راهکار جدید برای محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین: ColliderVM چیست؟
بیت کوین، به عنوان اولین و محبوب‌ترین ارز دیجیتال، همواره مورد توجه توسعه‌دهندگان و محققان بوده است. با این حال، محدودیت‌های موجود در اسکریپت بیت کوین، امکان پیاده‌سازی قراردادهای هوشمند پیچیده را با چالش‌هایی مواجه کرده است. اخیراً، محققان StarkWare و موسسه علوم وایزمن، راهکاری جدید به نام ColliderVM ارائه داده‌اند که ادعا می‌کنند می‌تواند این محدودیت‌ها را تا حد زیادی برطرف کند. این راهکار، با استفاده از استدلال‌های دانش شفاف مقیاس‌پذیر (STARKs)، امکان اجرای محاسبات پیچیده خارج از زنجیره را فراهم می‌کند و نیاز به تغییرات در سطح اجماع شبکه را از بین می‌برد.
ColliderVM با هدف رفع محدودیت‌هایی مانند حداکثر تعداد دستورات (OPCodes) و عناصر پشته در هر اسکریپت بیت کوین، و همچنین ماهیت بدون حالت (Stateless) اسکریپت‌ها طراحی شده است. این راهکار، با استفاده از یک تنظیم تعهد مبتنی بر برخورد هش (Hash Collision Commitment Scheme)، امکان انجام محاسبات پیچیده را با مصرف منابع محاسباتی کمتر فراهم می‌کند. در مقایسه با راهکارهای قبلی مانند BitVM، که نیاز به اثبات تقلب داشتند و مستلزم پیش پرداخت سرمایه توسط اپراتورها بودند، ColliderVM از نظر محاسباتی کارآمدتر است و تعداد عملیات هش مورد نیاز را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
این راهکار جدید، می‌تواند امکان ایجاد سایدچین‌های بدون اعتماد مبتنی بر بیت کوین را فراهم کند، که به کاربران امکان می‌دهد از ویژگی‌های پیشرفته‌تری مانند قراردادهای هوشمند پیچیده و برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) بر روی بلاک چین بیت کوین بهره‌مند شوند. با این حال، لازم به ذکر است که حتی با استفاده از ColliderVM، همچنان نیاز به اعتماد به حداقل زیرمجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان شبکه وجود دارد تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل شود. در ادامه، به بررسی جزئیات بیشتر این راهکار جدید و مزایا و معایب آن خواهیم پرداخت.
ColliderVM: راه حلی برای محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین
محدودیت‌های موجود در اسکریپت بیت کوین، همواره یکی از چالش‌های اصلی توسعه‌دهندگان بوده است. هر بلوک بیت کوین می‌تواند حاوی حداکثر ۴ میلیون OPCodes (دستور) در تمام تراکنش‌ها باشد و یک اسکریپت بیت کوین واحد می‌تواند حاوی حداکثر ۱۰۰۰ عنصر پشته (ورودی داده) باشد. علاوه بر این، اجرای بدون حالت به این معنی است که هر اسکریپت بدون حافظه از حالت قبلی یا محاسبات میانی از تراکنش‌های قبلی اجرا می‌شود، که محاسبات پیچیده را غیرعملی می‌کند.
هدف ColliderVM
ColliderVM پروتکلی است که برای فعال کردن محاسبات حالت‌دار بر روی بیت کوین طراحی شده است و امکان اجرای ایمن فرآیندهای چند مرحله‌ای را در چندین تراکنش فراهم می‌کند. این سیستم جدید همچنین ممکن است از نظر محاسباتی بسیار کارآمدتر باشد. به طور سنتی، خروجی اسکریپت بیت کوین برای سایر اسکریپت‌ها قابل دسترسی نیست، که محاسبات پیچیده را تقریباً غیرممکن می‌کند. محققان استدلال می‌کنند که ColliderVM می‌تواند امکان استفاده از استدلال‌های دانش شفاف مقیاس‌پذیر (STARKs) را بر روی بیت کوین بدون نیاز به تغییرات در سطح اجماع در شبکه فراهم کند.
مقایسه با BitVM
پیاده‌سازی BitVM از یک مقاله ۲۰۲۳ توسط رابین لینوس از شرکت تحقیقاتی بیت کوین ZeroSync امکان قراردادهای هوشمند پیچیده را بر روی بیت کوین فراهم کرد، اما نیاز به اثبات تقلب داشت. اثبات‌های تقلب، اثبات‌های رمزنگاری هستند که ثابت می‌کنند یک تراکنش یا محاسبه خاص به طور نادرست انجام شده است، که احتمالاً اقدامات اصلاحی را تحریک می‌کند. پیاده‌سازی اثبات تقلب معمولاً مستلزم این است که اپراتورها سرمایه را برای اقدامات اصلاحی احتمالی پیش بپردازند. در BitVM، اپراتورها پیش پرداختی را برای پوشش تراکنش‌های بالقوه متقلبانه انجام می‌دهند و پس از بسته شدن پنجره اثبات تقلب، سرمایه را بازیابی می‌کنند.
عملکرد ColliderVM
ColliderVM از مقاله ColliderScript نوامبر ۲۰۲۴ توسط محققان StarkWare، شرکت خدمات وب Cloudflare و توسعه‌دهنده سایدچین بیت کوین Blockstream استفاده می‌کند. این سیستم متکی به یک تنظیم تعهد مبتنی بر برخورد هش است که چالشی را برای تولید ورودی ایجاد می‌کند که هنگام اجرا از طریق یک تابع هش، خروجی با ویژگی‌های از پیش تعیین شده تولید می‌کند.
