تحليل آفاق مشاريع التشفير المدفوعة بواسطة إثباتات ZK: نظرة عامة على البيئة لعام 2024

تخيل سيناريو: أنت بحاجة لإثبات أنك تمتلك سرًا معينًا، دون الكشف عن السر نفسه. هذه هي جاذبية الإثباتات بدون معرفة (Zero-Knowledge Proofs, ZKP) — الأداة الثورية في عالم البلوكشين، والتي تعتبر من أكثر أدوات التشفير إحداثًا للثورة، وتبرز بشكل خاص في حماية الخصوصية وتحسين قابلية التوسع. مع تعمق عام 2024، تتجه تقنية ZKP لتكون حجر الأساس الرئيسي لنظام بيئة البلوكشين. هذه التقنية تتيح التحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن تفاصيلها، وأصبحت الحل النهائي لمشكلتي البلوكشين الرئيسيتين — حماية الخصوصية وتوسعة الأداء.

كيف تعمل إثباتات ZK وقيمتها الأساسية

تسمح إثباتات المعرفة الصفرية لطرف (المُثبِت) بإثبات طرف آخر (المدقق) صحة بيان معين، دون الكشف عن أي معلومات إضافية. هذا الآلية تعتمد على ثلاث خصائص أساسية:

• الاكتمال: عندما يكون البيان صحيحًا، فإن المُثبِت الصادق يمكنه دائمًا إقناع المدقق
• الموثوقية: عندما يكون البيان خاطئًا، فإن أي مُثبِت غير صادق لا يمكنه (أو يكاد) خداع المدقق
• عدم الكشف: يقتصر اطلاع المدقق على صحة البيان فقط، دون الحصول على أي معلومات أخرى

تُستخدم ZKP في تطبيقات مشاريع التشفير بشكل رئيسي في مجالين. أولًا، تعزز بشكل ملحوظ خصوصية المعاملات — حيث يمكن للمستخدمين إجراء معاملات على الشبكة العامة دون الكشف عن المرسل أو المستلم أو المبلغ. ثانيًا، من خلال تقنيات مثل zk-Rollups، يمكن معالجة كميات هائلة من البيانات خارج السلسلة، مع تقديم إثباتات صحة على السلسلة الرئيسية، مما يقلل بشكل كبير من عبء الشبكة ويزيد من سرعة المعالجة.

يُستخدم تشبيه “مغارة علي بابا” لشرح هذا المفهوم: حيث يمكن لشخص أن يمرر مرارًا وتكرارًا من خلال باب المغارة الصحيح لإثبات معرفته بكلمة سر فتح الممر السري، دون الحاجة لقول الكلمة نفسها. هذا المفهوم انتقل من النظرية إلى التطبيق، وتستخدمه العديد من مشاريع البلوكشين لبناء بنية تحتية مالية أكثر أمانًا وكفاءة.

تطبيقات ZKP في سيناريوهات البلوكشين الواقعية

تتوسع نطاقات استخدام تقنية ZKP باستمرار، وفيما يلي بعض المجالات الرئيسية:

1. المعاملات المالية الخصوصية

بعض العملات المشفرة (مثل Zcash) تستخدم ZKP لتحقيق “المعاملات المخفية”، حيث يمكن للمستخدمين إخفاء المرسل والمستلم والمبلغ، مع الحفاظ على شفافية الشبكة وقدرة التدقيق.

2. حلول التوسعة

من خلال zk-Rollups، يمكن حزم مئات المعاملات خارج السلسلة وضغطها في عملية واحدة تُقدم على السلسلة، مع التحقق من صحتها باستخدام ZKP. هذا يقلل بشكل كبير من تكاليف الغاز ويزيد من سرعة التأكيد.

3. أنظمة التصويت اللامركزية

يمكن لـ ZKP ضمان سلامة وسرية عملية التصويت — حيث يمكن للناخبين إثبات أن تصويتهم تم احتسابه، دون الكشف عن اختيارهم المحدد.

