Solução de escalonamento de Bitcoin: Stacks

1. Resumo

Bitcoin é o blockchain mais seguro e durável, mas também enfrenta desafios de escalabilidade e funcionalidade. O design do Bitcoin é minimalista e projetado para permanecer o mesmo. Stacks é uma plataforma de código aberto construída sobre o Bitcoin que aprimora a funcionalidade do Bitcoin introduzindo contratos inteligentes e aplicativos descentralizados (DApps). Stacks é uma solução blockchain que aproveita os mecanismos de segurança e consenso do Bitcoin enquanto fornece transações de alta produtividade e baixa latência. Stacks também implementa um mecanismo de âncora de bitcoin bidirecional sem confiança, permitindo que o bitcoin circule e seja usado livremente na camada Stacks. Stacks também usa a linguagem Clarity, uma linguagem de contrato inteligente segura e decidível que pode responder a transações Bitcoin e acessar o estado Bitcoin. Este artigo irá descrever as principais inovações e vantagens do Stacks, e como ele fornece uma camada de ativos totalmente programável para Bitcoin.

**02.**Introdução

Bitcoin foi a primeira criptomoeda bem-sucedida que criou uma rede de valor descentralizada, imutável e resistente à censura. O Bitcoin é excepcionalmente seguro e estável porque possui o maior poder de computação e os nós mais amplamente distribuídos.

No entanto, o Bitcoin também possui algumas limitações, como velocidade de transação lenta, altas taxas de transação e função única. Essas limitações dificultam a aplicação do Bitcoin em mais cenários, como contratos inteligentes, finanças descentralizadas (DeFi), tokens não fungíveis (NFT) etc.

Para resolver esses problemas, muitos projetos tentam construir plataformas blockchain mais funcionais e eficientes em cima ou fora do Bitcoin. No entanto, esses projetos geralmente precisam sacrificar algum nível de segurança ou descentralização, ou precisam contar com serviços ou intermediários de terceiros para alcançar a interoperabilidade com o Bitcoin. Nenhuma dessas soluções pode utilizar totalmente as vantagens do próprio Bitcoin, nem pode garantir a confiança e autonomia de usuários e desenvolvedores.

Stacks é uma plataforma blockchain diferente de outros projetos, que visa ser uma solução de escala para Bitcoin. Stacks não está tentando substituir ou mudar o Bitcoin, mas adiciona a capacidade de contratos inteligentes e DApps em cima do Bitcoin, tornando o Bitcoin um ativo totalmente programável. Stacks utiliza o mecanismo de segurança e consenso do próprio Bitcoin, enquanto fornece uma experiência de transação de alta taxa de transferência e baixa latência. O Stacks também implementa um mecanismo de âncora de bitcoin bidirecional sem confiança, permitindo que o bitcoin circule e seja usado livremente na camada de Stacks. Além disso, Stacks usa a linguagem Clarity, uma linguagem de contrato inteligente segura e decidível que pode responder a transações Bitcoin e acessar o estado Bitcoin.

Este artigo irá descrever as principais inovações e vantagens do Stacks, e como ele fornece uma camada de ativos totalmente programável para Bitcoin.

**03.**Principais inovações do Stacks

Stacks é uma solução blockchain que aproveita os mecanismos de segurança e consenso do Bitcoin enquanto fornece uma experiência de transação de alta taxa de transferência e baixa latência.

As principais inovações e vantagens do Stacks podem ser resumidas nas seis letras a seguir:

S - Garantido pelo poder de computação total do Bitcoin (finalidade do Bitcoin).

T - Peg de Bitcoin sem confiança; grava em Bitcoin.

A – Atomic bitcoin swaps e ativos pertencentes a endereços bitcoin.

C – A linguagem Clarity para contratos inteligentes seguros e decidíveis.

K – Conhecimento do estado completo do Bitcoin; leia do Bitcoin.

S – Transações escaláveis e rápidas, eventualmente liquidadas em Bitcoin.

