دراسية تضمن أن جميع درجات الطالب هي A، مثلًا، مما يثبت تفوق الطالب الأكاديمي.

قد تشكك في هذه المقارنة، حيث أنه في الحياة الحقيقية، يفشل التقرير في العديد من الأحيان في تمثيل قدرة شخص ما الأكاديمية بدقة بسبب العيوب الكثيرة والعوامل الغير قابلة للتحكم في أنظمة الامتحانات البشرية. ومع ذلك، في عالم ZK، بمساعدة الرياضيات الثابتة والإجراءات الشفافة والمفتوحة، يتم تحقيق هذه الفكرة، تمامًا مثل العقود الذكية والبلوكتشين التي تضمن العدالة والشفافية.

02 SNARK ضد STARK

SNARK وSTARK هما حاليًا البروتوكولات الأكثر استخدامًا للإثبات ZK، وهما على التوالي البروتوكولات الأساسية المستخدمة من قبل ZkSync وStarknet. نظرًا لأسمائهما المماثلة وحقولهما، فإنهما يقارنان في كثير من الأحيان. ومع ذلك، قبل مقارنتهما، دعونا نقدم شخصين لفهم أفضل لأنظمة إثبات ZK المبنية بواسطة هاتين البروتوكولين من منظور تاريخي.

2.1 Groth and SNARK

جينس غروث أستاذ في قسم علوم الكمبيوتر بجامعة UCL (الآن أستاذ فخري) ويشغل حاليًا منصب العالم الرئيسي في Nexus، مع التركيز على zkVM. بدءًا من عام 2009، كان متفاعلًا، مع نشر العديد من الأوراق البحثية حول مواضيع تتعلق بالمعرفة الصفرية. في مجال المعرفة الصفرية، نسمع كثيرًا عن أوراق مثل Groth09، Groth10، الخ، التي تحمل اسمه وسنة النشر.

اثنان من أشهر أعماله هما:

[Groth10] "Short Pairing-based Non-interactive Zero-Knowledge Arguments," الذي اقترح نظام دليل غير تفاعلي كامل ويعتبر سابق نظري ل SNARK.

[Groth16] "On the Size of Pairing-based Non-interactive Arguments," الذي، بناءً على Groth10، حدد أحجام البراهين وزاد كفاءة التحقق، ما زال يستخدم على نطاق واسع حتى اليوم.

انها على أساس بحث غروث الذي تم تطويره وتنقيته SNARK. SNARK، الذي يعني Succinct Non-interactive Argument of Knowledge ، نظام دليل مختصر لعدم المعرفة معروف بقوته في الاستخدام، مما يتيح اعتمادًا سريعًا لـ ZK في مجال العملات المشفرة.

2.2 إيلي بن ساسون مع ستارك

يجدر بالذكر أن أول بروتوكول يطبق SNARK على عملة الكريبتو، Zerocash، تم تأسيسه من قبل إيلي بن ساسون، الذي تأسس لاحقًا StarkWare وكان واحدًا من مخترعي STARK. علاوة على ذلك، في السنوات الأولى، قام إيلي بن ساسون بتعزيز تنفيذ بروتوكول SNARK ونشر أوراق بحثية في عام 2013 و 2014، مقترحًا وتحسين بناء SNARK لتعزيز جدواها وكفاءتها، مما ساعد SNARK على الحصول على انتباه وتطبيق واسعين.

ومع ذلك، ربما بسبب فهم عميق للتحديات التي تواجه SNARK، في عام 2018، قام إيلي بن ساسون وآخرون بنشر "[BBHR18] Scalable, transparent, and post-quantum secure computational integrity"، حيث قاموا رسميا باقتراح نظام الدليل STARK وتقديم حل شامل أكثر لـ ZK Rollup.

STARK، والتي تعني Scalable Transparent Argument of Knowledge، لديها مزايا في الأدلة ذات المقياس الكبير وتضمن الشفافية طوال عملية البرهان دون الاعتماد على أطراف ثالثة موثوق بها. كما أنها توفر أمانًا ضد الهجمات الكمومية.

(ملحوظة: يجب توضيح أنه على الرغم من أن القصص الأسطورية عن الأبطال دائمًا مثيرة، إلا أن أي إنجاز لا يتم بواسطة فرد واحد فقط. على العكس من ذلك، سواء كان SNARK أو STARK، فهي نتيجة لجهود العديد من العلماء. إبراز الشخصيات الفردية يكون ببساطة لإضافة حيوية إلى تاريخ هذا التطور الحيوي لبروتوكول ZK من منظور واحد. حتى عبقري مثل غروث اعتمد على إسهامات البحث من قبل آخرين مثل أنيكيت كيت، غريغوري زافيروشا، وإيان جولدبرغ لتحقيق أوراقه، والمؤلفين الذين اقترحوا STARK هم جميعًا أفراد ماهرين يمكننا التعمق في دراستهم في المستقبل.)

2.3 SNARK vs STARK

إذا، ما الذي دفع إيلي بن-ساسون إلى اتخاذ القرار الصعب ببدء كل شيء من جديد؟ ما التحديات التي واجهت SNARK؟

2.3.1 الشفافية

قبل الإجابة على السؤال السابق، قد نحتاج إلى التعامل مع سؤال آخر: ما هو الشيء الأغلى في مجال علم التشفير؟ إجابة ساتوشي ناكاموتو هي الثقة.

