*Com o lançamento do Satoshi Lab, uma joint venture entre a Web3 Labs e a Waterdrip Capital, em Hong Kong, o ecossistema Bitcoin está ganhando força em todo o mercado cripto. Construir contratos inteligentes no Bitcoin Script usando um esquema de verificação do lado do cliente e ser compatível com a Lightning Network com escalabilidade infinita para transações de canal pode se tornar uma solução de aplicativo blockchain em grande escala no triângulo de "segurança, descentralização e escalabilidade" ao mesmo tempo. *
*Este artigo irá explicar alguns conceitos básicos do ecossistema Bitcoin. Desde o "Triângulo Impossível Blockchain" que dificulta a adoção em larga escala, até a "Lightning Network" do Bitcoin que supera o "Triângulo Impossível", até as soluções atuais para o Bitcoin Script e os princípios do modelo UTXO. *
O que está impedindo a adoção em massa do blockchain?
O fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, e o fundador da Babbitt, Chang Xuan, propuseram que "as redes blockchain não podem alcançar segurança, descentralização e escalabilidade ao mesmo tempo", ou seja, "o blockchain não pode triângulo". O problema do "triângulo impossível" há muito que dificulta a aplicação em larga escala da blockchain.
! [Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-1bfe88dfba-dd1a6f-cd5cc0.webp)
Com base na garantia de segurança, o Ethereum se concentrou no desenvolvimento da descentralização na última década e continuou a inovar na camada de infraestrutura da cadeia pública subjacente para expandir a escalabilidade da cadeia pública Ethereum. Para alcançar esse objetivo, o Ethereum também iterou vários algoritmos aéreos, fragmentação, rollups e outras tecnologias na última década.
Mas para o problema de escalabilidade, parece que haverá um limite de desempenho enquanto a solução ainda estiver limitada ao blockchain, a julgar pelo Ethereum e suas tentativas de Camada 2. **Mesmo o blockchain mais poderoso que podemos ver atualmente ainda é difícil de romper o limite de TPS (volume de transações por segundo), e ainda há uma enorme lacuna entre os requisitos de aplicações comerciais em larga escala de milhões de TPS e o objetivo de alcançar centenas de milhões de TPS no nível industrial global. Para as principais cadeias públicas, seja Ethereum ou Bitcoin, todas enfrentam um gargalo - "como resolver a escalabilidade?" "
Como funciona a Lightning Network?
A Lightning Network usa computação off-chain, conhecida como "Canais de Pagamento", para resolver completamente o problema de escalabilidade do "triângulo impossível" - desde que você construa canais suficientes, você pode executar quantas transações simultâneas quiser. **
Princípios da Lightning Network
Usando o sistema bancário como analogia, se A e B abrirem uma conta e transferirem dinheiro. Quando duas pessoas estão no mesmo banco, são liquidadas dentro do mesmo banco. Quando A e B não estão no mesmo banco, têm de realizar operações de liquidação interbancária através do banco central.
A Lightning Network imita a maneira como os bancos se instalam: os usuários A e B abrem um canal Lightning entre os dois através da Lightning Network. Quando um canal é aberto, A e B utilizam o canal para liquidar diretamente na Lightning Network sem a necessidade de liquidar no blockchain do Bitcoin. Somente quando o canal está fechado é que A e B precisam atravessar a Lightning Network e se instalar no blockchain do Bitcoin.
! [Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-87c241787a-dd1a6f-cd5cc0.webp)
Fluxo de Operação do Canal Lightning
Reservas de pagamento: No cenário tradicional, a abertura de conta bancária requer reservas antecipadas, e as reservas de Bitcoin também são necessárias para abrir os canais da Lightning Network.
Escrituração de transações off-chain: Através da Lightning Network, cada transação é registrada uma a uma, e um acordo de penalidade é assinado para cada conta.
Registros de liquidação on-chain: Depois que o canal relâmpago for fechado, os dados históricos de transações serão empacotados e liquidados de uma só vez e, finalmente, enviados para o blockchain do Bitcoin.
