Екосистема Біткойну стикається з різними викликами, включаючи швидкість транзакцій, масштабованість, безпеку та проблеми регулювання.

Як перша успішна децентралізована цифрова валюта, Біткойн знаходиться в центрі криптовалютної галузі з моменту свого заснування у 2009 році. Як інноваційний засіб оплати та інструмент для зберігання вартості, Біткойн викликав широкий світовий інтерес до криптовалют та технології блокчейну. Однак, по мірі того, як екосистема Біткойн продовжує дозрівати та розширюватися, вона стикається з різними викликами, включаючи швидкість транзакцій, масштабованість, безпеку та питання регулювання.

Останнім часом в екосистемі скриптів, яку очолює BRC20, стала популярною на ринку, і різноманітні скрипти пережили зростання більше, ніж у 100 разів. Транзакції на ланцюгу Bitcoin суттєво перенасичені, з середнім газом понад 300 сат/вБ. У той же час аірдроп від Nostr Assets додатково привернув увагу ринку, а пропозиція дизайну протоколів білих книг, таких як BitVM та BitStream, свідчить про те, що екосистема Bitcoin має живий потенціал.

Дослідницький колектив Aqua Labs провів комплексний огляд поточного стану екосистеми Біткойн, охоплюючи технологічні досягнення, ринкову динаміку, регулювання та інші аспекти, щоб провести глибинний аналіз технології Біткойн та вивчити ринкові тенденції. Нашою метою є надання панорамного огляду розвитку Біткойн. Стаття спочатку розглядає основні принципи та історію розвитку Біткойн, а потім заглиблюється в технологічні інновації мережі Біткойн, такі як Lightning Network та Segregated Witness, та передбачає їхні майбутні тенденції розвитку.

Випуск активів: починаючи з кольорових монет

Суть скриптової екосистеми полягає в наданні низькопорогових прав на випуск активів для звичайних фізичних осіб, що супроводжується простотою, справедливістю та зручністю. Появу скриптових протоколів на біткоїні можна простежити з 2023 року, але вже у 2012 році існувала концепція використання біткоїнів для випуску активів, відома як кольорові монети.

Кольорові монети: Перші спроби

Кольорові монети відносяться до набору технологій, які використовують систему Bitcoin для запису створення, власності та передачі активів, відмінних від Bitcoin. Цю технологію можна використовувати для відстеження цифрових та матеріальних активів, якими володіють треті сторони, та сприяти угодам про власність за допомогою Кольорових монет. Термін "Кольорові" вказує на додавання конкретної інформації до невитрачених виходів транзакцій Bitcoin (UTXOs), щоб відрізняти їх від інших UTXOs Bitcoin, тим самим введенням гетерогенності в однорідні Bitcoin. За допомогою технології Кольорових монет виписані активи мають багато спільних характеристик з Bitcoin, зокрема запобігання подвійному витрачанню, конфіденційність, безпека, прозорість та стійкість до цензури, забезпечуючи надійність угод.

Варто зазначити, що протокол, визначений Кольорованими Монетами, не втілюється типовим програмним забезпеченням Bitcoin. Для ідентифікації транзакцій, пов'язаних з Кольорованими Монетами, потрібне спеціальне програмне забезпечення. Очевидно, Кольоровані Монети мають значення лише в спільнотах, які визнають протокол Кольорованих Монет; інакше, кольорові властивості різноманітних Кольорованих Монет будуть втрачені і повернуться до чистого Сатоші. З одного боку, Кольоровані Монети, визнані невеликими спільнотами, можуть скористатися багатьма перевагами Bitcoin для емісії та обігу активів. З іншого боку, майже неможливо об'єднати протокол Кольорованих Монет у найбільше консенсусне програмне забезпечення Bitcoin через м'яке розділення.

Відкриті активи

У кінці 2013 року Флав'єн Шарлон представив Протокол відкритих активів як спосіб впровадження Кольорованих Монет. Емітенти активів використовують асиметричне шифрування для обчислення ідентифікаторів активів, забезпечуючи тим, що лише користувачі з особистим ключем ідентифікатора активу можуть емітувати той самий актив. Для метаданих активу використовується опкод OP_RETURN для збереження метаданих у скрипті, який називається "вихідним маркером", який зберігає кольоровану інформацію без забруднення UTXO. Оскільки використовує інструменти шифрування публічного-приватного ключа Bitcoin, емісію активу можна виконати за допомогою механізму багато-підписової угоди.

