L'écosystème Bitcoin est confronté à divers défis, notamment la vitesse des transactions, la scalabilité, la sécurité et les problèmes réglementaires.

En tant que première monnaie numérique décentralisée réussie, Bitcoin a été au cœur du domaine de la cryptomonnaie depuis sa création en 2009. En tant que moyen de paiement innovant et outil de conservation de valeur, Bitcoin a suscité un intérêt mondial considérable pour la cryptomonnaie et la technologie blockchain. Cependant, alors que l'écosystème Bitcoin continue de maturer et de s'étendre, il doit relever divers défis, notamment la vitesse des transactions, la mise à l'échelle, la sécurité et les problèmes réglementaires.

Récemment, l'écosystème de scripts mené par BRC20 est devenu populaire sur le marché, et divers scripts ont connu une croissance de plus de 100 fois. Les transactions sur chaîne de Bitcoin sont gravement congestionnées, avec un gaz moyen de plus de 300 sat/vB. En même temps, l'airdrop de Nostr Assets a attiré davantage l'attention du marché, et la proposition de livres blancs de conception de protocole tels que BitVM et BitStream indique que l'écosystème Bitcoin a un potentiel vibrant.

L'équipe de recherche d'Aqua Labs a mené un examen complet de l'état actuel de l'écosystème Bitcoin, couvrant les avancées technologiques, les dynamiques du marché, la réglementation, et d'autres aspects, pour mener une analyse approfondie de la technologie Bitcoin et étudier les tendances du marché. Notre objectif est de fournir une vue panoramique du développement du Bitcoin. L'article passe d'abord en revue les principes de base et l'histoire du développement du Bitcoin, puis se penche sur les innovations technologiques du réseau Bitcoin, telles que le Lightning Network et le Segregated Witness, et prédit leurs tendances de développement futures.

Émission d'actifs : Commencer avec des jetons colorés

L'essence de l'écosystème du script est de fournir des droits d'émission d'actifs à faible seuil pour les particuliers ordinaires, accompagnée de simplicité, d'équité et de commodité. L'apparition des protocoles de script sur Bitcoin remonte à 2023, mais dès 2012, le concept d'utilisation de Bitcoin pour l'émission d'actifs existait, connu sous le nom de Colored Coins.

Coins colorés: Premières tentatives

Colored Coins fait référence à un ensemble de technologies qui utilisent le système Bitcoin pour enregistrer la création, la propriété et le transfert d'actifs autres que Bitcoin. Cette technologie peut être utilisée pour suivre les actifs numériques et tangibles détenus par des tiers et faciliter les transactions de propriété via Colored Coins. Le terme "Colored" fait référence à l'ajout d'informations spécifiques aux sorties de transaction non dépensées (UTXO) de Bitcoin pour les distinguer des autres UTXO de Bitcoin, introduisant ainsi de l'hétérogénéité dans les Bitcoins homogènes. Avec la technologie Colored Coins, les actifs émis ont de nombreuses caractéristiques similaires à Bitcoin, notamment la prévention des doubles dépenses, la confidentialité, la sécurité, la transparence et la résistance à la censure, garantissant la fiabilité des transactions.

Il convient de noter que le protocole défini par Colored Coins n'est pas mis en œuvre par un logiciel Bitcoin typique. Un logiciel spécial est nécessaire pour identifier les transactions liées aux Colored Coins. De toute évidence, les Colored Coins n'ont de valeur que dans les communautés qui reconnaissent le protocole des Colored Coins; sinon, les propriétés colorées des Colored Coins hétérogènes seront perdues et retourneront à du pur Satoshi. D'une part, les Colored Coins reconnus par de petites communautés peuvent tirer parti de nombreux avantages de Bitcoin pour l'émission et la circulation d'actifs. D'autre part, il est presque impossible de fusionner le protocole des Colored Coins dans le logiciel central de consensus Bitcoin le plus important par le biais d'une bifurcation douce.

Actifs ouverts

À la fin de l’année 2013, Flavien Charlon a introduit l’Open Assets Protocol comme moyen d’implémenter les Colored Coins. Les émetteurs d’actifs utilisent un chiffrement asymétrique pour calculer les ID d’actifs, ce qui garantit que seuls les utilisateurs disposant de la clé privée d’ID d’actif peuvent émettre le même actif. Pour les métadonnées de ressources, l’opcode OP_RETURN est utilisé pour stocker les métadonnées dans un script, appelé « sortie de marqueur », qui stocke des informations colorées sans polluer les UTXO. Parce qu’il utilise les outils de cryptage à clé publique-privée de Bitcoin, l’émission d’actifs peut être exécutée par le biais d’un mécanisme multi-signatures.

