Solution de mise à l'échelle Bitcoin : Piles

1. Résumé

Bitcoin est la blockchain la plus sécurisée et la plus durable, mais elle est également confrontée à des défis d'évolutivité et de fonctionnalité. Le design de Bitcoin est minimaliste et conçu pour rester le même. Stacks est une plate-forme open source construite sur Bitcoin qui améliore la fonctionnalité de Bitcoin en introduisant des contrats intelligents et des applications décentralisées (DApps). Stacks est une solution blockchain qui exploite les mécanismes de sécurité et de consensus de Bitcoin tout en fournissant des transactions à haut débit et à faible latence. Stacks implémente également un mécanisme d'ancrage bitcoin bidirectionnel sans confiance, permettant au bitcoin de circuler et d'être utilisé librement sur la couche Stacks. Stacks utilise également le langage Clarity, un langage de contrat intelligent sécurisé et décidable qui peut répondre aux transactions Bitcoin et accéder à l'état Bitcoin. Cet article décrira les principales innovations et avantages de Stacks, et comment il fournit une couche d'actifs entièrement programmable pour Bitcoin.

**02.**Présentation

Bitcoin a été la première crypto-monnaie à avoir créé un réseau de valeur décentralisé, immuable et résistant à la censure. Bitcoin est particulièrement sécurisé et stable car il possède la plus grande puissance de calcul et les nœuds les plus largement distribués.

Cependant, Bitcoin présente également certaines limitations, telles qu'une vitesse de transaction lente, des frais de transaction élevés et une fonction unique. Ces limitations entravent l'application de Bitcoin dans davantage de scénarios, tels que les contrats intelligents, la finance décentralisée (DeFi), les jetons non fongibles (NFT), etc.

Pour résoudre ces problèmes, de nombreux projets tentent de créer des plates-formes de blockchain plus fonctionnelles et efficaces au-dessus ou en dehors de Bitcoin. Cependant, ces projets doivent souvent sacrifier un certain niveau de sécurité ou de décentralisation, ou doivent s'appuyer sur des services tiers ou des intermédiaires pour parvenir à l'interopérabilité avec Bitcoin. Aucune de ces solutions ne peut utiliser pleinement les avantages de Bitcoin lui-même, ni garantir la confiance et l'autonomie des utilisateurs et des développeurs.

Stacks est une plate-forme blockchain contrairement à d'autres projets, qui vise à être une solution de mise à l'échelle pour Bitcoin. Stacks n'essaie pas de remplacer ou de modifier Bitcoin, mais ajoute la possibilité de contrats intelligents et de DApps au-dessus de Bitcoin, faisant de Bitcoin un actif entièrement programmable. Stacks utilise le mécanisme de sécurité et de consensus de Bitcoin lui-même, tout en offrant une expérience de transaction à haut débit et à faible latence. Stacks implémente également un mécanisme d'ancrage bitcoin bidirectionnel sans confiance, permettant au bitcoin de circuler et d'être utilisé librement sur la couche Stacks. De plus, Stacks utilise le langage Clarity, un langage de contrat intelligent sécurisé et décidable qui peut répondre aux transactions Bitcoin et accéder à l'état Bitcoin.

Cet article décrira les principales innovations et avantages de Stacks, et comment il fournit une couche d'actifs entièrement programmable pour Bitcoin.

**03.**Principales innovations de Stacks

Stacks est une solution blockchain qui exploite les mécanismes de sécurité et de consensus de Bitcoin tout en offrant une expérience de transaction à haut débit et à faible latence.

Les principales innovations et avantages de Stacks peuvent se résumer en six lettres :

S - Sécurisé par la pleine puissance de calcul de Bitcoin (finalité Bitcoin).

T - Peg Bitcoin sans confiance ; écrit sur Bitcoin.

A - Échanges de bitcoins atomiques et actifs détenus par des adresses bitcoin.

C – Le langage Clarity pour des contrats intelligents sécurisés et décidables.

K – Connaissance de l'état complet de Bitcoin ; lire à partir de Bitcoin.

S – Transactions évolutives et rapides, finalement réglées sur Bitcoin.

Ci-dessous, nous décrivons chacune de ces innovations et avantages un par un.

