ZK oracles: فتح معيار جديد لأمن blockchain

المؤلف: ScalingX

في مجال blockchain ، تلعب oracles دورا حيويا كجسر للبيانات الخارجية ، لكن النماذج التقليدية تواجه تحديات الثقة والأمان. إن إدخال ZK oracles ، من خلال الاستفادة الكاملة من تقنية إثبات المعرفة الصفرية ، لا يضمن فقط تحسين خصوصية البيانات ، ولكنه يحل أيضا مشكلة الثقة وجها لوجه.

أحدثت تقنية Blockchain ثورة في جميع مناحي الحياة ، مما أتاح معاملات آمنة وشفافة دون وسطاء. على الرغم من آثاره التحويلية ، لا يزال دمج بيانات العالم الحقيقي في أنظمة blockchain يمثل تحديا دائما. تلعب Oracles دورا وسيطا رئيسيا في هذه العملية ، حيث تربط blockchain بسلاسة بمصادر البيانات الخارجية. ومع ذلك ، غالبا ما تعتمد الأوراكل التقليدية على أطراف ثالثة موثوق بها ، مما يثير مخاوف بشأن الموثوقية والأمان.

نتيجة لذلك ، ظهر حل جديد وواعد: ZK oracle. إنه يستفيد من قوة براهين المعرفة الصفرية (ZKPs) لمواجهة هذه التحديات. يجمع هذا النهج المبتكر بذكاء بين نقاط القوة في ZKP و oracles لضمان مستوى أعلى من خصوصية البيانات في مساحة blockchain.

ما هو أوراكل؟

تعمل Oracles كموفري للمعلومات المتعلقة بالثقة من مصادر خارجية ، مما يوفر للسلسلة معلومات من قواعد بيانات متعددة ، بما في ذلك أسعار الرموز المميزة ونشاط المعاملات وأرصدة المحفظة والمزيد. توفر Oracles واجهات برمجة التطبيقات (APIs) التي تسمح بإجراء الحسابات بناء على أحداث وبيانات العالم الحقيقي. ببساطة ، تقوم Oracles بجمع البيانات والاستعلام عنها والتحقق منها والتحقق من صحتها من مصادر متعددة وتمريرها إلى العقود الذكية.

ومع ذلك ، غالبا ما تعتمد شبكات أوراكل التقليدية ، مثل Chainlink أو The Graph ، على آليات التخزين التي تتطلب العقد لمشاركة الأصول من أجل المشاركة. هناك قيود متأصلة في هذا النهج ، خاصة من حيث الثقة والقابلية للتلاعب.

هذا هو المكان الذي تلعب فيه أوراكل ZK دورا ، ومن خلال ابتكار ZKP ، فإنها تعد بإحداث ثورة في كفاءة وموثوقية أوراكل.

إذن ما هو ZK أوراكل؟

تقوم ZK oracles ، وهي اختصار لأوراكل المعرفة الصفرية ، بدمج ZKP بذكاء مع العقود الذكية لبناء حل مرن على السلسلة / خارج السلسلة. يعمل هذا النهج المبتكر على تحسين كفاءة وأمن أوراكل في النظام البيئي blockchain ، مما يتيح الحوسبة والتخزين خارج السلسلة بشكل فعال من حيث التكلفة.

لمواجهة تحديات الأوراكل التقليدية ، توفر ZK oracles العديد من الحلول:

1. إنشاء شبكة مستقلة.

2. تحسين أمن الطبقة الأساسية.

3. اعتماد نموذج ثقة 1 من N لضمان أنه طالما أن عقدة واحدة على الأقل تعمل كما هو متوقع ، يمكن ضمان وظيفة النظام.

4. تعزيز اللامركزية.

5. التخصيص الفعال لقوة الحوسبة ، المصممة لتقليل النفايات.

الميزة المهمة لأوراكل ZK هي حماية خصوصية البيانات مع ضمان سلامة وصحة المعلومات المرسلة. على عكس أوراكل التقليدية ، التي تبث البيانات إلى blockchain علنا ، فإن أوراكل ZK تمنحها ميزة فريدة من خلال تقديم دليل على البيانات دون الكشف عن البيانات نفسها. هذا يجعلها جيدة بشكل خاص في حالات الاستخدام التي تتطلب توازنا دقيقا بين الشفافية والخصوصية.