EPOBC

En 2014, ChromaWay a lancé le protocole EPOBC, qui signifie Enhanced, Padded, Order-Based Coloring. Le protocole comprend deux opérations : l'émission et le transfert. L'opération d'émission est utilisée pour émettre des actifs, tandis que l'opération de transfert facilite le transfert d'actifs. Les types d'actifs ne peuvent pas être encodés ou différenciés de manière explicite, et chaque transaction d'émission émettra un nouvel actif, déterminant sa quantité totale lors du processus d'émission. Les actifs EPOBC doivent être transférés à l'aide de l'opération de transfert, et si un actif EPOBC est utilisé comme entrée dans une transaction d'opération non transférable, l'actif sera perdu.

D'autres informations sur les actifs EPOBC sont stockées dans le champ nSequence des transactions Bitcoin. Le champ nSequence est un champ réservé dans les transactions Bitcoin composé de 32 bits. Les six bits les plus faibles sont utilisés pour déterminer le type de transaction, tandis que les bits 6 à 12 sont utilisés pour le rembourrage afin de répondre aux exigences de l'attaque anti-poussière du protocole Bitcoin. L'avantage d'utiliser le champ nSequence pour stocker les informations de métadonnées est qu'aucun espace de stockage supplémentaire n'est requis. Comme il n'y a pas d'ID d'actif pour l'identification, chaque transaction impliquant des actifs EPOBC doit être retracée jusqu'à la transaction d'origine pour déterminer sa catégorie et sa légitimité.

Mastercoin/Omni Layer

Comparé aux accords susmentionnés, Mastercoin a obtenu des résultats plus réussis dans sa mise en œuvre commerciale. En 2013, Mastercoin a réalisé le premier ICO de l'histoire, levant 5000 BTC et inaugurant une nouvelle ère. Le célèbre USDT a été initialement émis sur la blockchain Bitcoin et introduit via la couche Omni.

Mastercoin a une dépendance moindre à l'égard de Bitcoin et choisit de conserver la majeure partie de son état hors chaîne, ne stockant qu'une quantité minimale d'informations sur la blockchain. Essentiellement, Mastercoin considère Bitcoin comme un système de journalisation décentralisé, utilisant toute transaction Bitcoin pour diffuser les modifications des opérations d'actifs. La validation de la validité des transactions implique de scanner en permanence la blockchain Bitcoin et de maintenir une base de données d'actifs hors chaîne. Cette base de données préserve la correspondance entre les adresses et les actifs, les adresses réutilisant le système d'adresses Bitcoin.

Les premières pièces colorées utilisaient principalement l'opcode OP_RETURN dans les scripts pour stocker des métadonnées sur les actifs. Après les mises à niveau SegWit et Taproot, les nouveaux protocoles dérivés ont plus d'options.

SegWit, abréviation de Segregated Witness, sépare principalement le témoin (script d'entrée de transaction) de la transaction. La principale raison de cette séparation est de prévenir les attaques en modifiant le script d'entrée. Cependant, cela présente également un avantage : augmenter efficacement la capacité du bloc, permettant de stocker plus de données de témoin.

Taproot introduit une fonctionnalité importante appelée MAST, qui permet aux développeurs d'inclure des métadonnées pour n'importe quel actif dans les sorties en utilisant des arbres de Merkle. Il améliore la fongibilité et la scalabilité avec des signatures Schnorr, et prend en charge les transactions multi-sauts à travers le réseau Lightning.

Nombres ordinaux et BRC20, et Trading Simulé: Une Grande Expérience Sociale

De manière générale, les nombres ordinaux comprennent quatre composants clés:

• Un BIP pour commander des sats

• Un indexeur utilisant les nœuds Bitcoin Core pour suivre toutes les positions satoshi (ordinaux)

• Un portefeuille qui gère les transactions liées aux ordinaux

• Un explorateur de blocs pour identifier les transactions associées aux ordinaux

Fondamentalement, le cœur est le BIP/protocole lui-même. Les ordinaux définissent un schéma de tri (à partir de 0, basé sur l'ordre de minage) et attribuent des numéros à la plus petite unité de Bitcoin, les Satoshis. Cela introduit de l'hétérogénéité et de la rareté aux Satoshis par ailleurs homogènes.

