📈 economics

The Cost of Secure Restaking vs. Proof-of-Stake

تثبت هذه الورقة أن إعادة الرهن الآمن توفر كفاءة رأسمالية أعلى بكثير من بروتوكولات إثبات الحصة المنفصلة، مع وفورات محتملة يمكن أن تنمو تقاربيًا مع الجذر التربيعي لعدد الموثقين، وذلك عبر اشتقاق حدود دقيقة لمتطلبات الحصة للتحول بين هذين النموذجين الأمنيّين.

المؤلفون الأصليون: Akaki Mamageishvili, Benny Sudakov

نُشر 2026-03-16

📖 5 دقيقة قراءة🧠 قراءة متعمّقة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Akaki Mamageishvili, Benny Sudakov

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

إليك شرح لورقة البحث "تكلفة إعادة الرهن الآمن مقابل إثبات الحصة" (The Cost of Secure Restaking vs. Proof-of-Stake) باستخدام لغة بسيطة وتشبيهات من الحياة اليومية.

الصورة الكبيرة: معضلة "الأمن المشترك"

تخيل أنك تدير حراسة حي سكني.

إثبات الحصة التقليدي (PoS): لديك 100 منزل. كل منزل يستأجر حارس أمن خاص به. إذا أراد منزل ما أن يكون آمناً، فعليه دفع ثمن حارس. إذا أردت تأمين 100 منزل، ستحتاج إلى 100 حارس. هذا آمن، لكنه مكلف وغير فعال.
إعادة الرهن (Restaking): تدرك أن جميع الحراس يقفون دون القيام بأي عمل في نصف الوقت تقريباً. لذا، تقول للحارس (أ): "أنت تحرس المنزل رقم 1، ولكن بينما تنتظر، قم أيضاً بحراسة المنزل رقم 2 والمنزل رقم 3". الآن، حارس واحد يحمي ثلاثة منازل. هذه هي إعادة الرهن. يبدو هذا وسيلة رائعة لتوفير المال (كفاءة رأس المال).

سؤال الورقة البحثية: هل هذا "الأمن المشترك" أرخص حقاً؟ أم أن تعقيد مشاركة الحراس يخلق مخاطر خفية تجبرك على استئجار عدد أكبر من الحراس لتبقى آمناً؟

قام المؤلفون (أكاكي ماماجيشفيلي وبيني سوداكوف) بإجراء الحسابات ليروا ما إذا كانت "إعادة الرهن" توفر المال حقاً مقارنة بتعيين حراس منفصلين لكل وظيفة.

المفهوم الأساسي 1: قاعدة "الفرم" (Slashing)

في عالم الكريبتو، يأتي الأمن من التهديد: الفرم (Slashing).
إذا حاول حارس (مدقق) السرقة من منزل (خدمة)، فإنه يخسر ماله الخاص (الرهان/الـ stake).

القاعدة: لكي ينجح اللصوص في مهاجمة منزل ما، يحتاجون للسيطرة على نسبة معينة من إجمالي الحراس الذين يراقبون ذلك المنزل (على سبيل المثال أكثر من 50% أو 33%).
الهدف: نريد ترتيب الحراس بحيث لا تتمكن أي مجموعة من اللصوص من تحقيق أي ربح من خلال مهاجمة المنزل.

المفهوم الأساسي 2: التجربتان

نظر المؤلفون إلى هذه المشكلة من اتجاهين.

الاتجاه (أ): "هل يمكننا تفكيك النظام المشترك إلى أنظمة منفصلة؟"

تخيل أن لديك رسماً بيانياً معقداً لإعادة الرهن حيث يتم مشاركة الحراس. السؤال هو: إذا أجبرنا الجميع على العودة إلى فرق أمن منفصلة (حارس واحد لكل منزل)، فكم من المال الإضافي سنحتاج لوضعه في جيوب الحراس للحفاظ على أمنهم؟

