Giải pháp mở rộng quy mô bitcoin: Ngăn xếp

1. Tóm tắt

Bitcoin là chuỗi khối an toàn và bền vững nhất, nhưng nó cũng phải đối mặt với những thách thức về khả năng mở rộng và chức năng. Thiết kế của Bitcoin là tối giản và được thiết kế để giữ nguyên. Stacks là một nền tảng nguồn mở được xây dựng dựa trên Bitcoin giúp tăng cường chức năng của Bitcoin bằng cách giới thiệu các hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung (DApps). Stacks là một giải pháp chuỗi khối tận dụng các cơ chế bảo mật và đồng thuận của Bitcoin đồng thời cung cấp các giao dịch có thông lượng cao và độ trễ thấp. Stacks cũng thực hiện cơ chế neo bitcoin hai chiều không tin cậy, cho phép bitcoin lưu thông và được sử dụng tự do trên lớp Stacks. Stacks cũng sử dụng ngôn ngữ Clarity, một ngôn ngữ hợp đồng thông minh an toàn, có thể quyết định, có thể đáp ứng các giao dịch Bitcoin và truy cập trạng thái Bitcoin. Bài viết này sẽ mô tả những cải tiến và ưu điểm chính của Stacks cũng như cách nó cung cấp lớp tài sản có thể lập trình đầy đủ cho Bitcoin.

**02.**Giới thiệu

Bitcoin là loại tiền điện tử thành công đầu tiên tạo ra một mạng lưới giá trị phi tập trung, bất biến và chống kiểm duyệt. Bitcoin là duy nhất an toàn và ổn định vì nó có sức mạnh tính toán lớn nhất và các nút được phân phối rộng rãi nhất.

Tuy nhiên, Bitcoin cũng có một số hạn chế như tốc độ giao dịch chậm, phí giao dịch cao, đơn chức năng. Những hạn chế này cản trở việc áp dụng Bitcoin trong nhiều tình huống hơn, chẳng hạn như hợp đồng thông minh, tài chính phi tập trung (DeFi), mã thông báo không thể thay thế (NFT), v.v.

Để giải quyết những vấn đề này, nhiều dự án cố gắng xây dựng các nền tảng chuỗi khối chức năng và hiệu quả hơn trên hoặc bên ngoài Bitcoin. Tuy nhiên, các dự án này thường phải hy sinh một số mức độ bảo mật hoặc phân quyền, hoặc cần dựa vào các dịch vụ hoặc trung gian của bên thứ ba để đạt được khả năng tương tác với Bitcoin. Không có giải pháp nào trong số này có thể tận dụng hết lợi thế của chính Bitcoin, cũng như không thể đảm bảo sự tin tưởng và quyền tự chủ của người dùng và nhà phát triển.

Stacks là một nền tảng chuỗi khối không giống như các dự án khác, nhằm mục đích trở thành một giải pháp mở rộng quy mô cho Bitcoin. Stacks không cố gắng thay thế hoặc thay đổi Bitcoin, nhưng bổ sung khả năng của các hợp đồng thông minh và DApps trên Bitcoin, biến Bitcoin thành một tài sản có thể lập trình hoàn toàn. Stacks sử dụng cơ chế bảo mật và đồng thuận của chính Bitcoin, đồng thời cung cấp trải nghiệm giao dịch có thông lượng cao và độ trễ thấp. Stacks cũng thực hiện cơ chế neo bitcoin hai chiều không tin cậy, cho phép bitcoin lưu thông và được sử dụng tự do trên lớp Stacks. Ngoài ra, Stacks sử dụng ngôn ngữ Clarity, một ngôn ngữ hợp đồng thông minh an toàn, có thể quyết định, có thể đáp ứng các giao dịch Bitcoin và truy cập trạng thái Bitcoin.

Bài viết này sẽ mô tả những cải tiến và ưu điểm chính của Stacks cũng như cách nó cung cấp lớp tài sản có thể lập trình đầy đủ cho Bitcoin.

