Решение для масштабирования биткойнов: стеки

1. Резюме

Биткойн — самый безопасный и надежный блокчейн, но он также сталкивается с проблемами масштабируемости и функциональности. Дизайн Биткойн минималистичный и призван оставаться неизменным. Stacks — это платформа с открытым исходным кодом, построенная на основе Биткойн, которая расширяет функциональность Биткойн за счет внедрения смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApps). Stacks — это блокчейн-решение, которое использует механизмы безопасности и консенсуса Биткойн, обеспечивая при этом высокую пропускную способность и низкую задержку транзакций. Stacks также реализует ненадежный двусторонний механизм привязки биткойнов, позволяющий биткойнам циркулировать и свободно использоваться на уровне Stacks. Stacks также использует язык Clarity, безопасный, разрешимый язык смарт-контрактов, который может реагировать на транзакции биткойнов и получать доступ к состоянию биткойнов. В этой статье будут описаны основные инновации и преимущества стеков, а также то, как они обеспечивают полностью программируемый слой активов для Биткойн.

**02.**Введение

Биткойн был первой успешной криптовалютой, которая создала децентрализованную, неизменную и устойчивую к цензуре сеть ценностей. Биткойн уникально безопасен и стабилен, потому что он имеет самую большую вычислительную мощность и наиболее широко распределенные узлы.

Однако у Биткойна также есть некоторые ограничения, такие как низкая скорость транзакций, высокая комиссия за транзакцию и единственная функция. Эти ограничения препятствуют применению Биткойна в других сценариях, таких как смарт-контракты, децентрализованные финансы (DeFi), невзаимозаменяемые токены (NFT) и т. д.

Чтобы решить эти проблемы, многие проекты пытаются создать более функциональные и эффективные блокчейн-платформы поверх или вне Биткойна. Однако этим проектам часто приходится жертвовать некоторым уровнем безопасности или децентрализации или полагаться на сторонние сервисы или посредников для достижения совместимости с биткойнами. Ни одно из этих решений не может в полной мере использовать преимущества самого Биткойна и не может гарантировать доверие и автономию пользователей и разработчиков.

Stacks — это блокчейн-платформа, в отличие от других проектов, которая призвана стать решением для масштабирования биткойнов. Stacks не пытается заменить или изменить Биткойн, но добавляет возможности смарт-контрактов и DApp поверх Биткойн, что делает Биткойн полностью программируемым активом. Stacks использует механизм безопасности и консенсуса самого Биткойна, обеспечивая при этом высокую пропускную способность и низкую задержку транзакций. Stacks также реализует ненадежный двусторонний механизм привязки биткойнов, позволяющий биткойнам циркулировать и свободно использоваться на уровне Stacks. Кроме того, Stacks использует язык Clarity, безопасный, разрешимый язык смарт-контрактов, который может реагировать на транзакции биткойнов и получать доступ к состоянию биткойнов.

В этой статье будут описаны основные инновации и преимущества стеков, а также то, как они обеспечивают полностью программируемый уровень активов для Биткойн.

**03.**Основные инновации стеков

Stacks — это блокчейн-решение, которое использует механизмы безопасности и консенсуса Биткойн, обеспечивая при этом высокую пропускную способность и низкую задержку транзакций.

Основные инновации и преимущества стеков можно свести к следующим шести буквам:

S — Обеспечено полной вычислительной мощностью Биткойна (финальность Биткойна).

T — Trustless привязка биткойна; записывает в биткойн.

A – Атомные биткойн-свопы и активы, принадлежащие биткойн-адресам.

C — язык Clarity для безопасных, разрешимых смарт-контрактов.

K — знание полного состояния Биткойн; чтение из Биткойн.

S — Масштабируемые, быстрые транзакции, в конечном итоге остановились на биткойнах.

Ниже мы подробно опишем каждое из этих нововведений и преимуществ.

**04.**S — Обеспечено полным хешрейтом Биткойн (финальность)

Вместо того, чтобы строить независимую сеть блокчейнов за пределами Биткойна, Stacks напрямую использует механизм безопасности и консенсуса самого Биткойна.

Stacks использует технологию, называемую консенсусным мостом, которая сопоставляет события, происходящие в блокчейне Биткойн, с блокчейном Stacks, обеспечивая взаимодействие между двумя блокчейнами.

В частности, Stacks использует алгоритм консенсуса, называемый доказательством передачи (PoX), который позволяет узлам Stacks участвовать в процессе консенсуса блокчейна Stacks, отправляя транзакции в блокчейн Биткойн. Эти транзакции содержат информацию о голосовании узла Stacks для следующего блока Stacks, а также информацию о вознаграждении, используемую для мотивации других узлов к участию в процессе консенсуса. Таким образом, узлы Stacks могут использовать блокчейн Биткойн в качестве незащищенного, необратимого и непредсказуемого генератора случайных чисел для достижения консенсуса по следующему блоку Stacks.

