چگونه ZeroSync امیدوار است هزینه های اعتبارسنجی نودهای بیت کوین را کاهش دهد

ZeroSync با استفاده از اثبات‌های دانش صفر، به‌دنبال کاهش شدید هزینه‌های محاسباتی بوت استرپ یک کلاینت بیت کوین با اعتبار کامل است.

این یک سرمقاله نظری توسط شینوبی، یک مربی خودآموخته در فضای بیت کوین و میزبان پادکست بیت کوین مبتنی بر فناوری است.

اثبات دانش صفر (ZKPs) چیزی است که بیش از یک دهه در این فضا مورد بحث قرار گرفته است. حتی خود ساتوشی ناکاموتو نیز از آن‌ها به‌عنوان یک بدوی که می‌توان استفاده کرد آگاه بود، و ایده استفاده از آن‌ها در بیت‌کوین در اوایل سال 2010، زمانی که هنوز فعال بودند، مطرح شد.

در ذهن من، آنها همیشه یکی از ویژگی‌های بالقوه «بلندمدت» بیت‌کوین بوده‌اند که هرگز واقعاً پیاده‌سازی محکم و ملموسی نداشتند، اما می‌توانستند به پایان برسند و مقدار زیادی ارزش و سودمندی برای کارهایی که برای پیاده‌سازی انجام می‌شوند، ایجاد کنند. آنها چه کسی فکر نمی‌کند که اثبات رمزی درست بودن برخی اظهارات، یا اینکه شما اطلاعاتی را بدون افشای آن در اختیار دارید، بسیار ارزشمند است؟ مخصوصاً وقتی می توانید برای چیزهای بسیار پیچیده با شواهد نسبتاً کوچک این کار را انجام دهید؟

قراردادها/اسکریپت‌های هوشمند پیچیده و بزرگ برای قفل کردن بیت‌کوین در نهایت مستلزم قرار دادن تکه‌های بزرگی از داده‌های شاهد بر روی بلاک چین برای خرج کردن آن سکه‌ها است. این داده ها می تواند به معنای واقعی کلمه حجم زیادی از داده ها باشد یا همچنین می تواند داده هایی باشد که محاسبه و تأیید آنها گران است. این یک مبادله معمولی برای بلاک چین است: هر چه شرایطی که می خواهید برای خرج کردن سکه ها پیچیده تر باشد، تأیید هزینه بیشتری دارد یا داده های بیشتری برای خرج کردن آنها مورد نیاز است.

ZKPها همیشه به عنوان راهی برای تغییر آن نگه داشته شده‌اند و اجازه می‌دهند شرایط بسیار پیچیده اسکریپت با مقدار کم یا ثابتی از داده‌ها اثبات شوند که وقتی تأیید شد، به طور قطع نشان می‌دهد که آن شرایط برآورده شده‌اند. این به دلیل عدم تقارن اساسی بین اثبات و تأیید با استفاده از ZKP است.

برای ارائه یک مثال عینی که تا حد امکان ساده باشد، امضاهای حلقه شکل بسیار ابتدایی ZKP هستند. ایده این است که امضایی ارائه شود که توسط یک کلید در گروه بزرگی از کلیدها ساخته شده است، بدون اینکه دقیقاً کدام یک مشخص شود. با تعریف درست یک الگوریتم امضا، می توان یک امضای واحد تولید کرد که می تواند در برابر کل مجموعه کلیدهای عمومی تأیید شود و نشان داده شود که توسط یکی از آنها تولید شده است اما کدام یک را پنهان می کند.

ZKP ها در سطح بسیار بالایی چگونه کار می کنند. شما پروتکلی را برای اثبات چیزی می سازید، که شامل راهی برای شخصی که واقعیتی را اثبات می کند تا اثبات کند و شخصی که آن را به آن ادعا می کند تا آن را تأیید کند. در مورد امضاهای حلقه، این یک الگوریتم امضایی است که در برابر مجموعه ای از کلیدهای عمومی بدون مشخص کردن کدام یک اعتبارسنجی می کند. این نکته کلیدی است: شما چیزی را بدون افشای اطلاعاتی که به طور متعارف آن را ثابت می کند ثابت می کنید (در این مورد، امضای یک کلید عمومی).

