Project Research丨Bitcoin Layer 2 Protocol Stacks : étendre un nouveau chapitre des contrats intelligents Bitcoin et DAPP

Éditeur | Chainchen@Web3CN.Pro

Table des matières

1. Résumé

2. Présentation du projet

3. Structure du projet

4. Demande de projet

5. Contexte de l'équipe

6. Informations sur le financement

VII. Réalisations de développement

8. Modèle économique

9. Avantages et risques

1. Résumé

Ce rapport de recherche examine en profondeur le projet Stacks, une technologie blockchain innovante qui vise à se lier à la chaîne Bitcoin via son mécanisme de consensus unique, la preuve de transfert (POX), pour atteindre un degré élevé de décentralisation et d'évolutivité sans ajoutant un impact environnemental supplémentaire. En fournissant des fonctions de contrat intelligent, Stacks permet à Bitcoin de devenir un actif entièrement programmable, qui à son tour peut fournir une gamme plus large de scénarios d'application pour les applications décentralisées (dApps).

Ce rapport détaille les principaux composants de Stacks, y compris la manière dont il exploite l'état et la sécurité de Bitcoin, ainsi que les fonctionnalités et les avantages de l'utilisation du langage Clarity pour créer des contrats intelligents. De plus, le rapport discutera du fonctionnement du mécanisme de consensus de la preuve de transfert (POX) et de la manière dont il exploite le mécanisme de preuve de travail de Bitcoin.

2. Présentation du projet

Stacks est un projet blockchain qui se lie à la blockchain Bitcoin. Son objectif est de fournir une plate-forme qui peut partager la sécurité avec la chaîne Bitcoin et régler les transactions sur la chaîne Bitcoin. En étendant les fonctionnalités de Bitcoin, Stacks fait de Bitcoin un actif entièrement programmable, qui débloquera des centaines de milliards de dollars de capital Bitcoin passif et fournira une gamme plus large de scénarios d'application pour les applications décentralisées.

Le projet Stacks est lié à Bitcoin via son mécanisme de consensus unique proofoftansfer (POX). PoX permet à la chaîne Stacks d'utiliser la sécurité de la chaîne Bitcoin, tout en permettant également aux détenteurs de jetons Stacks de gagner des récompenses Bitcoin pour l'acte de "Stacking". Ce mécanisme réalise l'ajout de nouvelles fonctions sur la base de sécurité de Bitcoin, telles que les contrats intelligents et les transactions rapides, améliorant ainsi considérablement la convivialité et l'évolutivité de Bitcoin.

La vision de Stacks est de construire un réseau entièrement décentralisé et un écosystème d'applications basé sur Bitcoin. En fournissant de nouveaux outils et technologies, tels que des contrats intelligents et des transactions rapides, le projet Stacks espère promouvoir le développement ultérieur de Bitcoin et de son écosystème, et finalement parvenir à un Web3 plus sûr, plus équitable et plus ouvert.

3. Architecture du projet

Le projet Stacks se lie à la chaîne Bitcoin en utilisant son mécanisme de consensus unique, Proof of Transfer (PoX). Cela permet à Stacks d'utiliser l'état et la sécurité de la chaîne Bitcoin, fournissant une plate-forme plus sécurisée et fiable pour les applications décentralisées (dApps) et les contrats intelligents. Sur cette plateforme, toutes les transactions sont réglées sur la chaîne Bitcoin, empruntant ainsi la forte sécurité du Bitcoin.

La couche de contrat intelligent de Stacks présente les fonctionnalités innovantes suivantes :

**S (sécurisé), les transactions Stacks sont finalement confirmées par Bitcoin. **

Après environ 100 blocs Bitcoin, soit environ un jour de confirmation, les transactions qui se produisent sur la couche Stack seront sécurisées par toute la puissance de hachage de Bitcoin. Cela signifie que pour inverser ces transactions, l'attaquant a besoin de suffisamment de puissance de calcul pour réorganiser la chaîne bitcoin. Les transactions de pile sont réglées sur la blockchain Bitcoin et ont une finalité Bitcoin. En plus de cela, la couche Satck bifurque complètement Bitcoin, ce qui signifie que tout fork (comme un soft fork ou un hard fork) sur la chaîne Bitcoin sera reflété sur la chaîne Stacks. Cela garantit que la chaîne Stacks peut évoluer avec la chaîne Bitcoin sans entrer en conflit avec ses fourches.