Эта технология согласования позволяет блокчейну Stacks наследовать безопасность и окончательность блокчейна Биткойн. Любой злонамеренный узел, который хочет атаковать или вмешиваться в блокчейн Stacks, должен одновременно атаковать или вмешиваться в блокчейн Биткойн, что на практике очень сложно или даже невозможно. Таким образом, можно считать, что блокчейн Stacks защищен полной вычислительной мощностью Биткойна. Это также означает, что любое событие, происходящее в блокчейне Stacks, может считаться имеющим ту же окончательную силу, что и биткойн. Другими словами, как только транзакция Stacks подтверждена, ее нельзя откатить или отменить, если только соответствующая биткойн-транзакция не откатится или не будет отменена одновременно.

**05.**T — надежный механизм привязки биткойнов

Stacks не только использует биткойн в качестве собственного уровня безопасности и уровня консенсуса, но также реализует не требующий доверия механизм двусторонней привязки биткойнов, так что биткойн может свободно распространяться и использоваться на уровне стеков.Этот механизм привязки называется биткойн с накоплением (sBTC). Реализация обмена sBTC основана на взаимодействии между стеками и биткойнами, а также на логике смарт-контрактов на уровне стеков. Свопы Atomic Bitcoin могут предоставить пользователям большую эффективность и безопасность, а также больший выбор и гибкость.

Активы, принадлежащие биткойн-адресам, относятся к активам, выпущенным или переданным на уровне стеков, право собственности на которые определяется биткойн-адресами, а не адресами стеков. Это означает, что пользователи могут использовать свои существующие адреса и закрытые ключи на уровне Биткойн для управления своими собственными активами на уровне стеков без создания или импорта новых адресов или закрытых ключей. Таким образом, пользователи могут наслаждаться безопасностью и конфиденциальностью уровня биткойнов, а также иметь доступ к функциональности и разнообразию уровня стеков. Реализация активов, принадлежащих биткойн-адресам, основана на сопоставлении адресов между стеками и биткойнами, а также на логике смарт-контрактов на уровне стеков. Активы, принадлежащие биткойн-адресам, могут предоставить пользователям большее удобство и совместимость, а также больше доверия и автономии.

**06.**C — Ясный язык, безопасный и разборчивый

Способность стеков поддерживать смарт-контракты и DApps реализована с помощью языка смарт-контрактов под названием Clarity. Clarity — это язык, специально разработанный для блокчейна, который имеет следующие характеристики:

Это интерпретируемый язык, то есть его не нужно компилировать в байт-код или код виртуальной машины, а он выполняется непосредственно на блокчейне. Это позволяет избежать ошибок или ошибок, внесенных компилятором, а также накладных расходов или неопределенности, вызванных виртуальной машиной.

Это разрешимый язык, то есть он может выполняться детерминировано в пределах ограниченного времени и пространства, а результат его выполнения и потребляемые ресурсы могут быть рассчитаны заранее. Это позволяет избежать таких проблем, как бесконечные циклы или взаимоблокировки, а также обеспечивает более точную и справедливую модель оплаты.

Это не полный по Тьюрингу язык, т. е. он поддерживает не все возможные вычисления, а только некоторые ограниченные и необходимые. Это позволяет избежать таких проблем, как сложность или непредсказуемость, и обеспечивает большую безопасность и надежность.

Это прозрачный язык, то есть он позволяет пользователям и разработчикам четко видеть логику и статус смарт-контрактов, а также проверять или анализировать их. Это позволяет избежать проблем сокрытия или обмана, а также обеспечивает больше доверия и автономии.

Хорошо, я продолжу писать. Нижеследующее является продолжением статьи, которую я создал.

среду программирования, тем самым защищая интересы и права пользователей и разработчиков. Язык Clarity также позволяет смарт-контрактам реагировать на транзакции биткойнов и получать доступ к состоянию биткойнов, обеспечивая взаимодействие и синергию с биткойнами.

**07.**K — Знание полного состояния биткойнов

Стеки могут не только записывать информацию в биткойн, но и считывать информацию из биткойна. Это связано с тем, что стеки могут отслеживать и хранить полное состояние биткойнов, включая заголовки блоков биткойнов, транзакции, адреса, балансы и многое другое. Таким образом, стеки могут использовать Биткойн в качестве защищенного от несанкционированного доступа, необратимого и непредсказуемого источника данных для реализации более продвинутых функций, таких как межсетевые контракты, оракулы, защита конфиденциальности и т. д.

Знания стеков о полном состоянии биткойнов достигаются с помощью технологии, называемой адаптером блокчейна. Блокчейн-адаптер — это сервис, в котором добровольно участвуют узлы Stacks, которые могут получать и проверять события, происходящие в блокчейне Биткойн из сети Биткойн, и пересылать их другим узлам в сети Stacks. Участники адаптера блокчейна могут получать определенный процент вознаграждений в виде токенов Stacks (STX), предоставляя ценную информацию в сеть Stacks. Логика работы адаптера блокчейна полностью прозрачна и поддается проверке, поэтому пользователям не нужно доверять какой-либо третьей стороне или посреднику считывание информации из Биткойн.

