Рішення для масштабування біткойнів: стеки

1. Підсумок

Біткойн є найбільш безпечним і надійним блокчейном, але він також стикається з проблемами масштабованості та функціональності. Дизайн Bitcoin мінімалістичний і розроблений, щоб залишатися незмінним. Stacks — це платформа з відкритим вихідним кодом, побудована на базі біткойнів, яка покращує функціональність біткойнів, запроваджуючи смарт-контракти та децентралізовані програми (DApps). Stacks — це блокчейн-рішення, яке використовує механізми безпеки та консенсусу біткойнів, одночасно забезпечуючи транзакції з високою пропускною здатністю та малою затримкою. Stacks також реалізує надійний двосторонній механізм прив’язки біткойнів, що дозволяє біткойнам циркулювати та вільно використовуватися на рівні Stacks. Stacks також використовує мову Clarity, безпечну мову смарт-контрактів з можливістю вирішення, яка може реагувати на транзакції Bitcoin і отримувати доступ до стану Bitcoin. У цій статті буде описано основні інновації та переваги Stacks, а також те, як він забезпечує повністю програмований рівень активів для Bitcoin.

**02.**Вступ

Біткойн був першою успішною криптовалютою, яка створила децентралізовану, незмінну та стійку до цензури мережу цінностей. Біткойн унікально безпечний і стабільний, оскільки він має найбільшу обчислювальну потужність і найбільш широко розподілені вузли.

Однак біткойн також має деякі обмеження, такі як низька швидкість транзакцій, високі комісії за транзакції та єдина функція. Ці обмеження перешкоджають застосуванню біткойнів у більшій кількості сценаріїв, таких як смарт-контракти, децентралізоване фінансування (DeFi), незамінні токени (NFT) тощо.

Щоб вирішити ці проблеми, багато проектів намагаються створити більш функціональні та ефективні блокчейн-платформи на основі або поза біткойнами. Однак цим проектам часто потрібно пожертвувати певним рівнем безпеки чи децентралізації або покладатися на сторонні служби чи посередників для досягнення сумісності з біткойнами. Жодне з цих рішень не може повністю використати переваги самого біткойна, а також не може гарантувати довіру та автономію користувачів і розробників.

Stacks — це блокчейн-платформа, на відміну від інших проектів, яка має на меті бути рішенням для масштабування біткойнів. Stacks не намагається замінити або змінити Bitcoin, але додає можливість смарт-контрактів і DApps поверх Bitcoin, що робить Bitcoin повністю програмованим активом. Stacks використовує механізм безпеки та консенсусу самого біткойна, забезпечуючи при цьому високу пропускну здатність і низьку затримку. Stacks також реалізує надійний двосторонній механізм прив’язки біткойнів, що дозволяє біткойнам циркулювати та вільно використовуватися на рівні Stacks. Крім того, Stacks використовує мову Clarity, безпечну мову смарт-контрактів з можливістю вирішення, яка може реагувати на транзакції біткойнів і отримувати доступ до стану біткойнів.

У цій статті буде описано основні інновації та переваги Stacks, а також те, як він забезпечує повністю програмований рівень активів для Bitcoin.

**03.**Основні інновації Stacks

Stacks — це блокчейн-рішення, яке використовує механізми безпеки та консенсусу біткойнів, одночасно забезпечуючи високу пропускну здатність і низьку затримку транзакцій.

Основні інновації та переваги Stacks можна підсумувати шістьма літерами:

S - Захищено повною обчислювальною потужністю біткойна (Bitcoin finality).

T - Trustless Bitcoin peg; записує в Bitcoin.

A – Атомні біткойн-свопи та активи, що належать біткойн-адресам.

C – Мова ясності для безпечних смарт-контрактів, які можна вирішити.

K – знання повного стану біткойна; читання з біткойна.

S – масштабовані, швидкі транзакції, зрештою зупинилися на біткойнах.

