Solución de escalado de Bitcoin: pilas

1. Resumen

Bitcoin es la cadena de bloques más segura y duradera, pero también enfrenta desafíos de escalabilidad y funcionalidad. El diseño de Bitcoin es minimalista y está diseñado para permanecer igual. Stacks es una plataforma de código abierto construida sobre Bitcoin que mejora la funcionalidad de Bitcoin mediante la introducción de contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (DApps). Stacks es una solución de cadena de bloques que aprovecha los mecanismos de seguridad y consenso de Bitcoin al tiempo que proporciona transacciones de alto rendimiento y baja latencia. Stacks también implementa un mecanismo de anclaje de bitcoin bidireccional sin confianza, lo que permite que bitcoin circule y se use libremente en la capa de Stacks. Stacks también utiliza el lenguaje Clarity, un lenguaje de contrato inteligente seguro y decidible que puede responder a las transacciones de Bitcoin y acceder al estado de Bitcoin. Este artículo describirá las principales innovaciones y ventajas de Stacks, y cómo proporciona una capa de activos totalmente programable para Bitcoin.

**02.**Introducción

Bitcoin fue la primera criptomoneda exitosa que creó una red de valor descentralizada, inmutable y resistente a la censura. Bitcoin es excepcionalmente seguro y estable porque tiene la mayor potencia informática y los nodos más distribuidos.

Sin embargo, Bitcoin también tiene algunas limitaciones, como la velocidad de transacción lenta, las tarifas de transacción altas y la función única. Estas limitaciones dificultan la aplicación de Bitcoin en más escenarios, como contratos inteligentes, finanzas descentralizadas (DeFi), tokens no fungibles (NFT), etc.

Para resolver estos problemas, muchos proyectos intentan construir plataformas blockchain más funcionales y eficientes encima o fuera de Bitcoin. Sin embargo, estos proyectos a menudo necesitan sacrificar cierto nivel de seguridad o descentralización, o necesitan depender de servicios o intermediarios de terceros para lograr la interoperabilidad con Bitcoin. Ninguna de estas soluciones puede aprovechar al máximo las ventajas de Bitcoin en sí mismo, ni puede garantizar la confianza y la autonomía de los usuarios y desarrolladores.

Stacks es una plataforma blockchain a diferencia de otros proyectos, que pretende ser una solución escalable para Bitcoin. Stacks no está tratando de reemplazar o cambiar Bitcoin, sino que agrega la capacidad de contratos inteligentes y DApps además de Bitcoin, lo que convierte a Bitcoin en un activo totalmente programable. Stacks utiliza el mecanismo de seguridad y consenso de Bitcoin, al tiempo que proporciona una experiencia de transacción de alto rendimiento y baja latencia. Stacks también implementa un mecanismo de anclaje de bitcoin bidireccional sin confianza, lo que permite que bitcoin circule y se use libremente en la capa de Stacks. Además, Stacks utiliza el lenguaje Clarity, un lenguaje de contrato inteligente seguro y decidible que puede responder a las transacciones de Bitcoin y acceder al estado de Bitcoin.

Este artículo describirá las principales innovaciones y ventajas de Stacks, y cómo proporciona una capa de activos totalmente programable para Bitcoin.

**03.**Principales novedades de Stacks

Stacks es una solución de cadena de bloques que aprovecha los mecanismos de seguridad y consenso de Bitcoin al tiempo que proporciona una experiencia de transacción de alto rendimiento y baja latencia.

Las principales novedades y ventajas de Stacks se pueden resumir en las siguientes seis letras:

S: garantizado por toda la potencia informática de Bitcoin (finalidad de Bitcoin).

T: clavija de Bitcoin sin confianza; escribe en Bitcoin.

A – Intercambios atómicos de bitcoin y activos propiedad de direcciones de bitcoin.

C: el lenguaje Clarity para contratos inteligentes seguros y decidibles.

K: conocimiento del estado completo de Bitcoin; lectura de Bitcoin.

S: Transacciones escalables y rápidas, eventualmente liquidadas en Bitcoin.