معرفی ZeroSync

پس از سال‌ها بحث در مورد احتمالات، سرانجام پیشرفت در آوردن ZKPها به بیت کوین در قالب پروژه ZeroSync حاصل شد. بخش جالب هر چند این است ربطی به قفل کردن یا خرج کردن سکه ندارد. هیچ کد ZKP OP یا هیچ نوع روشی برای قفل کردن سکه ها روی زنجیره با استفاده از آنها وجود ندارد. این برای کمک به گره‌های کامل برای انجام همگام‌سازی اولیه بسیار سریع‌تر استفاده می‌شود.

اگرچه این یک تعهد بزرگ است و چیزی نیست که به یکباره اتفاق بیفتد. همانطور که در بالا در توصیف امضاهای حلقه گفتم، یک ZKP نیاز به طراحی پروتکلی برای هر چیز خاصی دارد که شما سعی در اثبات آن دارید. هیچ «اثبات دانش صفر» وجود ندارد که بتواند به طور دلخواه هر چیزی را اثبات کند، زیرا هر یک به پروتکل اثبات منحصر به فرد خود نیاز دارد تا به اندازه کافی نوع خاصی از محاسبات یا ادعا در مورد نوعی داده را تأیید کند.

ZeroSync در حال کار بر روی ساخت مکرر سه اثبات است که پس از اتمام، تأیید کامل بلاک چین را بدون نیاز به کاربر برای دانلود و پردازش واقعی آن ارائه می‌کند. بخش مهم این موضوع این است که مطلقاً برای انجام این امر به هیچ تغییر اجماع در پروتکل بیت کوین نیاز نیست. همه چیز به سادگی در سطح برنامه، یعنی در نرم افزاری که اجرا می کنید، اتفاق می افتد. هنوز هم دقیقاً همان قواعد اجماع یک گره بیت کوین معمولی را تأیید و اجرا می کند. پس از تکمیل، هر کسی می تواند به سادگی استفاده از چنین گره ZeroSync را انتخاب کند و مطمئن شود مجموعه UTXO که دانلود می کند معتبر است. یا فقط می توانید به اجرای بیت کوین Core ادامه دهید و همه چیز را به روش معمولی کاملاً تأیید کنید.

اثبات هدر بلوک

اولین مدرکی که تیم ZeroSync روی آن کار می کند، که باید تا این زمان منتشر شود، اعتبار هدرهای بلوک را پوشش می دهد. این ثابت می‌کند که هر بلوک در زنجیره به درستی شرایط سختی را در آن زمان برآورده می‌کند، و هر تغییر دشواری را دنبال می‌کند تا اطمینان حاصل شود که هر بلوک هدف مناسب را برآورده می‌کند. این همچنین یک مزیت بزرگ برای معماری کیف پول تأیید صحت پرداخت ساده (SPV) در این فرآیند ایجاد می کند.

هر بلوک بیت کوین اساساً یک درخت مرکل از هر تراکنش در بلوک است، به علاوه هدر که حاوی برخی داده های دیگر و ریشه آن درخت مرکل است. اثبات هدر بلوک ZeroSync، در فرآیند ساخت، چنین درخت مرکل را نیز اعمال خواهد کرد. هر هدر بلوک مجزا در زنجیره. بنابراین، همانطور که هر تراکنش با درخت مرکل متعهد می‌شود و به یک هش منتهی می‌شود، هر بلوک در بلاک چین با استفاده از درخت مرکل به یک هش متعهد می‌شود. این به اثبات SPV بسیار فشرده تر اجازه می دهد. در حال حاضر، برای پیاده سازی SPV، کاربر باید یک کپی کامل از هر هدر بلوک را در زنجیره بلوک نگه دارد و هنگامی که یک تراکنش و مسیر درخت مرکل از آن به هدر بلوک ارائه می شود، می تواند از آن برای تأیید اینکه واقعاً به آن متعهد شده است استفاده کند. یک بلوک.