**08.**S — Масштабируемость, быстрые транзакции, окончательный расчет

Stacks не только использует Биткойн в качестве собственного уровня безопасности и уровня консенсуса, но также обеспечивает масштабируемость и быстроту транзакций. В стеках используется технология, называемая микроблоками, которая позволяет быстро подтверждать большое количество транзакций и транслировать их между двумя биткойн-блоками. Микроблок — это легкая блочная структура, которая содержит только данные о транзакциях, а не данные о консенсусе. Микроблоки генерируются узлом, известным как лидер, и проверяются и пересылаются другими узлами. Узлы-лидеры выбираются с помощью компонента алгоритма консенсуса Stacks, называемого службой сортировки. Служба заказа — это добровольная услуга для узлов Stacks для заказа транзакций на основе комиссии за транзакцию и других факторов и их упаковки в микроблоки.

Участники могут получать процент от токенов Stacks Token (STX), предоставляя ценные услуги сети Stacks. Логика работы службы заказов полностью прозрачна и поддается проверке, поэтому пользователям не нужно доверять какой-либо третьей стороне или посреднику для заказа и упаковки транзакций.

**09.**Основное обновление

Stacks собирается выпустить крупное обновление под названием Nakamoto, которое еще больше улучшит функциональность и производительность Stacks как биткойн-слоя. Версия Накамото была предложена командой под названием рабочая группа sBTC, в состав которой входят основные разработчики Stacks, ученые из Принстона, Хиро, Trust Machines, основатель Stacks Муниб Али, Stacks Foundation, отдельные эксперты и т. д. Команда выпустила два связанных технических документа, в которых представлены детали дизайна и реализации версий sBTC и Nakamoto соответственно.

Ключевые особенности выпуска Nakamoto включают в себя:

• Реализовать ненадежный двусторонний механизм привязки биткойнов, называемый сложенным биткойном (sBTC), чтобы биткойн мог свободно распространяться и использоваться на уровне стеков, а также мог записывать информацию на слой биткойнов. sBTC — это токен, привязанный один к одному к нативному биткойну (BTC), который может взаимодействовать со смарт-контрактами и DApps на уровне стеков. Механизм привязки sBTC реализуется через компонент алгоритма консенсуса Stacks, называемый пулом привязки. Якорный пул — это смарт-контракт, в котором добровольно участвуют узлы Stacks, которые могут получать и отправлять биткойны, а также выпускать или уничтожать sBTC в соответствии с подтверждением транзакций биткойнов.
• Технология, которая реализует транзакции, защищенные окончательностью биткойнов, и быстро подтверждает и транслирует большое количество транзакций между двумя блоками биткойнов, называется микроблоками (микроблоками). Технология микроблоков позволяет Stacks быстро подтверждать и транслировать большое количество транзакций между двумя биткойн-блоками, тем самым повышая пропускную способность транзакций и уменьшая задержку транзакций. Транзакции в микроблоках можно быстро подтвердить, но они еще не завершены, потому что еще не записаны в блокчейн Биткойн.
• Чтобы добиться окончательного расчета, Stacks также использует технологию, называемую якорным блоком, которая может упаковывать серию микроблоков в полный блок и записывать его в блокчейн Биткойн. Блоки привязки генерируются узлом, называемым коммиттером, и проверяются и пересылаются другими узлами. Узлы фиксации выбираются с помощью другого компонента алгоритма консенсуса Stacks, называемого службой фиксации. Служба отправки — это служба, в которой добровольно участвуют узлы Stacks, которые могут проверять микроблоки в соответствии с качеством микроблоков и другими факторами и упаковывать их в якорные блоки. Технология привязки блоков позволяет Stacks упаковывать серию микроблоков в полный блок и записывать его в блокчейн Биткойн, таким образом реализуя окончательный расчет по транзакции.

**10.**Вывод

W3C DAO считает, что у Stacks есть перспективы и потенциал развития, поскольку это платформа с открытым исходным кодом, построенная поверх Биткойна, которая расширяет функции Биткойна за счет внедрения смарт-контрактов и DApp. Stacks использует механизм безопасности и консенсуса самого Биткойна, обеспечивая при этом высокую пропускную способность и низкую задержку транзакций. Stacks также реализует ненадежный двусторонний механизм привязки биткойнов, позволяющий биткойнам циркулировать и свободно использоваться на уровне Stacks.

Stacks также использует язык Clarity — безопасный, разрешимый, неполный по Тьюрингу, прозрачный язык смарт-контрактов, который может отвечать на транзакции биткойнов и получать доступ к состоянию биткойнов. Кроме того, Stacks предоставляет биткойну полностью программируемый уровень активов, позволяющий биткойну реализовать свою ценность и потенциал в большем количестве сценариев. Мало того, Stacks также предоставляет пользователям и разработчикам безопасную, эффективную, гибкую и прозрачную блокчейн-платформу, позволяющую им пользоваться преимуществами Биткойн, а также иметь доступ к большему количеству функций и разнообразию.