فيما يتعلق بإمكانيات النظام البيئي للبيتكوين، فإن الجوهر هو أن البيتكوين هي أكبر الأصول. يتم تحديد السقف البيئي للسلسلة العامة من خلال القيمة السوقية للسلسلة العامة. أسهل شيء يمكن فهمه هو أن حاملي BTC سيحتاجون دائمًا إلى قروض الرهن العقاري حتى لو كانت 10٪ من مبلغ الأموال، أي 120 مليار دولار أمريكي. وإذا كانت سلسلة عامة تبلغ قيمتها السوقية مليار دولار، فإن 50٪ من الأموال ستكون 500 مليون دولار أمريكي فقط، وهي فجوة سقفية. مثال آخر هو توليد العملات المستقرة من خلال الرهون العقارية، ويجب أن يكون حجم الأصول المرهونة كبيرًا، وستكون إمكانات مسار العملات المستقرة كبيرة.

من هذا المنظور، تبلغ القيمة السوقية للبيتكوين أربعة أضعاف قيمة الإيثريوم، ومن المؤكد أن إمكاناتها البيئية أعلى بكثير من إمكانات الإيثريوم. لكن الوضع الفعلي هو عكس ذلك تمامًا. إن النطاق العام لنظام Bitcoin البيئي أصبح الآن أقل بكثير من نظيره في Ethereum. السبب الأساسي هو أن أداء البيتكوين كسلسلة عامة منخفض للغاية وقابليتها للبرمجة ضعيفة للغاية، ولا تتمتع باكتمال تورينج. إذن الحل هو تقليد بنية Ethereum واستخدام الطبقة 2. تحتاج الطبقة الثانية إلى TPS وTPS، وتحتاج إلى قابلية البرمجة وقابلية البرمجة.

اعتماد نهج layer2 هو استراتيجية تتبعها أغلب بيئات BTC حاليًا، لكن توجد مشكلة عاجلة يلزم حلها وهي الأمان. إذا أراد حاملو بيتكوين إيداع أموالهم بثقة في layer2، فيجب ضمان أمان BTC. أولًا، يعد الأمان أمرًا بالغ الأهمية لأن لا أحد يريد أن يضيع السمسم ويضيع البلح (مجازًا: خسارة كبيرة بسبب خطأ). ثانيًا، فالسلسلة الخاصة بـ BTC تختلف عن الإيثيريوم، وبالتالي لا يمكن الاستفادة من تصميمات أمان الإيثيريوم.

إذًا، ظهر بطلنا إلى المسرح. يوفّر Babylon ضمانات أمان أصلية لـ BTC، وهي أساس طبقات BTC layer2 الأخرى.

منطق بنية Babylon

1. مختلف سلاسل PoS، بما في ذلك BT
   ● يتضمن ذلك BTC layer2، ويمكن أن يكون أيضًا سلاسل عامة أخرى. تتكون طبقة البيانات من سلاسل PoS المختلفة؛ حيث تريد هذه السلاسل الاستفادة من بيتكوين لتعزيز أمانها وهي على استعداد لدفع العوائد لقاء ذلك.
   ● بالإضافة إلى تنفيذ وظائف بروتوكول الإجماع العادية مثل توليد والتحقق من الكتل، يتحمل المدققون في سلسلة PoS أيضًا مسؤولية التوقيع على توقيعات الحتمية النهائية ضمن أداة الحتمية النهائية.

2. طبقة التحكم: سلسلة Babylon
   ● طبقة التحكم هي الجسر الذي يربط شبكة بيتكوين بسلاسل PoS، ويتم تنفيذه عبر سلسلة Cosmos-SDK باسم Babylon.
   ● تعمل سلسلة Babylon كخطة تحكم (control plane) وتؤدي الوظائف الرئيسية التالية:
   توفير خدمة الطابع الزمني لبيتكوين: تقوم سلسلة Babylon بتسجيل تجزئة كتل PoS ومجموعة المدققين على سلسلة بيتكوين، مما يضمن التوافق بين سلسلة PoS وشبكة بيتكوين، ويحقق فك ربط سريعًا وآمنًا.
   القيام بدور سوق المعاملات: تقوم سلسلة Babylon بمواءمة مرهني بيتكوين مع سلاسل PoS، بما يسهل المعاملات بينهما.
   متابعة معلومات الرهن والتحقق: تقوم سلسلة Babylon بتسجيل معلومات مثل تسجيل مفاتيح EOTS وتحديثها، لضمان أمان وشفافية عملية الرهن.
   تسجيل توقيعات الحتمية النهائية لسلسلة PoS: تقوم سلسلة Babylon بتخزين توقيعات الحتمية النهائية لسلسلة PoS لضمان أمان البروتوكول.