**03.**Những đổi mới chính của Stacks

Stacks là một giải pháp chuỗi khối tận dụng các cơ chế bảo mật và đồng thuận của Bitcoin đồng thời cung cấp trải nghiệm giao dịch có thông lượng cao và độ trễ thấp.

Những cải tiến và ưu điểm chính của Stacks có thể được tóm tắt trong sáu chữ cái sau:

S - Được bảo đảm bởi toàn bộ sức mạnh tính toán của Bitcoin (Bitcoin tài chính cuối cùng).

T - Chốt Bitcoin đáng tin cậy; ghi vào Bitcoin.

A – Hoán đổi bitcoin nguyên tử và tài sản thuộc sở hữu của các địa chỉ bitcoin.

C – Ngôn ngữ rõ ràng cho các hợp đồng thông minh an toàn, có thể quyết định.

K – Kiến thức về trạng thái đầy đủ của Bitcoin; đọc từ Bitcoin.

S – Có thể mở rộng, giao dịch nhanh, cuối cùng được giải quyết bằng Bitcoin.

Dưới đây chúng tôi mô tả từng đổi mới và lợi ích này.

**04.**S – Được bảo đảm bằng hashrate đầy đủ của Bitcoin (cuối cùng)

Thay vì xây dựng một mạng chuỗi khối độc lập bên ngoài Bitcoin, Stacks trực tiếp sử dụng cơ chế bảo mật và đồng thuận của chính Bitcoin.

Stacks sử dụng một công nghệ gọi là cầu nối đồng thuận, ánh xạ các sự kiện xảy ra trên chuỗi khối Bitcoin sang chuỗi khối Stacks, cho phép khả năng tương tác giữa hai chuỗi khối.

Cụ thể, Stacks sử dụng thuật toán đồng thuận được gọi là bằng chứng chuyển giao (PoX), cho phép các nút Stacks tham gia vào quá trình đồng thuận của chuỗi khối Stacks bằng cách gửi các giao dịch đến chuỗi khối Bitcoin. Các giao dịch này chứa thông tin bỏ phiếu của nút Stacks cho khối Stacks tiếp theo, cũng như thông tin phần thưởng được sử dụng để thúc đẩy các nút khác tham gia vào quy trình đồng thuận. Bằng cách này, các nút Stacks có thể sử dụng chuỗi khối Bitcoin như một trình tạo số ngẫu nhiên không thể giả mạo, không thể đảo ngược và không thể đoán trước để đạt được sự đồng thuận về khối Stacks tiếp theo.

Công nghệ bắc cầu đồng thuận này cho phép chuỗi khối Stacks kế thừa tính bảo mật và tính hữu hạn của chuỗi khối Bitcoin. Bất kỳ nút độc hại nào muốn tấn công hoặc can thiệp vào chuỗi khối Stacks đều phải tấn công hoặc can thiệp vào chuỗi khối Bitcoin cùng một lúc, điều này rất khó hoặc thậm chí là không thể trong thực tế. Do đó, chuỗi khối Stacks có thể được coi là được bảo đảm bằng toàn bộ sức mạnh tính toán của Bitcoin. Điều này cũng có nghĩa là bất kỳ sự kiện nào xảy ra trên chuỗi khối Stacks đều có thể được coi là có cùng thời hạn với Bitcoin. Nói cách khác, một khi giao dịch Stacks được xác nhận, nó không thể được khôi phục hoặc hoàn tác trừ khi giao dịch Bitcoin tương ứng được khôi phục hoặc hoàn tác cùng lúc.

**05.**T – Cơ chế chốt Bitcoin đáng tin cậy

Stacks không chỉ sử dụng Bitcoin làm lớp bảo mật và lớp đồng thuận của riêng mình mà còn triển khai cơ chế neo Bitcoin hai chiều không cần tin cậy để Bitcoin có thể được lưu thông và sử dụng tự do trên lớp Stacks. Cơ chế neo này được gọi là bitcoin xếp chồng (sBTC). Việc thực hiện trao đổi sBTC dựa trên khả năng tương tác giữa Stacks và Bitcoin, cũng như logic hợp đồng thông minh trên lớp Stacks. Các giao dịch hoán đổi Bitcoin nguyên tử có thể cung cấp cho người dùng hiệu quả và bảo mật cao hơn, cũng như nhiều lựa chọn và tính linh hoạt hơn.

