Раскрывая новые возможности на сети Bitcoin

В начале 2023 года внедрение "Ординалов" в сеть Биткоин вызвало новый дебат вопрос о том, как обрабатывать сетевое блок-пространство. В мае того же года всплеск спроса на токены BRC-20 временно перегрузил сеть Биткоин, вынудив Binance, крупнейшую централизованную биржу в мире, приостановить вывод Биткоин.

Порядковые числительные, происходящие от слова «порядковой», означающего «последовательный», — это протокол, созданный Casey Rodarmorв январе 2023 года. Он адаптировал Bitcoin сценарии для прикрепления произвольных данных к самой маленькой единице Bitcoin, «сатоши» (сатоши). Эта возможность привела к появлению PFP и NFT на блокчейне Bitcoin, аналогичных тем, что на Ethereum (больше информации).

)

По состоянию на 24 апреля три проекта NFT на сети Биткоина — NodeMonkes, Runestone и Bitcoin Puppets — вошли в топ-10 коллекций NFT по капитализации рынка, демонстрируя потенциал Биткоина в качестве платформы для смарт-контрактов (источник:Coingecko).

Биткоин L2 и Стэксы

Это развитие спровоцировало всплеск проектов L2 на сети Биткоина. По данным DeFiLlama, на 15 апреля 11 проектов, классифицируемых как «биткоиновские сайдчейны», в совокупности удерживают почти $900 миллионов TVL. Несмотря на дебаты о том, действительно ли эти проекты используют сеть Биткоина как L1, растущий TVL и количество проектов отражают увеличивающийся рыночный интерес к биткоиновскому повествованию.

Среди этих проектов особенно выделяется Stacks со своими недавними достижениями. Запущенный в 2017 году, Stacks нацелился на внедрение смарт-контрактов в сеть Биткоина с 2021 года. Давайте погрузимся в недавние разработки Stacks и предстоящее крупное обновление "Накамото".

The Genesis of Stacks - Blockstack

Видео выступления Муниба Али на TED в 2016 году; источник TEDx Talks

В 2017 году доктор Муниб Али закончил свое обучение и опубликовал белую книгу для Stacks (ранее Blockstack). Проект собрал $52 миллиона благодаря продаже токенов на CoinList. До этого Али и его первоначальная команда создали протокол и приложение под названием Onename на Bitcoin L1, позволяющие децентрализованные идентификаторы и профильные страницы в сети Bitcoin. Эти опыты помогли сформировать видение Stacks и вдохновили создание более надежной платформы.

Blockstack заметил чрезмерную зависимость от централизованного хранения и управления данными в существующем интернете. Они стремились создать децентрализованную сеть с использованием технологии блокчейн, позволяющую пользователям владеть своими данными и разработчикам легко создавать dApps, аналогичные Ethereum.

В 2019 году токен Stacks (STX) был одобрен SEC США в соответствии с Regulation A+, привлекая $23 миллиона. Это была первая продажа токенов, одобренная SEC, привлекшая значительное внимание рынка.

С 2018 по 2020 год команда Stacks сосредоточилась на создании надежной инфраструктуры проекта. Stacks - это блокчейн с механизмом консенсуса межцепочной связи, безупречно интегрированный с сетью Bitcoin, разработанный для улучшения программирования Bitcoin. Команда также разработала собственный язык программирования, Clarity. За это время Stacks получил финансирование от известных инвесторов, таких как Union Square Ventures, Harvard Endowment, Winklevoss Capital и Naval Ravikant.

Stacks 2.0

“Я считаю, что Биткойн - лучший, наиболее децентрализованный денежный слой. В настоящее время 1% всех циркулирующих Биткойнов выпускается на Ethereum в виде обернутого Биткойна (wBTC), что указывает на спрос на использование Биткойна в смарт-контрактах. Вместо того чтобы обертывать Биткойн на другой платформе смарт-контрактов, почему бы не добавить функционал смарт-контрактов в сеть Биткойна?” — Муниб Али, из ‘Bitcoin DeFi? Это реально, говорит основатель Stacks Муниб Али, Decrypt.'