با اثبات هدر بلوک، کاربران حتی نیازی به داشتن یک کپی از هدرهای بلاک ندارند تا تأیید کنند که یک تراکنش به داخل بلاک چین متعهد است. آنها به سادگی یک مسیر مرکل را از هدر بلوک اضافه می کنند که تراکنش در هش ریشه درخت مرکل فعلی بلاک چین است و تضمین های امنیتی یکسانی با اعتبار اثبات هدر بلوک ZKP ارائه می دهد.

بررسی محتوای بلوک

اثبات دوم بر اعتبار واقعی محتویات بلوک متمرکز است، با این حال، مانند تابع فرض اعتبار بیت کوین Core، اعتبار داده های شاهد را ثابت نمی کند. این محدودیت اندازه تراکنش، قوانین تورم سکه و غیره را بررسی و تأیید می‌کند، اما دلیلی برای صحت امضاها، قفل‌های هش و سایر داده‌های شاهد ارائه نمی‌کند. با این حال، این اثبات Utreexo را به منظور ادغام مجموعه UTXO در هر ارتفاع بلوک در پروتکل کلی ZKP برای زنجیره ترکیب می کند.

اولین مدرک به سادگی به شما نشان می دهد که هدرهای بلوک معتبر هستند، اما چیزی در مورد عرضه سکه یا مجموعه UTXO نمی گوید. این اثبات دوم اجازه می‌دهد یک مجموعه UTXO به یک کاربر با ZKP تحویل داده شود که ثابت می‌کند همه هدرهای بلوک منتهی به مجموعه UTXO معتبر هستند، و همچنین شامل تعهد به هر مجموعه UTXO و همه تغییرات در آن است که ثابت می‌کند انتقال از یکی به بعدی نیز معتبر است. این امکان همگام‌سازی کامل تا ارتفاع پیش‌فرض بیت‌کوین Core را فراهم می‌آورد که فقط با UTXO تنظیم شده در آن ارتفاع بلوک و یک اثبات کوچک، همه با همان مدل اعتمادی که دانلود همه آن‌ها و تأیید مستقیم بلوک‌های کامل است.

تأیید هر قطعه از داده های شاهد

در نهایت، اثبات نهایی هم ZKP را برای هدرهای بلوک و هم در بالای ZKP برای فرض اعتبار ایجاد می کند تا اعتبار هر قطعه از داده های شاهد را در زنجیره تاریخی اثبات کند. پس از این مرحله، از نظر فنی، گرهی که از سیستم اثبات نهایی ZeroSync استفاده می‌کند، در واقع می‌تواند با یک اثبات واحد و یک مجموعه UTXO با یک مدل تأیید قوی‌تر از Bitcoin Core به طور پیش‌فرض بوت استرپ کند.

به طور معمول، Bitcoin Core از ارتفاع بلوک پیش‌فرض فرض معتبر استفاده می‌کند تا از اعتبارسنجی شاهد برای هر بلوکی قبل از آن عبور کند (اگرچه کاربر می‌تواند با assumevalid=0 لغو کند و برای هر بلوک شاهدها اعتبارسنجی کند)، اما یک گره ZeroSync برای هر بلوک یک اثبات صحت دارد. داده های شاهد

تنها مشکل این اثبات آخر این است که پیچیدگی محاسباتی برای ساخت واقعی آن بسیار بیشتر از دو مورد قبلی است. تأیید یک اثبات ساده و سریع است، فقط به ZKP و تأیید کننده نیاز دارد، اما ساخت آن در واقع مستلزم گرفتن داده های کامل و خام است که یک اثبات متعارف (در این مورد، کل بلاک چین تاریخی) را تشکیل می دهد و در واقع پردازش آن برای ساخت یک ZKP است. برای این. افزودن داده‌های شاهد به مدرک در حال حاضر بسیار گران است. برای دستیابی به این هدف نقشه راه، بهینه سازی زیادی مورد نیاز است. اما، بیایید بگوییم که انجام این کار غیرقابل حل است. این پروژه همچنان مقدار زیادی از ارزش را در اختیار کاربران قرار می‌دهد تا «همگام‌سازی صفر» را تا ارتفاع بلوک معتبر فرض کنند و سپس به طور معمول بقیه زنجیره را از آنجا تا نوک تأیید کنند.