ZK أوراكل المعمارية

الصورة مجاملة من غو ونواب

وفقا ل Gu و Nawab ، تتضمن بنية أوراكل ZK المكونات الفريدة التالية:

1. مصادر البيانات: تقوم هذه الكيانات بجمع أو إنشاء بيانات أولية من مجموعة متنوعة من المصادر ، مثل أجهزة إنترنت الأشياء ، التي تعمل كنقطة انطلاق للعملية الحسابية.

2. المثبتات خارج السلسلة: تتلقى هذه الكيانات البيانات الأولية من مصدر البيانات وتجري العمليات الحسابية. باستخدام حسابات zk-SNARKs (براهين المعرفة غير التفاعلية الموجزة للمعرفة الصفرية) ، فإنها تولد أدلة تستخدم لإثبات حسابها.

3. المستهلك: التفاعل مع blockchain من خلال عقد ذكي ، يقدم المستهلك طلبات القراءة والكتابة. يعتمدون على البيانات والأدلة المقدمة من المثبتين خارج السلسلة لاتخاذ قرارات مستنيرة.

4. العقد الذكي: مسؤول عن التحقق من الملخص المرتبط بنتائج الحساب وبيانات إثبات ZK والحفاظ عليه ، يضمن العقد الذكي سلامة دليل ZK. كما أنها تفرض سياسة عقوبة إذا تم العثور على شهادة غير صالحة.

تسريع توليد دليل ZK باستخدام خوارزميات الدفعات المتقدمة

اقترح Gu و Nawab خوارزمية معالجة الدفعات المصممة لتسريع توليد براهين ZK ، والتي تستخدم تقنيات معالجة الدفعات الأفقية والرأسية. يدمج التجميع الأفقي بروفات متعددة في بروفة واحدة، بينما يجمع التجميع الرأسي بين الحسابات المتشابهة في بروفة موحدة. تعمل هذه الاستراتيجيات على تحسين كفاءة توليد دليل ZK بشكل كبير ، مع تحسينات في الأداء تصل إلى 550x مقارنة بالطرق القياسية.

مجالات التطبيق العملية

أثبتت أوراكل ZK تنوعها في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك ما يلي:

1. تغذية الأسعار: في تطبيقات DeFi ، تعمل أوراكل ZK على تبسيط تشغيل خلاصات الأسعار ، مما يلغي الحاجة إلى التحديثات المستمرة والتخزين الباهظ الثمن على blockchain.

2. مصادر البيانات الآمنة: توفر أوراكل ZK طريقة آمنة للحصول على مصادر البيانات من غير الشركاء. على سبيل المثال ، يمكن للمستخدمين إنشاء إثباتات صفرية المعرفة لأرصدتهم المصرفية دون الكشف عن تفاصيل حساسة. يستخدم هذا كضمان للحصول على قروض في قطاع التمويل اللامركزي ، مما يعزز الثقة في المعاملات المالية.

3. نظام التصويت السري: يمكن تطبيق أوراكل ZK على أنظمة التصويت السرية لتحقيق نتائج يمكن التحقق منها دون تعريض الأصوات الفردية.

4. المصادقة: في سيناريوهات المصادقة ، توفر أوراكل ZK دعما قيما للمصادقة. إنهم يتحققون من هوية المستخدم دون الكشف عن التفاصيل المعقدة لسجلاتهم ، مما يضمن اتباع نهج يركز على الأمان والخصوصية.

5. نظام سلسلة التوريد: تسهل أوراكل ZK التحقق من أصالة المنتج دون الكشف عن معلومات الملكية. يضمن هذا التطبيق الثقة والشفافية في عملية سلسلة التوريد.

نظرة عامة على مشروع مبنى ZK Oracle

هايبر أوراكل

تركز Hyper Oracle على بناء شبكة أوراكل ZK الخاصة بها ETH blockchain. يستخرج النظام البيانات بكفاءة من كل كتلة ETH ، ويستخدم zkPoS للاسترجاع ، ويستفيد من zkGraphs القابلة للبرمجة المدعومة من zkWASM لمعالجة البيانات. يضمن النهج المعتمد حوسبة خارج السلسلة آمنة وأقل ثقة من خلال تقنية ZK. لا يفتح هذا النهج المبتكر إمكانية التوسع ETH العقود الذكية فحسب ، بل يمنحهم أيضا القدرة على التعامل مع المهام المعقدة مثل الأتمتة والتعلم الآلي.