Mécanisme d'ancrage bitcoin de confiance T (minimisé par la confiance) ; bitcoin inscriptible

Stacks présente un nouvel actif décentralisé et non dépositaire lié au Bitcoin, sBTC. Cela permet aux contrats intelligents de s'exécuter plus rapidement et à moindre coût en utilisant des actifs adossés à des bitcoins sans compromettre la sécurité. De plus, cela permet également aux contrats au niveau de la couche Stacks d'écrire en toute confiance Bitcoin via des transactions d'ancrage.

Une interaction atomique bitcoin (atomique) et des actifs détenus par des adresses bitcoin

Échanges atomiques et actifs : Stacks dispose déjà d'échanges atomiques pour Bitcoin, permettant aux adresses Bitcoin de posséder et de déplacer des actifs définis au niveau de la couche Stacks. Les swaps magiques et les swaps à deux corps sont des exemples de swaps atomiques en direct et sans confiance entre Bitcoin L1 et les actifs de la couche Stacks. De plus, les utilisateurs peuvent posséder des actifs de couche Stacks, tels que STX, stablecoins et NFT, sur des adresses Bitcoin s'ils le souhaitent, et les transférer à l'aide de transactions Bitcoin L1.

C (Clarity) Langage de clarté, contrats intelligents plus sûrs et décidables

Stacks prend en charge un langage de contrat intelligent sûr et décidable appelé Clarity. Avec Clarity, les développeurs peuvent savoir avec une certitude mathématique ce qu'un contrat peut et ne peut pas faire avant que le contrat ne soit exécuté. Les contrats d'ancrage décentralisés bénéficieront des propriétés de sécurité du langage Clarity. En décembre 2022, plus de 5 000 contrats Clarity avaient été déployés sur la couche Stacks. La conception de Clarity évite également le problème de "l'estimation du coût du gaz", qui est un problème courant avec de nombreux autres langages de contrats intelligents tels que Solidity. Dans Clarity, les frais d'exécution de la transaction peuvent être connus avec précision avant que la transaction ne se produise, évitant ainsi l'échec de la transaction en raison de frais insuffisants. Sur Stacks, la création et la gestion des actifs ancrés au Bitcoin (tels que sBTC) sont réalisées via un contrat intelligent spécial, le contrat d'ancrage décentralisé. Ce type de contrat utilise la sécurité du langage Clarity pour assurer la sécurité et la fiabilité du processus de création et de gestion des actifs d'ancrage.

K (Knowledge) preuve de connaissance de l'état complet de Bitcoin ; Bitcoin lisible

Les piles ont une connaissance complète de l'état Bitcoin, elles peuvent lire en toute confiance les transactions Bitcoin et les changements d'état, et exécuter des contrats intelligents déclenchés par les transactions Bitcoin. La fonctionnalité de lecture de Bitcoin aide à maintenir la cohérence de l'état de la cheville décentralisée avec le BTC verrouillé sur Bitcoin L1, entre autres choses. La fonction de lecture de bitcoins de Stacks garantit que l'état du peg décentralisé (c'est-à-dire l'état de sBTC) est cohérent avec le BTC verrouillé sur Bitcoin L1. En effet, chaque fois qu'une transaction se produit sur la chaîne Bitcoin, Stacks peut lire ces modifications et mettre à jour l'état de sBTC en conséquence. De cette façon, les utilisateurs peuvent s'assurer que leur sBTC est toujours synchronisé avec leur BTC verrouillé sur la chaîne Bitcoin.