Tài sản được sở hữu bởi địa chỉ Bitcoin đề cập đến tài sản được phát hành hoặc chuyển giao trên lớp Ngăn xếp, quyền sở hữu của chúng được xác định bởi địa chỉ Bitcoin chứ không phải địa chỉ Ngăn xếp. Điều này có nghĩa là người dùng có thể sử dụng địa chỉ và khóa riêng hiện có của họ trên lớp Bitcoin để quản lý tài sản của riêng họ trên lớp Ngăn xếp mà không cần tạo hoặc nhập địa chỉ hoặc khóa riêng mới. Bằng cách này, người dùng có thể tận hưởng tính bảo mật và quyền riêng tư của lớp Bitcoin, đồng thời có quyền truy cập vào chức năng và sự đa dạng của lớp Stacks. Việc thực hiện các tài sản thuộc sở hữu của các địa chỉ Bitcoin dựa trên ánh xạ địa chỉ giữa Stacks và Bitcoin, cũng như logic hợp đồng thông minh trên lớp Stacks. Tài sản thuộc sở hữu của địa chỉ Bitcoin có thể mang đến cho người dùng sự tiện lợi và khả năng tương thích cao hơn, cũng như sự tin cậy và quyền tự chủ cao hơn.

**06.**C – Ngôn ngữ rõ ràng, an toàn và có thể quyết định

Khả năng hỗ trợ hợp đồng thông minh và DApps của Stacks được triển khai thông qua ngôn ngữ hợp đồng thông minh có tên là Clarity. Clarity là một ngôn ngữ được thiết kế đặc biệt cho blockchain, có các đặc điểm sau:

Nó là một ngôn ngữ được giải thích, nghĩa là nó không cần được biên dịch thành mã byte hoặc mã máy ảo mà được thực thi trực tiếp trên chuỗi khối. Điều này tránh được lỗi hoặc lỗi do trình biên dịch đưa ra và chi phí hoạt động hoặc sự không chắc chắn do máy ảo đưa ra.

Đó là một ngôn ngữ có thể quyết định, nghĩa là nó có thể được thực thi một cách xác định trong một khoảng thời gian và không gian hạn chế, đồng thời có thể tính toán trước kết quả thực thi và tài nguyên tiêu thụ của nó. Điều này tránh được các vấn đề như vòng lặp vô hạn hoặc bế tắc, cũng như cung cấp một mô hình tính phí chính xác và công bằng hơn.

Nó là một ngôn ngữ không hoàn chỉnh của Turing, tức là nó không hỗ trợ tất cả các tính toán có thể, mà chỉ hỗ trợ một số tính toán hạn chế và cần thiết. Điều này tránh được các vấn đề như phức tạp hoặc không thể đoán trước, đồng thời cung cấp độ bảo mật và độ tin cậy cao hơn.

Đó là một ngôn ngữ minh bạch, nghĩa là nó cho phép người dùng và nhà phát triển thấy rõ logic và trạng thái của các hợp đồng thông minh, đồng thời có thể xác minh hoặc phân tích chúng. Điều này tránh được các vấn đề về che giấu hoặc lừa dối, cũng như mang lại sự tin tưởng và tự chủ hơn.

Được rồi, tôi sẽ tiếp tục viết. Sau đây là phần tiếp theo của bài viết tôi đã tạo.

môi trường lập trình, từ đó bảo vệ lợi ích và quyền của người dùng và nhà phát triển. Ngôn ngữ rõ ràng cũng cho phép các hợp đồng thông minh phản hồi các giao dịch Bitcoin và truy cập trạng thái Bitcoin, cho phép khả năng tương tác và sức mạnh tổng hợp với Bitcoin.