**04.**S – Sécurisé par le hashrate complet de Bitcoin (finalité)

Au lieu de construire un réseau de blockchain indépendant en dehors de Bitcoin, Stacks utilise directement le mécanisme de sécurité et de consensus de Bitcoin lui-même.

Stacks utilise une technologie appelée pont de consensus, qui mappe les événements qui se produisent sur la blockchain Bitcoin à la blockchain Stacks, permettant l'interopérabilité entre les deux blockchains.

Plus précisément, Stacks utilise un algorithme de consensus appelé preuve de transfert (PoX), qui permet aux nœuds Stacks de participer au processus de consensus de la blockchain Stacks en envoyant des transactions à la blockchain Bitcoin. Ces transactions contiennent les informations de vote du nœud Stacks pour le prochain bloc Stacks, ainsi que les informations de récompense utilisées pour motiver d'autres nœuds à participer au processus de consensus. De cette façon, les nœuds Stacks peuvent utiliser la blockchain Bitcoin comme un générateur de nombres aléatoires non falsifiable, irréversible et imprévisible pour parvenir à un consensus sur le prochain bloc Stacks.

Cette technologie de pontage consensuel permet à la blockchain Stacks d'hériter de la sécurité et de la finalité de la blockchain Bitcoin. Tout nœud malveillant qui veut attaquer ou altérer la blockchain Stacks doit attaquer ou altérer la blockchain Bitcoin en même temps, ce qui est très difficile voire impossible en pratique. Par conséquent, la blockchain Stacks peut être considérée comme sécurisée par la pleine puissance de calcul de Bitcoin. Cela signifie également que tout événement qui se produit sur la blockchain Stacks peut être considéré comme ayant la même finalité que Bitcoin. En d'autres termes, une fois qu'une transaction Stacks est confirmée, elle ne peut pas être annulée ou annulée à moins que la transaction Bitcoin correspondante ne soit annulée ou annulée en même temps.

**05.**T - Mécanisme d'ancrage Bitcoin sans confiance

Stacks utilise non seulement Bitcoin comme sa propre couche de sécurité et couche de consensus, mais implémente également un mécanisme d'ancrage Bitcoin bidirectionnel sans confiance, de sorte que Bitcoin peut être librement diffusé et utilisé sur la couche Stacks.Ce mécanisme d'ancrage est appelé bitcoin empilé (sBTC). La réalisation de l'échange sBTC repose sur l'interopérabilité entre Stacks et Bitcoin, ainsi que sur la logique de contrat intelligent sur la couche Stacks. Les swaps Atomic Bitcoin peuvent offrir aux utilisateurs une efficacité et une sécurité accrues, ainsi que plus de choix et de flexibilité.

Les actifs détenus par des adresses Bitcoin font référence aux actifs émis ou transférés sur la couche Stacks, dont la propriété est déterminée par les adresses Bitcoin plutôt que par les adresses Stacks. Cela signifie que les utilisateurs peuvent utiliser leurs adresses et clés privées existantes sur la couche Bitcoin pour gérer leurs propres actifs sur la couche Stacks sans créer ou importer de nouvelles adresses ou clés privées. De cette façon, les utilisateurs peuvent profiter de la sécurité et de la confidentialité de la couche Bitcoin, tout en ayant accès aux fonctionnalités et à la variété de la couche Stacks. La réalisation des actifs détenus par les adresses Bitcoin est basée sur le mappage d'adresses entre Stacks et Bitcoin, ainsi que sur la logique de contrat intelligent sur la couche Stacks. Les actifs détenus par les adresses Bitcoin peuvent offrir aux utilisateurs une plus grande commodité et compatibilité, ainsi qu'une plus grande confiance et autonomie.

**06.**C – Langage clair, sûr et décidable

La capacité de Stacks à prendre en charge les contrats intelligents et les DApp est mise en œuvre via un langage de contrat intelligent appelé Clarity. Clarity est un langage spécialement conçu pour la blockchain, qui présente les caractéristiques suivantes :

C'est un langage interprété, c'est-à-dire qu'il n'a pas besoin d'être compilé en bytecode ou en code machine virtuelle, mais qu'il est exécuté directement sur la blockchain. Cela évite les bogues ou bogues introduits par le compilateur, ainsi que la surcharge ou l'incertitude introduite par la machine virtuelle.

