مستقبل بنية ZK التحتية

zkWASM و PetraVM وإثبات الأغراض العامة

المرحلة التالية من التطوير في بنية ZK التحتية تركز على جعل الحسابات ذات المعرفة الصفرية أكثر سهولة ومرونة. من التقدم الرئيسي هو zkWASM، الذي يجلب توافق WebAssembly (WASM) لدارات ZK. WebAssembly هو وقت تشغيل منخفض المستوى مستخدم على نطاق واسع من قبل العديد من تطبيقات الويب والبلوكشين الحديثة. يسمح تمكين برامج WASM بالتنفيذ داخل zkVM للمطورين بإعادة استخدام الأدوات الحالية وكتابة منطق المعرفة الصفرية بلغات مألوفة مثل Rust و C و TypeScript.

تقوم مشاريع مثل zkWASM و PetraVM بإنشاء zkVMs تكون فعالة وصديقة للمطورين. على سبيل المثال، تم تصميم PetraVM لتحسين الإثباتات العودية، حيث يتحقق إثبات واحد من إثبات آخر. هذا له تطبيقات في تجميع الإثباتات وrollups العودية، حيث يتم تجميع العديد من العمليات الحسابية الأصغر في إثبات واحد فعال. تقلل هذه التطورات من تعقيد البناء في المعرفة الصفرية وتفتح الأبواب أمام مجموعة أوسع من حالات الاستخدام، بما في ذلك التطبيقات اللامركزية متعددة الطبقات وأسواق الحوسبة القابلة للتحقق.

يعني التحول نحو بيئات الإثبات العامة أن المطورين لن يحتاجوا بعد الآن إلى كتابة أنظمة قيود أو دوائر يدويًا. بدلاً من ذلك، سيقومون بكتابة منطق التطبيق ككود عادي، وسيتولى البنية التحتية معالجة توليد الإثبات والتحقق منه في الخلفية. سيؤدي ذلك إلى تقليل الحواجز للدخول إلى استخدام تقنية ZK بشكل ملحوظ.

طبقات إثبات قابلة للتكوين ومدققون عالميون

مع انتشار تطبيقات ZK، تزداد الحاجة إلى القابلية للتكوين بشكل أكثر إلحاحًا. حاليًا، فإن معظم أنظمة المعرفة الصفرية معزولة: كل دائرة أو تطبيق أو تجميع له موثق خاص به وصيغة إثبات خاصة به. تزيد هذه التجزئة من التكاليف وتجعل من الصعب بناء تطبيقات معقدة تعتمد على أنواع متعددة من البيانات الموثقة.

تهدف المدققون الشاملون إلى حل هذه المشكلة من خلال السماح لعقد ذكي واحد بالتحقق من الأدلة من مصادر أو أنظمة متعددة. تعتمد هذه المدققون على مفاتيح تحقق متكررة أو قابلة للبرمجة يمكنها التكيف مع هياكل الأدلة المختلفة. مع وجود مدقق شامل في مكانه، يمكن للمطورين بناء عقود تقبل المدخلات من شبكات الأدلة المختلفة، والمعالجات المساعدة ZK، و zkVMs دون إعادة نشر منطق مخصص لكل منها.

تتوسع هذه القابلية للتكوين أيضًا لتشمل طبقات الإثبات. تتيح طبقات الإثبات النمطية لتطبيقات متعددة مشاركة بنية إثبات شائعة. على سبيل المثال، قد تستخدم شبكة من التراكمات نفس شبكة الإثبات للتحقق من صحة المعاملات، أو استجابات الأوراق المالية، أو التفاعلات عبر السلاسل. هذا يقلل من التكرار ويسمح بتحديثات الأمان، أو التحسينات، أو أنظمة الإثبات الجديدة للاستفادة من العديد من التطبيقات في وقت واحد.

القدرة على تأليف الأدلة من مصادر مختلفة في تدفق منطقي موحد أمر حيوي لبناء أنظمة متقدمة مثل الذكاء الاصطناعي اللامركزي، ومنظمات DAO على السلسلة، وبروتوكولات السمعة بين السلاسل.

أسواق الإثبات اللامركزية والمزادات

تعد واحدة من أكثر الاتجاهات الواعدة لتوسيع بنية ZK التحتية هي ظهور أسواق الإثبات اللامركزية. اليوم، فإن معظم بنية الإثبات إما مركزية أو موثوق بها جزئيًا. مع تزايد الطلب على حسابات ZK، سيكون من الضروري وجود سوق غير مصرح به لتوليد الإثباتات لمطابقة موارد الحوسبة مع احتياجات التطبيقات.