SNARK يحدث أن يعثر على هذه الألغام. عندما يقوم SNARK بالتزامن مع التعهيدات متعددة الحدود، يعتمد طريقة KZG، التي تتطلب إعداد موثوق لتوليد سلسلة مرجعية مشتركة (CRS) التي تُستخدم بعد ذلك لتوليد مفاتيح لعملية الإثبات والتحقق.

العودة إلى مثالنا فيما يتعلق بالشهادة الدراسية، السبب في أن الآباء أو الشركات يمكنهم الحكم على التفوق الأكاديمي للطالب بناءً على متوسط تقدير A هو لأننا نتفق جماعيًا على تصنيف القدرات الأكاديمية من العالي إلى الضعيف كما A و B و C و D. فقط وفقًا لهذا المعيار يكون لدرجة A معنى.

ولكن ماذا لو تم التلاعب في نظام تقييم المدرسة، وأصبح تصنيف القدرات الأكاديمية هو C، A، B، D؟ قد يُعتبر الطلاب الذين حصلوا أصلاً على تقدير C أداءً متفوقًا عن طريق الخطأ ويتم منحهم الأولوية. وهذا يؤدي إلى أخطاء في التقييم.

من هذا، يمكننا أن نرى مدى أهمية أمان هذا المعيار المتفق عليه بشكل جماعي. ومع ذلك، في العالم التشفيري الذي يحكمه قانون الغابة، يصبح هذا الإعداد الموثوق به ضعفاً كبيراً.

مع العلم بذلك ، لماذا تستمر SNARK في استخدام طريقة KZG؟ ذلك لأن البراهين التي تم الحصول عليها باستخدام KZG صغيرة جدا في الحجم. تذكر ما يرمز إليه الحرف "S" في SNARK؟ موجزه! كان إغراء أحجام الإثبات الصغيرة كبيرا جدا ، خاصة قبل ترقية Ethereum Constantinople ، حيث جلبت أحجام الإثبات الأصغر عملية وكفاءة أفضل إلى SNARK وتم تبنيها من قبل المزيد من المشاريع لفترة طويلة. لذلك ، الأمر كله يتعلق بالمقايضات.

الآن، فيما يتعلق بـ STARK، للتعامل مع جانب عدم الثقة، يعتمد STARK طريقة FRI (Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs) للتزامن مع المعادلات العديدية.

على وجه التحديد ، تقوم طريقة FRI بتشفير كثيرات الحدود باستخدام ترميز Reed-Solomon ، وتخزنها في شكل شجرة Merkle ، وتسهل التفاعلات متعددة الجولات بين المدققين والمثبتين من خلال Oracle لتحقيق إمكانية التحقق والشفافية ("T" في STARK).

(ملاحظة: يجدر بالذكر أن مصطلح "Oracle" هنا لا يشير إلى الأوراق المركزية أو شبه المركزية المعتادة في عالم web3 ولكنه كيان افتراضي لامركزي يتم محاكاته محليًا بواسطة المحققين والمثبتين بناءً على قواعد البروتوكول. إنها شكل من آلية البرهان التفاعلية.)

لمواصلة القياس بالمثال السابق للشهادة، يمكننا النظر إلى عملية التزام الجذور التربيعية في نظام STARK كنظام تقويمي مبني على سلسلة الكتل، مما يضمن العدالة والشفافية للنظام برمته من خلال تكنولوجيا السلسلة الكتلية.

بالإضافة إلى ذلك، في دلائل STARK، يمكن للمحققين والمثبتين محاكاة عملية التفاعل باستخدام بيان عشوائي مشترك وفي النهاية تغليفه في دليل كامل، مما يحقق دلائل غير تفاعلية لتحسين قابلية الاستخدام وعدم التزامن.

2.3.2 القدرة على التوسع

تكمن تطورات STARK أيضا في عالميتها ومرونتها في التعامل مع المشكلات الحسابية المعقدة واسعة النطاق ، فضلا عن قدرتها على تقليل متوسط حجم الإثبات مع زيادة مقياس الإثبات ، مما يشكل تأثيرا للشبكة ، كما يمثله "S" في Scalable.

على عكس SNARK، الذي يستخدم أساليب حساب الدوائر الممثلة بواسطة R1CS للتحقق الحسابي ويتطلب إعادة تصميم الدائرة لمشاكل مختلفة، يستخدم STARK طريقة AIR (التمثيل الجبري المتوسط​​)، وهي طريقة حساب عالمية للآلة تربط الحالات المختلفة من خلال معادلات انتقال الحالة، مما يسمح بتجريد أي مشكلة حسابية تقريبًا إلى مجموعة من القيود متعددة الحدود.

علاوة على ذلك، يستخدم STARK طريقة FRI في إنشاء أدلة متعلقة بالمتعددات بنية تكرارية لتقليل تدريجيًا درجة متعددات. وهذا ينتج عنه نمو حجم الإثبات بوتيرة أبطأ بكثير من نمو مقياس المشكلة (مستوى لوغاريتمي)، مما يوفر مزايا كبيرة في التعامل مع الحسابات بمقياس كبير.

عند العودة إلى مثال الدرجات والامتحانات، إذا قمنا بتشبيه عملية التحسين الحسابي بامتحان، فإن SNARK و STARK على التوالي يشبهان الامتحانات الورقية التقليدية والامتحانات القائمة على الكمبيوتر.

في المدى القصير أو لمدرسة صغيرة، الامتحانات الورقية التقليدية أرخص وأسرع، بينما تتطلب الامتحانات القائمة على الحاسوب إعدادًا في البرمجيات والأجهزة، وتبدو باهظة التكلفة ومرهقة.