В январе 2021 года Blockstack запустил основную сеть Stacks 2.0, преобразовав ее в сеть Stacks. Как предложил Али, Stacks 2.0 нацелен на придание функциональности смарт-контрактов Bitcoin без изменения самого Bitcoin. Дизайн цепочки наследует децентрализацию и безопасность Bitcoin, добавляя возможности смарт-контрактов для улучшения масштабируемости сети.

Доказательство-Передача（PoX）

Процесс передачи сертификата; источник: stacks.co%20это,приводит%20без%20модификации%20самого%20биткоина)

Механизм консенсуса Stacks, Proof-of-Transfer (PoX), расширяет Proof of Burn, что крайне важно для наследования безопасности сети Bitcoin.

В отличие от PoB, где майнеры сжигают криптовалюту, PoX включает в себя отправку майнерами биткойнов держателям STX, участвующим в Stacking. Майнеры участвуют в майнинге Stacks, запуская узлы Stacks и используя биткойн в качестве опорной цепи для генерации и майнинга блоков. Механизм PoX включает в себя:

• Регистрация: Майнеры отправляют данные консенсуса, чтобы зарегистрироваться в качестве кандидатов-майнеров.
• Обязательство: Зарегистрированные майнеры отправляют биткоины держателям токенов STX для участия в майнинге.
• Выборы: Проверяемая случайная функция (VRF) выбирает майнеров для создания новых блоков на блокчейне Stack.
• Сборка: Выбранные майнеры создают блоки и получают токены STX в качестве вознаграждения.

Избранные майнеры записывают хеши всех новых транзакций Stacks в блоках Bitcoin, выстраивая инцентивы для майнеров Bitcoin и сопровождающих Stacks. Стекинг, аналогичный стейкингу в сетях PoS, включает блокировку STX для получения вознаграждения в Bitcoin. Роли майнеров и стекеров иллюстрированы следующим образом:

Роль майнеров и стекеров; источник: документация по стекам

[Miner]

• Майнеры отправляют BTC стекерам, чтобы зарабатывать комиссию за транзакции и награды за блоки Stacks.
• Количество BTC, отправленное майнером, определяет его шансы быть выбранным через проверяемую случайную функцию (VRF).
• Выбранные майнеры получают право создавать новые блоки и передавать микроблоки на цепочке Stacks.
• Выбранные майнеры получают вознаграждение в виде STX и комиссий за транзакции.

[Stacker]

• Стэкеры блокируют свои STX на определенный период.
• Они могут стекать независимо или объединять свои STX с другими участниками
• Стекеры предоставляют свой адрес BTC для получения наград BTC, с шансами на получение наград, пропорциональными количеству заблокированных STX.
• Заблокированный STX разблокируется в конце предварительно определенного периода.

Является ли Stacks Bitcoin Layer 2?

Обновление Stacks 2.0 позволяет цепи Stacks работать как платформе смарт-контрактов на сети Bitcoin с введением основной сети и механизма Proof-of-Transfer. Однако называть его Bitcoin Layer 2 (L2) вызывает споры.

• Stacks 2.0 имеет свой токен и независимый бюджет безопасности, в отличие от сети Bitcoin.
• Бюджет безопасности относится к ресурсам, выделенным для целостности сети, включая вознаграждения за майнинг, операционные расходы и сетевые сборы.
• В традиционных сетях L1 активы не перемещаются или управляются валидаторами в целях безопасности, в отличие от Ethereum и других экосистем L2.

По этим причинам Stacks 2.0 не вписывается четко в традиционную категорию L2. Однако Stacks также не является сайдчейном, потому что его транзакции в конечном итоге рассчитываются в сети Биткойн. Такая уникальная настройка привела сооснователя Stacks Муниба Али к тому, чтобы назвать ее "Слой 1.5" в 2021 годуРасшифровать интервью.

Поскольку сеть Bitcoin изначально не была разработана для смарт-контрактов, добавление этих функций или улучшение масштабируемости не было таким простым, как для Ethereum и цепочек EVM. Для более глубокого понимания различий между уровнями Bitcoin обратитесь к статье Spartan Group за декабрь 2023 года.BITCOIN LAYERS - Ткань доверительной финансовой эры.”