A continuación describimos cada una de estas innovaciones y beneficios uno por uno.

**04.**S – Garantizado por el hashrate completo de Bitcoin (finalidad)

En lugar de construir una red de cadena de bloques independiente fuera de Bitcoin, Stacks utiliza directamente el mecanismo de seguridad y consenso de Bitcoin.

Stacks utiliza una tecnología llamada puente de consenso, que asigna eventos que ocurren en la cadena de bloques de Bitcoin a la cadena de bloques de Stacks, lo que permite la interoperabilidad entre las dos cadenas de bloques.

Específicamente, Stacks utiliza un algoritmo de consenso llamado prueba de transferencia (PoX), que permite que los nodos de Stacks participen en el proceso de consenso de la cadena de bloques de Stacks mediante el envío de transacciones a la cadena de bloques de Bitcoin. Estas transacciones contienen la información de votación del nodo Stacks para el siguiente bloque de Stacks, así como la información de recompensa utilizada para motivar a otros nodos a participar en el proceso de consenso. De esta manera, los nodos de Stacks pueden usar la cadena de bloques de Bitcoin como un generador de números aleatorios no manipulables, irreversibles e impredecibles para llegar a un consenso sobre el siguiente bloque de Stacks.

Esta tecnología de puente de consenso permite que la cadena de bloques de Stacks herede la seguridad y la finalidad de la cadena de bloques de Bitcoin. Cualquier nodo malicioso que quiera atacar o manipular la cadena de bloques de Stacks debe atacar o manipular la cadena de bloques de Bitcoin al mismo tiempo, lo cual es muy difícil o incluso imposible en la práctica. Por lo tanto, se puede considerar que la cadena de bloques de Stacks está protegida por toda la potencia informática de Bitcoin. Esto también significa que se puede considerar que cualquier evento que ocurra en la cadena de bloques de Stacks tiene la misma finalidad que Bitcoin. En otras palabras, una vez que se confirma una transacción de Stacks, no se puede revertir o deshacer a menos que la transacción de Bitcoin correspondiente se revierta o deshaga al mismo tiempo.

**05.**T – Mecanismo de vinculación de Bitcoin sin confianza

Stacks no solo utiliza Bitcoin como su propia capa de seguridad y capa de consenso, sino que también implementa un mecanismo de anclaje de Bitcoin bidireccional sin confianza, de modo que Bitcoin puede circular libremente y usarse en la capa de Stacks. Este mecanismo de anclaje se denomina bitcoin apilado (sBTC). La realización del intercambio sBTC se basa en la interoperabilidad entre Stacks y Bitcoin, así como en la lógica de contrato inteligente en la capa de Stacks. Los intercambios atómicos de Bitcoin pueden proporcionar a los usuarios una mayor eficiencia y seguridad, así como más opciones y flexibilidad.

Los activos propiedad de las direcciones de Bitcoin se refieren a los activos emitidos o transferidos en la capa Stacks, cuya propiedad está determinada por las direcciones de Bitcoin en lugar de las direcciones de Stacks. Esto significa que los usuarios pueden usar sus direcciones y claves privadas existentes en la capa de Bitcoin para administrar sus propios activos en la capa de pilas sin crear o importar nuevas direcciones o claves privadas. De esta manera, los usuarios pueden disfrutar de la seguridad y privacidad de la capa Bitcoin, al mismo tiempo que tienen acceso a la funcionalidad y variedad de la capa Stacks. La realización de los activos propiedad de las direcciones de Bitcoin se basa en el mapeo de direcciones entre Stacks y Bitcoin, así como en la lógica del contrato inteligente en la capa de Stacks. Los activos propiedad de las direcciones de Bitcoin pueden proporcionar a los usuarios una mayor comodidad y compatibilidad, así como una mayor confianza y autonomía.

**06.**C – Lenguaje claro, seguro y decidible

La capacidad de Stacks para admitir contratos inteligentes y DApps se implementa a través de un lenguaje de contrato inteligente llamado Clarity. Clarity es un lenguaje especialmente diseñado para blockchain, que tiene las siguientes características:

Es un lenguaje interpretado, es decir, no necesita ser compilado en bytecode o código de máquina virtual, sino que se ejecuta directamente en la cadena de bloques. Esto evita errores o errores introducidos por el compilador y sobrecarga o incertidumbre introducida por la máquina virtual.