EPOBC

У 2014 році ChromaWay запустив протокол EPOBC, який означає покращений, доповнений, заснований на порядку колір. Протокол включає дві операції: емісію та передачу. Операція емісії використовується для видачі активів, тоді як операція передачі сприяє передачі активів. Типи активів не можуть бути явно закодовані або відрізнятися, і кожна транзакція емісії видасть новий актив, визначаючи його загальну кількість під час процесу емісії. Активи EPOBC повинні бути передані за допомогою операції передачі, і якщо актив EPOBC використовується як вхід в транзакції, яка не є операцією передачі, актив буде втрачений.

Інша інформація про активи EPOBC зберігається в полі nSequence транзакцій Bitcoin. Поле nSequence - це зарезервоване поле в транзакціях Bitcoin, що складається з 32 біт. Найнижчі шість біт використовуються для визначення типу транзакції, тоді як біти від 6 до 12 використовуються для доповнення, щоб відповідати вимогам протоколу Bitcoin щодо захисту від пилу. Перевага використання поля nSequence для зберігання інформації про метадані полягає в тому, що додатковий простір для зберігання не потрібен. Оскільки не існує ідентифікатора активу для ідентифікації, кожна транзакція, пов'язана з активами EPOBC, повинна бути відстежена від вихідної транзакції, щоб визначити її категорію та легітимність.

Mastercoin/Omni Layer

Порівняно з вищезазначеними угодами, Mastercoin досягла більш успішних результатів у комерційній реалізації. У 2013 році Mastercoin провела перший в історії ICO, зібравши 5000 BTC і відкривши нову еру. Відомий USDT спочатку був випущений на біткойн-блокчейні і введений через Omni Layer.

Mastercoin має меншу залежність від Біткойну та вибирає зберігати більшість свого стану поза ланцюжком, зберігаючи лише мінімальну кількість інформації на блокчейні. Фактично, Mastercoin розглядає Біткойн як децентралізовану систему реєстрації, використовуючи будь-яку транзакцію Біткойну для трансляції змін у операціях з активами. Валідація правильності транзакції включає постійне сканування блокчейну Біткойну та збереження бази даних активів поза ланцюжком. Ця база даних зберігає відображення між адресами та активами, з адресами, що використовують систему адрес Біткойну.

Ранні Кольорові монети в основному використовували опкод OP_RETURN у сценаріях для зберігання метаданих про активи. Після оновлень SegWit та Taproot нові похідні протоколи мають більше можливостей.

SegWit, скорочення від Segregated Witness, переважно відокремлює свідка (вхідний скрипт транзакції) від транзакції. Основна причина цього розділення полягає в тому, щоб запобігти атакам шляхом модифікації вхідного скрипту. Однак він також має позитивний аспект: ефективно збільшує обсяг блоку, дозволяючи зберігати більше даних свідка.

Taproot introduces an important feature called MAST, which allows developers to include metadata for any asset in outputs using Merkle trees. It enhances fungibility and scalability with Schnorr signatures, and supports multi-hop transactions through the Lightning Network.

Порядкові числі і BRC20, та імітована торгівля: Великий соціальний експеримент

Загалом, порядкові числівники складаються з чотирьох ключових компонентів:

• BIP для замовлення сатів

• Індексатор, який використовує вузли Bitcoin Core для відстеження всіх позицій сатоші (порядкові числа)

• Гаманець, який обробляє транзакції, що стосуються порядкових чисел

• Дослідник блоків для ідентифікації транзакцій, пов'язаних із порядковими числами

Фундаментально, ядро - це сам BIP/протокол. Ординали визначають схему сортування (починаючи з 0, на основі порядку їх видобутку) та присвоюють номери найменшій одиниці Bitcoin, Сатоші. Це вводить гетерогенність та дефіцитність в інакше однорідні Сатоші.