النتيجة: من المثير للدهشة أنه في كثير من الحالات، لا تحتاج إلى الكثير من المال الإضافي. في الواقع، يمكنك غالباً إعادة ترتيب الحراس الحاليين لحماية المنازل بشكل فردي دون إضافة تكلفة كبيرة.
"سحر الجذر التربيعي": وجد المؤلفون أن الحد الأقصى للمال الإضافي المطلوب ينمو ببطء شديد. إذا كان لديك $N$ $N$ من الحراس، فإن التكلفة الإضافية المطلوبة هي تقريباً الجذر التربيعي لـ $N$ .
- تشبيه: إذا كان لديك 100 حارس، فقد تحتاج فقط إلى إضافة ما يعادل 10 حراس إضافيين لجعل النظام يعمل بشكل منفصل. وإذا كان لديك 10,000 حارس، فقد تحتاج فقط إلى حوالي 100 حارس إضافي.
- الاستنتاج: "إعادة الرهن" فعالة جداً. فهي توفر الكثير من رأس المال مقارنة بتشغيل أنظمة منفصلة، خاصة مع كبر حجم الشبكة.

الاتجاه (ب): "هل يمكننا دمج الأنظمة المنفصلة في نظام واحد؟"

الآن، تخيل أنك تبدأ بـ 100 فريق أمن منفصل (كل منزل لديه حارسه الخاص). تحاول دمجهم في مجمع "إعادة رهن" واحد حيث يراقب الحراس منازل متعددة.

النتيجة: هذا أمر خطير. عندما تدمجهم، يصبح الحراس "مجهدين" من الناحية الأمنية. قد يمتلك مخترق واحد الآن القدرة على مهاجمة العديد من المنازل في وقت واحد.
التكلفة: لإصلاح هذا وجعل النظام المدمج آمناً، غالباً ما يتعين عليك إضافة كمية هائلة من المال الإضافي (الرهان/الـ stake).
- تشبيه: إذا كان لديك 100 حارس منفصل، وأخبرتهم جميعاً بمراقبة 100 منزل مختلف في آن واحد، فقد يتمكن لص واحد من رشوة حارس واحد للسرقة من 100 منزل. لإيقاف ذلك، قد تحتاج إلى مضاعفة أو تثليث إجمالي الأموال المودعة في النظام.
- الاستنتاج: دمج الأنظمة الآمنة المنفصلة في نظام مشترك يمكن أن يكون مكلفاً جداً وغير فعال.

"شرط إيجن لاير" (قائمة التحقق للأمان)

تذكر الورقة قاعدة محددة يستخدمها مشروع شهير يسمى "إيجن لاير" (EigenLayer). هذه القاعدة هي "قائمة تحقق" لمعرفة ما إذا كان نظام إعادة الرهن آمناً.

الفخ: وجد المؤلفون أنه إذا اتبع النظام هذه القائمة بدقة، فإنه في الواقع يفقد كل مدخراته. فهي تجبر النظام على التصرف كفرق أمن منفصلة على أي حال.
الدرس المستفاد: للحصول على المدخرات الحقيقية لإعادة الرهن، يجب أن تكون أكثر ذكاءً من مجرد اتباع قائمة التحقق الأساسية. يجب أن تجد "النقطة المثالية" حيث يكون النظام آمناً ولكن لا يتطلب من الجميع التأمين الزائد عن الحاجة.

ملخص النتائج

السيناريو	التشبيه	النتيجة
إعادة الرهن (المشترك)	حارس واحد يراقب 10 منازل.	كفاءة عالية. أنت توفر الكثير من المال. "الهدر" ضئيل (ينمو ببطء مع الحجم).
إثبات الحصة المنفصل (PoS)	10 حراس، كل منهم يراقب منزلاً واحداً.	كفاءة منخفضة. أنت تدفع لـ 10 حراس حتى لو كانوا في حالة خمول.
دمج المنفصل إلى المشترك	أخذ 10 حراس منفصلين وإجبارهم على المشاركة.	مخاطر/تكلفة عالية. غالباً ما تحتاج لإضافة مزيد من المال للنظام لمنع رشوة الحراس المشتركين لمهاجمة كل شيء في وقت واحد.