Como a Lightning Network previne fraudes on-chain
Se, durante o curso da transação do canal, A realiza um ato fraudulento, fechando o canal mais cedo para liquidar Bitcoin. Quando o canal é fechado, uma transação fraudulenta será gerada na cadeia Bitcoin imediatamente. Com base na abertura da cadeia Bitcoin, B pode observá-la a tempo e punir A com um acordo de penalidade assinado antecipadamente. A pena é a perda de todas as reservas de A.
Gargalos de aplicativos em grande escala da Lightning Network
Teoricamente, a Lightning Network alcança escalabilidade infinita, superando o triângulo impossível do blockchain. Mas o problema mais crítico que impede a Lightning Network de alcançar a adoção em larga escala é que a Lightning Network usa os mesmos scripts do Bitcoin, que não tem contratos inteligentes na cadeia, apenas scripts simples, e não pode hospedar aplicativos complexos. Ou seja, a cadeia Bitcoin é Turing-incompleta, e Turing-completa significa que qualquer problema computacional pode ser resolvido teoricamente. Usando uma linguagem de script Turing-complete, ela é logicamente compatível com outras linguagens de programação e, teoricamente, pode implementar lógica que pode ser implementada em qualquer outra linguagem, bem como replicar a lógica de negócios do mundo real em maior extensão. Não há contratos inteligentes no blockchain do Bitcoin, muito menos aplicativos construídos neles. Portanto, o maior problema que a Lightning Network precisa superar é "como implementar contratos inteligentes no Bitcoin". **
Existem soluções existentes para melhorar a "funcionalidade" do blockchain Bitcoin
1. Corrente Lateral
• Sidechain refere-se a fazer uma cadeia com funções de contrato inteligente, replicando-a e pegando bidirecional para a cadeia principal do Bitcoin, para que os ativos Bitcoin possam ser perfeitamente migrados entre a cadeia principal e a sidechain, de modo a alcançar contratos inteligentes, mas atualmente não há tecnologia de peg bidirecional descentralizada suficiente. **O Sidechain requer um provedor de serviços centralizado de terceiros para a replicação e migração de ativos da cadeia principal, e atualmente há apenas uma solução pan-centralizada. Por exemplo, "WBTC", um token ERC-20 emitido pela BitGo na rede Ethereum, está atrelado 1:1 ao BTC como um ativo derivativo. A solução sidechain não foi suportada pela comunidade de desenvolvedores do Bitcoin Core devido à centralização da emissão de terceiros.
2. Moedas coloridas
Em 2012, o presidente da Associação Bitcoin, Meni Rosenfeld, publicou o artigo "Overview of Colored Coins", no qual descreveu um mecanismo para usar a "fungibilidade" do Bitcoin para criar aplicativos que se encaixam em certas moedas, "colorindo" certas moedas e separando-as de outras. A maneira específica é usar a instrução OP_RETURN no Bitcoin Script, adicionar 80 bytes de caracteres arbitrários ao final, projetar a string de acordo com o formato especificado nos 80 bytes, marcar a "moeda colorida" especificando artificialmente o significado da string e fazer contratos inteligentes mais complexos. Mas 80 bytes é muito pequeno para complicar a funcionalidade.