ومع ذلك، بالنسبة لمؤسسات الامتحانات ذات النطاق العالمي، يمكن للكمبيوتر إجراء امتحانات من مختلف الأنواع والمستويات، مما يقضي على الحاجة إلى أن يقوم المعلمون بإعداد الأسئلة لكل امتحان، ويوفر الكثير من القوى العاملة. على المدى البعيد، ومع تراكم عدد الامتحانات، سيتم تخفيف تكاليف الاستثمار في البرمجيات والأجهزة إلى حد كبير.

2.3.3 المقاومة للهجمات الكمية

بالإضافة إلى الإنجازات الممثلة بـ "S" و "T"، يحقق STARK أيضًا مقاومة ضد الهجمات الكمية من خلال استخدام وظائف التجزئة المقاومة للكم (مثل تجزئة الإنقاذ، التي عمومًا تعتبر آمنة ما بعد الكم، بينما يُعتقد أن وظائف تجزئة SHA-256 التقليدية قد تظهر ضعفًا محتملاً في الحوسبة الكمية)، ومشاكل الجبر الأمانية (مشاكل جبرية معقدة يحتاج البرهان إلى إثباتها، ويُعتقد حاليًا أنه من الصعب حلها حتى على الحواسيب الكمية).

03nCircle STARK لا تتوقف هنا

كما نوقش، فمن الواضح أن SNARK هو حلاً ضروريًا في المدى القصير بسبب إمكانية تنفيذه السريعة. ومع مرور الوقت وزيادة حجم المعاملات، جنبًا إلى جنب مع انفجار التعقيد الحسابي، يصبح الناس وعيهم متزايدًا بأن الثقة هي في الواقع أغلى رفاهية في مجال علم التشفير. وتؤكد هذه الإدراك تفوق STARK مع مرور الوقت.

هذه النقطة تصبح تدريجيا ظاهرة في الصناعة أيضا. تطبيقات الرأس التي تستخدم SNARKs، مثل Boojum الخاص بـ ZkSync، بدأت بالفعل استكشاف الانتقال التدريجي من SNARK إلى STARK. بالإضافة إلى ذلك، فقد انتقلت Polygon، المعروفة بحيويتها، أيضًا نحو STARK. نظام البرهان المُحدث لهذا العام، Plonky3، مستند إلى أحدث الأبحاث المشتركة من قبل Polygon Labs و StarkWare، المعروفة باسم Circle STARK.

الدائرة STARK تمثل جيل جديد من بروتوكولات الإثبات ZK استنادًا إلى STARKs المحدثة. إنها تقدم منحنيات دائرية بذكاء وتدمج بنجاح الحقل الرئيسي الأصغر M31 في نظام الإثبات، مما يحسن بشكل كبير كفاءة الإثبات.

في نظم إثبات ZK، تلعب الحقول الأساسية دورًا حاسمًا. إنه من خلال العمليات على الحقول الأساسية التي يتم جعل البراهين ممكنة. اختيار الحقل الأساسي يمثل توازنًا بين الكفاءة والأمان. الحقول الأساسية الأصغر تتطلب أقل عمليات حسابية وبالتالي تقدم كفاءة أعلى. من ناحية أخرى، يُظهر الحقول الأساسية الأكبر عادة مستويات أمان أعلى، وهذا هو السبب في استخدام كل من STARK و SNARK تاريخيًا حقول أساسية كبيرة.

ابتكار Circle STARK يكمن في مزيجه من المنحنيات الدائرية واستخدام الحقل الأولي الصغير M31. هذا لا يزيد فقط من كفاءة البرهان ولكنه أيضًا يضمن الأمان ما بعد الكم.

أصدرت شركة StarkWare مؤخرًا الجيل القادم والذي تم مصادقة الشفرة المصدرية عليه بناءً على Circle STARK، والذي يسمى بـ Stwo. من المتوقع أن كفاءة البرهان Stwo ستكون 100 مرة أعلى من البرهان من الجيل الأول، Stone. سيكون Stwo متوافقًا تمامًا مع Cario المتقدم، وسيتم أيضًا انتقال البرهان الحالي لـ Starknet Prover (SHARP Prover) الذي يعتمد على Stone Prover إلى استخدام Stwo. وهذا يعني أن المطورين والمستخدمين في نظام البيئة البيئية Starknet سوف يستفيدون مباشرة من زيادة الأداء الناتجة عن Stwo دون الحاجة إلى أي إجراءات.

بالإضافة إلى تسريع إنشاء البرهان، ذكر بريندان فارمر، المؤسس المشارك لـ بوليجون، أن تطبيق سيركل ستارك سيقلل في نهاية المطاف بشكل كبير من التكاليف ويوسع نطاق البراهين التطبيقية. كما أعرب إيلي بن-ساسون عن تفاؤله، مشيرًا إلى أن إطلاق سيركل ستارك يمكن اعتباره معلمًا مهمًا، حيث يتوقع ظهور أنظمة البراهين الأكثر كفاءة في المستقبل القريب، بجانب استمرار الاختراقات والتحسينات.

04 Starknet يواصل تعزيز جهوده، معززاً الأداء

من خلال التحليل أعلاه، يمكننا أن نرى بوضوح أن نظام البرهان STARK والنسخة المحدثة الأخيرة له، Circle STARK، يستحقون أن يكونوا الرائدين ونجوم الغد. كمنتج رائد لشركة StarkWare، فإن Starknet لديه مستقبل لا حدود له على طريق ZK Rollup.

ومع ذلك، ربما بسبب التقلبات والمنعطفات في التقدم، فقد تحمل Starknet الجدل لفترة طويلة. الأسباب ليست سوى تجربة المستخدم والتكاليف.