Abaixo, descrevemos cada uma dessas inovações e benefícios, um por um.

**04.**S – Garantido pelo hashrate completo do Bitcoin (finalidade)

Em vez de construir uma rede blockchain independente fora do Bitcoin, o Stacks utiliza diretamente o mecanismo de segurança e consenso do próprio Bitcoin.

O Stacks usa uma tecnologia chamada ponte de consenso, que mapeia eventos que ocorrem no blockchain do Bitcoin para o blockchain do Stacks, permitindo a interoperabilidade entre os dois blockchains.

Especificamente, o Stacks usa um algoritmo de consenso chamado proof-of-transfer (PoX), que permite que os nós do Stacks participem do processo de consenso do blockchain do Stacks enviando transações para o blockchain do Bitcoin. Essas transações contêm as informações de votação do nó Stacks para o próximo bloco Stacks, bem como as informações de recompensa usadas para motivar outros nós a participar do processo de consenso. Dessa forma, os nós Stacks podem usar o blockchain Bitcoin como um gerador de números aleatórios não adulterável, irreversível e imprevisível para chegar a um consenso no próximo bloco Stacks.

Essa tecnologia de ponte de consenso permite que o blockchain Stacks herde a segurança e a finalidade do blockchain Bitcoin. Qualquer nó malicioso que queira atacar ou adulterar o blockchain Stacks deve atacar ou adulterar o blockchain Bitcoin ao mesmo tempo, o que é muito difícil ou mesmo impossível na prática. Portanto, o blockchain Stacks pode ser considerado protegido pelo poder de computação total do Bitcoin. Isso também significa que qualquer evento que ocorra no blockchain Stacks pode ser considerado como tendo a mesma finalidade do Bitcoin. Em outras palavras, uma vez que uma transação Stacks é confirmada, ela não pode ser revertida ou desfeita, a menos que a transação Bitcoin correspondente seja revertida ou desfeita ao mesmo tempo.

**05.**T – Mecanismo de vinculação de Bitcoin sem confiança

Stacks não apenas usa Bitcoin como sua própria camada de segurança e camada de consenso, mas também implementa um mecanismo de ancoragem Bitcoin bidirecional sem confiança, para que o Bitcoin possa circular livremente e ser usado na camada Stacks. Esse mecanismo de ancoragem é chamado de bitcoin empilhado (sBTC). A realização da troca sBTC é baseada na interoperabilidade entre Stacks e Bitcoin, bem como na lógica de contrato inteligente na camada Stacks. Os swaps Atomic Bitcoin podem fornecer aos usuários maior eficiência e segurança, bem como mais opções e flexibilidade.

Ativos pertencentes a endereços Bitcoin referem-se a ativos emitidos ou transferidos na camada Stacks, cuja propriedade é determinada por endereços Bitcoin em vez de endereços Stacks. Isso significa que os usuários podem usar seus endereços existentes e chaves privadas na camada Bitcoin para gerenciar seus próprios ativos na camada Stacks sem criar ou importar novos endereços ou chaves privadas. Dessa forma, os usuários podem desfrutar da segurança e privacidade da camada Bitcoin, além de ter acesso à funcionalidade e variedade da camada Stacks. A realização de ativos pertencentes a endereços Bitcoin é baseada no mapeamento de endereços entre Stacks e Bitcoin, bem como na lógica de contrato inteligente na camada Stacks. Os ativos pertencentes aos endereços Bitcoin podem oferecer aos usuários maior comodidade e compatibilidade, além de mais confiança e autonomia.

**06.**C – Linguagem clara, segura e decidível

A capacidade do Stacks de oferecer suporte a contratos inteligentes e DApps é implementada por meio de uma linguagem de contrato inteligente chamada Clarity. Clarity é uma linguagem especialmente desenvolvida para blockchain, que possui as seguintes características:

É uma linguagem interpretada, ou seja, não precisa ser compilada em bytecode ou código de máquina virtual, mas é executada diretamente na blockchain. Isso evita bugs ou bugs introduzidos pelo compilador e sobrecarga ou incerteza introduzida pela máquina virtual.

