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Bitcoin es la cadena de bloques más líquida y segura disponible actualmente. Después del estallido de Inscription, el ecosistema BTC atrajo una gran afluencia de desarrolladores, quienes rápidamente prestaron atención a los problemas de programabilidad y expansión de BTC. Al introducir diferentes ideas, como ZK, DA, cadenas laterales, rollup, retake y otras soluciones, la prosperidad del ecosistema BTC está alcanzando un nuevo máximo y se ha convertido en la trama principal de este mercado alcista.
Sin embargo, muchos de estos diseños continúan la experiencia de expansión de contratos inteligentes como ETH, y deben depender de un puente centralizado entre cadenas, que es el punto débil del sistema. Pocas soluciones están diseñadas en función de las características del propio BTC, lo que está relacionado con la experiencia hostil del desarrollador del propio BTC. No puede ejecutar contratos inteligentes como Ethereum por varias razones:
El lenguaje de programación de Bitcoin limita la integridad de Turing por razones de seguridad, lo que hace imposible ejecutar contratos inteligentes como Ethereum.
Al mismo tiempo, el almacenamiento de la cadena de bloques de Bitcoin está diseñado para transacciones simples y no está optimizado para contratos inteligentes complejos.
Lo más importante es que Bitcoin no tiene una máquina virtual para ejecutar contratos inteligentes.
La introducción de Segregated Witness (SegWit) en 2017 aumentó el límite de tamaño de bloque de Bitcoin; la actualización de Taproot en 2021 hizo posible la verificación de firmas por lotes, lo que permitió un procesamiento de transacciones más fácil y rápido (desbloqueo de intercambios atómicos, billeteras con múltiples firmas y condiciones de pago). Todo esto hace posible la programabilidad en Bitcoin.
En 2022, el desarrollador Casey Rodarmor propuso su "Teoría ordinal", que describe el esquema de numeración satoshi, que puede colocar datos arbitrarios, como imágenes, en transacciones de Bitcoin, abriendo el camino para incrustar información de estado y metadatos directamente en la cadena de Bitcoin. nuevas posibilidades para aplicaciones como contratos inteligentes que requieren datos estatales accesibles y verificables.
Actualmente, la mayoría de los proyectos que amplían la programabilidad de Bitcoin dependen de la red de segunda capa (L2) de Bitcoin, lo que hace que los usuarios deban confiar en puentes entre cadenas y se convierte en un gran desafío para que L2 adquiera usuarios y liquidez. Además, Bitcoin actualmente carece de una máquina virtual nativa o de capacidad de programación para permitir la comunicación L2 a L1 sin suposiciones de confianza adicionales.
Arch Network, RGB y RGB++ intentan partir de las propiedades nativas de BTC para mejorar la programabilidad de Bitcoin y proporcionar las capacidades de contratos inteligentes y transacciones complejas a través de diferentes métodos:
RGB es una solución de contrato inteligente verificada por clientes fuera de la cadena. Los cambios de estado del contrato inteligente se registran en el UTXO de Bitcoin. Aunque tiene ciertas ventajas de privacidad, su uso es engorroso y carece de componibilidad de contrato, y su desarrollo es actualmente muy lento.
RGB ++ es otra ruta de expansión de Nervos bajo la idea de RGB. Todavía se basa en el enlace UTXO, pero al usar la cadena en sí como un verificador de cliente con consenso, esto proporciona una solución entre cadenas para activos de metadatos. Permitiéndole soportar la transferencia de cualquier cadena de estructura UTXO.
Arch Network proporciona una solución nativa de contrato inteligente para BTC, que crea una máquina virtual ZK y la correspondiente red de nodos de validación, y registra los cambios de estado y las etapas de los activos en las transacciones de BTC a través de transacciones de agregación.
Red de arcos
Arch Network se compone principalmente de Arch zkVM y la red de nodos de verificación Arch. Utiliza pruebas de conocimiento cero (zk-proofs) y una red de verificación descentralizada para garantizar la seguridad y privacidad de los contratos inteligentes. Es más fácil de usar que RGB y no requiere. Otro enlace como cadena RGB++ UTXO para vinculación.
Arch zkVM utiliza RISC Zero ZKVM para ejecutar contratos inteligentes y generar pruebas de conocimiento cero, que son verificadas por una red descentralizada de nodos de verificación. El sistema opera según el modelo UTXO, encapsulando el estado de los contratos inteligentes en los UTXO estatales para mejorar la seguridad y la eficiencia.
Los UTXO de activos se utilizan para representar Bitcoin u otros tokens y se pueden gestionar mediante delegación. La red de verificación Arch verifica el contenido de ZKVM a través de nodos líderes seleccionados al azar, agrega firmas de nodos utilizando el esquema de firma FROST y finalmente transmite la transacción a la red Bitcoin.
Arch zkVM proporciona una máquina virtual completa de Turing para Bitcoin, capaz de ejecutar contratos inteligentes complejos. Después de cada ejecución de contrato inteligente, Arch zkVM genera pruebas de conocimiento cero, que se utilizan para verificar la corrección y los cambios de estado del contrato.
Arch también utiliza el modelo UTXO de Bitcoin y los activos se encapsulan en UTXO y las transiciones de estado se realizan mediante el concepto de uso único. Los datos estatales de los contratos inteligentes se registran como UTXO estatales y los activos de datos originales se registran como UTXO de activos. Arch garantiza que cada UTXO solo se pueda gastar una vez, proporcionando una gestión de estado segura.