من حسن الحظ، من خلال الجهود المستمرة من StarkWare، تصبح هذه المشاكل تاريخًا تدريجيًا. فيما يلي، سنستعرض بعض الترقيات الهامة الأخيرة لـ Starknet والإجراءات الإضافية المخطط لها وفقًا لخريطة الطريق.

4.1 V0.12

أطلقت شركة Starknet Alpha v0.12.0، المعروفة باسم Quantum Leap، على الشبكة الرئيسية في يوليو 2023. وكان التركيز في هذه الخطوة على تحسين أداء الشبكة وتعزيز تجربة المستخدم.

يُعتبر مُعدَّل التخزين المؤقت والتأخير عادة معايير لقياس أداء الشبكة. من خلال تحسين تحويل Rustification للجهاز الفرز وترقية لغة Cario، تناقص وقت تنفيذ الكتل في Starknet بشكل كبير. ارتفع معدّل التخزين المؤقت من 30،000 CSPS (خطوات Cario في الثانية) في الإصدار v0.11.0 إلى 220،000 CSPS، مما أدى إلى تحسين أداء كبير.

تمت معالجة مشكلة تجربة التفاعل السيئة التي استمرت لفترة طويلة. لقد أصبح الحالة المعلقة المتوسطة، التي كانت تستمر حتى 20 دقيقة أثناء انتظار تأكيد الشبكة الرئيسية، شيئًا من الماضي الآن.

بالنسبة للمستخدمين، تم تقليل أوقات المعاملات إلى حوالي 10 ثوانٍ، حتى بعد تأكيد الطبقة 2، مما يعزز بشكل كبير الخبرة العامة.

تمكنت الترقية الكبيرة هذه من مساعدة TVL لـ Starknet على تجاوز 100 مليون دولار بنجاح، مع معدل نمو أسبوعي يتجاوز 43%.

4.2 V0.13

الإصدار v0.13.0، الذي تم إطلاقه في يناير 2024، قد قام بتوسيع حجم الكتلة، مما أدى إلى تقليل كبير بنسبة 50% في تكاليف الحساب وتقليل بنسبة 25% في تكاليف توافر البيانات.

الإصدار v0.13.1 نشر دعمًا لمواصفة Ethereum EIP-4844 قبل الموعد المحدد. ونتيجة لذلك، قامت شبكة Starknet بتمكين ميزة البلوب في غضون ساعات من ترقية كانكون، لتصبح أول حل من الطبقة الثانية يقلل بشكل كبير من رسوم المستخدم.

في الأشهر القادمة من هذا العام، وفقًا لخريطة الطريق، يُنتظر أن يقدم الإصدار 0.13.2 توازي التحويلات، مما يسمح بمعالجة المزيد من التحويلات بشكل متزامن، مما يعزز من كفاءة شبكة النقل ويقلل من التأخير.

سيقوم V0.13.3 بدمج Cairo Native في جهاز فرز Starknet، مما يعزز أداء الفرز بشكل أكبر. سيؤدي هذا التكامل إلى تسارع أكبر في سرعات الشبكة.

4.3 V0.14 وخطط الترقية اللاحقة

وفقًا لخريطة الطريق، من المتوقع أن يبدأ Volition المنتظر بفارغ الصبر في الترقية v0.14.0.

حالياً، تستهلك تخزين توافر البيانات (DA) على الإيثيريوم معظم رسوم الغاز على شبكة ستاركنت. لذلك، فإن التقليل من تخزين DA على الإيثيريوم أمر حاسم لخفض التكاليف.

سوف تسمح الإرادة للمطورين باختيار تخزين بعض البيانات على Starknet L2 وفي النهاية تقديم جذر الحالة لهذه البيانات إلى Ethereum L1. يقلل هذا النهج بشكل كبير من تكاليف تخزين DA على L1، مما يحقق هدف تقليل الرسوم بشكل إضافي.

الإصدار v0.14.0 يخطط أيضًا لاعتمادالتكرار التطبيقيلمعالجة دفعية للأثر الأول لعدة كتل (البيانات والمهام الحسابية اللازمة لدعم عمليات Starknet على إيثريوم). يهدف هذا النهج إلى تقليل التكاليف الإضافية.

حاليًا، يحتوي كل كتلة Starknet على دليل مخصص ويتكبد تكلفة تشغيل ثابتة على إيثيريوم. ونتيجة لذلك، غالبًا ما تحتاج الشبكة إلى تراكم حجم معاملات كافٍ لمشاركة تكلفة الكتلة قبل تجميع الكتلة. وهذا يؤدي إلى أوقات كتل غير مؤكدة واستغلال تكلفة كتل غير كفؤ. من خلال التكرار التطبيقي، يمكن للمحققين تجميع الدلائل لعدة كتل معًا، مما يقلل من أوقات الكتل ويشارك في تكاليف التشغيل الزائدة.

بالإضافة إلى ذلك، ستقوم ستاركنت باستكشاف المزيد من حلول ضغط DA لتقليل التكاليف بشكل أكبر.

05 بناء بيئي

5.1 الوضع الحالي

مع التحسين المستمر في الأداء والتقليل المستمر في الرسوم، أصبح النظام البيئي على شبكة ستاركنت الآن يميل إلى أن يصبح أكثر نضجاً.

في مجال البنية التحتية، مشاريع المحافظ مثل وكيل X وبرافوس، التي تعمل كمحافظ ذكية مستضافة ذاتيًا، لا تضمن الأمان فحسب بل تتكيف أيضًا مع تجربة التجريد الحسابي الأصلية لـ Starknet، مما يوفر للمستخدمين تجربة تفاعلية جيدة كبوابة لعالم الويب3.