É uma linguagem decidível, ou seja, pode ser executada de forma determinística dentro de um tempo e espaço limitados, e seu resultado de execução e recursos consumidos podem ser calculados antecipadamente. Isso evita problemas como loops infinitos ou deadlocks, além de fornecer um modelo de taxa mais preciso e justo.

É uma linguagem não-Turing-completa, ou seja, não suporta todos os cálculos possíveis, mas apenas alguns limitados e necessários. Isso evita problemas como complexidade ou imprevisibilidade, além de proporcionar maior segurança e confiabilidade.

É uma linguagem transparente, ou seja, permite que usuários e desenvolvedores vejam claramente a lógica e o status dos contratos inteligentes, podendo verificá-los ou analisá-los. Isso evita problemas de ocultação ou engano, além de proporcionar mais confiança e autonomia.

OK, vou continuar escrevendo. O seguinte é uma continuação do artigo que criei.

ambiente de programação, protegendo assim os interesses e direitos dos usuários e desenvolvedores. A linguagem Clarity também permite que contratos inteligentes respondam a transações Bitcoin e acessem o estado Bitcoin, permitindo interoperabilidade e sinergia com Bitcoin.

**07.**K – Conhecimento do estado completo do Bitcoin

As pilhas podem não apenas gravar informações no Bitcoin, mas também ler informações do Bitcoin. Isso ocorre porque o Stacks pode rastrear e armazenar o estado completo do Bitcoin, incluindo cabeçalhos de bloco Bitcoin, transações, endereços, saldos e muito mais. Dessa forma, o Stacks pode usar o Bitcoin como uma fonte de dados não adulterável, irreversível e imprevisível para obter funções mais avançadas, como contratos cross-chain, oráculos, proteção de privacidade, etc.

O conhecimento de Stacks sobre o estado completo do Bitcoin é obtido por meio de uma tecnologia chamada adaptador de blockchain. O Blockchain Adapter é um serviço participado voluntariamente pelos nós Stacks, que podem obter e verificar eventos que ocorrem no blockchain Bitcoin da rede Bitcoin e encaminhá-los para outros nós na rede Stacks. Os participantes do adaptador blockchain podem receber uma certa porcentagem de recompensas Stacks Token (STX) fornecendo informações valiosas para a rede Stacks. A lógica de operação do adaptador blockchain é completamente transparente e verificável, portanto, os usuários não precisam confiar em terceiros ou intermediários para ler as informações do Bitcoin.

**08.**S – Escalável, Transações Rápidas, Liquidação Final

Stacks não apenas utiliza o Bitcoin como sua própria camada de segurança e camada de consenso, mas também fornece uma experiência de transação escalável e rápida. Stacks usa uma tecnologia chamada microblocks, que permite que um grande número de transações seja rapidamente confirmado e transmitido entre dois blocos de Bitcoin. Um microbloco é uma estrutura de bloco leve que contém apenas dados de transação, não dados de consenso. Os microblocos são gerados por um nó conhecido como líder e são validados e encaminhados por outros nós. Os nós líderes são selecionados por meio de um componente do algoritmo de consenso Stacks chamado serviço de classificação. O serviço de pedidos é um serviço voluntário para nós Stacks para solicitar transações com base em taxas de transação e outros fatores e empacotá-los em microblocos.

Os participantes podem ganhar uma porcentagem de recompensas do Stacks Token (STX) ao fornecer serviços valiosos à rede Stacks. A lógica operacional do serviço de pedidos é totalmente transparente e verificável, portanto, os usuários não precisam confiar em terceiros ou intermediários para pedidos e empacotamento de transações.

