راهیابی بیت کوین به عصر جدید قدرت با OP_CAT

یکی از محدودیت‌های شناخته‌شده بیت کوین، عدم توانایی آن در انجام محاسبات عمومی است. در حالی که بیت کوین همچنان به عنوان «طلای دیجیتال» باقی مانده است، بسیاری از بلاکچین‌های عمومی قدیمی، از جمله اتریوم، تلاش کرده‌اند تا این محدودیت را برداشته و محاسبات عمومی را به بلاکچین بیاورند. پس از ظهور دارایی‌های جدیدی مانند اینسکریپشن‌ها (Inscriptions) و رونز (Runes)، بازار به پتانسیل عظیم گسترش ظرفیت بیت کوین پی برد و برنامه‌های مختلفی برای توسعه آن مطرح شد. یکی از این برنامه‌ها که به شدت جلب توجه کرده، بازگشت OP_CAT به بیت کوین است.

به گزارش میهن بلاکچین، با معرفی OP_CAT، فناوری استارک (STARK) قادر خواهد بود به بیت کوین امکان پیاده‌سازی اثبات‌های دانش صفر (ZKP) را بدهد و به این ترتیب، قدرت محاسبات عمومی واقعی را به بیت کوین اضافه کند. در جولای امسال، استارک‌ویر (StarkWare) یک صندوق تحقیقاتی به ارزش ۱ میلیون دلار برای بررسی مزایا و معایب فعال‌سازی OP_CAT در بیت کوین راه‌اندازی کرد. این حرکت نشان‌دهنده پتانسیل قابل توجه استارک‌ویر برای تأثیرگذاری در عصر OP_CAT بیت کوین است.

تاریخچه و وضعیت کنونی OP_CAT

OP_CAT یک آپکد (Opcode) در اسکریپت بیت کوین است که به منظور اتصال دو عنصر در استک (Stack) به یکدیگر طراحی شده است. این ویژگی در زمان ساخت اسکریپت‌های پیچیده تراکنش، بسیار مفید بوده و انعطاف‌پذیری بیشتری به اسکریپت‌ها می‌بخشد.

اسکریپت بیت کوین یک زبان برنامه‌نویسی مبتنی بر استک است و آپکدها دستورات پایه‌ای آن را تشکیل می‌دهند. آپکدها برای انجام وظایف مختلفی از جمله داوری شرطی و تأیید امضا به کار می‌روند، اما قدرت محاسباتی آن‌ها محدود است.

در مقابل، اتریوم با معرفی ماشین مجازی (EVM) قدرت محاسباتی بیشتری به بلاکچین‌ها ارائه داده است. EVM به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که مشابه با Opcodes بیت کوین، اما با قابلیت‌های گسترده‌تر، قراردادهای هوشمند پیچیده‌تری بنویسند و از Opcodes برای ارسال دستورات پایه به کامپیوتر استفاده کند.

آپکدهای بیت کوین عمدتا برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها استفاده می‌شوند، اما آپکدهای اتریوم برای اجرای منطق پیچیده‌تری به کار می‌روند. این تفاوت به اتریوم امکان انجام محاسبات عمومی را می‌دهد، در حالی که قدرت محاسباتی بیت کوین محدودتر است.

ماهیت غیرمتمرکز بلاکچین به این معنی است که منابع محاسباتی بسیار ارزشمند هستند و لازم است که از حملات مخرب مانند دیداس (DDOS) که می‌تواند منابع را به طور بی‌رویه مصرف کند، جلوگیری شود. اتریوم با استفاده از محدودیت گس (Gas Limit)، مصرف منابع محاسباتی هر تراکنش را کنترل می‌کند و از افتادن شبکه در محاسبات بی‌پایان جلوگیری می‌کند.

OP_CAT می‌تواند با اتصال عناصر استک، منطق بیشتری را به یک محاسبه واحد اضافه کند و به اسکریپت‌های بیت کوین انعطاف‌پذیری بیشتری بدهد، اما در عین حال خطرات DDOS را نیز به همراه دارد.

ساتوشی ناکاموتو در سال ۲۰۱۰، به دلایل امنیتی آپکد OP_CAT را حذف کرد تا خطر حمله را کاهش دهد که باعث شد بیت کوین تا حدی انعطاف‌پذیری اسکریپت خود را به ویژه در مواقعی که نیاز به پیوست داده‌ها وجود داشت، از دست بدهد.