4. التوثيق بدون كلمات مرور

في أنظمة تتطلب التحقق من الهوية، يمكن لـ ZKP التحقق من هوية المستخدم دون إرسال كلمات المرور أو المفاتيح الخاصة، مما يمنع هجمات الاعتراض أثناء النقل.

5. تتبع سلسلة التوريد

يمكن للشركات إثبات أن منتجاتها تلتزم بمعايير معينة (مثل شهادات البيئة) دون الكشف عن تفاصيل عمليات الإنتاج أو معلومات الموردين أو البيانات التجارية الحساسة.

6. العقود الذكية الخصوصية

تستكشف بعض المنصات دعم العقود الذكية التي تظل سرية، حيث يمكن أن تظل بعض المدخلات والمخرجات مخفية، وهو أمر مهم للتطبيقات التجارية.

أبرز المشاركين في نظام ZK وواقع السوق

وفقًا لبيانات الصناعة، بحلول منتصف 2024، تجاوز عدد مشاريع التشفير المرتبطة بـ ZK أكثر من 40 مشروعًا، وتبلغ القيمة السوقية الإجمالية لهذه المشاريع أكثر من 21 مليار دولار، مما يعكس جاذبية السوق القوية لتقنية ZK. فيما يلي بعض المشاريع الأكثر تمثيلًا في 2024:

Polygon Hermez

كامتداد لنظام Polygon البيئي، يستخدم Polygon Hermez تقنية zk-Rollup لبناء شبكة طبقة ثانية فعالة على إيثريوم. يدمج هذا الحل مئات المعاملات في عملية واحدة تُقدم على السلسلة، مما يقلل من تكاليف المعاملات بأكثر من 90% ويعزز الأداء بشكل ملحوظ.

يعتمد المنصة على آلية إجماع Proof of Efficiency (PoE)، والتي تهدف إلى تقليل التعقيد وتقليل مساحة الهجمات المحتملة، مع الحفاظ على الأمان واللامركزية. رغم أن تعقيد إثباتات ZK قد يشكل عائقًا للمطورين، إلا أن Polygon Hermez يلعب دورًا رئيسيًا في توسيع نطاق إيثريوم.

Immutable X

القيمة السوقية المتداولة: 196.42 مليون دولار

أنشأت Immutable X منصة عالية الأداء للمعاملات في مجالي NFT والألعاب، مع دمج تقنيات ZK المتقدمة للتوسعة. يمكن للمنصة معالجة آلاف المعاملات في الثانية، مع ضمان أمان مماثل لإيثريوم. الميزة الأساسية هي توفير بيئة معاملات عالية السرعة ومنخفضة التكلفة لمطوري ألعاب Web3، مما يجعل تداول NFT والدفع داخل الألعاب ممكنًا بشكل حقيقي.

Mina Protocol (MINA)

القيمة السوقية المتداولة: 98.55 مليون دولار

تتبنى Mina Protocol مسارًا فريدًا — حيث تستخدم zk-SNARKs لضغط حالة الشبكة بأكملها إلى حجم 22 كيلوبايت فقط. هذا يعني أن أي مستخدم يمكنه التحقق بسرعة من حالة الشبكة على أجهزة خفيفة، دون الحاجة لمزامنة مئات الجيجابايت من البيانات التاريخية.

يعتمد المشروع على آلية إثبات الحصة Ouroboros Samisika، والتي تعتبر أكثر كفاءة من إثبات العمل التقليدي. تشمل التحديثات الأخيرة تحسينات في الأداء وإطلاق zkApps، التي تدعم الحسابات خارج السلسلة وتوفر حماية خصوصية أقوى. ومع ذلك، فإن الاعتماد على zk-SNARKs في جميع حالات التحول يضيف تعقيدًا في التطوير والصيانة.

dYdX (DYDX)

القيمة السوقية المتداولة: 139.33 مليون دولار

يعد dYdX رائدًا في التداول اللامركزي للمشتقات، وأطلق مؤخرًا الإصدار v4.0 الذي يتضمن شبكة dYdX الخاصة. تستخدم هذه الشبكة zk-STARKs لتوفير مزيد من الخصوصية وقابلية التوسع، حيث يمكن للمستخدمين التداول برافعة مالية عالية، مع تحسين تكاليف المعاملات وسرعتها بشكل كبير.