من حيث الجسور بين السلاسل، فقد انضم كل من StarkGate الأصلي ومشاريع مثل Orbiter Finance و MiniBridge و rhino.fi، التي تركز على الجسور بين السلاسل، إلى النظام البيئي.

المشاريع الرائدة مثل Starknet.id في قطاع تحديد الهوية اللامركزي تلعب دور ENS على شبكة Ethereum، دعم المستخدمين لإنتاج عملات NFT كهويات وجوازات سفر على سلسلة Starknet.

في القطاع التقليدي DeFi، شهدت Starknet أيضًا نمو المشاريع الرائدة مثل Nostra، Ekubo، zkLend، ZKX، Carmine Options، التي تهيمن بسرعة على مجالات رئيسية مثل DEX، الرهن، الإقراض ووظائف العقود الذكية. تسعى هذه المشاريع DeFi إلى الابتكار في منتجاتها. على سبيل المثال، يعتمد ZKX التفاعل اللعبوي وحكم DAO لإنشاء بورصة عقود دائمة فريدة ذاتية التشغيل، بينما قامت Ekubo بإدخال تصميم الفردي لإدارة جميع حوض السيولة في عقد واحد، مما يقلل من تكاليف احتكاك التداول للمستخدمين. تقلل ميزة إعادة التوازن بنقرة واحدة من mySwap بشكل فعال من الخسائر الزائلة خلال تقلبات السوق الكبيرة، مما يضفي المزيد من الحيوية على النظام البيئي.

يعتبر GameFi قطاعًا مرتقبًا بشدة من قبل Starknet، مع مشاريع رائدة مثل نظام الغنائم وألعاب البلوكشين الاستراتيجية مثل العوالم وحروب القنبلة والتأثير. يقف Topology، اللعبة المعرفية القائمة على الفيزياء التي طوّرها فريق Starknet الأصلي، كواحدة من أربعة ملوك رئيسيين لألعاب البلوكشين على Starknet.

بالإضافة إلى ذلك، شهدت SocialFi ظهور xfam.tech، مماثلة لـ friend.tech الشهيرة سابقًا، تعبئة الفجوة في المجال الاجتماعي.

منذ توزيع الهبة الجوية لـ $STRK في وقت سابق من هذا العام، زادت النشاطية على شبكة ستارك بشكل ملحوظ. علاوة على ذلك، قامت المشاريع ضمن النظام البيئي، مثل zkLend، Ekubo، و ZKX، بإصدار عملات مشفرة أصلية بشكل متتالي $ZEND، $EKUBO، و $ZKX.

قام قائد النظام البيئي Nostra Finance أيضًا بإطلاق أول عملة مستقرة بالدولار الأمريكي الأصلية $UNO على Starknet، بالإضافة إلى $NSTSTRK المُستحَصَلَة من الإثبات لـ $STRK.

توزيع الرموز متعدد المستويات بلا شك يعتبر حقنة لنظام البيئة الأساسية، وحتى نصف العام الحالي، كانت الأداء العام لنظام البيئة الأساسية مثيرة للإعجاب.

ومع ذلك، في اللحظة الراهنة للتنافس الشديد بين حلول الطبقة 1 والطبقة 2، يتطلب ضمان استمرار الحيوية ابتكارًا مزدوجًا في كل من المنتجات والتكنولوجيا لخلق تطبيقات شعبية حقًا. وراء هذا، بالإضافة إلى الفريق الرسمي، تعتبر الجهود المتواصلة من مجتمع المطورين أمرًا حاسمًا أيضًا. وهذا هو أحد الأسباب التي جعلت فريق Starknet دائمًا ودودًا تجاه المطورين، حتى بتقديم مكافآت للمطورين غير المسبوقة في عمليات الهبات الجوية.

5.2 التحديات والخيارات

كما ذكر سابقا، وُلد STARK من أجل إثباتات آمنة معقدة بمقياس كبير من البداية، ويشارك Starknet، التي تتبع نفس المبدأ، هذه الأخلاقيات.

لتحقيق هذا الهدف الكبير والنقي، كانت العديد من الجهود لا مفر منها، واللغة القاهرية هي واحدة منها. (ملاحظة: لغة القاهرية هي لغة برمجة صممتها شركة StarkWare خصيصًا لنظام دليل STARK. إنها تنشئ براهين بكفاءة، وتحسن الحوسبة خارج السلسلة، وتعالج بشكل فعال قيود Solidity في تنفيذ البراهين.)

على عكس حلول الطبقة 2 الأخرى التي تستخدم Solidity لتطوير العقود الذكية، يجب على المطورين على Starknet استخدام لغة Cairo الأصلية للتطوير، مما يزيد مباشرةً من منحنى التعلم وحاجز الدخول للمطورين.

من ناحية أخرى، نظرًا لعدم توافق Cairo VM مع EVM، لا يمكن نقل العديد من المشاريع الناضجة على Ethereum مباشرة إلى Starknet. وقد أدى ذلك إلى أن يواجه Starknet، على الرغم من كونه حلاً من الطبقة 2 لـ Ethereum، صعوبات في الاستفادة من فوائد نظام البيئة الكبير.

حاليا، يزيد عدد تطبيقات الويب اللامركزية على شبكة ستاركنت عن 90%، وتكلفة تطوير المشروع ملحوظة.

في مواجهة هذا الخيار، يمكن العثور على اختيار Starknet في مقال إيلي بن ساسون@think-integrity/stubborn%2C-or-steadfast">الوقوف بثبات أو المثابرة“ في بداية العام.