3. طبقة الأمان في الأساس: شبكة بيتكوين
   ● شبكة بيتكوين هي حجر الأساس لكل بنية المنظومة، وتوفر ضمان الأمان على مستوى الطبقة الأساسية.
   ● تؤكد ميزات أمان شبكة بيتكوين واللامركزية على أمان أصول بيتكوين المرهونة وتمنع السلوكيات الخبيثة.
   

في Babylon، يمكن للمستخدمين تحقيق رهن آمن دون الحاجة إلى تحويل بيتكوين من عنوانهم الخاص. وبهذا لا يحتاج حاملو بيتكوين إلى جسرها إلى سلسلة PoS. كما أنه لا يتطلب تغليف بيتكوين المرهون أو الإيداع (托管) وما شابه.

نظرًا لأن بيتكوين نفسها لا تدعم العقود الذكية المكتملة من حيث تورنغ، فإن بروتوكول Babylon يستخدم بشكل ذكي لغة البرمجة النصية (script) الموجودة في بيتكوين ونموذج UTXO لتنفيذ وظيفة عقود الرهن. صمّم البروتوكول أربع أنواع من المعاملات: معاملة الرهن، ومعاملة فكّ الرهن، ومعاملة التقويض، ومعاملة فكّ الرهن. تقيد هذه المعاملات مسارات تحويل بيتكوين عبر منطق نصّي محدد، مما يحقق وظائف شبيهة بالعقود الذكية.

1. معاملة الرهن (Staking Transaction):

• تُعد معاملة الرهن (Staking Transaction) الخطوة الأولى التي يشارك بها المستخدمون في رهن بيتكوين. فهي تقفل بيتكوين المستخدم داخل UTXO خاص، لا يمكن فك قفله إلا بطريقتين: إما عبر معاملة فكّ الرهن التي يبدأها المستخدم بعد استيفاء شروط فكّ الرهن، أو عبر معاملة التقويض/السلْشينغ التي تبدأ عند حدوث سلوك انتهاكي أمني.

• بهذه الطريقة، تُقدّم معاملة الرهن بيتكوين المستخدم إلى سلسلة PoS كضمان هامش يتيح له المشاركة في التحقق والحفاظ على أمن الشبكة.

2. معاملة فكّ الرهن (Unbonding Transaction):

• عندما يرغب المستخدم في الخروج من رهن بيتكوين، يمكنه بدء معاملة فكّ الرهن.

• تتطلب معاملة فكّ الرهن استيفاء شروط معينة، مثل انقضاء فترة قفل، لمنع المستخدمين من الدخول والخروج بشكل متكرر من الرهن مما يؤثر على استقرار الشبكة.

3. معاملة التقويض/الاقتطاع (Slashing Transaction):

• عندما يقوم المستخدم بسلوك خبيث على سلسلة PoS، مثل التوقيع المزدوج أو محاولة تخريب توافق الشبكة (network consensus)، سيتم تشغيل معاملة التقويض.

• ستقوم معاملة التقويض بإرسال بيتكوين المرهون الخاص بالمستخدم إلى عنوان غير قابل للصرف (غير قابل للإنفاق)، أي إتلاف هذه البيتكوينات، كعقوبة على السلوك الخبيث.

• يضمن بروتوكول Babylon، من خلال عبارات قابلة للمساءلة وأداة الحتمية النهائية، أنه عند وقوع مخالفة أمنية، سيتم كشف المفتاح الخاص للمخالف تلقائيًا وتفعيل معاملة التقويض.

4. معاملة فكّ الرهن (Unstaking Transaction):

• تُستخدم معاملة فكّ الرهن لتحرير بيتكوين المستخدم من حالة القفل بعد انتهاء مدة القفل النسبي في معاملة فكّ الرهن (unbonding).

• يضمن هذا الإجراء أن يتمكن المستخدم من استعادة بيتكوين الخاص به في الوقت المناسب عند الخروج بشكل طبيعي من الرهن، وفي الوقت نفسه يمنع المستخدمين الخبثاء من شن هجمات أثناء عملية فكّ الرهن.

آلية العقاب

بالنسبة لأنواع المعاملات الأربع المذكورة أعلاه، يلزم توفير آليات لمنع سلوك الخبث. تُنفذ آلية Slash في Babylon عبر استخدام تقنيات تشفيرية متقدمة، وابتكارات في بروتوكولات الإجماع، وتحسين لغة سكربت بيتكوين (Bitcoin script).