**07.**K – Kiến thức về trạng thái hoàn chỉnh của Bitcoin

Ngăn xếp không chỉ có thể ghi thông tin vào Bitcoin mà còn đọc thông tin từ Bitcoin. Điều này là do Stacks có thể theo dõi và lưu trữ trạng thái hoàn chỉnh của Bitcoin, bao gồm tiêu đề khối Bitcoin, giao dịch, địa chỉ, số dư, v.v. Bằng cách này, Stacks có thể sử dụng Bitcoin như một nguồn dữ liệu không thể giả mạo, không thể đảo ngược và không thể đoán trước để đạt được các chức năng nâng cao hơn, chẳng hạn như hợp đồng chuỗi chéo, lời tiên tri, bảo vệ quyền riêng tư, v.v.

Kiến thức của Stacks về trạng thái đầy đủ của Bitcoin đạt được thông qua một công nghệ gọi là bộ điều hợp chuỗi khối. Bộ điều hợp chuỗi khối là một dịch vụ được các nút Stacks tự nguyện tham gia, có thể thu thập và xác minh các sự kiện xảy ra trên chuỗi khối Bitcoin từ mạng Bitcoin và chuyển tiếp chúng đến các nút khác trên mạng Stacks. Những người tham gia bộ điều hợp chuỗi khối có thể nhận được một tỷ lệ phần trăm nhất định của phần thưởng Stacks Token (STX) bằng cách cung cấp thông tin có giá trị cho mạng Stacks. Logic hoạt động của bộ điều hợp chuỗi khối hoàn toàn minh bạch và có thể kiểm chứng, vì vậy người dùng không cần phải tin tưởng bất kỳ bên thứ ba hoặc bên trung gian nào để đọc thông tin từ Bitcoin.

**08.**S – Có thể mở rộng, Giao dịch nhanh, Thanh toán cuối cùng

Stacks không chỉ sử dụng Bitcoin làm lớp bảo mật và lớp đồng thuận của riêng mình mà còn cung cấp trải nghiệm giao dịch nhanh chóng và có thể mở rộng. Stacks sử dụng công nghệ gọi là microblocks, cho phép số lượng lớn giao dịch được xác nhận và phát nhanh chóng giữa hai khối Bitcoin. Microblock là một cấu trúc khối nhẹ chỉ chứa dữ liệu giao dịch, không phải dữ liệu đồng thuận. Các khối vi mô được tạo bởi một nút được gọi là nút dẫn đầu và được xác thực và chuyển tiếp bởi các nút khác. Các nút dẫn đầu được chọn thông qua một thành phần của thuật toán đồng thuận Stacks được gọi là dịch vụ sắp xếp. Dịch vụ đặt hàng là một dịch vụ tự nguyện dành cho các nút Stacks để đặt hàng các giao dịch dựa trên phí giao dịch và các yếu tố khác và đóng gói chúng thành các vi khối.

Người tham gia có thể kiếm được phần trăm phần thưởng của Stacks Token (STX) bằng cách cung cấp các dịch vụ có giá trị cho mạng Stacks. Logic hoạt động của dịch vụ đặt hàng hoàn toàn minh bạch và có thể kiểm chứng, vì vậy người dùng không cần phải tin tưởng bất kỳ bên thứ ba hoặc bên trung gian nào để giao dịch đặt hàng và đóng gói.

**09.**Nâng cấp lớn

Stacks sắp phát hành một bản nâng cấp lớn được gọi là bản phát hành Nakamoto, bản nâng cấp này sẽ nâng cao hơn nữa chức năng và hiệu suất của Stacks dưới dạng lớp Bitcoin. Phiên bản Nakamoto được đề xuất bởi một nhóm gọi là nhóm làm việc sBTC, bao gồm các nhà phát triển cốt lõi của Stacks, nhà khoa học máy tính Princeton, Hiro, Trust Machines, người sáng lập Stacks Muneeb Ali, Tổ chức Stacks, các chuyên gia cá nhân, v.v. Nhóm đã phát hành hai sách trắng liên quan, lần lượt giới thiệu thiết kế và triển khai chi tiết của các phiên bản sBTC và Nakamoto.