نقل المقال مثل أسطورة "ركوب النمر صعب التخلي عنه"، مشيرًا إلى أن التضحية بالأمان من أجل تحقيق أداء قصير المدى مثل ركوب النمر المهلوس، مليء بالمخاطر. كمؤمنين حقيقيين بالتكنولوجيا، فإنهم لن يقنعوا أبدًا التكنولوجيا من المستوى الثانوي كتكنولوجيا من المستوى الأول ويبيعونها.

ما تهدف إليه شبكة ستاركنت هو إثبات حقيقي يمكنه تحمل البيانات الساحقة والغابة المظلمة. والالتزام بالإثبات هو الالتزام بالأمان.

للالتزام، لديها ستاركنت تدابير حافزة غنية للمطورين. بالإضافة إلى أنشطة المجتمع مثل الهاكاثون، أطلقت مؤخرًا برنامج سيد غراند، مقدمة للفرق المختارة ما يصل إلى 25،000 دولار أمريكي من المكافآت غير المخفضة بالتمويل لدعم تطوير النظام البيئي على شبكة ستارك.

خصيصًا لقطاع الألعاب، مؤسسة الـبرنامج الطيار الدافعسيتم اختيار ما يصل إلى 20 لعبة للحصول على مكافآت تمويل استنادًا إلى استهلاكها للغاز على شبكة Starknet الرئيسية، حيث تكون كل لعبة مؤهلة للحصول على ما يصل إلى 1 مليون دولار كمكافأة.

وفوق ذلك، أعلنت Nethermind، فريق تطوير عميل Ethereum بالتعاون الاستراتيجي العميق مع Starknet، أيضًابرنامج ستاركنت الكبير, وتقدم مجموعة قدرها مليون دولار كمكافآت تمويلية. يمكن لكل مشروع الحصول على تمويل يصل إلى 250،000 دولار ودعم تقني من فريق Nethermind.

تبذل شبكة ستاركنت أيضًا جهودًا لتحطيم الحواجز بين نفسها وبين إيثريوم من جانبين. من ناحية، يهدف مشروع Warp الذي طورته Nethermind إلى ترجمة كود الصلادية إلى كود Cairo لتحقيق التوافق على مستوى لغة البرمجة العالية. من ناحية أخرى، تحاكي حلاً لـ zkEVM بواسطة أعضاء فريق StarkWare بيئة EVM في Cairo، على أمل خلق بيئة EVM يمكن إثباتها. المشروع لا يزال قيد التطوير.

5.3 المستقبل

تحت جهود StarkWare، تنمو مجتمع مطوري Cairo بشكل مستقر حاليًا. مع تزايد مجتمع المطورين المزدهر، ستفقس البيئة المزيد من المنتجات والأدوات الممتازة، مما يجذب المزيد من المطورين الموهوبين للانضمام إلى مجتمع Cairo، وتشكيل دورة إيجابية.

بالإضافة إلى توقع ظهور منتجات ممتازة في المجالات التقليدية مثل DeFi، وبالجمع بين تحسن أداء Starknet الذي يتحقق تدريجيًا ومزايا النزاهة الحوسبية، يظهر بعض القطاعات النموذجية الناشئة على Starknet التي قد تمثل المستقبل.

5.3.1 الألعاب الكاملة على السلسلة

ظهر مفهوم الألعاب الكاملة على السلسلة (FOCG)، المعروفة أيضاً باسم الألعاب اللانهائية، واكتسب شعبية في أوائل أيام تقنية البلوكتشين، ملتقطاً ترقب اللاعبين.

ينطوي على تخزين قواعد وبيانات الألعاب بالكامل على سلسلة الكتل، وتنفيذ جميع العمليات والتفاعلات بناءً على العقود الذكية. يمكن لهذا الإعداد اللاعبين أن يمتلكوا الأصول داخل اللعبة حقًا، ويضمن قواعد شفافة وقابلة للتحقق، ويوفر نظام اقتصادي مفتوح، وبالتالي يعزز تجربة لعب أكثر حرية وعدالة.

ومع ذلك، بسبب القيود الأولية مثل الإنتاجية والتكاليف وأوضاع التفاعل على البلوكشين، ظلت الألعاب الكاملة على البلوكشين رؤية طموحة لفترة طويلة دون تحقيق اعتمادات جماعية.

ومع ذلك، مع الأمانة المستمرة عبر مختلف جوانب Starknet، يمكننا رؤية إمكانيات كبيرة لأن تصبح أرض خصبة لتنمية الألعاب الكاملة على السلسلة.

5.3.1.1 تجريد الحساب الأصلي

تجريد الحساب (AA) خطوة حاسمة في تحسين التفاعل ومساعدة مستخدمي Web2 على الانتقال إلى Web3.

ببساطة، يتضمن التحول من حسابات إثيريوم الخارجية المملوكة تقليديًا (EOAs)، التي يستخدمها بشكل شائع الأفراد، إلى حسابات العقود الذكية (CAs). نظرًا لإمكانية برمجة حسابات العقود الذكية، يمكن تبسيط العمليات وتحسين تجربة المستخدم مع ضمان الأمان.

تتضمن تصميم Starknet افتراض الحساب الأصلي من البداية، حيث يكون كل حساب حساب عقد ذكي، مما يقلل من تعقيد تنفيذ AA في النظام.

محفظة العميل الأصلية dApps مثل الوكيل X و Braavos تدعم التجريب الحسابي، مما يوفر للمستخدمين تجربة تشبه Web2.