توضیح برخورد هش
هش یک تابع ریاضی غیرقابل برگشت است که می‌تواند بر روی داده‌های دلخواه اجرا شود و یک رشته الفبایی عددی با طول ثابت تولید کند. غیرقابل برگشت به این معنی است که اجرای محاسبات به صورت معکوس برای به دست آوردن داده‌های اصلی از یک هش غیرممکن است. این منجر به نوعی شناسه داده می‌شود که داده‌ها را به صورت بیتی شناسایی می‌کند، بدون اینکه حاوی هیچ داده اساسی باشد.
کاهش عملیات هش
این سیستم – که تا حدودی شبیه استخراج بیت کوین (BTC) است – در مقایسه با BitVM به عملیات هش بسیار کمتری نیاز دارد، که هم اندازه اسکریپت و هم زمان پردازش را کاهش می‌دهد. محققان ColliderVM ادعا می‌کنند که تعداد این عملیات را حتی بیشتر، حداقل به میزان ۱۰۰۰۰ برابر کاهش داده‌اند.
پیاده‌سازی سایدچین بیت کوین مبتنی بر STARKs
محققان ظاهراً پیشنهاد می‌کنند که این پیاده‌سازی تقریباً یک سایدچین بیت کوین مبتنی بر STARKs را عملی می‌کند. در این مقاله آمده است: «ما تخمین می‌زنیم که طول اسکریپت بیت کوین برای تأیید اثبات STARK تقریباً عملی می‌شود و به آن اجازه می‌دهد تا در کنار سایر سیستم‌های اثبات مبتنی بر جفت‌سازی که امروزه در برنامه‌ها رایج هستند، استفاده شود.»
اثبات‌های ZK و STARKs
STARKs یک سیستم اثبات ZK است که به دلیل مقیاس‌پذیری و ماهیت بدون اعتماد خود (بدون نیاز به تنظیمات مورد اعتماد) شناخته شده است. اثبات‌های ZK یک سیستم رمزنگاری هستند که به کاربران اجازه می‌دهند یک ویژگی خاص از یک قطعه داده را بدون افشای داده‌های زیربنایی ثابت کنند. بسیاری از سیستم‌های اثبات ZK اولیه نیاز به یک تنظیم امن یک‌باره داشتند که متکی به داده‌های «زباله سمی» بود. اگر یک طرف زباله‌های سمی را نگه می‌داشت، به آنها اجازه می‌داد امضاها را جعل کنند و اثبات‌های متقلبانه ایجاد کنند. STARKs به چنین تنظیمی متکی نیستند و آنها را بدون اعتماد می‌سازند.
کارآمدتر شدن اسکریپت‌های تأیید
پیاده‌سازی سنتی تأییدکننده‌های STARK به اسکریپت‌هایی نیاز دارد که از محدودیت‌های بیت کوین فراتر می‌روند. اکنون، محققان پشت ColliderVM استدلال می‌کنند که سیستم کارآمدتر آنها باعث می‌شود یک اسکریپت تأیید روی زنجیره برای اثبات‌های STARK «تقریباً عملی» شود.
سایدچین‌های بدون اعتماد مبتنی بر بیت کوین؟
بیت کوین به طور گسترده به عنوان امن‌ترین و قابل اعتمادترین بلاک چین در نظر گرفته می‌شود، اما منتقدان آن مسائلی را در مورد مجموعه ویژگی‌های آن مطرح می‌کنند که در مقایسه با بسیاری از آلت‌کوین‌ها به طور قابل توجهی محدودتر است. سایدچین‌هایی مانند Liquid Blockstream وجود دارند، اما بدون اعتماد نیستند.
نیاز به اعتماد حداقلی
با این حال، حتی ۱۰ سال بعد، سیستمی مبتنی بر ColliderVM به جای بدون اعتماد، به حداقل اعتماد نیاز دارد. این به این دلیل است که کاربران همچنان باید اعتماد کنند که حداقل زیرمجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان شبکه به طور صادقانه عمل می‌کنند تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل شود.
نتیجه‌گیری
ColliderVM یک راهکار نوآورانه است که می‌تواند محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین را تا حد زیادی برطرف کند و امکان پیاده‌سازی قراردادهای هوشمند پیچیده و برنامه‌های غیرمتمرکز را بر روی بلاک چین بیت کوین فراهم کند. این راهکار، با استفاده از استدلال‌های دانش شفاف مقیاس‌پذیر (STARKs) و یک تنظیم تعهد مبتنی بر برخورد هش (Hash Collision Commitment Scheme)، امکان انجام محاسبات پیچیده را با مصرف منابع محاسباتی کمتر فراهم می‌کند. با این حال، لازم به ذکر است که حتی با استفاده از ColliderVM، همچنان نیاز به اعتماد به حداقل زیرمجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان شبکه وجود دارد تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل شود.
- Topic: راهکار جدید برای محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین
- Subheadings: ColliderVM: راه حلی برای محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین, عملکرد ColliderVM, پیاده‌سازی سایدچین بیت کوین مبتنی بر STARKs, سایدچین‌های بدون اعتماد مبتنی بر بیت کوین؟
- Main Keyword: ColliderVM
- Selected Keywords: محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین, محاسبات حالت‌دار, استدلال‌های دانش شفاف مقیاس‌پذیر (STARKs), برخورد هش, BitVM, اثبات تقلب, سایدچین, STARKs, اثبات ZK
- Meta Description: ColliderVM، راهکاری جدید برای رفع محدودیت‌های اسکریپت بیت کوین با استفاده از STARKs و برخورد هش. امکان ایجاد سایدچین‌های بدون اعتماد و قراردادهای هوشمند پیچیده.