"ما الفائدة؟" للشخص العادي

إعادة الرهن فكرة جيدة، لكنها صعبة. فهي تسمح لك بالحصول على أمن أكثر مقابل مال أقل، وهو أمر رائع لنظام الكريبتو البيئي.
لا تدمج الأشياء فحسب. إذا أخذت مشاريع مستقلة وآمنة وحاولت إجبارها على مشاركة الأمن دون تخطيط دقيق، فقد تجعلها في الواقع أقل أماناً أو تتطلب مالاً أكثر بكثير لإصلاح الثغرات.
الحجم مهم. كلما كبرت الشبكة، أصبحت "إعادة الرهن" أكثر كفاءة مقارنة بتشغيل أنظمة منفصلة.

الخلاصة النهائية:
إعادة الرهن تشبه نظام التوصيل المشترك (Carpool). إنه أرخص بكثير من قيادة كل شخص لسيارته الخاصة (إثبات الحصة المنفصل). ومع ذلك، إذا حاولت حشر 10 أشخاص في سيارة صغيرة صُممت لشخصين (دمج الأنظمة المنفصلة بشكل سيء)، فستتعرضون لحادث. تثبت الورقة أنه إذا صممت مسار التوصيل المشترك بشكل صحيح، يمكنك توفير ثروة. ولكن إذا رميت الجميع معاً فقط، فستحتاج إلى شراء حافلة أكبر وأغلى ثمناً لتبقى آمناً.

إليك ملخص تقني مفصل لورقة البحث "تكلفة إعادة الرهن الآمن مقابل إثبات الحصة (Proof-of-Stake)" من إعداد أكاكي ماماجيشفيلي وبيني سوداكوف.

1. بيان المشكلة

تتناول الورقة السؤال الجوهري حول كفاءة رأس المال في أمن البلوكشين. وتحديداً، تبحث فيما إذا كانت بروتوكولات إعادة الرهن (Restaking) (حيث يعيد الموثقون استخدام رأس المال المرهون عبر خدمات متعددة) توفر خفضاً حقيقياً في إجمالي متطلبات الرهن مقار تشغيل بروتوكولات إثبات الحصة (PoS) مستقلة لكل خدمة.

السياق: تتيح عملية إعادة الرهن (مثل EigenLayer) للموثقين تأمين خدمات متعددة بحصة رهن واحدة، مما يعد بكفاءة أعلى لرأس المال. ومع ذلك، فإنها تقدم ترابطات معقدة ومخاطر أمنية.
السؤال الجوهري: بالنظر إلى رسم بياني آمن لإعادة الرهن، ما هو مقدار الحصة الإضافية المطلوبة لـ "تفكيكه" إلى بروتوكولات PoS منفصلة وآمنة؟ وبالعكس، إذا قمنا بتجميع بروتوكولات PoS آمنة في رسم بياني لإعادة الرهن، فما هو مقدار الحصة الإضافية المطلوبة لاستعادة الأمن؟
المقياس: يحدد المؤلفون توفير إعادة الرهن (RS) وتوفير إثبات الحصة (PoSS) كنسبة رأس المال الإضافي المطلوب للتحول بين هاتين الحالتين مع الحفاظ على الأمن.

2. المنهجية والنموذج

يصيغ المؤلفون المشكلة باستخدام رسم بياني ثنائي الأجزاء (Bipartite Graph) $G = (S, V, E)$ :

العقد: تمثل $S$ الخدمات (المشاريع) بقيم $\pi_s$ ومعايير أمنية $\alpha_s$ (نسبة الحصة اللازمة للهجوم). وتمثل $V$ الموثقين بحصصهم $\sigma_v$ .
الحواف: توجد حافة $(s, v)$ إذا كان الموثق $v$ يؤمن الخدمة $s$ .
تعريف الأمن: يمكن لمجموعة من الموثقين $A$ شن هجوم مربح على مجموعة من الخدمات $M(A)$ إذا تجاوزت القيمة الإجمالية للخدمات المستهدفة إجمالي الحصة التي سيتم خصمها (slashed) من $A$ . يكون الرسم البياني آمناً إذا لم يوجد مثل هذا الهجوم المربح.
قيود التحويل:
- التفكيك (إعادة الرهن $\leftarrow$ PoS): لا يمكن للموثقين فقدان حصتهم الأولية ( $\sigma'_v \geq \sigma_v$ )، ولكن يمكنهم زيادتها. الهدف هو إيجاد توزيع للحصص بحيث تكون كل خدمة آمنة في بروتوكول PoS معزول خاص بها.
- التجميع (PoS $\leftarrow$ إعادة الرهن): يقوم الموثقون بتجميع الحصص من بروتوكولات PoS المنفصلة. الهدف هو تحديد الحصة الإضافية المطلوبة لجعل الرسم البياني المجمع آمناً.