Биткоин L2 Троица; Источник: BITCOIN LAYERS — Платочная ткань доверительной финансовой эры

Как показано на рисунке выше, трилемма Bitcoin L2 включает в себя:

• Открытая сеть: Использование открытой сети вместо модели консорциума.
• Новый токен: Не вводятся новые токены.
• Полное состояние ВМ/Глобальное состояние: Использование «Глобального состояния» вместо ограниченных внеланцевых контрактов.

Stacks рассматривается как решение Bitcoin L2, которое удовлетворяет условиям 1 и 3, но не условию 2. В отличие от Lightning Network, которое удовлетворяет условиям 1 и 2, но, поскольку оно использует метод «локального консенсуса», записывает транзакции в сети равноправных узлов, отличной от основной цепочки, не удовлетворяя условию 3.

К Stacks 3.0: Обновление Накамото

Текущие проблемы со стеками

Уникальная структура цепочки Stacks, позволяющая ей функционировать как платформа смарт-контрактов на сети Биткоин, также создает некоторые вызовы, включая:

• Модель безопасности
• Цепь Stacks имеет свой бюджет безопасности, который отличается от бюджета безопасности сети Bitcoin и определяется суммой BTC, выплаченной майнерами Stacks.
• Это означает, что безопасность цепочки в значительной степени зависит от бюджета майнеров Stacks, что увеличивает потенциальные риски безопасности.
• Производительность и Масштабируемость
• Связь между цепочкой Stacks и сетью Bitcoin (например, механизм Proof-of-Transfer) повышает децентрализацию и безопасность, но ограничивает производительность и масштабируемость on-chain.
• В частности, процесс создания новых блоков через выборы майнеров связывает цепь Stacks с циклом генерации блоков Bitcoin, вызывая высокие задержки подтверждения транзакций.
• Это создает разрыв в пользовательском опыте и ставит перед собой задачу разработки Stacks dApps.
• Проблема MEV
• Майнеры биткойнов с значительной долей хэш-скорости биткойнов могут цензурировать транзакции обязательств, отправленные другими майнерами Stacks (транзакции, отправляющие BTC для участия в майнинге STX) внутри блоков биткойнов, которые они майнят, чтобы гарантировать, что они получат вознаграждение Stacks и комиссии за транзакции.

Основные цели и изменения дизайна

Основные Цели

Версия Накамото - крупное обновление, запланированное на этот год, чтобы решить проблемы цепочки Stacks, улучшив ее производительность и безопасность.

• Быстрые блоки
• Время для транзакций пользователей, которые будут добыты и подтверждены в блоке, будет сокращено с десятков минут до нескольких секунд.
• После обновления Накамото, разделив процесс выборов майнеров от процесса генерации блока, майнеры смогут создавать несколько блоков до следующего процесса выборов.
• Безопасность транзакций через окончательность биткоина
• Транзакции на цепочке Stacks будут защищены хэш-мощностью сети Bitcoin.
• Это означает, что транзакции будут проводиться на сети Bitcoin, обеспечивая их неизменность.
• Улучшение устойчивости к MEV
• Были внесены улучшения в механизм ставок на BTC для получения наград STX с целью решения проблемы MEV в процессе выборов майнеров.
• Алгоритм выборов майнеров был изменен, чтобы предотвратить получение преимущества майнерами Bitcoin перед майнерами Stacks.

Изменения в механизме генерации блоков и роли стекера

Перед обновлением Накамото соотношение сгенерированных блоков на цепи Stacks к блокам Bitcoin было 1:1, что привело к медленной генерации блоков и времени подтверждения транзакций.

После обновления Накамото будет введен механизм "производства блоков на основе срока действия" для ускорения генерации блоков. Майнеры смогут генерировать несколько блоков Stacks в пределах своего срока действия (т. е. в пределах цикла генерации блока Bitcoin), сокращая время генерации блока и подтверждения до примерно 5 секунд, что значительно улучшит масштабируемость Stacks.