** Évolutivité S (Scalable), transactions rapides sur la couche de règlement btc **

Stacks augmente la vitesse de traitement des transactions en générant des blocs Stacks plus rapidement entre les blocs Bitcoin. Cela signifie que les transactions sur le réseau Stacks peuvent être effectuées et confirmées beaucoup plus rapidement que Bitcoin. De plus, les sous-réseaux sont une couche évolutive du réseau Stacks qui permet différents compromis entre performances et décentralisation. Cela signifie que les sous-réseaux peuvent être optimisés en fonction de leurs besoins et priorités spécifiques, tels que des vitesses de transaction plus rapides ou des niveaux de décentralisation plus élevés. Le sous-réseau Stacks peut prendre en charge d'autres langages de programmation et environnements d'exécution, tels que le langage Solidity d'Ethereum et EVM (Ethereum Virtual Machine). Cela signifie que les contrats intelligents développés sur le réseau Ethereum peuvent fonctionner sur le réseau Stacks et peuvent utiliser Bitcoin pour ancrer des actifs et s'installer sur la chaîne Bitcoin. Cela augmente considérablement la compatibilité et la gamme d'applications de Stacks.

Mécanisme de consensus sur la preuve de transfert (PoX)

La preuve de transfert (PoX) est un composant central du projet Stacks. Il s'agit d'un nouveau type de mécanisme de consensus qui utilise la preuve de travail (PoW) de Bitcoin pour atteindre un degré élevé de décentralisation et d'évolutivité. Dans PoX, les nœuds de la chaîne Stacks participeront à la création de blocs en « brûlant » des bitcoins. Cela signifie que les nœuds envoient des bitcoins à une adresse inaccessible, prouvant ainsi qu'ils ont contribué à la sécurité du réseau participant. Ces nœuds ont ensuite le potentiel d'être sélectionnés pour créer de nouveaux blocs, gagnant des jetons Stacks en récompense.

La couche Stacks s'appuie sur STX et BTC pour son nouveau mécanisme de consensus appelé Proof of Transfer (PoX), qui utilise à la fois les couches Stacks et Bitcoin. PoX est similaire dans son esprit au consensus Proof-of-Work (PoW) de Bitcoin : tout comme les mineurs Bitcoin PoW dépensent de l'électricité et sont récompensés en BTC, les mineurs Stacks PoX dépensent (minés) BTC et sont récompensés en STX. Comme PoW, PoX utilise l'élection d'un leader unique à la Nakamoto : les mineurs PoX enchérissent en dépensant simplement du BTC, et ils ont un leader avec des pondérations d'offre de probabilité aléatoire. L'élection du leader est effectuée sur la chaîne Bitcoin et de nouveaux blocs sont écrits sur la couche Stacks. De cette façon, PoX réutilise le travail déjà effectué par les mineurs de Bitcoin et ne consomme pas d'énergie supplémentaire significative : seul un ordinateur portable/ordinateur fonctionnel est nécessaire pour faire les enchères des nœuds Stacks utilisant BTC.

Une autre partie de PoX est le "Stacking", qui permet aux détenteurs de jetons Stacks de participer à la sécurité du réseau. Si les détenteurs choisissent de "Stack" leurs jetons, ils sont régulièrement récompensés par des bitcoins. Il s'agit d'un mécanisme unique qui permet aux participants de la chaîne Stacks de recevoir directement Bitcoin en récompense, renforçant ainsi la connexion du réseau Stacks à Bitcoin.

Les piles sont une couche Bitcoin de contrat intelligent avec une connexion profonde et continue à la chaîne Bitcoin, contrairement aux sidechains telles que RSK et Liquid. La couche Stacks permet aux applications et aux contrats intelligents d'utiliser Bitcoin (BTC) comme actif ou devise et de régler leurs transactions sur la chaîne principale Bitcoin. L'objectif de la couche Stacks est d'étendre l'économie Bitcoin en transformant BTC d'un actif passif en un actif productif et en permettant diverses applications décentralisées. Comme les sidechains comme RSK et Liquid, la couche Stacks possède son propre registre mondial et son propre environnement d'exécution pour prendre en charge les contrats intelligents et éviter de surcharger la blockchain Bitcoin avec des transactions supplémentaires. Cependant, la couche Stacks est unique en ce sens qu'elle possède la plupart des propriétés souhaitables d'un contrat intelligent Bitcoin. Il fournit également des mécanismes hautes performances tels que des blocs rapides, des piquets décentralisés et des sous-réseaux.