Foi também introduzida nova tecnologia no esquema subsequente de "moedas de cor". Por exemplo, a tecnologia de inscrição "Ordinais" usa 3 M de espaço "Testemunha Segregada" em um bloco Bitcoin para colocar pequenas imagens nele para emitir NFTs. O BRC-20, por exemplo, usa uma cadeia de caracteres de código para expressar mais conteúdo do que 80 bytes. Mas essas moedas coloridas podem criar problemas sérios adicionais - elas ocupam o espaço "Segregated Witness", que foi originalmente usado para armazenar assinaturas de transações de transferência de Bitcoin, e sobrecarregando o espaço "Segregated Witness", o que levará a uma diminuição no número de transações executáveis no Bitcoin, resultando em uma diminuição no desempenho do Bitcoin. A solução de moeda colorida também tem sido fortemente resistida pelos desenvolvedores do Bitcoin Core porque polui o Bitcoin nativo, e a forma artificialmente especificada ainda requer um terceiro centralizado para resolver o servidor. **
3. Validação do cliente
Em 2016, o desenvolvedor do Bitcoin Core, Peter Todd, publicou um artigo propondo um paradigma de verificação do lado do cliente, que é completamente descentralizado, simulando o método tradicional de assinatura de contrato para garantir que apenas ambas as partes conheçam a premissa de privacidade do conteúdo do contrato, sem o envolvimento de terceiros. Ao mesmo tempo, quando a transação é executada, o iniciador da transação fornece os dados completos necessários do histórico de transações, e a outra parte verifica por si só para evitar fraudes. Não está sujeito à centralização e é caracterizado pelo fato de que a verificação off-chain não é limitada pelo desempenho, tornando-se atualmente considerada pela maioria das pessoas como a solução "ideal" para a falta de completude de Turing do blockchain Bitcoin.
Assinatura de Contrato Tradicional vs Assinatura de Contrato Inteligente de Blockchain
Assinatura tradicional do contrato: Há uma transação entre A e B, primeiro assinam um contrato, ambas as partes confirmam o conteúdo do contrato e o assinam, e o contrato não pode ser adulterado ao assinar. Qualquer transação no processo de execução de contratos futuros é uma transação entre A e B e não requer o envolvimento de terceiros.
Assinatura de contrato inteligente de blockchain: O processo de transação é anunciado para toda a rede, e todos os mineradores são executados e verificados. Não há privacidade em todo o processo de execução, e o desempenho é limitado devido à necessidade de publicar para toda a rede para chegar a um consenso.
A validação do cliente é impecável?
Vendo isso, parece que algumas pessoas terão dúvidas, o blockchain descentralizado do Bitcoin em si resolve os problemas de segurança no comércio tradicional, mas com a introdução da verificação do cliente, a solução está de volta off-chain, mesmo que resolva o problema da fraude, então como prevenir efetivamente o problema do gasto duplo?
Introdução do "Selo Descartável"
Como a autenticação do lado do cliente em si não inclui um mecanismo de prevenção de gastos duplos, tivemos que introduzir uma assistência de terceiros para resolver esse problema. Para conseguir isso, vinculamos cada estado de cada contrato que precisa ser verificado na validação do cliente à saída de transação não utilizada (UTXO) de um determinado bitcoin. Uma vez que existem apenas duas formas de UTXOs, "gasto" e "não gasto". Uma vez que você queira alterar o estado do contrato de verificação, você deve gastar o UTXO vinculado (qualquer valor é aceitável) para que a transação que gastou seja confirmada pelo blockchain. Além disso, a transação Bitcoin que a gasta também deve fornecer prova do conteúdo da transição de estado (que age como um hash). Para simplificar, você pode tratar o UTXO encadernado como o "envelope" deste estado da cera de vedação, e se você quiser abrir o envelope, você deve abrir a cera de vedação.
Descrição suplementar do modelo UTXO
Ao contrário do modelo de conta do Ethereum, Unspent Transaction Output (UTXO) é a soma de criptomoedas enviadas de um endereço para outro, mas ainda não resgatadas pelo destinatário, a fim de enviar os fundos para outra pessoa em transações subsequentes.
Por exemplo, se Alice envia 1 Bitcoin para Bob, então Bob possui UTXO, desde que Bob não gaste o BTC que recebeu de Alice. Uma vez que Bob gasta 1 BTC, o ciclo de vida do UTXO acabou.