لا تتطلب zk-STARKs إعدادات موثوقة، مما يعزز أمان النظام بشكل أكبر. كما أضاف الإصدار الجديد ميزات متقدمة مثل أوامر تقليل المراكز وحسابات فرعية، مما يعزز إدارة المخاطر.

Loopring (LRC)

القيمة السوقية المتداولة: 69.45 مليون دولار

يقوم بروتوكول Loopring بتجميع مئات المعاملات في عملية واحدة، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك غاز شبكة إيثريوم، ويدعم معالجة أكثر من 2000 معاملة في الثانية. آلية “المعدن الحلقية” تحفز على مطابقة وتنفيذ الأوامر، مما يدعم أنماط تداول AMM وسجلات الأوامر التقليدية.

على الرغم من تقليل تكاليف المعاملات، إلا أن تعقيد تقنية zk-Rollup قد يظل عائقًا أمام اعتمادها على نطاق واسع.

Horizen (ZEN)

هوريزن هو منصة تركز على الخصوصية، تستخدم zk-SNARKs لحماية سرية المعاملات. نشأت من فرع Zcash، وتوسعت في مفهوم الخصوصية، وتوفر بنية تحتية آمنة للرسائل وبيئة لتطوير التطبيقات اللامركزية. أطلقت مؤخرًا شبكة EON الجانبية التي تدعم التوافق مع EVM، مما يتيح للمطورين بناء تطبيقات DeFi ذات حماية الخصوصية.

Zcash (ZEC)

القيمة السوقية المتداولة: 7.36 مليار دولار

باعتباره رائدًا في تقنية ZK، منذ إطلاق Zcash في 2016، أصبح معيارًا للعملات المشفرة الخاصة. باستخدام zk-SNARKs، يمكن للمستخدمين إجراء “معاملات مخفية” لإخفاء جميع تفاصيل التحويل. بعد عدة ترقية، مثل Sprout وSapling وHeartwood وCanopy، تحسنت كفاءة النظام وسهولة الاستخدام. أدخلت تقنية Halo في 2019، التي ألغت الحاجة إلى إعداد موثوق، مما عزز الأمان بشكل أكبر.

على الرغم من تقدمها التكنولوجي، لا تزال Zcash تواجه تحديات تنظيمية وصعوبة في الاعتماد بسبب تعقيد التقنية.

Worldcoin (WLD)

القيمة السوقية المتداولة: 1.28 مليار دولار

يدمج Worldcoin بين التحقق من الهوية الرقمية وتقنية البلوكشين، حيث يُستخدم مسح قزحية العين لإنشاء World ID، وتوزيع رموز WLD بناءً عليه. يستخدم المشروع ZKP للتحقق من تفرد المستخدمين مع حماية الخصوصية — حيث يمكن للمستخدمين إثبات هويتهم دون الكشف عن بياناتهم البيومترية.

يتيح بروتوكول Semaphore للمستخدمين إثبات عضويتهم لمجموعة معينة مع البقاء مجهولين، وهو أمر حاسم لتطبيقات التصويت اللامركزية. ومع ذلك، فإن جمع وتخزين البيانات البيومترية يثير مخاوف كبيرة بشأن الخصوصية والتنظيم، ويعتمد مستقبل المشروع على كيفية التعامل مع هذه المخاوف بشكل فعال.