Ils peuvent réutiliser l'infrastructure de Bitcoin, y compris les signatures simples, multi-signatures, les verrous temporels et de hauteur, sans créer explicitement d'ordonnance. Ils offrent une bonne anonymat et ne laissent aucune empreinte explicite on-chain. Cependant, les inconvénients sont évidents car un grand nombre de petits UTXO non dépensés peuvent augmenter la taille de l'ensemble UTXO, ce qui peut potentiellement conduire à ce qu'on appelle des attaques de poussière. De plus, l'indexation consomme beaucoup d'espace et dépenser un satoshi spécifique nécessite des informations spécifiques:

• En-têtes de blockchain

• Le chemin de Merkle vers la transaction coinbase qui a créé ce satoshi

• La transaction coinbase qui a créé ce satoshi

Pour prouver qu'un Satoshi particulier est contenu dans une sortie spécifique.

Dans ce contexte, la gravure consiste à inscrire un contenu arbitraire sur des satellites. La méthode spécifique consiste à placer le contenu dans un script de dépense de chemin de script Taproot, entièrement sur la chaîne. Le contenu de la gravure est sérialisé sous la forme d’une réponse HTTP, poussée dans un script non exécutable dans le script de dépense, connu sous le nom d'« enveloppe ». Plus précisément, la gravure consiste à ajouter des OP_FALSE avant les instructions conditionnelles, en plaçant le contenu gravé dans des instructions conditionnelles inexécutables présentées au format JSON. La taille du contenu gravé est limitée par le script Taproot, ne totalisant pas plus de 520 octets.

Étant donné que les scripts de dépense de Taproot nécessitent de dépenser une sortie Taproot existante, la gravure nécessite deux étapes : l'engagement et la révélation. Dans la première étape, une sortie Taproot s'engageant sur le contenu gravé est créée. Dans la deuxième étape, la sortie Taproot de l'étape précédente est dépensée en utilisant le contenu gravé et le chemin de Merkle correspondant, révélant ainsi le contenu gravé on-chain.

La gravure était initialement destinée à introduire des jetons non fongibles (NFT) dans Bitcoin. Cependant, de nouveaux développeurs ont créé BRC20, simulant ERC20 sur celui-ci, permettant l'émission d'actifs fongibles dans les ordinaux. BRC20 comprend des opérations telles que le Déploiement, le Minage, le Transfert, nécessitant chacune des étapes d'engagement et de révélation. Le processus de transaction est plus complexe et coûteux.

À titre d’exemple avec des données réelles :

La partie sélectionnée est le contenu de la gravure, et le résultat désérialisé est le suivant :

L'objectif du protocole ARC20, issu d'Atomicals, est de simplifier les transactions en liant chaque unité de jeton ARC20 à un satoshi, en réutilisant le système de transaction Bitcoin. Une fois que les actifs sont émis à travers des étapes d'engagement et de révélation, le transfert des jetons ARC20 peut être réalisé en transférant directement les satoshis correspondants. La conception d'ARC20 est plus en phase avec la définition littérale des pièces colorées - ajoutant un nouveau contenu aux jetons existants pour créer de nouveaux jetons, où la valeur du nouveau jeton n'est pas inférieure à l'original, similaire aux bijoux en or et en argent.

La validation côté client (CSV) et le protocole d’actifs de nouvelle génération

La validation côté client, proposée par Peter Todd en 2017, implique le stockage des données hors chaîne, l'engagement sur chaîne et la validation côté client. Les protocoles d'actifs actuels prenant en charge la validation côté client incluent les actifs RGB et Taproot (Taro).

RGB

Au-delà de la validation côté client, RGB utilise les hachages de Pedersen comme mécanisme d'engagement et prend en charge l'anonymisation des sorties. Lors de la demande de paiement, l'UTXO recevant les jetons n'a pas besoin d'être divulgué publiquement ; à la place, une valeur de hachage est envoyée, renforçant la confidentialité et la résistance à la censure. Lors de la dépense des jetons, le destinataire doit révéler la valeur d'anonymisation pour vérifier l'historique des transactions.

De plus, RGB introduit AluVM pour augmenter la programmabilité. Lors de la validation côté client, les utilisateurs vérifient non seulement les informations de paiement entrantes, mais reçoivent également l'historique complet des transactions de la part du payeur, remontant à la transaction de genèse de l'actif pour une certitude finale. La vérification de l'ensemble de l'historique des transactions garantit la validité des actifs reçus.