**09.**Grande Atualização

O Stacks está prestes a lançar uma grande atualização chamada Nakamoto, que irá aprimorar ainda mais a funcionalidade e o desempenho do Stacks como uma camada Bitcoin. A versão Nakamoto foi proposta por uma equipe chamada grupo de trabalho sBTC, que é composto por desenvolvedores principais do Stacks, cientistas da computação de Princeton, Hiro, Trust Machines, fundador do Stacks Muneeb Ali, Stacks Foundation, especialistas individuais, etc. A equipe lançou dois white papers relacionados, apresentando os detalhes de design e implementação das versões sBTC e Nakamoto, respectivamente.

Os principais recursos do lançamento de Nakamoto incluem:

• Implemente um mecanismo de âncora de bitcoin bidirecional sem confiança, chamado bitcoin empilhado (sBTC), para que o bitcoin possa circular livremente e ser usado na camada Stacks, e também pode gravar informações na camada bitcoin. sBTC é um token indexado individualmente com Bitcoin nativo (BTC), que pode interagir com contratos inteligentes e DApps na camada Stacks. O mecanismo de ancoragem do sBTC é implementado por meio de um componente no algoritmo de consenso Stacks, chamado pool de âncoras. O pool âncora é um contrato inteligente participado voluntariamente pelos nós Stacks, que podem receber e enviar Bitcoin e emitir ou destruir sBTC de acordo com a prova das transações Bitcoin.
• A tecnologia que realiza transações protegidas pela finalidade Bitcoin e confirma e transmite rapidamente um grande número de transações entre dois blocos Bitcoin é chamada de microblocks (microblocos). A tecnologia de microbloco permite que o Stacks confirme e transmita rapidamente um grande número de transações entre dois blocos Bitcoin, melhorando assim o rendimento da transação e reduzindo a latência da transação. As transações em microblocos podem ser confirmadas rapidamente, mas ainda não foram finalizadas porque ainda não foram gravadas no blockchain do Bitcoin.
• Para alcançar a liquidação final, o Stacks também usa uma tecnologia chamada bloco âncora, que pode empacotar uma série de microblocos em um bloco completo e escrevê-lo no blockchain do Bitcoin. Os blocos âncora são gerados por um nó chamado committer e são verificados e encaminhados por outros nós. Os nós do committer são selecionados por meio de outro componente do algoritmo de consenso Stacks, chamado de serviço de commit. O serviço de submissão é um serviço participado voluntariamente pelos nós Stacks, que podem triar micro-blocos de acordo com a qualidade dos micro-blocos e outros fatores, e empacotá-los em blocos âncora. A tecnologia de blocos de ancoragem permite que o Stacks empacote uma série de micro-blocos em um bloco completo e o grave na blockchain do Bitcoin, realizando assim a liquidação final da transação.

**10.**Conclusão

O W3C DAO acredita que o Stacks tem perspectivas e potencial de desenvolvimento, porque é uma plataforma de código aberto construída sobre o Bitcoin, que aprimora as funções do Bitcoin ao introduzir contratos inteligentes e DApps. Stacks utiliza o mecanismo de segurança e consenso do próprio Bitcoin, enquanto fornece uma experiência de transação de alta taxa de transferência e baixa latência. O Stacks também implementa um mecanismo de âncora de bitcoin bidirecional sem confiança, permitindo que o bitcoin circule e seja usado livremente na camada de Stacks.

Stacks também emprega a linguagem Clarity, uma linguagem de contrato inteligente segura, decidível, não-Turing-completa e transparente que pode responder a transações Bitcoin e acessar o estado Bitcoin. Além disso, o Stacks fornece ao Bitcoin uma camada de ativos totalmente programável, permitindo que o Bitcoin perceba seu valor e potencial em mais cenários. Além disso, o Stacks também fornece aos usuários e desenvolvedores uma plataforma blockchain segura, eficiente, flexível e transparente, permitindo que eles aproveitem as vantagens do Bitcoin e, ao mesmo tempo, tenham acesso a mais funções e diversidade.