تستخدم الورقة نظرية الرسوم البيانية التوافقية (الدرجات، الأغطية، الخوارزميات الجشعة) وتحليل المتراجحات لاستخلاص الحدود.

3. المساهمات الرئيسية

أ. تحليل شرط الكفاية لـ EigenLayer

تحلل الورقة الشرط الكافي الحالي القابل للفحص في وقت حدودي (polynomial-time) لأمن إعادة الرهن (الشرط 1 في الورقة).

النتيجة: إذا استوفى رسم إعادة الرهن البياني هذا الشرط المحدد، فهذا يعني أن الرسم البياني يمكن تفكيكه إلى بروتوكولات PoS آمنة دون أي حصة إضافية.
الدلالة: في ظل هذا الشرط الصارم، يكون توفير إعادة الرهن صفراً فعلياً. ولإيجاد توفير غير صفري، يجب البحث فيما وراء هذا الشرط الكافي المحدد للوصول إلى تعريف الأمن العام.

ب. حدود توفير إعادة الرهن (التفكيك)

يستنتج المؤلفون حدوداً عليا ودنيا للحصة الإضافية المطلوبة لتحويل رسم بياني آمن لإعادة الرهن إلى بروتوكولات PoS آمنة.

الحدود العليا: يثبتون أن توفير إعادة الرهن $RS(G)$ $R S (G)$ محكوم بـ:
1. الدرجة القصوى لعقدة الخدمة ( $\max_s d_G(s)$ ).
2. معلمة $K$ مرتبطة بالحد الأدنى للوقوع في غطاء العقد (vertex cover).
3. مقلوب ثاني أصغر معلمة أمنية ( $1/\alpha_2$ ).
4. $\Theta(\sqrt{n})$ ، حيث $n$ هو عدد الموثقين. وقد تم اشتقاق ذلك باستخدام تقنية التغطية الجشعة.
الحد الأدنى: يبنون حالة خاصة للرسم البياني حيث $RS(G) \in \Omega(m)$ (حيث $m$ هو عدد الخدمات). وبما أن $n \approx m^2$ في هذا البناء، فإن هذا يؤدي إلى $RS(G) \in \Omega(\sqrt{n})$ .
النتيجة: الحدود ضيقة تقاربياً: $RS(G) = \Theta(\sqrt{n})$ . وهذا يثبت أن إعادة الرهن يمكن أن توفر رأس المال، لكن هذه التوفيرات تنمو بشكل دون خطي مع عدد الموثقين.

ج. حدود توفير إثبات الحصة (التجميع)

تدرس الورقة المسألة العكسية: تجميع بروتوكولات PoS مستقلة وآمنة في رسم بياني لإعادة الهاين.

الحد الأدنى: يبنون حالة يتطلب فيها تجميع $m$ من الخدمات و $m$ من الموثقين حصة إضافية تتناسب مع $m-1$ . وبالتالي، $PoSS(G) \geq m-1$ .
الحد الأعلى: يثبتون أن $PoSS(G) \leq \max_s d_G(s) - 1$ .
النتيجة: الحدود متطابقة تماماً (وليست فقط تقاربية). يمكن أن يؤدي تجميع البروتوكولات إلى تكاليف باهظة، قد تكون خطية في عدد الخدمات/الموثقين، بينما يؤدي تفكيك رسم إعادة الرهن إلى تكاليف قدرها الجذر التربيعي فقط.