Вони можуть використовувати інфраструктуру BTC, включаючи одинарні підписи, мультіпідписи, часові блокування та блокування висоти, неявно створюючи порядкові числа. Вони пропонують хорошу анонімність і не залишають явного сліду на ланцюжку. Однак недоліки очевидні, оскільки велика кількість невеликих, не витрачених UTXO може збільшити розмір набору UTXO, що потенційно може призвести до так званих пилових атак. Крім того, індексація вимагає значного простору, а витрата певного сатоші вимагає певної інформації:

• Заголовки блокчейну

• Шлях Меркла до транзакції монети, яка створила цю сатоші

• Транзакція coinbase, яка створила той сатоші

Для підтвердження того, що конкретний сатоші міститься в певному виведенні.

У цьому контексті гравіювання передбачає вирізання довільного вмісту на сатоші. Конкретний метод передбачає розміщення вмісту у шляху сценарію Taproot витрачає сценарій, повністю на ланцюжку. Вміст гравіювання серіалізується у форматі відповіді HTTP, втілюється у невиконуваний сценарій у витрачає сценарії, відомий як “конверт”. Зокрема, гравіювання передбачає додавання OP_FALSE перед умовними виразами, розміщення гравірованого вмісту у невиконуваних умовних виразах, представлених у форматі JSON. Розмір гравірованого вмісту обмежується сценарієм Taproot, загалом не більше 520 байтів.

Оскільки скрипти витрат Taproot вимагають витрати існуючого виводу Taproot, вирізка вимагає двох кроків: зобов'язання та відкриття. На першому кроці створюється вивід Taproot, який зобов'язує вирізане вміст. На другому кроці вивід Taproot з попереднього кроку витрачається за допомогою вирізаного вмісту та відповідного шляху Меркла, розкриваючи вирізаний вміст on-chain.

Гравіювання спочатку призначалося для введення нефунгових токенів (NFT) в Bitcoin. Однак нові розробники створили BRC20, що симулює ERC20 на ньому, дозволяючи випуск функціональних активів у межах порядкових чисел. BRC20 включає операції, такі як Deploy, Mint, Transfer, кожна з яких потребує як зобов'язання, так і відкриття. Процес транзакції є більш складним і дорогим.

Як приклад з реальними даними:

Вибрана частина - це вміст гравіювання, а розгорнутий результат виглядає наступним чином:

Метою протоколу ARC20, походження якого з Atomicals, є спрощення транзакцій шляхом прив'язки кожної одиниці токена ARC20 до сатоші, повторного використання системи транзакцій Bitcoin. Як тільки активи випущені через кроки зобов'язання та розкриття, передачу токенів ARC20 можна досягти шляхом безпосереднього перекладу відповідних сатоші. Дизайн ARC20 більше відповідає буквальному визначенню фарбованих монет - додавання нового вмісту до існуючих токенів для створення нових токенів, де вартість нового токена не менше оригіналу, схожа на золоті та срібні прикраси.

Валідація на клієнтському боці (CSV) та протокол наступного покоління активів

Валідація на клієнтському боці, запропонована Пітером Тоддом у 2017 році, включає зберігання даних поза ланцюжком, зобов'язання на ланцюжку та валідацію на клієнтському боці. Поточні протоколи активів, які підтримують валідацію на клієнтському боці, включають активи RGB та Taproot (Taro).

RGB

Поза перевіркою на клієнтському боці RGB використовує хеші Pedersen як механізм зобов'язань та підтримує анонімізацію виведення. При запиті оплати UTXO, який отримує токени, не потрібно робити публічно доступним; замість цього відсилається значення хешу, що підвищує конфіденційність та стійкість до цензури. При витрачанні токенів отримувач повинен розкрити значення анонімізації для перевірки історії транзакцій.

Крім того, RGB вводить AluVM для збільшення програмованості. Під час перевірки на клієнтському боці користувачі не тільки перевіряють вхідну інформацію про платіж, але й отримують повну історію транзакцій від платника, яка відслідковується до початкової транзакції активу для остаточної впевненості. Перевірка всієї історії транзакцій гарантує правильність отриманих активів.

Активи Taproot

Розроблені компанією Lightning Labs активи Taproot дозволяють миттєвий, високочастотний, недорогий перехід випущених активів в мережі Lightning. Розроблені виключно навколо протоколу Taproot, вони покращують конфіденційність та масштабованість.

