شهد هذا العام ارتفاعًا كبيرًا في الطلب على المساحة المحدودة المتاحة داخل كتل البيتكوين، مما أدى إلى ارتفاع الرسوم على المعاملات المتسلسلة. يتعلق جزء كبير من الطلب بالمعاملات التي تكشف عن النقوش. تم الكشف عن محتويات هذه النقوش كجزء من بيانات الشهود 1 لمعاملة بيتكوين. يتم خصم بيانات الشاهد 1 هذه إلى ربع تكلفة بيانات المعاملات الأخرى. لماذا نعطي هذه النقوش خصمًا؟ هل يجب أن نتخلص من خصم الشهود؟

لماذا تكون بعض وحدات البايت أرخص من وحدات البايت الأخرى؟

تعمل الأموال بشكل عام والبيتكوين بشكل خاص على خلفية الحوافز البشرية. تعمل Bitcoin على مواءمة حوافز عمال المناجم والمعاملات من خلال استخدام رمز البيتكوين الأصلي لدفع عمال المناجم لإدراج معاملات معينة في الكتل التي يقومون بإنشائها. ولا يمكن قول الشيء نفسه عن مواءمة حوافز مشغلي العقد مع عمال المناجم والمعاملات، ولا عن مواءمة الحوافز بين المرسلين والمستلمين.

كانت هناك 3 تحسينات رئيسية لمواءمة حوافز البيتكوين حتى الآن:

1. تحديد حجم الكتلة

2. تحويل تكلفة البرامج النصية المعقدة من المرسل إلى المستلم (P2SH)

3. مواءمة تكاليف البيانات بين متجري العقد والمعاملات (SegWit)

الحد من حجم الكتلة

يريد المتعاملون إجراء الكثير من المعاملات ويريد عمال المناجم تحصيل الكثير من رسوم المعاملات؛ ولكن يتعين على مشغلي العقد ترحيل جميع بيانات المعاملات هذه والتحقق منها وتخزينها ولا يتم تعويضهم مثل عمال المناجم عن القيام بذلك. في وقت مبكر من تاريخ البيتكوين، عمل ساتوشي على معالجة ذلك عن طريق إضافة حد ثابت لحجم الكتلة (يتم فرضه بواسطة العقد). كان الحد الأقصى مليون بايت لكل كتلة، ووضع حدًا أعلى لكمية البيانات التي ستحتاجها العقد لتنزيلها والتحقق منها. في ذلك الوقت، كتب ساتوشي: «يمكننا إدخال التغيير تدريجيًا لاحقًا إذا اقتربنا من الحاجة إليه». وفي وقت لاحق، وفي إشارة إلى التصحيح لزيادة الحد، أشار إلى أنه «[د] لا تستخدم هذا التصحيح، فسوف يجعلك غير متوافق مع الشبكة»، مما يعني أن زيادة حد حجم الكتلة يعد تغييرًا في الانقسام الكلي ويتطلب مزيدًا من التنسيق حتى من الشوكة الناعمة. في السنوات التي تلت ذلك، تجنبت بيتكوين عمدًا مثل هذه التغييرات غير المتوافقة في الانقسام الكلي، مما يعني أيضًا الحفاظ على حد حجم الكتلة البالغ مليون بايت.

تحويل تكاليف البرنامج النصي المعقد من المرسل إلى المستلم

نظرًا لأن البيتكوين يتم تأمينه عن طريق قفل البرامج النصية، فقد كان من الممكن دائمًا قفله باستخدام البرامج النصية المتقدمة، بما في ذلك multisig. بموجب التصميم الأصلي، سيضع مرسل معاملة البيتكوين نص القفل الكامل للمستلم في معاملته، ويدفع أي رسوم للحصول على نص القفل هذا المتضمن في الكتلة. أدرك المطورون أنه مع زيادة الرسوم، قد يتردد المرسلون في الدفع لمستخدمي نصوص القفل الأكبر حجمًا بسبب ارتفاع تكلفة دفع هؤلاء المستخدمين. شكلت نصوص القفل المعقدة هذه أيضًا مشكلة في الترميز في العناوين والمشاركة عبر آليات النطاق الترددي المنخفض مثل رمز الاستجابة السريعة.

لحل هذه المشكلة، تمت إضافة P2SH إلى البيتكوين كشوكة ناعمة. وفقًا لقواعد هذا الانقسام، بدلاً من وضع نص القفل بالكامل للمستلم في مخرجات المعاملة، يقوم المرسل ببساطة بتضمين تجزئة لها. عندما ينفق المستلم هذا الناتج حتمًا، فإنه يقوم بتضمين النص الكامل في معاملة الإنفاق، والذي يتم التحقق منه مقابل تجزئة النص البرمجي الذي تم قفل العملة عليه قبل التحقق من صحتها. مع هذا التغيير، يمكن تمثيل نص الاسترداد بأي حجم بنص قفل بطول ثابت ولم يعد المرسلون بحاجة (أو القدرة) للتمييز بين المستلمين بناءً على ظروف الإنفاق الخاصة بهم.