Marlin (POND)

القيمة السوقية المتداولة: 32.87 مليون دولار

Marlin هو شبكة معالجات لامركزية، تستخدم ZKP وبيئة تنفيذ موثوقة (TEE) لإجراء حسابات معقدة خارج السلسلة، ثم تقديم إثباتات صحة مضغوطة على السلسلة الرئيسية. يتيح هذا التصميم تفريغ المهام الحسابية المكثفة مع الحفاظ على الأمان. تتنوع أنواع العقد في النظام (عقد البوابة، عقد التنفيذ، عقد المراقبة)، وتستخدم رموز POND للضمانات والتحفيز.

Aleph Zero (AZERO)

يستخدم Aleph Zero بروتوكول إجماع AlephBFT (مزيج من إثبات الحصة وDAG) لتحقيق أداء عالٍ وتكاليف منخفضة. يدمج طبقة الخصوصية Liminal تقنيات ZKP وsMPC لتوفير قدرات معاملات سرية للمؤسسات. يدعم المنصة العقود الذكية الخاصة، وهو جذاب للشركات التي تتطلب سرية في منطق الأعمال.

التحديات الرئيسية التي تواجه تقنية ZK

رغم آفاقها الواعدة، تواجه تقنية ZK عدة عقبات:

التعقيد في التنفيذ — بناء إثباتات ZKP يتطلب معرفة عميقة في علم التشفير، مما يرفع حاجز التطوير ويزيد من احتمالية وجود ثغرات أمنية.

تكاليف الحوسبة — توليد إثباتات ZKP غالبًا ما يكون مكلفًا من حيث الحساب، خاصة للبيانات المعقدة، مما قد يؤدي إلى ارتفاع التكاليف وتأخير المعالجة.

مخاطر الإعداد الأولي — تتطلب بعض حلول zk-SNARKs مرحلة إعداد موثوقة، وإذا تم اختراقها، فإنها تخلق ثغرات أمنية خطيرة.

قيود التوسع — على الرغم من أن ZKP تقلل من عبء السلسلة، إلا أن عملية توليد الإثبات والتحقق لا تزال بحاجة لتحسين في قابلية التوسع.

صعوبة الدمج — دمج ZKP في الأنظمة الحالية يتطلب تعديل البروتوكولات والبنية التحتية، وهو عملية معقدة وتستغرق وقتًا.

عدم اليقين التنظيمي — الخصوصية التي توفرها ZKP تثير مخاوف تنظيمية في بعض المناطق القضائية، ويجب على المشاريع موازنة بين الخصوصية والامتثال.

مستقبل نظام ZK وتوجهاته

مستقبل مشاريع ZK يبشر بالخير. ستستمر التحسينات التكنولوجية في تعزيز سهولة الاستخدام والأداء، مع دعم تطبيقات واسعة النطاق. من المتوقع أن تؤدي ابتكارات zk-STARKs و zk-SNARKs إلى تحسينات كبيرة في سرعة المعاملات وقابلية التوسع، مع الحفاظ على الأمان.

بالإضافة إلى ذلك، يُتوقع أن يتطور مفهوم الطبقات الخصوصية عبر السلاسل — حيث ستُستخدم حلول تتيح معاملات خاصة وآمنة بين شبكات البلوكشين المختلفة، مما يوسع نطاق التطبيقات بشكل كبير. مع تحسين الوظائف والتشغيل البيني، ستلعب مشاريع ZK دورًا أكثر مركزية في بناء بنية تحتية رقمية آمنة.

الخلاصة

تمتلك تقنية الإثباتات بدون معرفة إمكانات هائلة لإحداث ثورة في نظام البلوكشين. من خلال تمكين تطبيقات أكثر أمانًا وخصوصية وكفاءة، أصبحت ZKP حجر الزاوية للابتكار في الجيل القادم من البلوكشين. مع نضوج التقنية وارتفاع وعي المطورين، لدينا أسباب وجيهة للتوقع بأن مشاريع ZK ستنتشر في مجالات متعددة بشكل واسع. ومتابعة التطورات في هذا المجال ضرورية لأي محترف يهتم بالبلوكشين وتقنيات الخصوصية.