Дані свідків зберігаються поза ланцюжком та перевіряються в ланцюжку, знаходячись або локально, або в інформаційному сховищі, яке називається "всесвітом" (аналогічно сховищу Git). Перевірка свідків вимагає всіх історичних даних з емісії активів, поширених через шар пліткої важіл Assets Taproot. Клієнти можуть перевірити за допомогою локальної копії блокчейну.

Активи Taproot використовують розріджене дерево сум Меркла для зберігання загального стану активів, що призводить до вищих витрат на зберігання, але дозволяє ефективну перевірку. Докази включення/виключення дозволяють перевірку транзакцій без повторного відстеження історії транзакцій активу.

Масштабованість: Вічна пропозиція Bitcoin

Незважаючи на найвищий ринковий капітал, безпеку та стабільність, Біткойн відхилився від своєї початкової візії як "рівний рівному електронний грошовий система." Обмежена місткість блоку не дозволяє Біткойну обробляти великі обсяги частих транзакцій, що призводить до появи різних протоколів протягом останнього десятиріччя для вирішення цієї проблеми.

Платіжні канали та мережа Lightning: ортодоксальне рішення Біткойн

Мережа Lightning працює за допомогою встановлення платіжних каналів. Користувачі можуть створювати платіжні канали між будь-якими двома сторонами, посилаючи канали для утворення більш широкої мережі, навіть робити платежі між користувачами опосередковано без прямих каналів. Наприклад, якщо Еліс та Боб хочуть провести кілька операцій без запису кожної у ланцюжок блоків Bitcoin, вони можуть відкрити платіжний канал між ними. Вони можуть виконати численні операції в цьому каналі, потрібно лише два записи у ланцюжку блоків: одна при відкритті каналу та інша при його закритті. Це значно скорочує очікування підтвердження у ланцюжку блоків та полегшує тягар на ланцюжок блоків.

Наразі мережа Lightning має понад 14 000 вузлів, 60 000 каналів і загальну потужність понад 5000 BTC.

Бічні ланцюги: Метод Ethereum у Bitcoin

Стакс

Stacks позиціонує себе як рівень смарт-контрактів для Біткоїна, використовуючи свій власний токен в якості токена Gas. Stacks використовує механізм мікроблоків та розвивається синхронно з Біткоїном, їх блоки підтверджуються одночасно. У Stacks це називається "закріплений блок". Кожен блок транзакцій Stacks відповідає транзакції Bitcoin, досягаючи вищої пропускної здатності. Оскільки блоки генеруються одночасно, Біткоїн діє як обмежувач швидкості для створення блоків Stacks, запобігаючи атакам типу заперечення обслуговування на його пірингову мережу.

Stacks досягає згоди за допомогою Proof of Transfer (PoX) зі своїм двоспіральним механізмом. Шахтарі відправляють BTC власникам STX, щоб конкурувати за право на видобуток блоків, а успішні шахтарі отримують винагороди у STX після успішного видобутку блоку. Протягом цього процесу власники STX отримують пропорційну кількість BTC, відправлену шахтарем. Stacks має на меті заохочувати шахтарів підтримувати історичний реєстр за допомогою видачі власних токенів, хоча заохочення все ще можна досягти без власних токенів (як бачимо в RSK).

Для даних транзакції в блокчейні Stacks значення хешу даних транзакції зберігається в скрипті транзакції Bitcoin за допомогою байткоду OP_RETURN. За допомогою вбудованої функціональності Clarity вузли Stacks можуть отримати хеш даних транзакції Stacks, збережений в транзакції Bitcoin.

Stacks можна розглядати як майже другий ланцюжок для Біткойн; однак існують певні недоліки у рухомості активів через кордон. Після оновлення Накамото, Stacks підтримує відправку транзакцій Біткойн для завершення переказів активів, але через складність транзакцій ці транзакції не можуть бути перевірені на ланцюжку Біткойн. Перекази активів можуть бути перевірені лише через комітет багатопідписників.

RSK

RSK використовує алгоритм об'єднаного видобутку, що дозволяє майнерам Bitcoin допомагати у виробництві блоків для RSK практично безкоштовно і отримувати додаткові винагороди. У RSK немає власного токену і продовжує використовувати BTC (RBTC) як свій токен Gas. У RSK є двигун виконання, сумісний з Ethereum Virtual Machine (EVM).