4. النتائج الرئيسية

كفاءة رأس المال غير متماثلة:
- إعادة الرهن $\leftarrow$ PoS: التكلفة لفصل رسم بياني آمن لإعادة الرهن إلى بروتوكولات PoS منخفضة نسبياً، حيث تتناسب مع $\sqrt{n}$ . وهذا يؤكد أن إعادة الرهن توفر مكاسب حقيقية في كفاءة رأس المال، لكنها محدودة.
- PoS $\leftarrow$ إعادة الرهن: التكلفة لتجميع بروتوكولات PoS آمنة في رسم بياني لإعادة الرهن يمكن أن تكون عالية جداً، حيث تتناسب خطياً مع عدد الخدمات ( $m-1$ ). وهذا يسلط الضيد على المخاطر الكبيرة وعدم كفاءة رأس المال الناتجة عن التجميع العشوائي.
توفير غير محدود:
- يمكن لكل من توفير إعادة الرهن وتوفير إثبات الحصة أن ينموا بشكل غير محدود مع توسع النظام (الاستنتاجات 2 و3). لا يوجد حد لثابت العوامل للمكاسب أو الخسائر في الكفاءة.
دور المعلمات الأمنية:
- يتأثر الحد الأعلى للتوفير بشدة بالمعلمات الأمنية ( $\alpha$ ). بالنسبة للقيم النموذجية ( $\alpha \in \{1/2, 1/3, 1/4\}$ )، يكون العبء الإضافي محكوماً بعامل ثابت صغير (من 2 إلى 4 أضعاف الحصة الأصلية) في كثير من الحالات العملية.
نقد التنفيذات الحالية:
- يشير المؤلفون إلى أن التحديثات الأخيرة لـ EigenLayer (التي تقيد خصم الحصة "slashing" لخدمة واحدة فقط لكل أصل) تجبر الموثقين فعلياً على تقسيم حصصهم. هذا القيد يؤدي إلى انهيار رسم إعادة الرهن إلى بروتوكولات PoS منفصلة، مما يلغي مكاسب كفاءة رأس المال (التوفير $\to$ 0).

5. الأهمية والدلالات

الأساس النظري: تعد هذه الورقة واحدة من أولى الأطر الرياضية الرسمية لقياس كفاءة رأس المال لإعادة الرهن مقابل PoS المستقل. وهي تنقل النقاش من الحجج التجريبية إلى الحدود الصارمة لنظرية الرسوم البيانية.
توجيه التصميم:
- لمصممي البروتوكولات: لتعظيم كفاءة رأس المال، يجب أن تهدف البروتوكولات إلى هياكل رسوم بيانية تسمح باتصالات "كثيفة" دون التسبب في سيناريوهات التجميع ذات التكاليف العالية.
- للموثقين: تشير النتائج إلى أنه رغم كفاءة إعادة الرهن، إلا أن "التوفير" ليس لانهائياً؛ فهو يتناسب مع الجذر التربيعي لحجم الشبكة.
- للمنظمين/المحللين: تسلط الورقة الضوء على أن أمن شبكة إعادة الرهن لا يتعلق فقط بإجمالي القيمة المقفلة (TVL) بل بـ طوبولوجيا الرسم البياني للموثق والخدمة.
سؤال مفتوح: تختتم الورقة بتحديد مشكلة رئيسية مفتوحة: تصميم شرط كافٍ قابل للفحص في وقت حدودي لأمن إعادة الرهن يسمح بتوفير إيجابي صارم (أي الانتقال لما وراء شرط EigenLayer الحالي الذي يفرض توفيراً صفرياً).

باختصار، تثبت الورقة أن إعادة الرهن هي أداة قوية لكفاءة رأس المال، حيث توفر وفورات تتناسب مع $\sqrt{n}$ ، لكنها تحذر أيضاً من أن تجميع الأمن دون تصميم هيكلي دقيق يمكن أن يؤدي إلى عدم كفاءة هائلة في رأس المال (تكاليف خطية). ويعتمد هذا التوازن كلياً على الهيكل الأساسي للرسم البياني للعلاقات بين الموثق والخدمة.