** **

الصورة مجاملة من هايبر أوراكل

في يناير 2023 ، أكملت Hyper Oracle بنجاح جولة تمويل بلغ مجموعها 3 ملايين دولار أمريكي ، بقيادة صندوق حضانة Sequoia China Dao5 وغيره من المؤسسات المعروفة والمستثمرين الملائكة. سيركز التمويل على مزيد من البحث والتطوير لأوراكل ZK بالإضافة إلى البنية التحتية blockchain.

بروتوكول مينا

(0) تعمل 1Labs ، كشريك في النظام البيئي لبروتوكول مينا ، بنشاط على بناء ZK oracle. يعتبر ZK oracle من Mina فريدا من حيث أنه يحتوي على نموذج تنفيذ فريد من خطوتين ، بتنسيق من zkApps. تتضمن الخطوة الأولى التحقق خارج السلسلة ، وتأكيد وجود معلومات محددة وحسابات مكتملة. يتيح هذا التحقق خارج السلسلة إجراء حسابات مترجمة على الأجهزة الفردية.

خذ خلاصات الأسعار كمثال - يتمتع المستخدمون بالمرونة للاستعلام عن العديد من واجهات برمجة التطبيقات الموثوقة ، وحساب متوسط الأسعار ، وإجراء عمليات معقدة خارج السلسلة. باستخدام ZK oracles ، يمكن للمستخدمين الاستعلام عن الأسعار دون تكبد رسوم حتى يتم تحقيق النتيجة المرجوة. لا يتم تنفيذ التنفيذ على السلسلة إلا بعد الحصول على النتائج المرجوة ، مما يؤدي إلى تصميم معماري أكثر بساطة وفعالية من حيث التكلفة. يوفر نموذج التنفيذ الفريد المكون من خطوتين ، الفريد من نوعه ل ZK oracles على Mina ، طريقة قوية للتفاعل بأمان وكفاءة مع البيانات خارج السلسلة.

مؤسسة النيل

في أغسطس 2023 ، أعلنت Lido Finance ، الشركة الرائدة في مجال تخزين السوائل ، عن مبادرة رئيسية. كشفت الشركة أنها ستستخدم Lido Grant لتمويل مؤسسة Nil Foundation ، وهي شركة بحث وتطوير ورشة عمل ETH ، لتطوير ZK oracle. الهدف الصريح من هذه الشراكة الاستراتيجية هو إنشاء فحص سلامة أقل ثقة للتقارير المحاسبية لشركة Lido Finance ، مما يعزز في النهاية سيولة Lido Finance. والجدير بالذكر أنه سيتم توقيع إثباتات حساب ZK oracle مباشرة من ETH Workshop Virtual Machine (EVM) باستخدام Proof Market ، وهي واجهة بوابة تم تقديمها مؤخرا تضمن قابلية التركيب الحسابي التي يمكن إثباتها لجميع تطبيقات EVM ، مما يمثل خطوة مهمة إلى الأمام في هذا المجال.

النظرة المستقبلية لأوراكل ZK

نظرا لأن ZK oracles تترك بصماتها في مساحة oracle ، فلا تزال هناك بعض التحديات التي يجب معالجتها. تتطلب التعقيدات التي ينطوي عليها بروتوكول المصافحة ثلاثي الاتجاهات بين المصادر والعقد والمستخدمين مزيدا من البحث والتطوير لتحسين النظام. تعمل بعض الفرق ، مثل مينا ، بنشاط لمواجهة هذه التحديات ، لكن الأمر سيستغرق وقتا.

مع مزايا فريدة ومجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق ، تعد ZK oracles في طليعة إحداث ثورة في أنظمة blockchain. لديهم القدرة على دعم التطبيقات غير الموثوقة واللامركزية ، بالاعتماد على بيانات دقيقة ويمكن التحقق منها خارج السلسلة ، مما يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال تكنولوجيا blockchain. لا يقتصر تطوير ZK oracles على الابتكار فحسب ، بل يتعلق أيضا بإعادة تعريف الطريقة التي نتعرف بها على أنظمة blockchain ونتفاعل معها.

المصدر: التمويل الذهبي