تجربة جديدة لتشفير أصول تبادل: إثبات احتياطي شجرة ميركل

مؤخراً، مع الانهيار المفاجئ لأحد تبادل العملات المشفرة المعروف، تعرضت صناعة التشفير بأكملها لصدمة كبيرة. من أجل إعادة بناء الثقة في السوق، أعلنت العديد من التبادلات المركزية أنها ستنشر أو قد نشرت بالفعل إثبات احتياطي شجرة ميركل الخاصة بها. تهدف هذه الخطوة إلى جعل وضع احتياطي أصول التبادل غير الشفاف واضحًا من خلال وسائل تقنية، لإثبات أن أموال المستخدمين لم تُستخدم أو تُنقل.

شجرة ميركل لإثبات الاحتياطي ليست شيئاً جديداً، في الواقع تم اقتراح وتطبيق هذه التقنية قبل عدة سنوات. إذن، ما هو "إثبات ميركل" بالضبط؟ كيف يثبت أن التبادل لم يستغل أصول المستخدمين؟ وهل يمكن ضمان حفظ الأصول بأمان؟

شجرة ميركل هي نوع من الهياكل البيانية التي تستخدمها العملات الرقمية مثل البيتكوين والإيثيريوم، وهي تقنية تشفيرية يمكنها ضغط البيانات. من خلال شجرة ميركل، يمكن دمج بيانات متعددة في واحدة، وتخزين نتيجة تجميع البيانات الكبيرة. في الوقت نفسه، يمكنها أيضًا إثبات أن بيانات معينة مدرجة في نتيجة التجميع باستخدام طرق تشفيرية. والأهم من ذلك، من خلال التحقق من سلامة بيانات جذر شجرة ميركل، يمكن إثبات سلامة جميع البيانات المكونة لهذه الشجرة.

تتكون عقد الأوراق لشجرة ميركل من قيم التجزئة لكل بيانات في مجموعة البيانات. على وجه التحديد، يتم دمج قيم التجزئة المجاورة معًا ثم إعادة تجزئتها، مما ينتج عنه قيمة التجزئة للطابق السابق. تُعرف قيمة التجزئة في أعلى مستوى باسم جذر شجرة ميركل أو قيمة التجزئة الجذرية. تحتوي هذه القيمة الجذرية على ميزات التجزئة لجميع البيانات، مما يعني أن أي تعديل على البيانات في أي عقدة سيؤدي إلى قيم مختلفة تمامًا، مما يضمن أن قيم التجزئة المسجلة في شجرة ميركل لا يمكن تعديلها.

افترض أن معلومات حساب المستخدم ورصيده يتم تسجيلها كبيانات A في شجرة ميركل، ويمكن التحقق مما إذا كانت A قد تم تسجيلها بالفعل من خلال البيانات التالية:

1. بيانات A (معلومات الحساب والرصيد)
2. قيمة هاش B
3. قيمة هاش CD
4. قيمة التجزئة الجذرية

عملية التحقق هي كما يلي: أولاً، احسب تجزئة البيانات A، ثم احسب تجزئة AB مع تجزئة B، وأخيرًا استخدم تجزئة AB وتجزئة CD لحساب التجزئة الجذرية. قارن التجزئة الجذرية المحسوبة بالتجزئة الجذرية المعطاة، إذا كانت متساوية، فهذا يثبت أن A قد تم تسجيلها بالفعل في شجرة ميركل.

إذا كانت تبادل المركزية تسجل جميع أصول المستخدمين في شجرة ميركل وتثبت أنها حقيقية، فيمكن للتبادل إثبات "تم تسجيل بيانات أصولك في شجرة ميركل، وهي موجودة بالفعل" لكل مستخدم دون الكشف عن معلومات المستخدمين الآخرين.

إن نظام الإثبات هذا يعتمد على شجرة ميركل (الردع الديناميكي) و التدقيق (المسؤوليات المهنية من الطرف الثالث). مبدأ الردع الديناميكي هو أنه يمكن لأي مستخدم أن يكون نقطة كشف، وإذا اكتشف أنه ليس موجودًا على شجرة ميركل، يمكنه فضح أن الجذر المقدم من التبادل مزيف. هذان الجانبان لا يمكن الاستغناء عنهما، الاعتماد فقط على أساليب التشفير لا يمكن أن يحل جميع المشكلات، فالعمليات الفعلية أكثر تعقيدًا من النظرية.

بالمقارنة مع طريقة المراقبة التي كانت تعتمد فقط على التدقيق سابقاً، فإن إضافة شجرة ميركل تمنح المستخدمين فعليًا بعض سلطات الإشراف، مما يجعل احتياطي الأصول في التبادل تحت مراقبة لامركزية إلى حد ما، وهذا بلا شك تقدم كبير، وهو شيء جيد للسوق الذي يعاني حاليًا من نقص حاد في الثقة.

ومع ذلك، هل يمكن أن يضمن استخدام شجرة ميركل لإثبات الاحتياطي أمان أصول المستخدمين بالكامل؟ على الرغم من أننا يمكننا من خلال إثبات ميركل التحقق من أن أصولنا مسجلة في هاش غير قابل للتغيير، إلا أن ذلك لا يثبت تمامًا أنه لم يتم تحويل الأموال أو استخدامها.

تحدث كمية كبيرة من المعاملات في تبادل مركزي كل ثانية، لذا من المستحيل تحديث الجذر في الوقت الحقيقي، وبالتالي فإن الجذر الذي نراه قد لا يكون الأحدث. ومع ذلك، من زاوية أخرى، يتكون حساب شجرة ميركل بشكل أساسي من سلسلة من دوال التجزئة، وسرعة حساب دوال التجزئة سريعة نسبيًا، لذا فإن وتيرة التحديث لن تكون بطيئة جدًا.

بالإضافة إلى مشكلة تكرار التحديث، فإن إثبات احتياطي شجرة ميركل يعاني من عدة مشاكل هامة أخرى:

1. مخاطر الاحتيال على الواجهة الأمامية: يتم تخزين بيانات شجرة ميركل على خوادم التبادل، وتتحكم التبادل في الصفحة الأمامية التي يتفاعل معها المستخدم، مما قد يؤدي إلى احتمال إرجاع صفحات مزيفة لخداع المستخدمين. يجب معالجة هذه المشكلة من خلال مراقبة برنامج طرف ثالث.

2. مشكلة الائتمان في التدقيق من قبل طرف ثالث: لقد ظهرت أخطاء وحتى أفعال غير قانونية في المؤسسات المالية التقليدية، وعلى الرغم من عدم تطبيقها على نطاق واسع في مجال التشفير، فإن التدقيق ليس دائمًا موضوعيًا وعادلاً.

3. لا يمكن أن تعكس حالة المعاملات المرتبطة، وعلاقات الديون، والمعاملات الهامشية، وما إلى ذلك.

سوق العملات المشفرة يحتاج إلى مزيد من المعلومات الشفافة والعلنية، واستخدام شجرة ميركل كإثبات احتياطي كمعيار لتبادل يساعد على إنشاء معايير صناعية واستعادة ثقة المستخدمين.

! يجب أن يكون إثبات احتياطي Merkle Tree قياسيا في بورصات العملات المشفرة

بالنسبة للمستثمرين والمستخدمين، فإن ضمان أمان الأموال هو دائماً سيف ديموقليس المعلق فوق رأس كل ممارس. بغض النظر عن من يسقط ومن يبقى على قيد الحياة في هذه السوق الهابطة، فإن تطوير Web3 لن يتوقف، بل سيستمر في التقدم.