Aunque Arch no innova la estructura blockchain, todavía necesita una red de nodos de verificación. Durante cada Arch Epoch, el sistema seleccionará aleatoriamente un nodo líder en función de la equidad. El nodo líder es responsable de difundir la información recibida a todos los demás nodos validadores de la red. Todas las pruebas zk son verificadas por una red descentralizada de nodos de verificación para garantizar la seguridad y la resistencia a la censura del sistema, y las firmas se generan en los nodos Leader. Una vez que una transacción está firmada por la cantidad requerida de nodos, se puede transmitir en la red Bitcoin.
RGB
RGB es una de las primeras ideas de expansión de contratos inteligentes en la comunidad BTC. Registra datos de estado a través de la encapsulación UTXO, lo que proporciona una idea importante para la posterior expansión nativa de BTC.
RGB adopta un método de verificación fuera de la cadena para mover la verificación de la transferencia de tokens de la capa de consenso de Bitcoin a fuera de la cadena, y es verificado por el cliente en relación con la transacción específica. Este enfoque reduce la necesidad de transmisiones en toda la red y mejora la privacidad y la eficiencia. Sin embargo, este enfoque de mejora de la privacidad también es un arma de doble filo. Al permitir que solo los nodos relacionados con transacciones específicas participen en el trabajo de verificación, aunque se mejora la protección de la privacidad, también hace que los terceros sean invisibles, lo que hace que el proceso de operación real sea complejo y difícil de desarrollar, y la experiencia del usuario es deficiente.
Además, RGB introduce el concepto de tiras selladoras de un solo uso. Cada UTXO solo se puede gastar una vez, lo que equivale a bloquear el UTXO cuando se crea y desbloquearlo cuando se gasta. El estado de los contratos inteligentes se encapsula mediante UTXO y se gestiona mediante sellos, proporcionando así un mecanismo de gestión estatal eficaz.
RGB++
RGB ++ es otra ruta de expansión de Nervos basada en ideas RGB, todavía basada en enlaces UTXO.
RGB++ utiliza cadenas UTXO completas de Turing (como CKB u otras cadenas) para procesar datos fuera de la cadena y contratos inteligentes, mejorando aún más la programabilidad de Bitcoin y garantizando la seguridad mediante el enlace isomórfico de BTC.
RGB++ utiliza una cadena UTXO completa de Turing. Al utilizar una cadena UTXO completa de Turing como CKB como cadena de sombra, RGB++ puede manejar datos fuera de la cadena y contratos inteligentes. Esta cadena no solo puede ejecutar contratos inteligentes complejos, sino que también puede vincularse al UTXO de Bitcoin, aumentando así la programabilidad y flexibilidad del sistema. Además, la unión isomorfa de la UTXO de Bitcoin y la UTXO de la cadena sombra garantiza la coherencia del estado y los activos entre las dos cadenas, garantizando así la seguridad de las transacciones.
Además, RGB++ no solo se extiende a todas las cadenas UTXO completas de Turing, sino que ya no se limita a CKB, lo que mejora la interoperabilidad entre cadenas y la liquidez de los activos. Este soporte de múltiples cadenas permite combinar RGB++ con cualquier cadena UTXO completa de Turing, mejorando la flexibilidad del sistema. Al mismo tiempo, RGB ++ logra una cadena cruzada sin puentes a través de la unión isomorfa UTXO. A diferencia de los puentes de cadena cruzada tradicionales, este método evita el problema de la "moneda falsificada" y garantiza la autenticidad y coherencia de los activos.
Con la verificación en cadena a través de la cadena de sombra, RGB++ simplifica el proceso de verificación del cliente. Los usuarios solo necesitan verificar las transacciones relevantes en la cadena de sombra para verificar si el cálculo del estado de RGB ++ es correcto. Este método de verificación en cadena no solo simplifica el proceso de verificación, sino que también optimiza la experiencia del usuario. Debido al uso de cadenas de sombras completas de Turing, RGB++ evita la compleja gestión UTXO de RGB y proporciona una experiencia más simplificada y fácil de usar.
en conclusión
En términos de diseño de programabilidad de BTC, RGB, RGB ++ y Arch Network tienen sus propias características, pero todos continúan con la idea de vincular UTXO. El atributo de autenticación de uso único de UTXO es más adecuado para que los contratos inteligentes registren el estado.
Pero sus desventajas también son muy obvias, a saber, mala experiencia de usuario, retraso en la confirmación y bajo rendimiento consistente con BTC, es decir, solo expande funciones pero no mejora el rendimiento. Esto es más obvio en Arch y RGB, mientras que el diseño de RGB++ sí lo es. introducido a través de cadenas UTXO de mayor rendimiento brindan una mejor experiencia de usuario, pero también suponen suposiciones de seguridad adicionales.
A medida que más desarrolladores se unan a la comunidad BTC, veremos más planes de expansión, como propuestas de actualización op-cat que también se están debatiendo activamente. Es necesario centrarse en las soluciones que cumplan con los atributos nativos de BTC. El método de enlace UTXO es la forma más efectiva de expandir el método de programación BTC sin actualizar la red BTC, siempre que se pueda resolver el problema de la experiencia del usuario. Gran avance para el progreso de los contratos inteligentes de BTC.