Actifs Taproot

Développés par Lightning Labs, les actifs Taproot permettent le transfert instantané, haute fréquence et à faible coût des actifs émis sur le réseau Lightning. Conçus entièrement autour du protocole Taproot, ils améliorent la confidentialité et la scalabilité.

Les données du témoin sont stockées hors chaîne et vérifiées sur chaîne, résidant soit localement soit dans un référentiel d'informations appelé “la univers” (similaire à un référentiel Git). La vérification du témoin nécessite toutes les données historiques de l'émission d'actifs, propagées à travers la couche de propagation des actifs Taproot. Les clients peuvent effectuer une vérification croisée en utilisant une copie locale de la blockchain.

Les actifs Taproot utilisent un arbre de somme de Merkle clairsemé pour stocker l'état global des actifs, ce qui entraîne des coûts de stockage plus élevés mais permet une vérification efficace. Les preuves d'inclusion/exclusion permettent la vérification des transactions sans retracer l'historique des transactions de l'actif.

Scalabilité : Proposition éternelle de Bitcoin

Malgré sa capitalisation boursière, sa sécurité et sa stabilité les plus élevées, Bitcoin s'est éloigné de sa vision initiale en tant que "système de trésorerie électronique pair à pair". La capacité de bloc limitée empêche Bitcoin de gérer de gros volumes de transactions fréquentes, ce qui a conduit à l'émergence de divers protocoles au cours de la dernière décennie pour résoudre ce problème.

Canaux de paiement et le Lightning Network: Solution orthodoxe de Bitcoin

Le Lightning Network fonctionne en établissant des canaux de paiement. Les utilisateurs peuvent créer des canaux de paiement entre deux parties, en reliant ces canaux pour former un réseau plus vaste, et même effectuer des paiements entre utilisateurs de manière indirecte sans canaux directs. Par exemple, si Alice et Bob veulent effectuer plusieurs transactions sans les enregistrer chacune sur la blockchain Bitcoin, ils peuvent ouvrir un canal de paiement entre eux. Ils peuvent effectuer de nombreuses transactions dans ce canal, nécessitant seulement deux enregistrements de la blockchain : un lors de l'ouverture du canal et un autre lors de sa fermeture. Cela réduit considérablement l'attente de la confirmation de la blockchain et allège le fardeau sur la blockchain.

Actuellement, le Lightning Network compte plus de 14 000 nœuds, 60 000 canaux et une capacité totale dépassant 5000 BTC.

Sidechains: La méthode Ethereum dans Bitcoin

Stacks

Stacks se positionne comme la couche de contrat intelligent pour Bitcoin, utilisant son jeton natif comme jeton Gas. Stacks adopte un mécanisme de micro-bloc et évolue de manière synchrone avec Bitcoin, leurs blocs étant confirmés simultanément. Dans Stacks, cela s'appelle le "bloc ancré". Chaque bloc de transaction Stacks correspond à une transaction Bitcoin, permettant d'atteindre un débit de transaction plus élevé. Comme les blocs sont générés simultanément, Bitcoin agit comme un limiteur de débit pour la création de blocs Stacks, empêchant les attaques de déni de service sur son réseau peer-to-peer.

Stacks parvient à un consensus grâce à la Preuve de Transfert (PoX) avec son mécanisme en spirale double. Les mineurs envoient du BTC aux détenteurs de STX pour concourir pour le droit de miner des blocs, et les mineurs réussis reçoivent des récompenses en STX lorsqu'ils réussissent à miner un bloc. Au cours de ce processus, les détenteurs de STX reçoivent une quantité proportionnelle de BTC envoyée par le mineur. Stacks vise à inciter les mineurs à maintenir le grand livre historique en émettant des jetons natifs, bien que des incitations puissent toujours être obtenues sans jetons natifs (comme on peut le voir dans RSK).

Pour les données de transaction dans la blockchain Stacks, la valeur de hachage des données de transaction est stockée dans le script de transaction Bitcoin à l’aide du bytecode OP_RETURN. Grâce à la fonctionnalité intégrée de Clarity, les nœuds Stacks peuvent récupérer le hachage des données de transaction Stacks stocké dans la transaction Bitcoin.

Les piles peuvent être considérées comme une deuxième chaîne pour Bitcoin; cependant, il existe encore quelques lacunes dans le mouvement des actifs transfrontaliers. Après la mise à niveau de Nakamoto, les piles prennent en charge l'envoi de transactions Bitcoin pour effectuer des transferts d'actifs, mais en raison de la complexité des transactions, ces transactions ne peuvent pas être vérifiées sur la chaîne Bitcoin. Les transferts d'actifs ne peuvent être vérifiés que par l'intermédiaire d'un comité de signature multiple.