مسیر بازگشت OP_CAT: مقیاس‌پذیری و چالش‌ها

با گسترش شبکه بیت کوین و ظهور نیازهای جدید، جامعه به بررسی مجدد OP_CAT پرداخته و به این نتیجه رسید که ممکن است نقش مهمی در برنامه‌های گسترش داشته باشد. در سال‌های اخیر، به ویژه با توجه به ارتباط OP_CAT با مقیاس‌پذیری بیت کوین و قراردادهای هوشمند، بحث‌ها درباره بازگرداندن آن شدت گرفته است. با به‌روزرسانی‌های پروتکل بیت کوین مانند تپ‌روت (Taproot)، نگرانی‌های مربوط به امنیت و مصرف حافظه به تدریج حل شده و درخواست‌ها برای فعال‌سازی دوباره OP_CAT افزایش یافته است.

در اکتبر ۲۰۲۳، پروپوزال OP_CAT که توسط توسعه‌دهندگان ایتن هیلمن (Ethan Heilman) و آرمین صبوری (Armin Sabouri) ارائه شد، توجه زیادی را جلب کرد. این پروپوزال به دنبال بازگرداندن آپکد OP_CAT از طریق یک فورک (Fork) نرم‌افزاری است که عملکرد اسکریپت‌های بیت کوین را به ویژه در پیاده‌سازی ویژگی‌های پیچیده قراردادها در تپ‌اسکریپت (Tapscript)، زبان اسکریپت تراکنش تپ‌روت بیت کوین، بهبود می‌بخشد.

با رشد محبوبیت اینسکریپشن‌ها و رونز، بحث درباره OP_CAT مورد توجه قرار گرفت و با حمایت جامعه، پروپوزال OP_CAT به‌طور رسمی به عنوان BIP-420 شماره‌گذاری شد که بعداً نیز به BIP-347 تغییر یافت. هدف اصلی BIP-347 معرفی شرایط پیچیده‌تر است که قراردادهای هوشمند پیچیده‌تر، پل‌های بین زنجیره‌ای (Cross-Chain Bridge) و تراکنش‌های بین‌زنجیره‌ای را امکان‌پذیر می‌سازد. این پروتکل می‌تواند ویژگی‌هایی مانند تراکنش‌های خزانه‌داری، پرداخت‌های معکوس، پرداخت‌های دوره‌ای و ابزارهای مالی پیچیده را به بیت کوین اضافه کند.

اگرچه OP_CAT می‌تواند مزایای احتمالی بسیاری به همراه داشته باشد، اما با چالش‌هایی نیز مواجه است. به عنوان مثال، پیاده‌سازی این ارتقا ممکن است پیچیدگی بیت کوین را افزایش دهد و خطرات امنیتی و فورک شبکه را به دنبال داشته باشد. برخی از اعضای جامعه نیز نگران هستند که ویژگی‌های جدید ممکن است سادگی و محبوبیت بیت کوین را تحت تأثیر قرار دهند. بنابراین، تأثیر بازگشت OP_CAT نیازمند بحث و بررسی بیشتری است.

چرا استارک؟

استارک یک سیستم اثبات دانش صفر است که توسط استارک‌ویر توسعه یافته است. استارک نیز مشابه با اسنارک (SNARK)، با تبدیل فرآیندهای اجرایی پیچیده به اثبات‌های دانش صفر قابل بررسی، به افزایش توان محاسباتی کمک می‌کند. این روش می‌تواند به طور قابل توجهی پیچیدگی محاسباتی تعداد زیادی تراکنش را کاهش دهد و آنها را به سرعت اعتبارسنجی کند.

هدف اصلی فناوری اثبات دانش صفر این است که نتیجه محاسبات پیچیده را به یک پیش‌فرض ساده تبدیل کند که به سرعت قابل تأیید است و ولیدیتور (Validator) می‌تواند بدون نیاز به اجرای مجدد فرآیند محاسبه، صحت نتیجه را تأیید کند.