Нижче ми окремо описуємо кожну з цих інновацій і переваг.

**04.**S – Захищено повним хешрейтом біткойна (остаточне)

Замість того, щоб будувати незалежну блокчейн-мережу поза біткойнами, Stacks безпосередньо використовує механізм безпеки та консенсусу самого біткойна.

Stacks використовує технологію під назвою консенсусний міст, яка відображає події, що відбуваються в блокчейні біткойн, у блокчейн Stacks, забезпечуючи взаємодію між двома блокчейнами.

Зокрема, Stacks використовує консенсусний алгоритм під назвою proof-of-transfer (PoX), який дозволяє вузлам Stacks брати участь у консенсусному процесі блокчейну Stacks, надсилаючи транзакції в блокчейн Bitcoin. Ці транзакції містять інформацію про голосування вузла Stacks для наступного блоку Stacks, а також інформацію про винагороду, яка використовується для мотивації інших вузлів брати участь у процесі консенсусу. Таким чином, вузли Stacks можуть використовувати блокчейн біткойн як незворотний і непередбачуваний генератор випадкових чисел, щоб досягти консенсусу щодо наступного блоку Stacks.

Ця технологія консенсусного мосту дозволяє блокчейну Stacks успадкувати безпеку та остаточність блокчейну Bitcoin. Будь-який зловмисний вузол, який хоче атакувати або втручатися в блокчейн Stacks, повинен одночасно атакувати або втручатися в блокчейн біткойн, що дуже важко або навіть неможливо на практиці. Таким чином, блокчейн Stacks можна вважати захищеним повною обчислювальною потужністю біткойна. Це також означає, що будь-яка подія, яка відбувається в блокчейні Stacks, може вважатися такою ж остаточною, що й біткойн. Іншими словами, після підтвердження транзакції Stacks її неможливо відкотити або скасувати, якщо відповідна транзакція Bitcoin не буде відкочена або скасована одночасно.

**05.**T – Безнадійний механізм прив’язки біткойнів

Stacks не лише використовує біткойн як власний рівень безпеки та консенсусного рівня, але також реалізує надійний двосторонній механізм прив’язки біткойнів, щоб біткойн міг вільно передаватись і використовуватися на рівні стеків. Цей механізм прив’язки називається стекованим біткойном (sBTC). Реалізація обміну sBTC базується на сумісності між Stacks і Bitcoin, а також логікою смарт-контракту на рівні Stacks. Атомні біткойн-свопи можуть надати користувачам більшу ефективність і безпеку, а також більший вибір і гнучкість.

Активи, якими володіють адреси Bitcoin, стосуються активів, випущених або переданих на рівні Stacks, право власності на які визначається адресами Bitcoin, а не адресами Stacks. Це означає, що користувачі можуть використовувати свої існуючі адреси та приватні ключі на рівні Bitcoin для керування власними активами на рівні Stacks без створення та імпорту нових адрес чи приватних ключів. Таким чином, користувачі можуть насолоджуватися безпекою та конфіденційністю рівня Bitcoin, а також мати доступ до функціональності та різноманітності рівня Stacks. Реалізація активів, що належать біткойн-адресам, базується на відображенні адрес між Stacks і Bitcoin, а також логіці смарт-контракту на рівні Stacks. Активи, що належать біткойн-адресам, можуть забезпечити користувачам більшу зручність і сумісність, а також більше довіри та автономії.

**06.**C – Ясна мова, безпечна та доступна для вирішення

Здатність Stacks підтримувати смарт-контракти та DApps реалізована за допомогою мови смарт-контрактів під назвою Clarity. Clarity — це мова, спеціально розроблена для блокчейну, яка має такі характеристики:

Це інтерпретована мова, тобто її не потрібно компілювати в байт-код або код віртуальної машини, а виконується безпосередньо в блокчейні. Це дозволяє уникнути помилок або помилок, внесених компілятором, а також накладних витрат або невизначеності, внесених віртуальною машиною.