4. Demande de projet

Utiliser Bitcoin pour devenir un actif entièrement programmable

Stacks fournit à Bitcoin de toutes nouvelles fonctions et scénarios d'application. En tirant parti de Stacks, Bitcoin peut être utilisé comme un actif entièrement programmable dans des applications décentralisées et des contrats intelligents. Cette application innovante permet au Bitcoin d'être largement utilisé dans divers produits et services financiers décentralisés, tels que les prêts, les assurances, les marchés de prédiction, etc.

En utilisant la couche Stacks, les développeurs peuvent créer n'importe quelle application qu'ils peuvent créer sur d'autres plates-formes de contrats intelligents telles que Ethereum, Solana, Avalanche, etc., mais utiliser BTC comme actif/devise et régler leur accord sur la blockchain Bitcoin. Ils pourront le faire sur la VM Clarity ou sur l'EVM ou d'autres machines virtuelles en Solidity ou d'autres langages utilisant des sous-réseaux. Les utilisateurs peuvent également échanger nativement des BTC contre des stablecoins et des NFT directement à partir de la chaîne Bitcoin.

Débloquez le capital Bitcoin passif

Stacks, grâce à ses contrats intelligents et à ses applications décentralisées, est capable de débloquer le capital Bitcoin passif afin qu'il puisse générer une plus grande valeur. Par exemple, en utilisant Stacks, les détenteurs de bitcoins peuvent mettre leurs bitcoins sur une plateforme de prêt décentralisée et gagner des revenus d'intérêts. De plus, les détenteurs de Bitcoins peuvent également utiliser leurs Bitcoins pour la sécurité du réseau en participant au mécanisme "Stacking" de Stacks, et recevoir des Bitcoins en récompense.

Fournir des transactions rapides de Bitcoin

En plus des fonctionnalités ci-dessus, Stacks fournit également à Bitcoin la possibilité d'effectuer des transactions rapides. En raison des caractéristiques de conception de Bitcoin, sa vitesse de transaction est lente, ce qui peut limiter son application dans certains cas.

La couche Stacks Bitcoin fournit des fonctionnalités supplémentaires pour des performances supérieures, ainsi qu'une plus grande polyvalence et sécurité. Bien que le mécanisme de performance de la couche Stacks ait été décrit ci-dessus, la couche Stacks, comme Bitcoin, est optimisée pour la décentralisation plutôt que pour une faible latence ou un débit réseau élevé : dans les zones reculées, les utilisateurs disposant d'ordinateurs portables ordinaires et de connexions Internet à domicile devraient Piles et nœuds Bitcoin. Cependant, la couche de sous-réseau de la chaîne Stacks peut coordonner des performances plus élevées. Les sous-réseaux prennent également en charge les contrats intelligents et peuvent faire des compromis entre la décentralisation et les performances différents de ceux de la chaîne Stacks principale ou d'autres sous-réseaux. De plus, un seul sous-réseau peut prendre en charge des contrats intelligents dans différents langages de programmation et environnements d'exécution. Certains sous-réseaux peuvent prendre en charge Clarity et Clarity VM, qui présentent les avantages de la sécurité, tandis que d'autres peuvent prendre en charge le langage Solidity d'Ethereum et la compatibilité EVM, ou la compatibilité avec la machine virtuelle Ethereum, qui présentent les avantages d'une intégration et d'un développement faciles, et peuvent tirer parti de tous les contrats et outils intelligents Ethereum. Grâce à Stacks, les utilisateurs peuvent effectuer des transactions bitcoin plus rapides, de sorte que le bitcoin peut être largement utilisé dans des scénarios tels que les transactions quotidiennes et les micropaiements.

5. Historique de l'équipe

Actuellement, Stacks est un projet composé de plusieurs entités et communautés indépendantes. Au début, Stacks était principalement dirigé par Blockstack PBC (maintenant renommé Hiro s PBC, ou Hiro en abrégé). Hiro compte 66 membres dans l'équipe, dont le fondateur est Muneeb Ali. Les principaux membres de l'équipe du projet ont de nombreuses années d'expérience en recherche et développement dans le domaine des systèmes distribués, dont 6 titulaires d'un doctorat dans le domaine des systèmes distribués et 2 scientifiques qui ont remporté le US President's Career Award.

Muneeb Ali, co-fondateur de Stacks, PDG de Hiro, est titulaire d'un doctorat en informatique de l'Université de Princeton, spécialisé dans la recherche de solutions complètes pour la création d'applications distribuées.