تعمل أسواق إثبات اللامركزية كمنصات مفتوحة حيث يمكن لأي شخص تقديم خدمات الإثبات - عادةً عن طريق تشغيل zkVMs أو مسرعات الأجهزة - والحصول على تعويض عن الإرساليات الصحيحة. قد تستخدم هذه الأسواق آليات الرهان والخصم لضمان النزاهة وقد تدمج أنظمة السمعة لمكافأة الأداء المتسق.

يمكن أيضًا استخدام المزادات لمطابقة مقدمي الأدلة مع طلبات الأدلة. يمكن للتطبيقات تقديم وظائف مع معايير محددة وقبول أدنى تكلفة لإثبات صالح. هذا يخلق اقتصادًا مفتوحًا للحسابات القائمة على ZK، مما يسمح للعرض والطلب بالوصول إلى التوازن دون الحاجة إلى تنسيق مركزي.

شبكات الإثبات مثل ZeroGravity وSuccinct بدأت بالفعل في تجربة هذه النماذج. مع اعتماد المزيد من التطبيقات على منطق المعرفة الصفرية، ستصبح القدرة على تفويض عمل الإثبات إلى شبكة لامركزية من المشاركين ضرورية لكل من الكفاءة من حيث التكلفة ومقاومة الرقابة.

أدوات المطورين، تأخير، وتحديات تجربة المستخدم

على الرغم من التقدم المحرز في بنية المعرفة الصفرية، لا تزال هناك عدة تحديات قائمة. لا تزال أدوات المطورين في مراحلها الأولى. يتطلب كتابة وتصحيح واختبار الدوائر المعرفية الصفرية معرفة ليست شائعة بعد. تساعد zkVMs في سد هذه الفجوة، ولكن النظام البيئي لا يزال يفتقر إلى المكتبات القياسية، ومديري الحزم، وأدوات التحقق الرسمية التي تعد شائعة في مجالات أخرى من تطوير البرمجيات.

تعتبر الكمون قيدًا آخر. يمكن أن تستغرق عملية إنشاء إثبات ZK، خاصةً للحسابات الكبيرة أو البرامج المعقدة، عدة ثوانٍ أو حتى دقائق. بينما يعتبر هذا مقبولًا لعمليات العمل غير المتزامنة مثل استفسارات الحالة أو التحديثات الدفعة، فإنه يمكن أن يكون عائقًا أمام التطبيقات الزمنية الحقيقية مثل الألعاب أو التداول ذي الكمون المنخفض. يتم استكشاف تسريع الأجهزة وتجمع الإثباتات لتقليل هذا التأخير.

من منظور تجربة المستخدم، غالباً ما تكون التفاعلات مع أنظمة ZK غير بديهية. قد يحتاج المستخدمون إلى الموافقة على خطوات إضافية، الانتظار لتوليد الأدلة خارج السلسلة، أو التفاعل مع محافظ وواجهات غير مألوفة. إن تبسيط هذه التفاعلات أمر حاسم للتبني السائد. ستلعب تكامل المحافظ، وأنظمة الإشعارات، وآليات تسليم الأدلة المجردة دوراً رئيسياً في تحسين قابلية الاستخدام.

رؤية: حوسبة موثوقة على نطاق الويب

الرؤية طويلة الأمد لمساعدات ZK والشبكات الدليلية هي تمكين الحوسبة بدون ثقة على نطاق الإنترنت. تمامًا كما جعلت الحوسبة السحابية من الممكن تشغيل تطبيقات ضخمة دون امتلاك الأجهزة، ستسمح بنية ZK للمطورين بتشغيل حسابات خاصة وقابلة للتحقق في أي مكان، وتقديم نتائج بلا ثقة لأي blockchain أو تطبيق أو مستخدم.

في هذا النموذج، تصبح الحوسبة طبقة معيارية. تحدد التطبيقات المنطق، ويقدم المستخدمون المدخلات، ويتولى شبكة لامركزية من المبرهنين تنفيذ العمليات. والنتيجة هي دليل، يمكن التحقق منه من قبل أي شخص. هذا يغير نموذج الثقة: بدلاً من التحقق من الحوسبة من خلال تكرارها، نحن نتحقق من أنها تمت بشكل صحيح باستخدام التشفير.

لا تقتصر هذه البنية على التطبيقات المالية. فهي تنطبق على التعلم الآلي، الرسوم البيانية الاجتماعية، البحث العلمي، الهوية الرقمية، وحتى أنظمة التنسيق مثل DAOs. في أي مكان تكون فيه الدقة أو الخصوصية أو إمكانية التدقيق مهمة، يمكن أن تضيف بنية المعرفة الصفرية قيمة.

مع نضوج المعايير وتحسن الأداء، يتم وضع المعالجات المساعدة ZK وشبكات الإثبات لتصبح طبقات أساسية في مجموعة ويب 3. ستتيح التطبيقات التي تكون قوية ومبدئية، قابلة للتوسع دون مركزية، خاصة دون عزل، وقابلة للتشغيل المتبادل دون تنازلات.