1. عبارات قابلة للمساءلة (可问责断言)

عبارة قابلة للمساءلة هي تقنية تشفيرية، تتمحور فكرتها الأساسية حول استخدام توقيع لمرة واحدة قابل للاستخراج (EOTS) لضمان أن مفتاح الخصم (مفتاحه الخاص) سيتم كشفه في ظروف محددة. في بروتوكول Babylon، عندما يقوم المدقق بسلوك خبيث مثل التوقيع المزدوج (double signing)، يقوم البروتوكول تلقائيًا باستخراج مفتاحه الخاص ونشره، بحيث يمكن لأي شخص استخدام المفتاح الخاص لتنفيذ معاملة التقويض/السلشينغ (slashing) ومعاقبة الجاني.

نظرًا لأن المرتهنين عندما يقومون برهن UXTO يستخدمون توقيعًا مشتركًا. إذا أراد Ta ارتكاب سلوك خبيث وقام بإجراء توقيع تحويل قبل انتهاء الرهن، فسيؤدي ذلك إلى تشغيل عبارة قابلة للمساءلة وسيتم كشف المفتاح الخاص.

2. أداة الحتمية النهائية

تُعد أداة الحتمية النهائية (finality tool) طبقة آلية إضافية تُضاف فوق بروتوكول إجماع PoS الحالي بهدف تعزيز الأمان. يستخدم بروتوكول Babylon أداة حتمية EOTS؛ إذ يطلب من المدقّقين إجراء توقيع إضافي باستخدام EOTS بعد أن يتم تحديد كتلة بالكامل (نهائيتها).

دور هذا التوقيع الإضافي هو تحويل جميع السلوكيات المخالِفة للأمان إلى عبارات قابلة للمساءلة (可问责断言) لنفس ارتفاع الكتلة، مما يتيح لآلية عبارات قابلة للمساءلة أن تعمل بفعالية.

يُعد أحد الجوانب الرئيسية في Babylon هو بروتوكول طابع BTC الزمني. يقوم بتحويل طوابع زمنية لأحداث سلاسل بلوك أخرى إلى بيتكوين، بحيث يمكن لتلك الأحداث أن تستفيد من طابع بيتكوين الزمني كما لو كانت معاملات بيتكوين. وهذا يستفيد فعليًا من بيتكوين كخادم طابع زمني من ناحية الأمان. يحقق بروتوكول طابع BTC الزمني فكّ رهن سريع، و”ثقة قابلة للتركيب” (composability في الثقة)، وتقليل تكلفة الأمان، بهدف تعظيم سيولة حاملي البيتكوين. صُمم البروتوكول كإضافات وحدات قابلة للتركيب (modular plugins)، ويمكن تطبيقه فوق خوارزميات إجماع PoS مختلفة، ويوفر أساسًا يمكن البناء عليه لإعادة ضبط البروتوكول.

خدمة الطابع الزمني لبيتكوين

بروتوكول الطابع الزمني لبيتكوين هو تقنية لإثبات الوقت، تتيح إرسال أي بيانات إلى Babylon لإنشاء طابع زمني لبيتكوين، ولشبكات POS لتوليد طابع زمني، وبالتالي تعزيز الاكتمال والأمان، مثل مقاومة هجمات التراكم البعيد

يُعد هجوم التراكم/طويل الأمد (long-range attack) مشكلة مزعجة نسبيًا لسلاسل PoS. يحتاج عقد التحقق في سلسلة PoS إلى توكنات مرهونة كعقوبة عند ارتكاب سلوك خبيث. لكن عندما يقوم عقد بإخراج (سحب) الرصيد/التوكنات، لا يعود من الممكن فرض قيود على أفعالهم. وبما أن تكلفة بناء سلسلة PoS منخفضة، يمكن لعدة مدققين بناء سلسلة مزورة. يشير هجوم التراكم البعيد إلى إنشاء سلسلة أطول من السلسلة الرئيسية الأصلية بدءًا من كتلة التكوين (genesis)، ثم تعديل كامل سجل المعاملات لاستبدال السلسلة الرئيسية الأصلية. على سبيل المثال، قد يمتلك المدققون الخبثاء في السلسلة المزوّرة نفس التوكنات التي اختاروها.

عند إضافة عقدة جديدة أو عندما تكون عقدة غير متصلة لفترة طويلة، أثناء مزامنة بيانات الكتل الجديدة لا يكون من السهل عليها معرفة أي سلسلة هي السلسلة الرئيسية الفعلية؛ وقد يحدث سيناريو حيث تنضم إلى سلسلة مزوّرة، بينما يتم العبث بالسلسلة الرئيسية الحقيقية.