Це вирішувана мова, тобто її можна детерміновано виконувати в межах обмеженого часу та простору, а результат її виконання та спожиті ресурси можна обчислити заздалегідь. Це дозволяє уникнути таких проблем, як нескінченні цикли або взаємоблокування, а також забезпечує більш точну та справедливу модель комісії.

Це не повна за Тьюрингом мова, тобто вона підтримує не всі можливі обчислення, а лише деякі обмежені та необхідні. Це дозволяє уникнути таких проблем, як складність або непередбачуваність, і забезпечує більшу безпеку та надійність.

Це прозора мова, тобто вона дозволяє користувачам і розробникам чітко бачити логіку та статус смарт-контрактів, а також може їх перевіряти чи аналізувати. Це дозволяє уникнути проблем із приховуванням чи обманом, а також забезпечить більше довіри та автономії.

Добре, я буду писати далі. Нижче наведено продовження статті, яку я створив.

середовище програмування, тим самим захищаючи інтереси та права користувачів і розробників. Мова Clarity також дозволяє смарт-контрактам реагувати на транзакції біткойнів і отримувати доступ до стану біткойнів, забезпечуючи взаємодію та синергію з біткойнами.

**07.**K – Знання повного стану біткойна

Стеки можуть не тільки записувати інформацію в біткойн, але й читати інформацію з біткойна. Це пояснюється тим, що Stacks може відстежувати та зберігати повний стан біткойна, включаючи заголовки блоків біткойнів, транзакції, адреси, баланси тощо. Таким чином, Stacks може використовувати біткойн як незворотне та непередбачуване джерело даних, яке не піддається підробці, для досягнення більш розширених функцій, таких як міжланцюгові контракти, оракули, захист конфіденційності тощо.

Знання Stacks про повний стан біткойна досягається за допомогою технології, яка називається блокчейн-адаптером. Блокчейн-адаптер — це сервіс, у якому добровільно беруть участь вузли Stacks, які можуть отримувати та перевіряти події, що відбуваються в блокчейні біткойн із мережі біткойн, і пересилати їх іншим вузлам у мережі Stacks. Учасники блокчейн-адаптера можуть отримувати певний відсоток винагороди Stacks Token (STX), надаючи цінну інформацію в мережу Stacks. Логіка роботи блокчейн-адаптера повністю прозора та піддається перевірці, тому користувачам не потрібно довіряти будь-якій третій стороні чи посереднику для читання інформації з біткойнів.

**08.**S – Масштабовані, швидкі транзакції, остаточний розрахунок

Stacks не тільки використовує біткойн як власний рівень безпеки та консенсусного рівня, але також забезпечує масштабований і швидкий досвід транзакцій. Stacks використовує технологію під назвою мікроблоки, яка дозволяє швидко підтверджувати та транслювати велику кількість транзакцій між двома блоками біткойнів. Мікроблок — це легка структура блоку, яка містить лише дані транзакцій, а не консенсусні дані. Мікроблоки генеруються вузлом, відомим як лідер, і перевіряються та пересилаються іншими вузлами. Лідерні вузли вибираються за допомогою компонента консенсусного алгоритму Stacks, який називається службою сортування. Сервіс упорядкування — це добровільна послуга для вузлів Stacks для впорядкування транзакцій на основі комісій за транзакції та інших факторів і упаковки їх у мікроблоки.

Учасники можуть отримати відсоток винагороди Stacks Token (STX), надаючи цінні послуги мережі Stacks. Робоча логіка служби замовлення є повністю прозорою та піддається перевірці, тому користувачам не потрібно довіряти будь-якій третій стороні чи посереднику для замовлення транзакцій та упаковки.

