تشير العودية إلى عندما تستدعي إحدى الوظائف نفسها بشكل مباشر أو غير مباشر في حلقة (حلقات) دائرية.

ما هو العودية؟

يتم استخدام العودية بشكل شائع في مجالات الرياضيات والإحصاء وعلوم الكمبيوتر ، ولكنه يستخدم أيضًا على نطاق واسع عبر مجموعة من التخصصات الأخرى ، بما في ذلك اللغويات والمنطق ، وفي تطبيقات العالم الواقعي للذكاء الاصطناعي والألعاب.

تشير العودية إلى عندما تستدعي إحدى الوظائف نفسها بشكل مباشر أو غير مباشر في حلقة (حلقات) دائرية.

يمكن استخدام العودية لتحسين دقة الحساب وتقليل أحمال الحساب الإجمالية المطلوبة. من خلال تقسيم مشكلة أكبر وأكثر تعقيدًا إلى أجزاء أصغر ، والمعروفة أيضًا باسم “فرق تسد” ، تجعل العودية حل المهمة أسرع وأكثر جدوى. الميزة الرئيسية هي أن الوظيفة تستدعي نفسها بشكل متكرر على التوالي لتحقيق العودية ، المحددة من حيث الحالات الأساسية والخطوات العودية.

تشير الحالة الأساسية إلى أبسط مثال لمشكلة مع جميع المدخلات التي من شأنها حساب المخرجات. تستدعي الخطوات التكرارية نفس الوظيفة ولكن تقل المدخلات في الحجم و / أو التعقيد.

كل من الخوارزميات التكرارية والخوارزميات العودية تقسم المشاكل إلى مشاكل أصغر ، لكن الأولى تتطلب منطق تحكم واضح لإدارة تسلسل الخوارزميات. يتم تحديد تسلسل الدالة العودية من خلال تفاعل بيانات المتجه والوظيفة العودية. يوفر هذا مزيدًا من المرونة في التعامل مع هياكل البيانات التي لا يمكن تحديدها بشكل صريح مسبقًا.

كيف يتم تطبيق العودية على تقنية Blockchain؟

العودية هي طريقة لتوليد البراهين على blockchain. يخدم الآن أنظمة إنتاج متعددة على شبكة Ethereum mainnet. على سبيل المثال ، تستخدم Arbitrum خوارزمية تقسيم متكرر لعملية حل النزاع ، بينما يستخدم كل من StarkWare و zkSync العودية لتحقيق إمكانات قياس محسنة.

بدون التكنولوجيا العودية ، يوجد حد أعلى للمعاملات التي يمكن للمرء أن يلائمها في برهان ، والذي يتم تحديده بواسطة قدرة الحساب لكتلة واحدة. باستخدام العودية ، يمكن إنشاء إثبات واحد من عدة أدلة تم التحقق منها والتي تحتوي على مئات الآلاف من المعاملات الأساسية. بعبارة أخرى ، يمكننا الآن معالجة العديد من المعاملات في برهان واحد ، يُعرف أيضًا باسم التحجيم العودي.

تعد التكنولوجيا التكرارية التي يتم تطبيقها على إثبات المعرفة الصفرية مهمة بشكل خاص لأنها تعتبر جزءًا مهمًا من الحل في حل قابلية تطوير blockchain. مع الأخذ في الاعتبار StarkNet من StarkWare ، أحد الحلول الرائدة لتوسيع نطاق zk-rollup على Ethereum ، على سبيل المثال ، SHARP (SHARed Prover) يأخذ المعاملات من تطبيقات منفصلة على StarkNet لدمجها وضغطها في دليل ZK-STARK واحد (أو فقط إثبات STARK). يقوم المُثبِّت بعد ذلك بتمرير الدليل إلى المُحقق ، وتتمثل مهمة الأخير في التحقق من تغيير الحالة وتسجيله في الطبقة 1. توجد قيود على من يمكنه أن يكون مُثلاً بناءً على الموارد الحسابية المطلوبة.

الآن دعونا نضيف العودية إلى الصورة. يتم إرسال المعاملات (أو البيانات) المتعددة إلى SHARP وإثباتها بالتوازي. يتم بعد ذلك التحقق من صحة كل دليل بواسطة مدقق STARK. بمجرد التحقق منها ، يتم دمجها مرة أخرى بواسطة عبارة تحقق متكرر. يمكن أن تكرر هذه العملية نفسها حتى يتم تقديم دليل نهائي واحد على الطبقة الأولى لعقد ذكي للتحقق من Solidity. هذا الدليل يشهد بالتالي على جميع البيانات الأصلية ، مما يسمح بمعالجة العديد من المعاملات على السلسلة في دليل واحد. من الناحية النظرية ، يمكن أن تتكرر الحلقة العودية إلى أجل غير مسمى ، مما يتيح إمكانية إمكانية “التحجيم المفرط”.