مواءمة تكاليف البيانات بين متجري العقد والمعاملات

إن التحقق الأساسي الذي تقوم به العقد في معاملات البيتكوين هو أن عملة البيتكوين التي تحاول إنفاقها موجودة بالفعل. للقيام بذلك، تحتفظ كل عقدة بفهرس لكل وحدة من وحدات البيتكوين القابلة للإنفاق (مخرجات المعاملات غير المنفقة، UTXO). وكلما زاد حجم هذا المؤشر، زادت تكلفة تشغيل العقدة والتحقق من المعاملات المستقبلية2. ونتيجة لذلك، فإن المعاملة التي تزيد من حجم هذا الفهرس (التي تحتوي على مخرجات أكثر من المدخلات) تكلف بمرور الوقت أكثر من المعاملة التي تحتوي على نفس عدد وحدات البايت التي تقلل من حجم الفهرس.

الجزء الأكبر من معظم البرامج النصية لفتح البيتكوين هو التوقيعات المشفرة. يبلغ حجم هذه التوقيعات ضعف حجم المفاتيح العامة المقابلة لها، مما يجعل نصوص إلغاء القفل (حتى بدون P2SH) أكبر من نصوص القفل.

تؤدي التكلفة المرتفعة جدًا لاستهلاك UTXOS مقابل إنشاء UTXOS إلى حدوث تعارض تحفيزي بين متجري العقد والمعاملات. لا يشجع المتعاملون على إنفاق UTXOS الصغيرة الخاصة بهم (خاصة في الأوقات ذات الرسوم المرتفعة)، ويفضلون بدلاً من ذلك إنفاق UTXOS الكبيرة وإنشاء المزيد من التغييرات الصغيرة في UTXOS. وفي الوقت نفسه، يدفع مشغلو العقدة تكلفة هذا التراكم من UTXOS الصغيرة بتكاليف تحقق أعلى لجميع المعاملات.

على الرغم من أنه قد يبدو غريبًا، فإن التحقق من أن كل UTXO تنفقه معاملة في سلسلة البلوكشين التاريخية قد تم استيفاء نص القفل الخاص به من خلال نص إلغاء القفل المقابل هو أمر أقل أهمية بكثير. وفي هذا الصدد، لن تقوم عقدة بيتكوين التي تعمل بنظام بيتكوين كور ٢٦.إكس الافتراضي بالتحقق من تنفيذ نص القفل الكامل للمعاملات قبل الكتلة ٨٠٤٠٠٠ (١٩ أغسطس ٢٠٢٣).

كل ما سبق يعني أن هناك تكاليف مختلفة مفروضة على عقد البيتكوين من خلال أجزاء مختلفة من البلوكشين. يجب التحقق من صحة البيانات المطلوبة لتحديد تأثيرات كل معاملة من خلال مزامنة كل عقدة من Genesis block3، وتميل مخرجات المعاملات إلى أن تكون أكثر تكلفة من مدخلات المعاملات على المدى الطويل (خاصة إذا كانت طويلة الأجل)، والكثير من بيانات الشهود لا يتم التحقق منها حتى باستثناء أحدث المعاملات.

أدخل شاهدًا منفصلاً

تعد الشوكة الناعمة للشاهد المنفصل (SegWit) هي التغيير الأكثر طموحًا الذي تم إجراؤه على عملة البيتكوين حتى الآن. كان الدافع الأكبر للتغيير هو إصلاح المشكلة طويلة الأمد المتمثلة في TXID4 malleability5 في البيتكوين. لإصلاح هذه المرونة، يتم استبدال البرنامج النصي لإلغاء القفل بـ «شاهد» تم إنشاؤه حديثًا. من خلال إزالة بيانات التفويض (التي يمكن تغييرها غالبًا من قبل أطراف ثالثة دون تغيير تأثيرات المعاملة) من TXID، تصبح البروتوكولات (مثل Lightning) التي تعتمد على TXIDs غير المتغيرة ممكنة.