RSK

RSK utilise un algorithme de minage fusionné, permettant aux mineurs de Bitcoin d'assister à la production de blocs pour RSK à presque aucun coût et de recevoir des récompenses supplémentaires. RSK n'a pas de jeton natif et continue d'utiliser BTC (RBTC) comme jeton de gaz. RSK dispose d'un moteur d'exécution compatible avec la Machine Virtuelle Ethereum (EVM).

Liquide

Liquid est une sidechain fédérée de Bitcoin avec un accès nodal contrôlé, supervisée par 15 membres responsables de la production de blocs. Les transferts d'actifs sont effectués en utilisant des mécanismes de verrouillage et de frappe, où les actifs sont envoyés à des adresses multi-signatures sur Liquid en utilisant BTC, permettant aux actifs d'entrer dans la sidechain Liquid. Pour en sortir, L-BTC est envoyé à une adresse multi-signature sur la chaîne Liquid. La sécurité de l'adresse multi-signature est définie à 11 sur 15.

Liquid se concentre sur les applications financières et fournit des kits de développement logiciel (SDK) liés aux services financiers pour les développeurs. La valeur totale verrouillée (TVL) sur le réseau Liquid est actuellement d'environ 3000 BTC.

Actifs Nostr : Centralisation Améliorée

"Toute fonction calculable peut être vérifiée sur Bitcoin."

Cher utilisateur, voici la traduction du contenu que vous avez fourni :

—Robin Linus, fondateur de BitVM.

• Tôt : Bien que l'EVM dispose d'une architecture de machine virtuelle complète, BitVM n'a qu'une seule fonction pour vérifier si une chaîne est 0 ou 1.

Après avoir discuté de BitVM, nous pouvons maintenant nous concentrer sur une solution tout-en-un pour les outils BRC20.

2. Déverrouillage de la liquidité : une solution de signature innovante brise le goulot d'étranglement de la liquidité des actifs BRC

En raison de la nature unique des actifs BRC, la liquidité a toujours été un défi pour l'ensemble de l'industrie. L'outil tout-en-un BRC20 a réussi à mener à bien la transaction des actifs BRC grâce à sa solution de signature innovante, offrant aux utilisateurs une solution plus flexible et plus efficace, débloquant efficacement la liquidité.

Conclusion

Un examen complet du texte montre que, en raison des limitations de traitement et de puissance de calcul sur le réseau principal Bitcoin, Bitcoin doit déplacer ses calculs hors chaîne pour promouvoir un écosystème plus prospère et diversifié. Actuellement, il existe deux solutions principales:

D'une part, les solutions de calcul hors chaîne et de vérification côté client utilisent certains champs dans les transactions Bitcoin pour stocker des informations critiques, traitant le réseau principal Bitcoin comme un système de journalisation distribué pour garantir la disponibilité des données clés, similaire aux Sovereign Rollups. Bien que cette approche ne nécessite pas de modifications au niveau du protocole Bitcoin et offre une plus grande faisabilité, elle ne peut pas pleinement hériter de la sécurité de Bitcoin.

D'autre part, certaines équipes travaillent sur la vérification on-chain, tentant d'utiliser des outils existants pour réaliser un calcul arbitraire sur Bitcoin et obtenir une évolutivité efficace grâce à la technologie de preuve de connaissance nulle. Cependant, ces solutions en sont encore à leurs balbutiements, avec des coûts de calcul élevés et peu susceptibles d'être mises en œuvre à court terme.

Dans ce contexte, un outil BRC tout-en-un est devenu une solution remarquable. En fournissant une méthode de gaz bas pour obtenir rapidement des inscriptions efficaces, promouvoir le lancement équitable des actifs BRC et relever les défis de liquidité et de ventes équitables grâce à des schémas de signature innovants, l'outil BRC tout-en-un démontre sa valeur dans l'écosystème actuel. Malgré les défis techniques auxquels est confronté l'écosystème Bitcoin, l'outil BRC tout-en-un offre aux utilisateurs une expérience de trading plus flexible et efficace, offrant une solution unique pour le développement de Bitcoin.

Bien sûr, certaines personnes peuvent se demander pourquoi ne pas se tourner vers Ethereum, car Ethereum et d'autres blockchains ont des capacités de calcul puissantes comme Bitcoin. Pourquoi réimplémenter le processus de transaction sur Bitcoin ?

Parce que c'est Bitcoin.

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