لمنع هجمات التراكم/طويل الأمد، تتطلب العديد من سلاسل PoS من العملاء والمدققين الجدد الانضمام تحديد نقاط التحقق الموجودة في السلسلة المعيارية. قد يحتاج نظراء موثوقون إلى أيام أو أسابيع للتوصل إلى توافق حول نقاط التحقق. ويرجع ذلك إلى أنه على سلسلة البلوك تشين، لا يوجد طرف ثقة مركزي، وبالتالي فإن المدققين جميعهم لديهم نفس مستوى الثقة. إذا نشأ خلاف بسبب ظهور سلسلة مزورة، يحتاج المدققون إلى وقت كافٍ للتواصل والتأكيد.

ولهذا السبب تعتمد POS على فترة رهن/فك رهن طويلة جدًا.

بما أن BTC هي سلسلة PoW، يتم اعتماد قاعدة أن السلسلة الأُطول هي السلسلة الرئيسية. ولكي تتم مهاجمة BTC، يلزم تجميع 51% من إجمالي قدرة التعدين في الشبكة. التكلفة هائلة للغاية، ويمكن اعتباره بشكل شبه مؤكد أنه غير ممكن؛ لذلك يمكن اعتبار BTC أكثر سلسلة عامة أمانًا.

1. خدمة الطابع الزمني لبيتكوين هي خدمة يمكنها أخذ قيمة تجزئة (hash) كتلة PoS وقائمة المدقّقين التي صوّتت لهذه الكتلة، ثم تعبئتها وتقديمها كمعاملة إلى سلسلة بيتكوين. تُسجل هذه معلومات المعاملات داخل كتل بيتكوين، وبذلك يتم “ربط/تحبيس” معلومات كتلة PoS بسلسلة بيتكوين.

نظرًا لأن نقاط التحقق على كتل PoS يتم إرسالها إلى شبكة بيتكوين الرئيسية، فإن مدققي PoS يحتاجون فقط إلى مزامنة نقاط التحقق وفقًا لما هو موجود على شبكة BTC الرئيسية. وعندما يتم تسجيل الطابع الزمني لطلب سحب المدقق على بيتكوين، يجب على السلسلة المزوّرة توليد طابع BTC زمني أقدم حتى يقتنع باقي المدققين بأنهم لم يقوموا بالسحب. لكن هذا السلوك يعادل مهاجمة BTC.

لذلك، يمكن لسلسلة PoS التي تستخدم طابع BTC الزمني تحقيق فك رهن سريع، وغالبًا ما تحتاج فقط إلى انتظار يوم واحد أو حتى بضع ساعات.

تُعد خدمة الطابع الزمني لبيتكوين تقنية تستخدم أمان شبكة بيتكوين لتعزيز أمان سلسلة PoS ولإتاحة فكّ سريع للرهن. وبسبب عدم كفاية المساحة داخل كتل بيتكوين، لا يمكن إجراء فحوصات مباشرة على كتل PoS على بيتكوين. يعمل Babylon كـ”سلسلة PoS تجميعية” مستقلة تجمع نقاط التحقق (checkpoints) التي ترسلها سلاسل PoS، ثم تمثلها عند نشرها على بيتكوين. إضافةً إلى ذلك، صُممت خدمة الطابع الزمني لبيتكوين في Babylon بتصميم وحدات (modular)، مما يجعل التكامل أسهل.

باختصار، يدمج بروتوكول Babylon أمان بيتكوين مع حلول Layer 2، لتقديم طريقة مبتكرة لتعزيز قابلية التوسع والأمان في نظام BTC البيئي. وعلى الرغم من أن بيتكوين تواجه تحديات في الأداء وقابلية البرمجة، فإن التصميم المعماري لـ Babylon يعالج هذه المشكلات بشكل فعّال، ما يمكّن حاملي بيتكوين من المشاركة في الرهن بأمان دون نقل الأصول. لا يؤدي ذلك فقط إلى تعزيز الإمكانات البيئية لبيتكوين، بل يوفر أيضًا ضمانات أمنية مهمة لعمليات السلاسل العامة المستقبلية ومشاريع DeFi. ومع تطور هذا البروتوكول، نتوقع رؤية اتساع وتنوع أكبر في نظام بيتكوين البيئي.

مرجع المقال:

https://www.theblockbeats.info/news/48455

https://www.chaincatcher.com/article/2079486