به عنوان مثال، اگر یک فرآیند محاسباتی پیچیده چندین ثانیه یا حتی دقیقه طول بکشد، ولیدیتور ممکن است بخواهد نتیجه محاسبه را تأیید کند. روش مستقیم این است که محاسبه را دوباره در همان مدت زمان انجام دهد؛ اما اگر کل فرآیند محاسبه به اثبات دانش صفر تبدیل شود، فرآیند تأیید می‌تواند به میلی‌ثانیه کاهش پیدا کند.

تفاوت‌های فنی میان استارک و اسنارک

تفاوت کلیدی بین استارک و اسنارک در پایه ریاضی است که برای محاسبه و تأیید اثبات‌های دانش صفر استفاده می‌شود.

اسنارک عمدتاً به عملیات جفت‌سازی منحنی‌های بیضوی (Elliptic Curve Pairing) تکیه دارد. اگرچه این روش می‌تواند اثبات‌های دانش صفر سطحی را ایجاد کند، اما شامل عملیات هش نمی‌شود و به ویژگی‌های منحنی‌های بیضوی تکیه می‌کند که ممکن است محدودیت‌هایی در کاربرد آن ایجاد کند.

در مقابل، استارک به طور کامل به توابع هش و عملیات چندجمله‌ای (Polynomial Commitments) به عنوان عملیات اصلی خود تکیه دارد. توابع هش ابزارهای رمزگذاری هستند که به طور گسترده در سیستم‌های بلاکچین مانند بیت کوین استفاده می‌شوند و با مپینگ (Mapping) ورودی‌های با طول دلخواه به خروجی‌های با طول ثابت، محاسباتی مؤثر و امنیتی قوی را فراهم می‌کنند.

سازگاری استارک با بیت کوین

از آنجایی که سیستم بیت کوین به طور عمده بر پایه محاسبات هش است، سازگاری استارک با روش عملیاتی بومی بیت کوین را تسهیل می‌کند. عملیات هش استارک می‌تواند به طور مستقیم با منطق هش موجود در بیت کوین ادغام شود. این یعنی استارک می‌تواند اثبات‌های دانش صفر را به طور مؤثرتر و بدون نیاز به تغییرات عمده در مکانیسم محاسباتی موجود در بیت کوین روی این شبکه پیاده‌سازی کند.

چرا OP_CAT یک پیش‌نیاز است؟

OP_CAT برای اتصال عناصر در استک استفاده می‌شود که برای ساخت اسکریپت‌های تأیید اثبات دانش صفر پیچیده ضروری است. از طریق OP_CAT، اسکریپت‌های بیت کوین می‌توانند به طور انعطاف‌پذیرتری ترکیب‌های چندین بخش داده را مدیریت کرده و در نتیجه، از ساختارهای منطقی پیچیده‌تر در فرآیند تأیید پشتیبانی کنند که این امکان را می‌دهد تا استارک معرفی شود، زیرا OP_CAT قابلیت‌های لازم برای پیاده‌سازی تأیید اثبات‌های استارک را فراهم می‌کند.

معرفی OP_CAT به بیت کوین امکان پشتیبانی از عملیات داده‌های پیچیده مورد نیاز برای اثبات‌های STARK، مانند اتصال، تأیید و عملیات تکرارشونده را می‌دهد. این عملیات در تولید و تأیید اثبات‌های دانش صفر ضروری است. بیت کوین از طریق OP_CAT، می‌تواند تأیید و امنیت مؤثر را بدون نیاز به معرفی تورینگ کامل، حفظ کند و در نتیجه، امکان پذیرش استارک روی شبکه بیت کوین را تحقق بخشد.

مقیاس‌پذیری بیت کوین به عنوان یک خط اصلی جدید در صنعت بلاکچین، برای توسعه پایدار این صنعت حیاتی است. در این مسیر، استارک‌ویر با بهره‌برداری از موقعیت پیشرو خود در فناوری اثبات دانش صفر و مقیاس‌پذیری، قابلیت‌های نوآوری قابل توجهی را به نمایش گذاشته است.

با این حال، موفقیت در کاربرد استارک هنوز به توسعه بیشتر ویژگی‌هایی مانند OP_CAT بستگی دارد. امید است که تلاش‌ها و کاوش‌های مستمر تیم‌های فنی مختلف در این زمینه، به پیشرفت اکوسیستم بیت کوین کمک کند.

سوالات متداول (FAQ)