Es un lenguaje decidible, es decir, puede ejecutarse de forma determinista en un tiempo y espacio limitados, y su resultado de ejecución y recursos consumidos pueden calcularse de antemano. Esto evita problemas como bucles infinitos o interbloqueos, y proporciona un modelo de tarifas más preciso y justo.

Es un lenguaje no completo de Turing, es decir, no admite todos los cálculos posibles, sino solo algunos limitados y necesarios. Esto evita problemas como la complejidad o la imprevisibilidad y proporciona mayor seguridad y confiabilidad.

Es un lenguaje transparente, es decir, permite que los usuarios y desarrolladores vean claramente la lógica y el estado de los contratos inteligentes, y puedan verificarlos o analizarlos. Esto evita problemas de ocultamiento o engaño, además de brindar más confianza y autonomía.

Está bien, seguiré escribiendo. El siguiente es un seguimiento del artículo que generé.

entorno de programación, protegiendo así los intereses y derechos de los usuarios y desarrolladores. El lenguaje Clarity también permite que los contratos inteligentes respondan a las transacciones de Bitcoin y accedan al estado de Bitcoin, lo que permite la interoperabilidad y la sinergia con Bitcoin.

**07.**K – Conocimiento del Estado Completo de Bitcoin

Las pilas no solo pueden escribir información en Bitcoin, sino también leer información de Bitcoin. Esto se debe a que Stacks puede rastrear y almacenar el estado completo de Bitcoin, incluidos los encabezados de bloque de Bitcoin, transacciones, direcciones, saldos y más. De esta forma, Stacks puede usar Bitcoin como una fuente de datos no manipulable, irreversible e impredecible para lograr funciones más avanzadas, como contratos entre cadenas, oráculos, protección de la privacidad, etc.

El conocimiento de Stacks sobre el estado completo de Bitcoin se logra a través de una tecnología llamada adaptador de cadena de bloques. El adaptador Blockchain es un servicio en el que participan voluntariamente los nodos de Stacks, que pueden obtener y verificar eventos que ocurren en la cadena de bloques de Bitcoin desde la red de Bitcoin y reenviarlos a otros nodos en la red de Stacks. Los participantes del adaptador de cadena de bloques pueden recibir un cierto porcentaje de recompensas de Stacks Token (STX) al proporcionar información valiosa a la red de Stacks. La lógica de funcionamiento del adaptador blockchain es completamente transparente y verificable, por lo que los usuarios no necesitan confiar en ningún tercero o intermediario para leer la información de Bitcoin.

**08.**S – Transacciones Rápidas, Escalables, Liquidación Final

Stacks no solo utiliza Bitcoin como su propia capa de seguridad y capa de consenso, sino que también proporciona una experiencia de transacción escalable y rápida. Stacks utiliza una tecnología llamada microbloques, que permite confirmar y transmitir rápidamente un gran número de transacciones entre dos bloques de Bitcoin. Un microbloque es una estructura de bloque liviana que solo contiene datos de transacciones, no datos de consenso. Los microbloques son generados por un nodo conocido como líder y son validados y enviados por otros nodos. Los nodos líderes se seleccionan a través de un componente del algoritmo de consenso de Stacks llamado servicio de clasificación. El servicio de pedidos es un servicio voluntario para que los nodos de Stacks ordenen transacciones en función de las tarifas de transacción y otros factores y las empaqueten en microbloques.

Los participantes pueden ganar un porcentaje de las recompensas de Stacks Token (STX) al brindar servicios valiosos a la red de Stacks. La lógica de funcionamiento del servicio de pedidos es completamente transparente y verificable, por lo que los usuarios no necesitan confiar en ningún tercero o intermediario para el pedido y el empaquetado de transacciones.