Jude Nelson, chercheur scientifique au Stacks Fund, ancien partenaire d'ingénierie de Hiro, a obtenu un doctorat en informatique de l'Université de Princeton et était un membre essentiel de PlanetLab, qui a remporté le prix ACM Test of Time pour avoir permis des expériences et un déploiement à l'échelle planétaire .

Aaron Blankstein, ingénieur, a rejoint l'équipe d'ingénierie de Blockstack en 2017 après avoir obtenu son doctorat.

Mike Freedman, conseiller technique Hiro, professeur de systèmes distribués à l'université de Princeton.

Albert Wenger, directeur de Hiro, associé directeur de Union Square Ventures (USV). Avant de rejoindre USV, Albert était le président de del.icio.us jusqu'à ce que l'entreprise soit vendue à Yahoo.Il était également un investisseur providentiel et avait investi dans Etsy et Tumblr.

6. Informations sur le financement

Le nombre de ventes symboliques de collecte de fonds est de 609,2 millions et la collecte de fonds totale est d'environ 75,6 millions de dollars américains. Le nombre de récompenses de fondateur et d'équipe est de 253,1 millions. D'ici la fin de 2019, 441 millions de jetons STX seront débloqués, dont 36 % sont détenus par des employés, des fondateurs et des investisseurs de série A, et 52 % sont détenus par des investisseurs Reg D.

VII. Réalisations en matière de développement

À l'heure actuelle, les projets bien connus du réseau Stacks sont :

portefeuille:

• Hiro Wallet est le portefeuille open source le plus couramment utilisé sur la chaîne Stacks, qui aide les utilisateurs à stocker, accepter ou envoyer des actifs sur le réseau Stacks, prend en charge Ordinals, mais n'a pas encore intégré Lightning Network.
• Xverse prend en charge les portefeuilles non dépositaires où les utilisateurs stockent, acceptent ou envoient des actifs sur la blockchain Stacks, prend en charge les ordinaux et ajoute des fonctionnalités biométriques pour améliorer la sécurité et la commodité du portefeuille, mais n'a pas encore intégré Lightning Network.
• GoSats est un portefeuille Bitcoin axé sur la communauté indienne développé par l'équipe indienne. Sa vision est de permettre à chaque acheteur, consommateur et épargnant d'utiliser BTC, et a lancé la carte GosSats Visa, le programme de fidélité, etc.

DÉFI：

• ALEX est un Dex construit sur la chaîne Stacks soutenue par l'organisation à but non lucratif ALEX Lab Foundation. Les utilisateurs peuvent effectuer des transactions, des promesses, de l'extraction de liquidités, de la chaîne croisée et du Launchpad, y compris la loterie et l'IDO sur cette plate-forme.
• Stackswap prétend être le premier Dex entièrement fonctionnel sur la chaîne Bitcoin, permettant aux utilisateurs d'effectuer des fonctions telles que l'échange d'actifs, l'extraction de liquidités, le gage, la chaîne croisée, le Launchpad et le NFT, et a émis STSWToken.
• UWU est un protocole de prêt basé sur le stablecoin UWU Cash construit sur la chaîne Stacks. Il est conçu par nickole.btc de BitAcademy et est actuellement en phase de test. Vous pouvez obtenir des qualifications de test en rejoignant la communauté et en remplissant le formulaire.

Engagement de liquidité :

• Planbetter est un protocole de jalonnement de liquidités sur la chaîne Stack Plus de 88 000 utilisateurs de Stackers ont promis 280 millions de STX et reçu 25,42 récompenses BTC au total.

NFT：

• Le marché de trading NFT construit par Gamma pour Bitcoin NFT a intégré Stacks et Ordinals.
• Boom est la plateforme NFT native de la chaîne Stacks et a lancé un nouveau type de NFT : les Boomboxes. Il permet aux utilisateurs de déléguer le verrouillage de leur STX et de recevoir un NFT en tant que certificat de réclamation automatique dans le cadre de la récompense verrouillée.
• TradePort est un marché de trading NFT agrégé multi-chaînes. Il prend actuellement en charge les chaînes Stacks et Near, et prévoit de s'étendre à Aptos et Sui.