Эти блоки Stacks будут проверять Stackers. До обновления Накамото Stackers только блокировали токены STX, чтобы способствовать экономической безопасности сети. После обновления Stackers будут действовать как подписанты, ответственные за проверку, хранение, подписание и распространение каждого сгенерированного во время работы майнера блока Stacks. Взаимодействие между майнерами и Stackers проиллюстрировано ниже:

Как майнеры и стекеры (или подписанты) взаимодействуют после обновлений Накамото; источник:документация по стекам

• Майнеры отправляют BTC Стакерам, чтобы участвовать в процессе выборов майнеров Stacks.
• Когда выбирается новый майнер, происходит транзакция "изменение срока службы", предоставляющая новому майнеру новый срок службы.
• При создании и проверке блоков майнеры должны собирать подписи от Stackers.
• Для проверки блока требуется подтверждение как минимум 70% стейкеров.

Как показано на диаграмме, майнеры нуждаются в подписях Stackers, чтобы создать следующий блок, а Stackers должны выполнить операции подписи, чтобы получить вознаграждение в рамках механизма Proof-of-Transfer и разблокировать свои заблокированные токены STX.

Изменение структуры цепи для окончательности биткойна

Во время смены срока действия (или выборов майнеров) подписчики (стекеры) предотвращают произвольное разветвление цепи Stacks, подписывая только последний блок. Это означает, что стекеры надзирают за майнерами, проверяют ранее созданные блоки и обеспечивают, чтобы новые блоки основывались на последнем блоке.

Кроме того, при отправке транзакции (транзакции изменения срока), майнеры должны включить индексированный хэш блока, который содержит хэш первого блока Stacks, записанного во время предыдущего срока майнера, и хэш самого блока. Это гарантирует, что состояние блокчейна Stacks записывается в блоках Bitcoin, причем каждый майнер выполняет ту же работу, обеспечивая непрерывную запись истории блокчейна Stacks в сети Bitcoin.

Диаграмма отношений между блоками Bitcoin, блоками Stacks и битовыми картами инвентаря; источник: документация по стекам

Таким образом, как показано на диаграмме, отношение между блоками Stacks и блоками Bitcoin таково, что транзакции, отправленные на цепочке Stacks в период N, записываются в блоках Bitcoin в следующих двух периодах, т. е. в периоде N+2. Это означает, что для того чтобы транзакции Stacks стали такими же сложными для отмены, как блоки Bitcoin, требуется три изменения тенура. С точки зрения пользователя структура цепочки аналогична тому, что мы знаем из L2, где транзакции подтверждаются за секунды, в то время как расчеты Bitcoin занимают около 30 минут.

Эта система также улучшает бюджет безопасности цепочки Stacks. Механизм верификации блоков Stacks, требующий подписи как минимум 70% стекеров, увеличивает бюджет безопасности Stacks до 70% активов стекинга, и после завершения транзакций достижения окончательной урегулировки Bitcoin этот бюджет безопасности может достичь эквивалентной мощности майнинга 51% Bitcoin.

Сводка механизма стеков после обновления Накамото:

• Майнеры должны включить индексированный хеш блока с хешем первого блока, записанного во время предыдущего срока, при отправке транзакции на изменение срока.
• Подписанты заставляют майнеров генерировать следующий блок на основе последнего блока, подписанного во время предыдущего срока.
• Транзакции, отправленные во время срока N, записываются в блоках Bitcoin во время срока N+2, достигая окончательности Bitcoin.

После обновления Накамото скорость транзакций цепи Stacks значительно увеличится, при этом будет достигнута окончательная стадия биткойна, обеспечивающая неизменность данных. Для пользователей это означает более быстрые времена подтверждения транзакций, а для системы означает приближение к настоящему биткойну L2, унаследовав безопасность биткойна.

Решение проблемы MEV Bitcoin

Перед обновлением Накамото проблема MEV в цепочке Stacks в основном возникала следующим образом. Биткоин-майнеры с значительной хеш-мощностью, такие как F2Pool, могли цензурировать транзакции обязательств, представленные другими майнерами, занимающимися стейкингом, в блоках биткоина, чтобы изменить суммы их ставок на BTC, обеспечивая, что они получают вознаграждения за стейкинг и комиссии за транзакции. Это поведение снижало вознаграждения за BTC для стекеров и подрывало доверие к процессу майнинга.

Обновление Накамото вводит несколько новых критериев выбора майнеров для повышения справедливости в процессе майнинга блоков.