ومع نقل بيانات التخويل من بنية المعاملة الأصلية، لم يعد يتم احتسابها مقابل حد الكتلة البالغ مليون بايت. مطلوب حد جديد. تمت مناقشة العديد من الأساليب للحد من بيانات الشهود المنفصلة في ذلك الوقت: حد منفصل لبايت الشاهد 6، أو حد إجمالي قدره < 1 مليون بايت 7، أو حد مجمع مرجح. في النهاية، تم اختيار الحد المجمع المرجح، مع ترجيح بيانات الشهود المنفصلة عند وحدة واحدة، وبيانات المعاملات المرجحة بـ 4 وحدات، وحد كتلة الوزن البالغ 4 ملايين. يتم التعامل مع كل وحدة وزن على أنها 1/4 من البايت الافتراضي (vByte) لغرض حسابات الرسوم.

لماذا هذه الأوزان؟ دعونا نلقي نظرة على تكلفة مدخلات ومخرجات المعاملات مع الشاهد المنفصل وبدونه:

أول شيء يجب ملاحظته من هذا الجدول هو كيف تحتوي أنواع البرامج النصية للشهود (P2WPKH، P2WSH) تقريبًا على نفس عدد وحدات البايت المدخلة والمخرجات (التي يتم تحصيل قيمة vByte كاملة لكل منها). يتم بعد ذلك تحصيل رسوم قدرها 1/4 بايت من منفق نص الشاهد مقابل البيانات التي تسمح بالإنفاق، والتي لا يتم التحقق من معظمها لأي معاملات باستثناء أحدث المعاملات، وليس لأي منها تكلفة مستمرة في مؤشر UTXO. الشيء الآخر الجدير بالملاحظة هنا هو كيفية تقليل تكلفة استخدام ملفات multisig 2 من 3 الأكثر أمانًا مقارنة بتوقيع واحد من 147 VBytes إلى 36.25 vBytes.

يغير الجذر الرئيسي والنقوش كل شيء (أو لا شيء)

كما قلت في البداية، تعتمد عملة البيتكوين على الحوافز البشرية، وهنا يمكننا أن نرى كيف تم إجراء تغييرات على البيتكوين على مر السنين لتحسين مواءمة الحوافز بين الأطراف التي تستخدم الشبكة.

Taproot نفسها هي «مجرد» طريقة بديلة لقفل البيتكوين باستخدام شاهد منفصل. لا يغير هذه الحوافز بشكل كبير. كان أحد التغييرات التي جاءت مع Taproot هو إزالة قيود معينة على حجم البرنامج النصي. تم القيام بذلك لتقليل تعقيد تصميم أدوات التحليل لنصوص البيتكوين، وكإقرار بالتكلفة النسبية لأنواع مختلفة من البيانات. أدت إزالة هذه القيود إلى جعل النقوش أبسط مما كانت عليه قبل Taproot، ولكنها لم تغير بشكل أساسي هيكل الحوافز للشبكة.

الآن إلى جوهر المسألة. يتم الكشف عن النقوش في الشاهد، لذلك يتم تحصيل 1/4 بايت فقط لكل بايت من بيانات النقش. هل هذه إساءة استخدام لخصم الشهود؟ الحقيقة هي أن بيانات النقش هي من أرخص البيانات التي يمكن للعقد على الشبكة التحقق منها. يتخطى هيكل الخط المستخدم في النقوش بشكل صريح تنفيذ بيانات النقش، لذا فإن التحقق الوحيد الذي تم إجراؤه عليه هو فحص تجزئة واحد (التأكد من أن النقش المنقوش هو ما خطط النقيش للكشف عنه). يتم تجزئة هذه البيانات مرة واحدة ثم لا يتم النظر إليها مرة أخرى بواسطة العقد. لها تكلفة حسابية منخفضة جدًا (ترتيب أقل من النص البرمجي متعدد الأشكال ذي الحجم المكافئ).

لكن عمليات التسجيل تؤدي إلى زيادة الرسوم ودفع المستخدمين الآخرين إلى الخروج.

نعم! مع البرنامج الحالي المتاح للتفاعل مع شبكة البيتكوين، يتمتع المسجلون بحافز اقتصادي أكبر لعمل نقوشهم أكثر مما يضطر العديد من الأشخاص لإجراء معاملات أخرى.

هذا يسلط الضوء بشكل صارخ على قيمة زيادة الكثافة الاقتصادية لمعاملات البيتكوين. تتخذ شبكة Lightning Network خطوة كبيرة نحو ذلك من خلال تمكين مئات أو آلاف أو ملايين المعاملات الاقتصادية من أن يتم تجميعها في معاملة بيتكوين واحدة. كلما زادت الكثافة الاقتصادية لكل بايت في المعاملة، انخفضت الرسوم المدفوعة لهذا النشاط الاقتصادي. ومع زيادة الكثافة الاقتصادية لمعاملات بيتكوين، فإن الاستخدامات الأخرى لمساحة الكتل كانت وستظل في تسعيرها 9.