! [Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-be2ef13a46-dd1a6f-cd5cc0.webp)
Supondo que a carteira de Bob tenha participado de apenas uma transação, onde Bob recebeu 1 BTC de Alice, o validador de transações saberá que o saldo UTXO de Bob é de 1 BTC. Se Bob enviar 1 BTC para Carol, seu UTXO imediatamente se tornará 0 BTC. Se Bob tentar gastar duas vezes suas moedas na segunda transação de saída, o validador descobrirá que seu saldo UTXO não é suficiente para ser usado como entrada para a segunda transação, e o validador honesto não propagará ou confirmará sua transação de gasto duplo.
Próximo Crescimento Exponencial: O Ecossistema Bitcoin está a todo vapor
Na evolução do Bitcoin, o design da verificação do lado do cliente contornou inteligentemente a centralização de sidechains e esquemas de moedas coloridas, e introduziu um mecanismo de selagem único para aumentar ainda mais a segurança. Neste momento, o ecossistema Bitcoin está inaugurando o nascimento de uma série de novos protocolos, entre os quais o protocolo RGB não só segue o conceito acima, mas também se propõe a ser compatível com a Lightning Network, lançando a pedra angular para a escalabilidade infinita. Embora a compatibilidade do protocolo RGB com a Lightning Network ainda não seja perfeita, estamos confiantes de que a infraestrutura que ajudará o protocolo a continuar a otimizar romperá as limitações de longa data do "triângulo impossível blockchain".
Temos mais motivos para esperar o crescimento exponencial do blockchain no próximo ciclo, que vem da adoção em massa do blockchain impulsionada pela explosão do ecossistema Bitcoin. Acredita-se que o Bitcoin romperá a reserva única de valor original, destacará seus atributos monetários e continuará a enxertar mais aplicações para o ecossistema Bitcoin por meio de soluções diversificadas, promoverá escalabilidade ecológica e desenvolvimento sustentável e continuará a trazer infinitas possibilidades para o mundo blockchain.
Ver original
Esta página pode conter conteúdos de terceiros, que são fornecidos apenas para fins informativos (sem representações/garantias) e não devem ser considerados como uma aprovação dos seus pontos de vista pela Gate, nem como aconselhamento financeiro ou profissional. Consulte a Declaração de exoneração de responsabilidade para obter mais informações.
Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória
Por Echo, Infinitas
Orientação: Hong Shuning
*Com o lançamento do Satoshi Lab, uma joint venture entre a Web3 Labs e a Waterdrip Capital, em Hong Kong, o ecossistema Bitcoin está ganhando força em todo o mercado cripto. Construir contratos inteligentes no Bitcoin Script usando um esquema de verificação do lado do cliente e ser compatível com a Lightning Network com escalabilidade infinita para transações de canal pode se tornar uma solução de aplicativo blockchain em grande escala no triângulo de "segurança, descentralização e escalabilidade" ao mesmo tempo. *
*Este artigo irá explicar alguns conceitos básicos do ecossistema Bitcoin. Desde o "Triângulo Impossível Blockchain" que dificulta a adoção em larga escala, até a "Lightning Network" do Bitcoin que supera o "Triângulo Impossível", até as soluções atuais para o Bitcoin Script e os princípios do modelo UTXO. *
O que está impedindo a adoção em massa do blockchain?
O fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, e o fundador da Babbitt, Chang Xuan, propuseram que "as redes blockchain não podem alcançar segurança, descentralização e escalabilidade ao mesmo tempo", ou seja, "o blockchain não pode triângulo". O problema do "triângulo impossível" há muito que dificulta a aplicação em larga escala da blockchain.
! [Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-1bfe88dfba-dd1a6f-cd5cc0.webp)
Com base na garantia de segurança, o Ethereum se concentrou no desenvolvimento da descentralização na última década e continuou a inovar na camada de infraestrutura da cadeia pública subjacente para expandir a escalabilidade da cadeia pública Ethereum. Para alcançar esse objetivo, o Ethereum também iterou vários algoritmos aéreos, fragmentação, rollups e outras tecnologias na última década.