C'est un langage décidable, c'est-à-dire qu'il peut être exécuté de manière déterministe dans un temps et un espace limités, et son résultat d'exécution et les ressources consommées peuvent être calculés à l'avance. Cela évite des problèmes tels que des boucles infinies ou des impasses, tout en fournissant un modèle de tarification plus précis et équitable.

C'est un langage non-Turing-complet, c'est-à-dire qu'il ne supporte pas tous les calculs possibles, mais seulement certains calculs limités et nécessaires. Cela évite des problèmes tels que la complexité ou l'imprévisibilité, et offre une plus grande sécurité et fiabilité.

C'est un langage transparent, c'est-à-dire qu'il permet aux utilisateurs et aux développeurs de voir clairement la logique et le statut des contrats intelligents, et de les vérifier ou de les analyser. Cela évite les problèmes de dissimulation ou de tromperie, tout en offrant plus de confiance et d'autonomie.

OK, je vais continuer à écrire. Ce qui suit est un suivi de l'article que j'ai généré.

environnement de programmation, protégeant ainsi les intérêts et les droits des utilisateurs et des développeurs. Le langage Clarity permet également aux contrats intelligents de répondre aux transactions Bitcoin et d'accéder à l'état Bitcoin, permettant l'interopérabilité et la synergie avec Bitcoin.

**07.**K - Connaissance de l'état complet de Bitcoin

Les piles peuvent non seulement écrire des informations sur Bitcoin, mais également lire des informations à partir de Bitcoin. En effet, Stacks peut suivre et stocker l'état complet de Bitcoin, y compris les en-têtes de bloc Bitcoin, les transactions, les adresses, les soldes, etc. De cette façon, Stacks peut utiliser Bitcoin comme source de données non falsifiable, irréversible et imprévisible pour réaliser des fonctions plus avancées, telles que des contrats inter-chaînes, des oracles, la protection de la vie privée, etc.

La connaissance de Stacks de l'état complet de Bitcoin est obtenue grâce à une technologie appelée adaptateur blockchain. L'adaptateur Blockchain est un service auquel participent volontairement les nœuds Stacks, qui peuvent obtenir et vérifier les événements se produisant sur la blockchain Bitcoin à partir du réseau Bitcoin, et les transmettre à d'autres nœuds du réseau Stacks. Les participants de l'adaptateur blockchain peuvent recevoir un certain pourcentage de récompenses Stacks Token (STX) en fournissant des informations précieuses au réseau Stacks. La logique de fonctionnement de l'adaptateur blockchain est complètement transparente et vérifiable, de sorte que les utilisateurs n'ont pas besoin de faire confiance à un tiers ou à un intermédiaire pour lire les informations de Bitcoin.

**08.**S – Transactions rapides et évolutives, règlement final

Stacks utilise non seulement Bitcoin comme sa propre couche de sécurité et couche de consensus, mais offre également une expérience de transaction évolutive et rapide. Stacks utilise une technologie appelée microblocs, qui permet de confirmer et de diffuser rapidement un grand nombre de transactions entre deux blocs Bitcoin. Un microbloc est une structure de bloc légère qui ne contient que des données de transaction, pas des données de consensus. Les microblocs sont générés par un nœud connu sous le nom de leader, et sont validés et transmis par d'autres nœuds. Les nœuds leaders sont sélectionnés via un composant de l'algorithme de consensus Stacks appelé le service de tri. Le service de commande est un service volontaire permettant aux nœuds Stacks de commander des transactions en fonction des frais de transaction et d'autres facteurs et de les regrouper en microblocs.

Les participants peuvent gagner un pourcentage de récompenses Stacks Token (STX) en fournissant des services précieux au réseau Stacks. La logique de fonctionnement du service de commande est totalement transparente et vérifiable, de sorte que les utilisateurs n'ont pas besoin de faire confiance à un tiers ou à un intermédiaire pour la commande et l'emballage des transactions.