کاهش هزینه های محاسباتی بیت کوین

اگر نقشه راه آن موفقیت آمیز باشد، این پروژه می تواند تأثیر زیادی بر کاهش هزینه های محاسباتی کاربران بیت کوین برای راه اندازی یک کلاینت بیت کوین با اعتبار کامل داشته باشد. با توجه به اینکه بلاک چین در حال حاضر تقریباً 500 گیگابایت حجم دارد، هزینه بسیار محدودی وجود دارد که از اجرای یک کلاینت اعتبارسنجی تعداد زیادی از کاربران جلوگیری می کند. برای دانلود آن باید پهنای باند در دسترس داشته باشید، و در بسیاری از نقاط جهان، پهنای باند هنوز بسیار گران است. شما همچنین به یک دستگاه قدرتمند برای پردازش این داده ها نیاز دارید و در بسیاری از نقاط جهان، مردم از نظر دستگاه های دیجیتالی که می توانند به اینترنت متصل شوند، چیزی جز یک گوشی هوشمند ندارند.

ZeroSync می تواند این هزینه را برای مجموعه UTXO به چند گیگابایت کاهش دهد و یک پروف ZKP آنقدر کوچک که می تواند روی یک فلاپی دیسک 1.44 مگابایتی قرار گیرد. و برای انجام آن نیازی به هیچ تغییر یا انحراف توافقی نیست.

اکنون، برای جمع‌بندی، می‌خواهم به نوعی نکته گستاخانه اشاره کنم: ZeroSync با استفاده از زبان قاهره توسعه یافته توسط Starkware ساخته شده است، یک زبان کامل تورینگ که می‌تواند برای ساختن سیستم‌های دانش صفر برای محاسبات دلخواه استفاده شود. Starkware شرکتی است که ZKP ها را برای اکوسیستم اتریوم توسعه می دهد، به طور خاص در حال توسعه مجموعه های دانش صفر به عنوان راه حل لایه دوم است. ساخت ZeroSync یک کلاینت همگام‌سازی تایید شده توسط ZKP برای بیت‌کوین ممکن است اولین باری باشد که یک توسعه مواد واقعی از یک آلت‌کوین در واقع یک پیشرفت ارزشمند ایجاد می‌کند که به اکوسیستم بیت‌کوین باز می‌گردد.

ZKP ها می توانند ابزار بسیار قدرتمندی برای بیت کوین باشند، حتی بدون اینکه آنها را در لایه اجماع قرار دهند، یا از آنها به عنوان راهی برای قفل کردن و خرج کردن بیت کوین استفاده کنند. امیدواریم ZeroSync بتواند به اهداف نقشه راه خود دست یابد و مشتری همگام سازی سریعی را که تیمش روی آن کار می کند تولید کند. پس از آن، برای استقرار ZKP ها در اکوسیستم بیت کوین علاوه بر راه اندازی یک گره، کارهای بیشتری می توان انجام داد.

این پست مهمان شینوبی است. نظرات بیان شده کاملاً متعلق به خود آنها است و لزوماً نظرات BTC Inc یا مجله Bitcoin را منعکس نمی کند.

لینک منبع : هوشمند نیوز

آموزش مجازی مدیریت عالی حرفه ای کسب و کار Post DBA + مدرک معتبر قابل ترجمه رسمی با مهر دادگستری و وزارت امور خارجه	آموزش مجازی مدیریت عالی و حرفه ای کسب و کار DBA + مدرک معتبر قابل ترجمه رسمی با مهر دادگستری و وزارت امور خارجه	آموزش مجازی مدیریت کسب و کار MBA + مدرک معتبر قابل ترجمه رسمی با مهر دادگستری و وزارت امور خارجه
مدیریت حرفه ای کافی شاپ	حقوقدان خبره	سرآشپز حرفه ای
آموزش مجازی تعمیرات موبایل	آموزش مجازی ICDL مهارت های رایانه کار درجه یک و دو	آموزش مجازی کارشناس معاملات املاک_ مشاور املاک