في سيناريوهات الألعاب ، يصبح دور تجريد الحساب أكثر وضوحا. على سبيل المثال ، يتم الآن استخدام الميزة الرئيسية للجلسة التي بدأتها فرق الألعاب البارزة على Starknet ، مثل Briq و Loot Realms و Topology ، بواسطة Loot Survivor. تتيح هذه الميزة محافظ الجلسات ، مما يلغي حاجة المستخدمين إلى التوقيع على كل إجراء "هجوم" ، وبالتالي تحسين تجربة المستخدم بشكل كبير.

5.3.1.2 تحسن بيئة القاهرة تدريجيا

مع الأمتياز المستمر لـ Starknet وتحسينات الأداء، انضمت عدد كبير من مجتمعات الألعاب لبناء نظام Cairo معًا. مع إطلاق سلسلة من البنية التحتية، تم إنشاء إطار الألعاب للنظام البيئي الآن.

يعتبر Dojo محرك لعبة على السلسلة الرئيسية يعتمد على Cairo، تم إنشاؤه في فبراير 2023 ويتم تشغيله وصيانته حاليًا بشكل جماعي من قبل المجتمع. يعتبر محرك اللعبة أساسًا لبناء الألعاب، حيث يوفر لمطوري الألعاب إطار تطوير يتكون من عقود وأدوات ومكتبات برمجية. وهذا يلغي الحاجة لبنائها من الصفر، مما يجعل تطوير الألعاب على السلسلة أسهل.

(ملاحظة: محركا الألعاب الأكثر شهرة لألعاب الويب2 هما Unity و Unreal Engine، التي تم بناء ألعاب مثل "Hearthstone" و "Street Fighter" عليهما. تطوير محركات ألعاب الويب3 لا يزال في مراحله المبكرة. محركا الألعاب المشفرة الحاليان هما MUD، المبني على EVM، و Dojo، القائم على Cairo. Dojo هو أول محرك لعب مشفر يمكن إثباته.)

تعد Cartridge مشغل ألعاب يوفر للمطورين أدوات ومكتبات رمزية مبنية على Dojo لإنشاء ونشر الألعاب، بما في ذلك منطق اللعبة على السلسلة، وهندسة معمارية توسيعية، وصول مستخدم سلس، وتطوير وحداتي، وحلول تحقيق الربح. من ناحية أخرى، يبسط عملية التفاعل للاعبين، مما يجعل من السهل عليهم اكتشاف والدخول إلى ألعابهم المفضلة.

5.3.1.3 الطبقة 3

ستاركنت، كحل طبقة 2 عالمي باستخدام Zk Rollup، لا يتمتع فقط بأداء أمني متميز، وإنتاجية عالية، وتكلفة مخفضة بشكل كبير، ولكنه يوفر أيضًا تطوير مخصص لسلاسل تطبيقات الطبقة 3 لتلبية الاحتياجات المحددة.

يمكن لمطوري الألعاب تخصيص بيئة تنفيذ سلسلة الكتل وآلية الاتفاق على السلسلة وتحسينها وفقًا لمتطلباتهم، مما يخلق سلسلة مخصصة للألعاب عالية الأداء ومنخفضة التأخير وفعالة من حيث التكلفة. وهذا يفتح المجال لمزيد من الإمكانيات فيما يتعلق بالألعاب الكاملة على السلسلة.

لقد تعاونت Realms and Cartridge لتطوير “Realms World L3”، والمتوقع أن يتم إطلاقه رسميًا في الربع الثالث من هذا العام. سيقوم بتشغيل النظام البيئي Realms بأكمله على منصة Starknet، مما يوفر سرعات أسرع وتكاليف أقل لتعزيز تجربة المستخدم بشكل أكبر.

بالإضافة إلى ذلك، أعلن Dope Wars عن تعاونه مع Cartridge لإصدار حلاً طبقة 3 واستخدام $PAPER كرمز وقود.

5.3.1.4 ملخص

على الرغم من أن أداء Starknet في Gamefi قد لا يكون ملحوظًا بشكل خاص في نظر الجمهور، إلا أن التركيز على الألعاب الكاملة على السلسلة يكشف عن ودية نظام Starknet البيئي، ورؤيته الواضحة للألعاب على السلسلة بالكامل، ومزاياه التكنولوجية الخاصة، والتي تعتبر جذابة للغاية للمطورين واللاعبين على حد سواء.

حالياً، يمكننا رؤية مستوى عالٍ من الحماس بين مطوري الألعاب على Starknet لبناء نظام Cairo. لقد سهلت الجهود التعاونية من قبل المشاريع الرئيسية إنشاء البنية التحتية الرئيسية مثل Dojo.

إذا يمكن تحقيق ألعاب مبنية بالكامل على السلسلة يومًا ما، مما يسمح للمزيد والمزيد من هواة الألعاب بدخول عالم الألعاب على الويب3 واكتساب ملكية حقيقية لأصولهم اللعبية، فهناك سبب للإعتقاد بأن كل هذا سيحدث على شبكة ستاركنت.

5.3.2 ZKML

مع انفجار متزامن لتقنيات الذكاء الاصطناعي والبلوكتشين، يُنظر إلى الذكاء الاصطناعي + البلوكتشين بشكل متزايد كاتجاه مستقبلي للتطوير، مع الذكاء الاصطناعي بدون معرفة (ZKML) كونها إحدى الحلول.