• Майнеры, участвующие в последних блоках
• Майнеры должны были участвовать в последних 10 блоках, чтобы быть пригодными для избрания во время изменений во владении.
• Этот критерий способствует стабильности сообщества и предотвращает попытки украсть вознаграждения за блокчейн.
• Метод медианы прошлых заявок
• Вероятность выбора майнеров рассчитывается на основе медианы всех записанных заявок на BTC в последних 10 блоках.
• Этот критерий предотвращает майнеров от подачи аномальных заявок на получение блоковых наград.
• Абсолютная сумма ставки
• Процесс выбора майнера основан на устойчивых экономических стандартах, учитывая абсолютную сумму ставок, а не переменные ставок, основанные на непосредственной добыче.

Представив эти стандарты предотвращения MEV, апгрейд Накамото повысит прозрачность и доверие к процессу майнинга блокчейна Stacks.

Планирование обновления Накамото

План обновления Nakamoto; источник: nakamoto.run

С момента выпуска белых бумаг sBTC и Накамото в конце 2022 года, Фонд Stacks и связанные с ним разработчики уже длительное время работают над апгрейдом Nakamoto. Как показано выше, функциональность Nakamoto будет завершена и интегрирована в тестовую сеть к февралю 2024 ( Названный Накамото Майлстоун 0.3, кодовое название Аргон) Обновления Накамото идут полным ходом. Первая фаза обновления Накамото теперь доступна в сети mainnet, и обновления будут выпускаться одно за другим.

Обновление Накамото состоит из двух фаз, каждая из которых включает в себя жесткий раздел. Процесс разделен на фазы "Инстанциация" и "Активация", позволяя период окончательной настройки, такой как исправление ошибок, чтобы избежать нарушений, вызванных изменениями в цепочечной среде до полного активирования функционала после обновления Накамото.

Исходный план

• Фаза Один: Инициализация (начиная с 22 апреля)
• Контракт POX-4 (улучшенный механизм доказательства передачи) и большинство кода, включенного в версию Накамото, будут применены, но функциональность не будет включена.
• По крайней мере два цикла стекинга зарезервированы для регистрации контракта POX-4 со стороны подписантов и партнеров. В течение этого периода будет проверено, правильно ли зарегистрировались подписанты с POX-4, проверяют ли блоки и определяют, можно ли перейти в фазу активации.
• Фаза два: активация (ожидается между 15 мая и 29 мая)
• Эта фаза применит обновления Накамото, включая систему на основе подписей, быстрые блоки и окончательность Биткойна, а также активирует правила Накамото.
• Правила Накамото относятся к общей логике, отличающей до и после обновления Накамото.

План выпуска Nakamoto; источник:Запуск Nakamoto: Обзор тестовой сети и основной сети

Изменения в плане

Первая фаза обновления (Инстанциация) началась 22 апреля. Предполагая, что крупные ошибки не были найдены, и инстанциация была завершена, вторая фаза была запланирована на середину мая. Однако после начала первой фазы были обнаружены некоторые недостатки в системе Устойчивости/Восстановления Подписчика. Поэтому 1 мая Фонд Stacks объявил об изменениях в первоначальном плане. Основные моменты следующие:

• Первоначальная активационная фаза обновления Накамото будет включать только базовую систему восстановления подписанта.
• План перехода к расширенной системе восстановления подписанта изначально был запланирован к внедрению к концу 2024 года после активации обновления Накамото. Однако после продвижения на этапе начальной загрузки подписанта было установлено, что необходима расширенная система восстановления подписанта.
• Следовательно, перед фазой активации обновления Накамото будет добавлено еще 8 недель разработки. Код системы восстановления подписанта будет завершен к 15 июля, и версия обновления Накамото будет активирована 28 августа.
• Содержание работы
• Расширение возможностей восстановления майнера для тайм-аутов подписчика и ошибок подписчика.
• Усилить процессы для реакции подписанта и сценариев потери ключа.
• Улучшить методы создания и продления сроков деятельности майнеров.
• Улучшить обработку сетевых неопределенностей и мгновенную обработку блоков.