Các tính năng chính của bản phát hành Nakamoto bao gồm:

• Triển khai cơ chế neo bitcoin hai chiều không tin cậy, được gọi là bitcoin xếp chồng (sBTC), để bitcoin có thể được lưu thông và sử dụng tự do trên lớp Ngăn xếp, đồng thời cũng có thể ghi thông tin vào lớp bitcoin. sBTC là một mã thông báo được gắn trực tiếp với Bitcoin (BTC) gốc, có thể tương tác với các hợp đồng thông minh và DApp trên lớp Ngăn xếp. Cơ chế neo của sBTC được triển khai thông qua một thành phần trong thuật toán đồng thuận Stacks, được gọi là nhóm neo. Nhóm neo là một hợp đồng thông minh được tham gia tự nguyện bởi các nút Stacks, có thể nhận và gửi Bitcoin, đồng thời phát hành hoặc hủy sBTC theo bằng chứng về các giao dịch Bitcoin.
• Công nghệ thực hiện các giao dịch được bảo vệ bởi tính hữu hạn của Bitcoin và nhanh chóng xác nhận và phát một số lượng lớn các giao dịch giữa hai khối Bitcoin được gọi là vi khối (microblocks). Công nghệ khối vi mô cho phép Stacks nhanh chóng xác nhận và phát một số lượng lớn giao dịch giữa hai khối Bitcoin, nhờ đó cải thiện thông lượng giao dịch và giảm độ trễ giao dịch. Các giao dịch trong microblocks có thể được xác nhận nhanh chóng, nhưng chúng vẫn chưa được hoàn thiện vì chúng chưa được ghi vào chuỗi khối Bitcoin.
• Để đạt được quyết toán cuối cùng, Stacks cũng sử dụng một công nghệ gọi là khối neo, có thể đóng gói một loạt các khối vi mô thành một khối hoàn chỉnh và viết nó lên chuỗi khối Bitcoin. Các khối neo được tạo bởi một nút được gọi là người đi làm và được xác minh và chuyển tiếp bởi các nút khác. Các nút của người gửi được chọn thông qua một thành phần khác của thuật toán đồng thuận Stacks, được gọi là dịch vụ cam kết. Dịch vụ đệ trình là dịch vụ do các nút Stacks tự nguyện tham gia, dịch vụ này có thể sàng lọc các khối vi mô theo chất lượng của các khối vi mô và các yếu tố khác, đồng thời đóng gói chúng thành các khối neo. Công nghệ neo các khối cho phép Stacks đóng gói một loạt các khối nhỏ thành một khối hoàn chỉnh và viết nó trên chuỗi khối Bitcoin, từ đó thực hiện việc thanh toán cuối cùng của giao dịch.

**10.**Kết luận

W3C DAO tin rằng Stacks có triển vọng và tiềm năng phát triển, bởi vì nó là một nền tảng nguồn mở được xây dựng dựa trên Bitcoin, giúp tăng cường các chức năng của Bitcoin bằng cách giới thiệu các hợp đồng thông minh và DApps. Stacks sử dụng cơ chế bảo mật và đồng thuận của chính Bitcoin, đồng thời cung cấp trải nghiệm giao dịch có thông lượng cao và độ trễ thấp. Stacks cũng thực hiện cơ chế neo bitcoin hai chiều không tin cậy, cho phép bitcoin lưu thông và được sử dụng tự do trên lớp Stacks.

Stacks cũng sử dụng ngôn ngữ Clarity, một ngôn ngữ hợp đồng thông minh minh bạch, an toàn, có thể quyết định, không hoàn chỉnh, có thể đáp ứng các giao dịch Bitcoin và truy cập trạng thái Bitcoin. Ngoài ra, Stacks cung cấp cho Bitcoin một lớp tài sản có thể lập trình đầy đủ, cho phép Bitcoin nhận ra giá trị và tiềm năng của nó trong nhiều tình huống hơn. Không chỉ vậy, Stacks còn cung cấp cho người dùng và nhà phát triển nền tảng blockchain an toàn, hiệu quả, linh hoạt và minh bạch, cho phép họ tận hưởng những lợi thế của Bitcoin đồng thời có quyền truy cập vào nhiều chức năng và tính đa dạng hơn.