وبالتالي ، فإن العودية تطلق المزيد من إمكانات تقنية التدحرج وقياس الطبقة الثانية.

فوائد العودية

تشمل فوائد التكرار لإثباتات الصلاحية انخفاض تكلفة الغاز من انخفاض التكلفة لكل معاملة بسبب “ضغط” عدة أدلة في واحدة. يسمح هذا لمزيد من المعاملات بالانقسام داخل دليل واحد مقدم إلى L1 والذي يستهلك تكلفة الغاز لكل معاملة. لم يعد حاجز الموارد الحسابية الذي حد من حجم الإثبات أيضًا قيدًا حيث لا توجد حاجة لإثبات عبارات كبيرة للغاية دفعة واحدة.

كما أنه يؤدي إلى تقليل زمن الوصول. يمكن إثبات البيانات (التي تحتوي على معاملات أصغر) بشكل متوازٍ ولا يتعين عليها انتظار وصول المعاملات الأخرى. لم يعد المحترفون بحاجة إلى إجراء عمليات حسابية كبيرة خارج السلسلة ، وبالتالي فقد تراجعت الحواجز التي تحول دون أن تصبح مُثلاً ، مما يحفز اللامركزية شبكة من المبردات لتعزيز قدرة معالجة الشبكة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمستخدمين الاستفادة من “الضغط اللوغاريتمي” باستخدام STARK ، حيث يستغرق إثبات العبارة وقتًا T ويستغرق التحقق من الإثبات وقت تسجيل الدخول (T) تقريبًا. يعد الضغط اللوغاريتمي مهمًا لأن التحقق من إثبات يحتوي على دليلين للتنفيذ الصحيح سيتطلب خطوات تسجيل (2log (T)). بمعنى آخر ، ينخفض زمن الوصول لإنتاج البراهين العودية والتحقق منها على مقياس لوغاريتمي.

من خلال التكرار ، تتاح للمنصات والتطبيقات الفرصة لزيادة تكلفتها وأدائها.

استخدامات Recursion Beyond Layer 2

تمهد العودية الطريق لحالات استخدام الطبقة 3. كان التركيز حتى الآن على استخدام العودية لإنشاء البراهين على الطبقة 2 التي تستقر في النهاية على الطبقة 1. ومع ذلك ، تفتح طبقة جديدة أيضًا إمكانية إرسال إثباتات المعاملة من الطبقة 3 إلى الطبقة 2 حيث يتم التنفيذ على الطبقة العليا ، ويتم التحقق من الإثبات في النهاية على الطبقة 2 ، والتي يمكن أن تطلق المزيد من تحسين الأداء وفوائد التكلفة. التفاعلات بين الطبقة 3 والطبقة 2 مماثلة للطبقة 2 والطبقة 1 ، بينما يتم الحفاظ على سلامة المعاملات وأمانها.

على وجه التحديد ، تكون شبكات الطبقة 3 الخاصة قابلة للتخصيص بدرجة كبيرة بحيث تكون البروتوكولات قادرة على تعيين معلمات التشغيل الخاصة بها مثل تعيين حجم دفعة المعاملة لموازنة تكلفة المعاملة والسرعة أو تنفيذ ميزات الحفاظ على الخصوصية. تتيح الجودة المخصصة للطبقة 3 لتلبية حالات الاستخدام المختلفة جنبًا إلى جنب مع إمكانات المعالجة المحسنة من العودية تجربة سلسلة مخصصة مع ضمان توفر أدوات تحسين الأداء والتكلفة بسهولة. تتمثل مزايا الطبقة 3 في قابلية التوسع الفائقة نتيجة الاستفادة من التأثير المضاعف للإثبات التكراري والخصوصية وتحسين قابلية التشغيل البيني بين الطبقة 2 والطبقة 3.

بمرور الوقت ، سيتم تحقيق المزيد من حالات الاستخدام وفوائد التكرار في تطوير blockchain. من خلال فتح عملية الموازاة ، ستجعل إمكانية التوسع المفرط ، وتحسين زمن الوصول وتقليل رسوم الغاز كلها في نفس الوقت.

مؤلف

جين ما، المؤسس المشارك والرئيس المشارك لمشروع zkLend ، وهو بروتوكول L2 لسوق المال مبني على StarkNet ، ويجمع بين قابلية تطوير zk-rollup ، وسرعة المعاملات الفائقة وتوفير التكاليف مع أمان Ethereum. يقدم البروتوكول حلاً مزدوجًا: حل مُرخص يركز على الامتثال للعملاء المؤسسيين ، وخدمة بدون إذن لمستخدمي DeFi – كل ذلك دون التضحية باللامركزية.

العودة لقائمة المصطلحات الرئيسية