Пересмотренный график выпуска Накамото; источник: stacks.org

Согласно пересмотренному плану, разработка кода будет завершена к 15 июля, через 8 недель, и фаза активации обновления Накамото, первоначально запланированная на середину мая, начнется примерно через 3 месяца, 28 августа. Хорошая новость заключается в том, что обновление sBTC, первоначально запланированное на III квартал, не будет задержано и ожидается на четвертой неделе после начала фазы активации.

sBTC - Последний кусок для достижения L2

Ожидается, что обновление Накамото будет полностью активировано в мае и будет направлено на значительное улучшение производительности цепочки Stacks и достижение окончательности Биткойн для блоков Stacks. Однако, чтобы действительно стать Биткойн L2, обновление Накамото является лишь половиной успеха.

Критерии для различения Bitcoin L2; Источник: легкий твит

После выпуска обновления Nakamoto у Stacks будет среда, аналогичная Sovereign Rollup. Однако он может функционировать только как настоящая платформа для смарт-контрактов Bitcoin и L2, приводя Bitcoin's native asset BTC на цепочку и используя его. В том же твите основатель Stacks Муниб Али сказалчто перемещение BTC внутри и вне уровня Биткоина является самой сложной частью и объяснил, что sBTC является наиболее близким решением к недоверительному мосту, децентрализованной группой публичных подписантов, которые могут выполнить механизмы крепления для BTC без модификации Bitcoin L1.

sBTC основан на двух основных атрибутах, связывая активы BTC между сетью Bitcoin и цепочкой Stacks

• 1:1 Возможность выкупа: sBTC и BTC всегда могут быть выкуплены в соотношении 1:1, если только цепочка Stacks прекращает работу.
• Открыт членство: в протокол sBTC может присоединиться любой желающий, и ни одна централизованная сущность не может контролировать BTC.

Ранее в цепочке Stacks были активы, связанные с BTC, такие как xBTC и aBTC, аналогичные wBTC (обернутый BTC) Ethereum, но они были основаны на централизованной модели хранения, требующей многоадресного моста. В отличие от этого, sBTC использует стекеров в качестве группы подписантов в рамках механизма Proof of Transfer для достижения бездоверительного моста BTC.

Как работает sBTC (1); Источник: документы стеков

Как работает sBTC (2); Источник: sbtc.tech

Обновление и внедрение sBTC запланированы на III квартал 2024 года. Апгрейд Накамото и обновление sBTC являются ключевыми вехами в амбициозной цели Stacks стать предпочтительной платформой для смарт-контрактов в сети Bitcoin. Мы можем продолжать следить за Stacks, чтобы увидеть, сможет ли она действительно стать Bitcoin L2 и эффективно использовать неактивные BTC.

источник: BITCOIN LAYERS — Ткань доверительной финансовой эры без доверия

Ссылки

• Документы Stacks
• Стеки: Bitcoin Layer для смарт-контрактов
• sBTC: Дизайн доверительного двунаправленного штыка для Биткоина
• Джефф Бенсон и Даниэль Робертс, Bitcoin DeFi? Это вещь, говорит основатель Stacks Муниб Али, Расшифровать
• Katelyn Peters, Blockstack (Stacks): Что это такое, Как это работает, Часто задаваемые вопросы, Investopedia
• muneeb.btc твит
• легкий твит
• Стеки, Демонстрация транзакций выпуска стеков Накамото
• Stacks, Что дальше для Stacks после обновления Накамото
• Группа Спартанцев, Слои биткоина: Ткань доверительной финансовой эры
• Митчелл Куэвас, Активация Накамото: Ожидается 8 недель дополнительного времени на разработку, Фонд Stacks

Отказ от ответственности:

1. Эта статья перепечатана с [techflow], и авторское право принадлежит оригинальному автору [DeSpread]. Если есть возражения по поводу этого репоста, пожалуйста, свяжитесьКоманда Gate Learn, и команда обработает это как можно скорее в соответствии с соответствующими процедурами.

2. Отказ от ответственности: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно мнением автора и не являются инвестиционной консультацией.

3. Другие языковые версии статьи переведены командой Gate Learn. Переведенная статья не может быть скопирована, распространена или использована без упоминания Gate.io.