النماذج التقليدية للتعلم الآلي غالبًا ما تكون كصناديق سوداء، تمتلكها المؤسسات المركزية. لا يمكن للمستخدمين العاديين، بغض النظر عن الثقة في تأييد المؤسسات الكبيرة، التحقق مما إذا كانوا يستخدمون نماذج معينة أو ما إذا كانت قد تم تدريبها ببيانات موثوقة. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي يُنتقد بها النماذج الكبيرة المركزية.

وضع النماذج ببساطة على السلسلة في سياق لامركزي للتدريب والتنفيذ ليس ممكنًا بسبب تكاليف الغاز العالية وعدم القدرة على ضمان موثوقية النماذج وبيانات التدريب في بيئة سلسلة غير موثوقة.

في مثل هذ scenario, يصبح ZKML ضروريًا. فكر خارج السلسلة، تصرف داخل السلسلة. من خلال تدريب وتشغيل النماذج خارج السلسلة واستخدام تقنية ZK لتوليد البراهين المقدمة إلى السلسلة، يعالج ZKML بشكل مثالي المعضلتين المذكورتين سابقًا - التكلفة والموثوقية.

وعلاوة على ذلك، نظرًا للميزات الخاصة بالخصوصية المتأصلة في ZK، فإن ZKML لديه أيضًا افاق واسعة في المجالات الحساسة مثل الأمور المالية والرعاية الصحية.

بناء ZKML على Starknet باستخدام Cairo له مزايا أساسية. Cairo، كلغة تم تطويرها للإثبات، لديها نزاهة حسابية ممتازة وتكون مجردة للغاية في الإثباتات. يمكن للمطورين استدعاء مكونات الإثبات مباشرة دون الحاجة إلى التعامل مع قضايا الإثبات بأنفسهم، مما يبسط إلى حد كبير عملية التطوير.

وفيما يعود ذلك إلى مزايا توسيع STARK ، فإن لديها تأثيرات شبكية كبيرة في التعامل مع البيانات الحسابية بمقياس كبير ، ودعم البيانات الضخمة التي تحتاجها تقنية التعلم الآلي بكفاءة وبتكلفة مناسبة. لذلك ، تتطور ZKML بناءً على Giza Tech على Starknet بسرعة.

جيزا هي منصة وسيط ZKML على شبكة ستارك التي توفر إطار عمل أوريون للتطوير، مما يتيح للمطورين استخدام الأطر الشائعة (مثل PyTorch و TensorFlow) لتدريب النماذج ونشرها بسهولة على شبكة ستارك.

بالإضافة إلى ذلك، قد قدمت جيزا إطار عميل يسمى الوكلاء الذي يجمع بين ZKML مع سلوكيات متعددة السلاسل. يمكن للمطورين إنشاء وكلاء ذكاء اصطناعي على السلسلة الرئيسية بناءً على ZKML، والتفاعل مع العقود الذكية، واتخاذ القرارات بناءً على قواعد محددة مسبقًا.

حالياً، تم تطبيق Giza على عدة مشاريع. على سبيل المثال، في الشبكات الاجتماعية، يتعاون مع شبكة Circles لتحليل الرسوم البيانية الاجتماعية لاكتشاف المستخدمين الوهميين. في DeFi، يتعاون مع Yearn Finance لتوفير استراتيجيات استثمار ذكية وحلول إدارة المخاطر استناداً إلى ZKML.

آخر إضافة في برنامج ستاركنت سيد جراند، ML Village، يستخدم Giza لإدخال ZKML في الالعاب على البلوكشين لاٺخاذ القرارات، مما يظهر آفاق تطبيقها الواسعة.

06 الختام

وفقًا للإعلانات الأخيرة من فريق Starknet الرسمي، من المتوقع أن تنخفض رسوم الغاز إلى ما دون 0.01 دولار بحلول عام 2024، مع تحقيق مئات الصفقات في الثانية (TPS)، مما يجعلها Layer2 بأعلى TPS.

قد لا يبدو هذا الهدف طموحًا بالنسبة لـ Starknet، حيث تتجاوز رؤية StarkWare لـ Starknet مجرد كونها حلاً من الطبقة 2. من حيث خيارات المنتج والسوق، يشبه Starknet أكثر إلى Solana، حيث يتخلى عن مزايا وقيود EVM ليبني من البداية.

ومع ذلك، على عكس سولانا، التي تحتوي على عيوب في اللامركزية، يرث ستاركنت ببراعة اللامركزية المتطرفة لإيثيريوم مع ضمان التوسعية والأمان من خلال مزيج من إيثيريوم الطبقة الثانية وزد كي. إنه يحول المثلث المستحيل إلى إمكانية.

هذه النتيجة المثالية تبدو على النحو الذي ذكرناه سابقًا هي ممارسة للتمسك بالمدى الطويل، رحلة التضحية بالقريب من أجل المسافة البعيدة. نتطلع إلى رؤية ستاركنت يطلق المزيد من الحيوية في المستقبل.

تنصيح:

1. تم نشر هذه المقالة من [Gate.io]مرآة]. Forward the Original Title‘Starknet 万字研报：蓄势待发，长期主义者的跬步千里’. All copyrights belong to the original author [Biteye 核心贡献者 Anci]. إذا كانت هناك اعتراضات على هذه الإعادة ، يرجى التواصل مع بوابة تعلمفريق k، وسوف يتعاملون معها على الفور.
2. تنصل المسؤولية: الآراء والآراء الواردة في هذا المقال هي فقط تلك المتعلقة بالمؤلف ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.
3. تتم ترجمة المقال إلى لغات أخرى من قبل فريق Gate Learn. ما لم يذكر غير ذلك، يُحظر نسخ أو توزيع أو نسخ المقالات المترجمة.