Mas para o problema de escalabilidade, parece que haverá um limite de desempenho enquanto a solução ainda estiver limitada ao blockchain, a julgar pelo Ethereum e suas tentativas de Camada 2. **Mesmo o blockchain mais poderoso que podemos ver atualmente ainda é difícil de romper o limite de TPS (volume de transações por segundo), e ainda há uma enorme lacuna entre os requisitos de aplicações comerciais em larga escala de milhões de TPS e o objetivo de alcançar centenas de milhões de TPS no nível industrial global. Para as principais cadeias públicas, seja Ethereum ou Bitcoin, todas enfrentam um gargalo - "como resolver a escalabilidade?" "
Como funciona a Lightning Network?
A Lightning Network usa computação off-chain, conhecida como "Canais de Pagamento", para resolver completamente o problema de escalabilidade do "triângulo impossível" - desde que você construa canais suficientes, você pode executar quantas transações simultâneas quiser. **
Princípios da Lightning Network
! [Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-87c241787a-dd1a6f-cd5cc0.webp)
Fluxo de Operação do Canal Lightning
Reservas de pagamento: No cenário tradicional, a abertura de conta bancária requer reservas antecipadas, e as reservas de Bitcoin também são necessárias para abrir os canais da Lightning Network.
Escrituração de transações off-chain: Através da Lightning Network, cada transação é registrada uma a uma, e um acordo de penalidade é assinado para cada conta.
Registros de liquidação on-chain: Depois que o canal relâmpago for fechado, os dados históricos de transações serão empacotados e liquidados de uma só vez e, finalmente, enviados para o blockchain do Bitcoin.
Como a Lightning Network previne fraudes on-chain
Se, durante o curso da transação do canal, A realiza um ato fraudulento, fechando o canal mais cedo para liquidar Bitcoin. Quando o canal é fechado, uma transação fraudulenta será gerada na cadeia Bitcoin imediatamente. Com base na abertura da cadeia Bitcoin, B pode observá-la a tempo e punir A com um acordo de penalidade assinado antecipadamente. A pena é a perda de todas as reservas de A.
Gargalos de aplicativos em grande escala da Lightning Network
Teoricamente, a Lightning Network alcança escalabilidade infinita, superando o triângulo impossível do blockchain. Mas o problema mais crítico que impede a Lightning Network de alcançar a adoção em larga escala é que a Lightning Network usa os mesmos scripts do Bitcoin, que não tem contratos inteligentes na cadeia, apenas scripts simples, e não pode hospedar aplicativos complexos. Ou seja, a cadeia Bitcoin é Turing-incompleta, e Turing-completa significa que qualquer problema computacional pode ser resolvido teoricamente. Usando uma linguagem de script Turing-complete, ela é logicamente compatível com outras linguagens de programação e, teoricamente, pode implementar lógica que pode ser implementada em qualquer outra linguagem, bem como replicar a lógica de negócios do mundo real em maior extensão. Não há contratos inteligentes no blockchain do Bitcoin, muito menos aplicativos construídos neles. Portanto, o maior problema que a Lightning Network precisa superar é "como implementar contratos inteligentes no Bitcoin". **
Existem soluções existentes para melhorar a "funcionalidade" do blockchain Bitcoin
1. Corrente Lateral
• Sidechain refere-se a fazer uma cadeia com funções de contrato inteligente, replicando-a e pegando bidirecional para a cadeia principal do Bitcoin, para que os ativos Bitcoin possam ser perfeitamente migrados entre a cadeia principal e a sidechain, de modo a alcançar contratos inteligentes, mas atualmente não há tecnologia de peg bidirecional descentralizada suficiente. **O Sidechain requer um provedor de serviços centralizado de terceiros para a replicação e migração de ativos da cadeia principal, e atualmente há apenas uma solução pan-centralizada. Por exemplo, "WBTC", um token ERC-20 emitido pela BitGo na rede Ethereum, está atrelado 1:1 ao BTC como um ativo derivativo. A solução sidechain não foi suportada pela comunidade de desenvolvedores do Bitcoin Core devido à centralização da emissão de terceiros.