تجدر الإشارة إلى أنه في حالة انتشار بروتوكولات تعدد التوقيع خارج السلسلة مثل MusiG2 أو FROST أو توقيعات المحول؛ قد يكون من المنطقي تقليل أو إلغاء خصم الشهود. يمكن لهذه البروتوكولات تمكين شروط الإنفاق الكبيرة بخلاف ذلك ليتم تمثيلها بتوقيع واحد. هذا، جنبًا إلى جنب مع الإنفاق الفعال على المسار الرئيسي لـ Taproot، يمكن أن يؤدي إلى خفض تكلفة المدخلات ذات الظروف المعقدة بشكل تعسفي تقريبًا إلى 105 بايت فقط.

الاستنتاج

الاستجابة للرسوم المرتفعة التي تسببها النقوش هي نفسها بالنسبة لأي سيناريو آخر مفترض لسقوط السماء في تاريخ البيتكوين: قم بالبناء بصبر، والبناء بصبر. هناك الكثير الذي يمكننا القيام به لزيادة الكثافة الاقتصادية لمعاملات البيتكوين من بناء محافظ Lightning أفضل إلى Ark إلى عقود السجل المنفصلة وما بعدها. إن إزالة خصم الشهود (قبل الأوان) أو التراجع عن الجذر الرئيسي أو الإجراءات المماثلة ذات النتائج العكسية لن يؤدي إلا إلى تقليل الكثافة الاقتصادية لمعاملات البيتكوين الحالية وتفاقم الوضع.

ابق متواضعًا، وقم بتجميع المقاعد، وقم بالبناء.

الحواشي السفلية

1. تم اعتماد مصطلح الشاهد في عملة البيتكوين من لغة التشفير حيث يشير إلى البيانات اللازمة للتحقق بكفاءة من مطالبة التشفير. تُعرّفها BIP141 على أنها أي «بيانات مطلوبة للتحقق من صلاحية المعاملة ولكنها غير مطلوبة لتحديد تأثيرات المعاملة». ربما اختار خبراء التشفير المصطلح من تصنيع علامات الشهود المستخدمة للتحقق بكفاءة من محاذاة المكونات.
2. يهدف مشروع Utreexo إلى تغيير هذا لمجموعة فرعية من عقد البيتكوين من خلال السماح لها بتجميع جذور تضمين UTXO بكفاءة ثم تلقي مسارات التضمين جنبًا إلى جنب مع نفقات UTXO هذه. إذا أصبحت هذه طريقة شائعة لاستخدام بيتكوين، فإنها ستحول تكلفة المزيد من UTXOS من العقد إلى حاملي UTXOS تلك.
3. يهدف مشروع ZeroSync إلى تغيير هذا لبعض العقد في بعض السياقات.
4. معرف المعاملة: ترتيب البايت المعكوس المزدوج SHA256 لمعاملة تنسيق الشبكة قبل segwit.
5. تحتوي المعاملات الصالحة المتعددة التي لها نفس المدخلات والمخرجات على مؤشرات مختلفة إذا تم توقيعها بطرق مختلفة أو تم تعديل توقيعاتها من قبل طرف ثالث.
6. يمكن أن تكون أي قيمة بدون شوكة صلبة لأن العقد القديمة ليست على علم ببيانات الشهود المنفصلة.
7. 1 مليون دولار أو أقل للحفاظ على التوافق ومنع الانقسام الكلي.
8. بافتراض استخدام المفاتيح العامة المدمجة وتوقيعات DER ذات 71 بايت منخفضة R/s.
9. أي شخص يتذكر ساتوشي دايس؟

هذا منشور ضيف بقلم براندون بلاك. الآراء المعبر عنها خاصة بهم تمامًا ولا تعكس بالضرورة آراء BTC Inc أو مجلة Bitcoin.

إخلاء المسؤولية：

1. تمت إعادة طباعة هذه المقالة من [bitcoinmagazine]. جميع حقوق التأليف والنشر تنتمي إلى المؤلف الأصلي [BRANDON BLACK]. إذا كانت هناك اعتراضات على إعادة الطبع هذه، فيرجى الاتصال بفريق Gate Learn ، وسيتعاملون معها على الفور.
2. إخلاء المسؤولية: الآراء ووجهات النظر الواردة في هذه المقالة هي فقط آراء المؤلف ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.
3. يقوم فريق Gate Learn بترجمة المقالة إلى لغات أخرى. ما لم يُذكر، يُحظر نسخ المقالات المترجمة أو توزيعها أو سرقتها.