**09.**Основне оновлення

Stacks збирається випустити велике оновлення під назвою Nakamoto release, яке ще більше покращить функціональність і продуктивність Stacks як рівня Bitcoin. Версія Накамото була запропонована командою під назвою робоча група sBTC, до складу якої входять розробники ядра Stacks, комп’ютерні спеціалісти Прінстонського університету, Hiro, Trust Machines, засновник Stacks Муніб Алі, Stacks Foundation, окремі експерти тощо. Команда випустила дві пов’язані технічні документи, в яких представлені деталі дизайну та реалізації версій sBTC і Nakamoto відповідно.

Ключові особливості випуску Nakamoto:

• Впровадити надійний двосторонній механізм прив’язки біткойнів, який називається стекованим біткойном (sBTC), щоб біткойни могли вільно передаватись і використовуватися на рівні стеків, а також могли записувати інформацію на рівень біткойнів. sBTC — це токен, прив’язаний один до одного з нативним біткойном (BTC), який може взаємодіяти зі смарт-контрактами та DApps на рівні стеків. Механізм прив’язки sBTC реалізовано за допомогою компонента консенсусного алгоритму Stacks, який називається пулом прив’язки. Якірний пул — це смарт-контракт, у якому добровільно беруть участь вузли Stacks, які можуть отримувати та надсилати біткойни, а також випускати або знищувати sBTC відповідно до підтвердження транзакцій біткойнів.
• Технологія, яка реалізує транзакції, захищені фінальністю Bitcoin, і швидко підтверджує та транслює велику кількість транзакцій між двома блоками Bitcoin, називається мікроблоками (мікроблоками). Технологія мікроблоків дозволяє Stacks швидко підтверджувати та транслювати велику кількість транзакцій між двома блоками Bitcoin, тим самим покращуючи пропускну здатність транзакцій і зменшуючи затримку транзакцій. Транзакції в мікроблоках можна швидко підтвердити, але вони ще не завершені, оскільки вони ще не записані в блокчейн біткойн.
• Щоб досягти остаточного розрахунку, Stacks також використовує технологію під назвою «якірний блок», яка може упаковувати серію мікроблоків у повний блок і записувати його в блокчейн біткойн. Блоки прив’язки генеруються вузлом, який називається коміттером, і перевіряються та пересилаються іншими вузлами. Вузли комітера вибираються за допомогою іншого компонента алгоритму консенсусу Stacks, який називається службою коміту. Сервіс подання — це сервіс, у якому добровільно беруть участь вузли Stacks, які можуть перевіряти мікроблоки відповідно до якості мікроблоків та інших факторів і пакувати їх у блоки прив’язки. Технологія прив’язки блоків дозволяє Stacks упакувати серію мікроблоків у повний блок і записати його в блокчейн Bitcoin, таким чином реалізуючи остаточний розрахунок транзакції.

**10.**Висновок

W3C DAO вважає, що Stacks має перспективи розвитку та потенціал, оскільки це платформа з відкритим вихідним кодом, побудована на основі біткойна, яка покращує функції біткойна, вводячи смарт-контракти та DApps. Stacks використовує механізм безпеки та консенсусу самого біткойна, забезпечуючи при цьому високу пропускну здатність і низьку затримку. Stacks також реалізує надійний двосторонній механізм прив’язки біткойнів, що дозволяє біткойнам циркулювати та вільно використовуватися на рівні Stacks.

У Stacks також використовується мова Clarity, безпечна, розв’язувана, неповна за Тьюрингом, прозора мова смарт-контрактів, яка може реагувати на транзакції біткойнів і отримувати доступ до стану біткойнів. Крім того, Stacks надає Bitcoin повністю програмований рівень активів, що дозволяє Bitcoin реалізувати свою цінність і потенціал у більшій кількості сценаріїв. Крім того, Stacks також надає користувачам і розробникам безпечну, ефективну, гнучку та прозору блокчейн-платформу, що дозволяє їм користуватися перевагами біткойна, а також мати доступ до більшої кількості функцій і різноманітності.