8. Modèle économique

Son approvisionnement initial est de 1,32 milliard. De plus, un certain taux d'inflation sera publié chaque année, et il devrait atteindre 1,842 milliard d'ici 2050 (la v1 est de 2,052 milliards).

STX est la taxe requise pour enregistrer des actifs numériques (tels que des noms d'utilisateur, des licences de logiciels, des podcasts ou d'autres produits numériques) et publier et exécuter des contrats intelligents sur Stack 2.0. Elle est similaire à la taxe sur le gaz dans le réseau Ethereum. réseau consommera STX. Dans le même temps, STX peut être utilisé pour payer des frais de transaction, et c'est également une incitation pour les mineurs à exécuter des nœuds miniers et les développeurs à développer des DApps.

L'attribut principal de STX est de coopérer avec Stack 2.0 pour le fonctionnement du réseau, d'ajuster et d'équilibrer divers mécanismes. La valeur à long terme de STX dépend essentiellement de la croissance du réseau Stacks et de la demande de contrats intelligents Clarity.

L'acquisition de STX dans Stack 2.0 consiste principalement à participer au mécanisme de consensus PoX, à soumettre BTC pour obtenir STX, ou à mettre en gage STX pour obtenir BTC. Dans chaque cycle de récompense verrouillé par STX, le bitcoin transféré par le mineur sera reçu dans le cadre du certificat de transfert. Une fois le nombre de cycles verrouillés terminé, STX sera déverrouillé et STX pourra être utilisé librement ou participer à nouveau au jalonnement.

9. Avantages et risques

Avantage

• Capacités de contrat intelligent de Bitcoin : Stacks fournit à Bitcoin les capacités des contrats intelligents et des dApps, qui peuvent attirer un grand nombre d'utilisateurs et de développeurs. Cela pourrait conduire au développement d'un nouvel écosystème de développeurs et d'utilisateurs, augmentant l'utilisation et la valeur de Bitcoin.
• Nouvelles applications et cas d'utilisation : les piles permettent d'utiliser Bitcoin comme actif sous-jacent pour les contrats intelligents, ce qui peut ouvrir une gamme de nouvelles applications et cas d'utilisation, tels que la finance décentralisée (DeFi) et les jetons non fongibles (NFT).
• Contribution à l'économie Bitcoin : en permettant à Bitcoin de participer à des contrats intelligents et à des dApps, Stacks peut avoir un impact positif sur l'économie Bitcoin. Cela pourrait augmenter la demande de Bitcoin et donc sa valeur. Dans le même temps, en apportant des frais de transaction au réseau Bitcoin, Stacks peut également aider à assurer la sécurité du réseau Bitcoin à long terme.

risque

• Développement et acceptation de la technologie : bien que Stacks ajoute des capacités de contrat intelligent et dApps à Bitcoin, le développement et l'acceptation de cette technologie sont toujours confrontés à des défis. Le langage Clarity est sûr, mais tous les développeurs ne le connaissent pas. De plus, alors que les sous-réseaux offrent des performances plus élevées et une plus grande polyvalence, la mise en œuvre et la maintenance de ces sous-réseaux peuvent présenter des défis techniques et de gouvernance.
• Effets de réseau et adoption par les utilisateurs : Stacks doit attirer un grand nombre d'utilisateurs et de développeurs pour réaliser son potentiel. Cela prendra du temps et le défi de surmonter les effets de réseau que les plateformes existantes (comme Ethereum) peuvent déjà attirer un grand nombre d'utilisateurs et de développeurs.
• Risque réglementaire : certaines fonctions de Stacks, telles que l'extraction et l'empilement STX, peuvent être restreintes par des réglementations dans certaines juridictions. De plus, l'environnement réglementaire mondial pour les crypto-monnaies et les contrats intelligents est toujours en évolution, ce qui pourrait avoir un impact sur Stacks.

Dans l'ensemble, les perspectives de Stacks semblent prometteuses, malgré quelques défis. Si ces défis peuvent être relevés avec succès, Stacks pourrait avoir un impact profond sur Bitcoin et l'ensemble de l'écosystème de crypto-monnaie.

les références

Stacks : une couche Bitcoin pour les contrats intelligents