المنصات والأدوات

الفضاء والزمن: إثبات SQL

تعد Space & Time واحدة من أكثر تطبيقات المعالج المساعد للمعرفة بلا كشف وضوحًا. وهي تركز على تمكين الاستعلامات القابلة للبرهنة عبر مجموعات البيانات الكبيرة من خلال نظام Proof‑of‑SQL الخاص بها. الفكرة الأساسية هي السماح للمطورين بتشغيل استعلامات SQL على بيانات البلوكشين المفهرسة أو مصادر البيانات الخارجية وتلقي إثبات المعرفة بلا كشف الذي مفاده أن نتيجة الاستعلام صحيحة. يمكن بعد ذلك إرسال هذا الإثبات إلى بلوكشين، حيث يتحقق عقد مدقق خفيف من صحته.

تفصل بنية Space & Time بين تخزين البيانات وتنفيذ الاستعلامات وإنشاء الإثباتات. يتم تخزين بيانات البلوكشين المفهرسة خارج السلسلة في قاعدة بيانات عالية الأداء. يتم تنفيذ الاستعلامات باستخدام SQL القياسي، مما يجعل النظام متاحًا للمطورين المطلعين على قواعد البيانات العلائقية بدلاً من التشفير المتخصص. يتم تحويل نتائج هذه الاستعلامات إلى دوائر حوسبية تغذي نظام إثبات المعرفة بلا كشف، مما يضمن عدم التلاعب بالبيانات المرتجعة.

هذا النهج له جاذبية قوية للتطبيقات التي تتطلب تحليلات لا تحتاج إلى ثقة. على سبيل المثال، يمكن لبروتوكولات التمويل اللامركزية إثبات مقاييس مثل القيمة الإجمالية المقفلة أو أرصدة المستخدمين أو تحركات الأسعار التاريخية دون إجبار كل عقدة في السلسلة على إعادة حوسبة البيانات. كما وضعت Space & Time نفسها كجسر بين أنظمة بيانات المؤسسات والبلوكشين، حيث توفر مسارات سهلة الامتثال للمؤسسات المالية التي تستكشف الحوسبة القابلة للتحقق.

RISC Zero zkVM

RISC Zero هي مشارك رائد آخر في تطوير تقنية المعالج المساعد لإثبات المعرفة بلا كشف. zkVM هي آلة افتراضية لإثبات المعرفة بلا كشف للأغراض العامة تحاكي مجموعة تعليمات RISC-V. تتيح هذه الآلة للمطورين كتابة برامج بلغة Rust أو ++C وتجميعها لتشغيلها داخل zkVM، مما ينتج إثباتات المعرفة بلا كشف للحوسبة العشوائية.

تكمن أهمية هذا النهج في عموميته. على عكس الحلول الخاصة بالمجال والمصممة خصيصًا لـ SQL أو المهام المتخصصة الأخرى، يمكن لـ RISC Zero إثبات الحوسبات عبر مجموعة متنوعة من حالات الاستخدام، من خوارزميات التشفير إلى منطق الألعاب. قدم الإصدار 2.0 الأخير من RISC Zero zkVM تحسينات كبيرة في الأداء، بما في ذلك خفض تكاليف الإثبات بمقدار خمسة أضعاف ودعم مساحات ذاكرة أكبر، مما يتيح تطبيقات كانت غير عملية في السابق.

تقدم RISC Zero أيضًا Bonsai، وهي خدمة إثبات قائمة على السحابة تعمل على تجريد تعقيدات إدارة الأجهزة. يمكن للمطورين تفريغ عملية إنشاء البرهان إلى Bonsai مع الحفاظ على سلامة التشفير، وهو أمر مهم بشكل خاص للمشاريع ذات الموارد المحدودة. يعكس هذا النهج الهجين، حيث يكون نظام الإثبات مفتوح المصدر ولكن يتم توفير بنية تحتية اختيارية للإثبات كخدمة، التنازلات العملية التي تواجهها العديد من الفرق عند اعتماد تقنيات ZK.

معالج ZK Coprocessor من Lagrange

تقدم Lagrange معالجًا مساعدًا يركز على إثباتات البيانات عبر السلاسل. وهو يسمح للعقود الذكية على بلوكشين واحد بالتحقق من البيانات الواردة من سلسلة أخرى دون الاعتماد على آليات الربط التقليدية. يعمل النظام عن طريق إنشاء إثباتات المعرفة بلا كشف بأن حالة أو معاملة معينة قد حدثت على سلسلة المصدر وتقديم هذا الإثبات إلى سلسلة الوجهة للتحقق.