2. Moedas coloridas
3. Validação do cliente
Em 2016, o desenvolvedor do Bitcoin Core, Peter Todd, publicou um artigo propondo um paradigma de verificação do lado do cliente, que é completamente descentralizado, simulando o método tradicional de assinatura de contrato para garantir que apenas ambas as partes conheçam a premissa de privacidade do conteúdo do contrato, sem o envolvimento de terceiros. Ao mesmo tempo, quando a transação é executada, o iniciador da transação fornece os dados completos necessários do histórico de transações, e a outra parte verifica por si só para evitar fraudes. Não está sujeito à centralização e é caracterizado pelo fato de que a verificação off-chain não é limitada pelo desempenho, tornando-se atualmente considerada pela maioria das pessoas como a solução "ideal" para a falta de completude de Turing do blockchain Bitcoin.
Assinatura de Contrato Tradicional vs Assinatura de Contrato Inteligente de Blockchain
A validação do cliente é impecável?
Vendo isso, parece que algumas pessoas terão dúvidas, o blockchain descentralizado do Bitcoin em si resolve os problemas de segurança no comércio tradicional, mas com a introdução da verificação do cliente, a solução está de volta off-chain, mesmo que resolva o problema da fraude, então como prevenir efetivamente o problema do gasto duplo?
Introdução do "Selo Descartável"
Como a autenticação do lado do cliente em si não inclui um mecanismo de prevenção de gastos duplos, tivemos que introduzir uma assistência de terceiros para resolver esse problema. Para conseguir isso, vinculamos cada estado de cada contrato que precisa ser verificado na validação do cliente à saída de transação não utilizada (UTXO) de um determinado bitcoin. Uma vez que existem apenas duas formas de UTXOs, "gasto" e "não gasto". Uma vez que você queira alterar o estado do contrato de verificação, você deve gastar o UTXO vinculado (qualquer valor é aceitável) para que a transação que gastou seja confirmada pelo blockchain. Além disso, a transação Bitcoin que a gasta também deve fornecer prova do conteúdo da transição de estado (que age como um hash). Para simplificar, você pode tratar o UTXO encadernado como o "envelope" deste estado da cera de vedação, e se você quiser abrir o envelope, você deve abrir a cera de vedação.
Descrição suplementar do modelo UTXO
Ao contrário do modelo de conta do Ethereum, Unspent Transaction Output (UTXO) é a soma de criptomoedas enviadas de um endereço para outro, mas ainda não resgatadas pelo destinatário, a fim de enviar os fundos para outra pessoa em transações subsequentes.
! [Desbloqueando o ecossistema Bitcoin: um guia de leitura obrigatória] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-be2ef13a46-dd1a6f-cd5cc0.webp)
Próximo Crescimento Exponencial: O Ecossistema Bitcoin está a todo vapor
Na evolução do Bitcoin, o design da verificação do lado do cliente contornou inteligentemente a centralização de sidechains e esquemas de moedas coloridas, e introduziu um mecanismo de selagem único para aumentar ainda mais a segurança. Neste momento, o ecossistema Bitcoin está inaugurando o nascimento de uma série de novos protocolos, entre os quais o protocolo RGB não só segue o conceito acima, mas também se propõe a ser compatível com a Lightning Network, lançando a pedra angular para a escalabilidade infinita. Embora a compatibilidade do protocolo RGB com a Lightning Network ainda não seja perfeita, estamos confiantes de que a infraestrutura que ajudará o protocolo a continuar a otimizar romperá as limitações de longa data do "triângulo impossível blockchain".
Temos mais motivos para esperar o crescimento exponencial do blockchain no próximo ciclo, que vem da adoção em massa do blockchain impulsionada pela explosão do ecossistema Bitcoin. Acredita-se que o Bitcoin romperá a reserva única de valor original, destacará seus atributos monetários e continuará a enxertar mais aplicações para o ecossistema Bitcoin por meio de soluções diversificadas, promoverá escalabilidade ecológica e desenvolvimento sustentável e continuará a trazer infinitas possibilidades para o mundo blockchain.