Рідина

Liquid – це об'єднаний сайдчейн Bitcoin з контрольованим доступом до вузлів, який контролюється 15 учасниками, відповідальними за виробництво блоків. Перекази активів здійснюються за допомогою механізмів блокування та карбування, коли активи надсилаються на адреси з мультипідписом у Liquid за допомогою BTC, що дозволяє активам входити в сайдчейн Liquid. Для виходу L-BTC надсилається на адресу з мультипідписом у ланцюжку Liquid. Безпека адреси мультипідпису встановлена на 11 з 15.

Liquid фокусується на фінансових застосуваннях та надає набори розробника програмного забезпечення (SDK), пов'язані з фінансовими послугами для розробників. Загальна заблокована вартість (TVL) в мережі Liquid наразі становить близько 3000 BTC.

Nostr Assets: Покращена Централізація

"Будь-яку обчислювальну функцію можна перевірити в Bitcoin."

Шановний користувач, ось переклад вмісту, який ви надали:

—Робін Лінус, засновник BitVM.

• Рано: Хоча EVM має всеосяжну архітектуру віртуальної машини, BitVM має лише одну функцію - перевірку, чи є рядок 0 чи 1.

Після обговорення BitVM ми можемо змінити свою увагу на все-в-одному інструменті BRC20 рішення.

2. Розблокування ліквідності: Інноваційне рішення підпису розриває проблему ліквідності активів BRC

Через унікальну природу активів BRC ліквідність завжди була викликом для всієї галузі. Універсальний інструмент BRC20 успішно завершив транзакцію активів BRC за допомогою свого інноваційного рішення підпису, надаючи користувачам більш гнучке та ефективне рішення, ефективно розблоковуючи ліквідність.

Висновок

Загальний огляд тексту показує, що через обмеження в обробці та обчислювальній потужності в основній мережі Bitcoin, Bitcoin повинен перемістити свої обчислення поза ланцюжок, щоб сприяти більш процвітаючій та різноманітній екосистемі. Наразі існують два основні рішення:

З одного боку, розрахунки поза ланцюгом та рішення верифікації на стороні клієнта використовують певні поля в транзакціях Bitcoin для зберігання критичної інформації, розглядаючи головну мережу Bitcoin як розподілену систему ведення журналу для забезпечення доступності ключових даних, схожу на Sovereign Rollups. Хоча цей підхід не вимагає модифікацій на рівні протоколу Bitcoin і надає більшу можливість, він не може повністю успадкувати безпеку Bitcoin.

З іншого боку, деякі команди працюють над верифікацією on-chain, намагаючись використовувати існуючі інструменти для здійснення довільних обчислень на Bitcoin та досягнення ефективної масштабованості за допомогою технології доказу знань нуля. Однак ці рішення все ще знаходяться на початкових етапах, мають високі обчислювальні витрати та ймовірно не будуть реалізовані в найближчий час.

На цьому тлі інструмент «все в одному» BRC став вартим уваги рішенням. Надаючи метод низького газу для швидкого отримання ефективних написів, сприяючи справедливому запуску активів BRC, а також вирішуючи проблеми ліквідності та справедливі продажі за допомогою інноваційних схем підпису, універсальний інструмент BRC демонструє свою цінність у поточній екосистемі. Незважаючи на технічні проблеми, з якими стикається екосистема Bitcoin, універсальний інструмент BRC надає користувачам більш гнучкий та ефективний досвід торгівлі, пропонуючи унікальне рішення для розвитку Bitcoin.

Звичайно, деякі люди можуть запитати, чому не звернутися до Ethereum, оскільки у Ethereum та інших блокчейнах є потужні обчислювальні можливості, подібні до Bitcoin. Чому повторно впроваджувати процес транзакції на Bitcoin?

Тому що це Біткойн.

Угода про відмову:

1. Ця стаття була роздрукована з [ Дослідження Aqua Labs]. Усі авторські права належать оригінальному автору [Дослідницькі лабораторії Aqua]. Якщо є зауваження до цього перепублікування, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learnкоманда, і вони оперативно з цим впораються.
2. Відповідальність за відмову: Погляди та думки, висловлені в цій статті, є виключно поглядами автора і не становлять жодних інвестиційних порад.
3. Переклади статей на інші мови виконуються командою Gate Learn. Якщо не зазначено інше, копіювання, поширення або плагіатування перекладених статей заборонене.