**09.**Amélioration majeure

Stacks est sur le point de publier une mise à jour majeure appelée la version Nakamoto, qui améliorera encore la fonctionnalité et les performances de Stacks en tant que couche Bitcoin. La version Nakamoto a été proposée par une équipe appelée le groupe de travail sBTC, qui est composé de développeurs principaux de Stacks, d'informaticiens de Princeton, de Hiro, de Trust Machines, du fondateur de Stacks Muneeb Ali, de Stacks Foundation, d'experts individuels, etc. L'équipe a publié deux livres blancs connexes, présentant les détails de conception et de mise en œuvre des versions sBTC et Nakamoto, respectivement.

Les principales caractéristiques de la version Nakamoto incluent :

• Implémentez un mécanisme d'ancrage bitcoin bidirectionnel sans confiance, appelé bitcoin empilé (sBTC), afin que le bitcoin puisse être librement diffusé et utilisé sur la couche Stacks, et puisse également écrire des informations sur la couche bitcoin. sBTC est un jeton indexé un à un avec le Bitcoin natif (BTC), qui peut interagir avec les contrats intelligents et les DApps sur la couche Stacks. Le mécanisme d'ancrage de sBTC est implémenté via un composant de l'algorithme de consensus Stacks, appelé pool d'ancres. Le pool d'ancrage est un contrat intelligent auquel participent volontairement les nœuds Stacks, qui peuvent recevoir et envoyer des Bitcoins, et émettre ou détruire des sBTC selon la preuve des transactions Bitcoin.
• La technologie qui réalise des transactions protégées par la finalité Bitcoin et confirme et diffuse rapidement un grand nombre de transactions entre deux blocs Bitcoin est appelée microblocs (microblocs). La technologie des micro-blocs permet à Stacks de confirmer et de diffuser rapidement un grand nombre de transactions entre deux blocs Bitcoin, améliorant ainsi le débit des transactions et réduisant la latence des transactions. Les transactions dans les microblocs peuvent être confirmées rapidement, mais elles ne sont pas encore finalisées car elles n'ont pas encore été écrites dans la blockchain Bitcoin.
• Afin de parvenir au règlement final, Stacks utilise également une technologie appelée bloc d'ancrage, qui peut regrouper une série de micro-blocs dans un bloc complet et l'écrire sur la blockchain Bitcoin. Les blocs d'ancrage sont générés par un nœud appelé committer, et sont vérifiés et transmis par d'autres nœuds. Les nœuds de validation sont sélectionnés via un autre composant de l'algorithme de consensus Stacks, appelé le service de validation. Le service de soumission est un service auquel participent volontairement les nœuds Stacks, qui peuvent filtrer les micro-blocs en fonction de la qualité des micro-blocs et d'autres facteurs, et les regrouper dans des blocs d'ancrage. La technologie des blocs d'ancrage permet à Stacks de conditionner une série de micro-blocs dans un bloc complet et de l'écrire sur la blockchain Bitcoin, réalisant ainsi le règlement final de la transaction.

**10.**Conclusion

Le W3C DAO estime que Stacks a des perspectives et un potentiel de développement, car il s'agit d'une plate-forme open source construite sur Bitcoin, qui améliore les fonctions de Bitcoin en introduisant des contrats intelligents et des DApps. Stacks utilise le mécanisme de sécurité et de consensus de Bitcoin lui-même, tout en offrant une expérience de transaction à haut débit et à faible latence. Stacks implémente également un mécanisme d'ancrage bitcoin bidirectionnel sans confiance, permettant au bitcoin de circuler et d'être utilisé librement sur la couche Stacks.

Stacks utilise également le langage Clarity, un langage de contrat intelligent sécurisé, décidable, non complet et transparent qui peut répondre aux transactions Bitcoin et accéder à l'état Bitcoin. De plus, Stacks fournit à Bitcoin une couche d'actifs entièrement programmable, permettant à Bitcoin de réaliser sa valeur et son potentiel dans plus de scénarios. Non seulement cela, Stacks fournit également aux utilisateurs et aux développeurs une plate-forme de blockchain sûre, efficace, flexible et transparente, leur permettant de profiter des avantages de Bitcoin tout en ayant accès à plus de fonctions et de diversité.