هذا النموذج للتحقق عبر السلاسل له آثار على قابلية التشغيل البيني. بدلاً من الوثوق بجسور متعددة التوقيعات أو مُرحلات مركزية، يمكن للمطورين استخدام إثباتات التشفير لتأكيد سلامة البيانات عبر النظم البيئية. على سبيل المثال، يمكن لبروتوكول DeFi على Ethereum استخدام Lagrange للتحقق من أرصدة الضمانات على Solana دون الاعتماد على وسيط موثوق. هذا يقلل من المساحات المعرضة للهجمات ويمكّن أنماط جديدة للتركيب بين سلاسل البلوكشين كانت منفصلة في السابق.

من خلال التركيز على مزامنة الحالة القابلة للتحقق، يعالج Lagrange أحد التحديات الأكثر استمرارًا في بنية السلاسل المتعددة. يوضح تصميمه أن معالجات مساعدة إثبات المعرفة بلا كشف (ZK Coprocessors) يمكن أن تعمل ليس فقط كمسرعات حسابية، ولكن أيضًا كطبقات لتقليل الثقة للاتصال عبر الشبكات.

حلول ناشئة أخرى

بالإضافة إلى هذه المشاريع الرائدة، هناك العديد من الجهود التجريبية التي تستكشف نُهجًا بديلة للمعالجة المساعدة لإثبات المعرفة بلا كشف. على سبيل المثال، تعمل ORA على برمجة zkWASM، الذي يطبق إثباتات المعرفة بلا كشف على بيئة تشغيل WebAssembly. وهذا يسمح للمطورين بتجميع برامج من لغات متعددة إلى WASM وتشغيلها في بيئة قابلة للتحقق، مما يوسع نطاق التطبيقات المحتملة.

كما بدأت لفائف خاصة بالتطبيقات في دمج وحدات تشبه المعالجات المساعدة للتعامل مع المهام الخاصة بالمجال. في الألعاب اللامركزية، على سبيل المثال، تستخدم بعض المشاريع zkVMs مخصصة لإثبات عدالة منطق الألعاب خارج السلسلة. وفي تطبيقات سلاسل التوريد، يمكن لمعالجات مساعدة إثبات المعرفة بلا كشف (ZK Coprocessors) التحقق من البيانات الخاصة بالشحنات أو المخزون مع عرض الأدلة الضرورية فقط على السلاسل العامة.

تعكس هذه المنصات الناشئة الابتكار السريع الذي يحدث عند تقاطع علم التشفيرالمعرفة بلا كشف وتصميم البلوكشين التركيبي. وعلى الرغم من أنها لم يتم جعلها معيارية بعد، إلا أنها تسلط الضوء على تنوع الأساليب التي يمكن للمطورين توقعها في السنوات القادمة.

تسريع الأجهزة

تتطلب المعالجات المساعدة ذات المعرفة بلا كشف عمليات حسابية مكثفة، وأصبح تسريع الأجهزة مجالًا رئيسيًا للبحث. تعمل شركات مثل Cysic وPolyhedra على تطوير رقائق متخصصة وتطبيقات FPGA مصممة لتسريع إنشاء الإثباتات بمقدار عدة مرات. تعمل هذه المسرعات على تحسين العمليات مثل الضرب متعدد القياس وتقييم كثيرات الحدود، والتي تمثل اختناقات في سير عمل معظم بروتوكولات المعرفة بلا كشف.

يمكن أن يؤدي توفر الأجهزة المخصصة إلى تغيير اقتصاديات الحوسبة القابلة للتحقق. مع انخفاض زمن الاستجابة واستهلاك الطاقة، أصبحت التطبيقات في الوقت الفعلي مثل الألعاب والتداول عالي التردد أو الاستدلال بالذكاء الاصطناعي الذي يحافظ على الخصوصية أمراً ممكناً. مع تزايد عدد المنصات التي تدمج الإثبات بمساعدة الأجهزة، من المرجح أن تنتقل المعالجات المساعدة للمعرفة بلا كشف من مرحلة النشر التجريبي إلى أنظمة الإنتاج القادرة على دعم تطبيقات السوق الشامل.