**09.**Actualización importante

Stacks está a punto de lanzar una actualización importante llamada lanzamiento de Nakamoto, que mejorará aún más la funcionalidad y el rendimiento de Stacks como una capa de Bitcoin. La versión de Nakamoto fue propuesta por un equipo llamado grupo de trabajo sBTC, que está compuesto por desarrolladores principales de Stacks, informáticos de Princeton, Hiro, Trust Machines, el fundador de Stacks, Muneeb Ali, Stacks Foundation, expertos individuales, etc. El equipo ha publicado dos documentos técnicos relacionados, que presentan los detalles de diseño e implementación de las versiones sBTC y Nakamoto, respectivamente.

Las características clave del lanzamiento de Nakamoto incluyen:

• Implemente un mecanismo de anclaje de bitcoin bidireccional sin confianza, llamado bitcoin apilado (sBTC), para que bitcoin pueda circular y usarse libremente en la capa de pilas, y también puede escribir información en la capa de bitcoin. sBTC es un token vinculado uno a uno con Bitcoin nativo (BTC), que puede interactuar con contratos inteligentes y DApps en la capa Stacks. El mecanismo de anclaje de sBTC se implementa a través de un componente en el algoritmo de consenso de Stacks, llamado pool de anclaje. El grupo de anclaje es un contrato inteligente en el que participan voluntariamente los nodos de Stacks, que pueden recibir y enviar Bitcoin, y emitir o destruir sBTC de acuerdo con la prueba de las transacciones de Bitcoin.
• La tecnología que realiza transacciones protegidas por la finalidad de Bitcoin y rápidamente confirma y transmite una gran cantidad de transacciones entre dos bloques de Bitcoin se denomina microbloques (microblocks). La tecnología de microbloques permite que Stacks confirme y transmita rápidamente una gran cantidad de transacciones entre dos bloques de Bitcoin, lo que mejora el rendimiento de las transacciones y reduce la latencia de las transacciones. Las transacciones en microbloques se pueden confirmar rápidamente, pero aún no están finalizadas porque aún no se han escrito en la cadena de bloques de Bitcoin.
• Para lograr la liquidación final, Stacks también utiliza una tecnología llamada bloque de anclaje, que puede empaquetar una serie de microbloques en un bloque completo y escribirlo en la cadena de bloques de Bitcoin. Los bloques de anclaje son generados por un nodo llamado committer, y son verificados y reenviados por otros nodos. Los nodos de confirmación se seleccionan a través de otro componente del algoritmo de consenso de Stacks, denominado servicio de confirmación. El servicio de envío es un servicio en el que participan voluntariamente los nodos de Stacks, que pueden filtrar microbloques según la calidad de los microbloques y otros factores, y empaquetarlos en bloques ancla. La tecnología de bloques de anclaje permite a Stacks empaquetar una serie de microbloques en un bloque completo y escribirlo en la cadena de bloques de Bitcoin, realizando así la liquidación final de la transacción.

**10.**Conclusión

W3C DAO cree que Stacks tiene perspectivas y potencial de desarrollo, porque es una plataforma de código abierto construida sobre Bitcoin, que mejora las funciones de Bitcoin mediante la introducción de contratos inteligentes y DApps. Stacks utiliza el mecanismo de seguridad y consenso de Bitcoin, al tiempo que proporciona una experiencia de transacciones de alto rendimiento y baja latencia. Stacks también implementa un mecanismo de anclaje de bitcoin bidireccional sin confianza, lo que permite que bitcoin circule y se use libremente en la capa de Stacks.

Stacks también emplea el lenguaje Clarity, un lenguaje de contrato inteligente seguro, decidible, no completo de Turing y transparente que puede responder a las transacciones de Bitcoin y acceder al estado de Bitcoin. Además, Stacks proporciona a Bitcoin una capa de activos totalmente programable, lo que permite que Bitcoin alcance su valor y potencial en más escenarios. No solo eso, Stacks también brinda a los usuarios y desarrolladores una plataforma blockchain segura, eficiente, flexible y transparente, lo que les permite disfrutar de las ventajas de Bitcoin y al mismo tiempo tener acceso a más funciones y diversidad.