Autor original: Wilson Lee, colaborador principal de Biteye
Editor original: Crush, colaborador principal de Biteye
1. Introducción
La incapacidad de Bitcoin para lograr la computación universal es una limitación bien conocida. Una gran cantidad de cadenas públicas antiguas, incluida Ethereum, se han comprometido a superar esta limitación y llevar la computación universal a la cadena de bloques para posicionarla firmemente como el "oro digital". .
Después de la popularidad de los nuevos activos de Bitcoin, como inscripciones y runas, el mercado se dio cuenta del enorme potencial de expandir la capacidad del "oro digital". Varios planes de expansión de Bitcoin surgieron al escenario, formando una situación próspera, entre los cuales se encontraban los más populares. Lo más llamativo es el plan de devolución de OP_CAT.
Con la introducción de OP_CAT, la tecnología STARK podrá ayudar a Bitcoin a lograr una verificación de prueba de conocimiento cero, introduciendo así verdaderas capacidades informáticas universales a Bitcoin.
En julio de este año, StarkWare lanzó el Fondo de Investigación OP_CAT de $1 millón para promover la investigación sobre los pros y los contras de activar OP_CAT en Bitcoin. No es difícil ver que StarkWare tiene un enorme potencial para mostrar su fuerza en la era Bitcoin OP_CAT.
2. Vidas pasadas y presentes de OP_CAT
Salida de OP_CAT
OP_CAT es un código de operación en Bitcoin Script cuya función es concatenar dos elementos de la pila en uno. Esto es muy útil al crear scripts comerciales complejos y puede aumentar la flexibilidad del script.
Bitcoin Script es un lenguaje de programación basado en pila y el código de operación (OpCode) es la instrucción básica en la parte inferior. Los scripts de Bitcoin utilizan estos códigos de operación para realizar funciones como el juicio condicional y la verificación de firmas, pero su potencia informática es relativamente limitada.
Ethereum le da a blockchain capacidades informáticas más poderosas al introducir una máquina virtual (EVM). EVM permite a los desarrolladores escribir contratos inteligentes arbitrariamente complejos. EVM también se basa en códigos de operación para enviar instrucciones básicas a la computadora, que es similar a los códigos de operación de Bitcoin, pero tiene una gama más amplia de funciones.
El núcleo es que los códigos de operación de Bitcoin se utilizan principalmente para verificar la validez de las transacciones, mientras que los códigos de operación de Ethereum se utilizan para ejecutar una lógica más compleja. Esta diferencia permite a Ethereum habilitar la informática de propósito general, mientras que la potencia informática de Bitcoin es relativamente limitada.
La naturaleza descentralizada de la blockchain determina que los recursos informáticos sean muy valiosos, por lo que es necesario evitar ataques maliciosos (como los DDOS) por un consumo excesivo de recursos. Ethereum utiliza el límite de gas para controlar el consumo de recursos informáticos para cada transacción. Cuando se consume el gas, la transacción deja de ejecutarse, evitando que toda la red Ethereum caiga en cálculos interminables de una transacción.
OP_CAT puede introducir más lógica en un único cálculo conectando elementos de la pila, lo que da a los scripts de Bitcoin un cierto grado de flexibilidad, pero también enfrenta el riesgo de DDOS.
Por razones de seguridad, Satoshi Nakamoto eliminó el código de operación OP_CAT en 2010 para reducir la superficie de ataque, lo que también provocó que Bitcoin perdiera cierta flexibilidad de secuencias de comandos, especialmente cuando es necesario unir datos.
El regreso de OP_CAT: expansión y polémica
A medida que la red Bitcoin se expandió y surgieron más requisitos de funciones, la comunidad comenzó a reexaminar OP_CAT y creyó que podría desempeñar un papel importante en el plan de expansión.
Las discusiones sobre la reintroducción de OP_CAT se han intensificado en los últimos años, especialmente en relación con sus posibles vínculos con el escalamiento de Bitcoin y los contratos inteligentes. Al mismo tiempo, con las actualizaciones de los protocolos de Bitcoin como Taproot, las preocupaciones sobre la seguridad y el uso de la memoria se fueron resolviendo gradualmente, y comenzaron a aumentar los pedidos de volver a habilitar OP_CAT.
En octubre de 2023, la propuesta OP_CAT propuesta por los desarrolladores Ethan Heilman y Armin Sabouri recibió una amplia atención.
La propuesta tiene como objetivo restaurar el código de operación OP_CAT a través de un soft fork, lo que mejorará significativamente la funcionalidad de los scripts de Bitcoin, especialmente implementando funciones de contrato complejas en Tapscript (lenguaje de scripting de transacciones Bitcoin Taproot).
La discusión en torno a OP_CAT se ha vuelto más formal este año a medida que explotan las inscripciones y runas. Impulsada por la comunidad, la propuesta OP_CAT recibió oficialmente el número BIP-420 (BIP es la propuesta de mejora de Bitcoin).
Posteriormente, el número se cambió a BIP-347. El objetivo principal de BIP-347 es introducir condiciones más complejas (es decir, "acuerdos"), permitiendo así contratos inteligentes, puentes entre cadenas y transacciones en cadena más complejos. La implementación del protocolo permitirá la introducción en Bitcoin de características tales como transacciones estilo "bóveda", pagos reversibles, pagos periódicos, instrumentos financieros complejos como depósitos en garantía y bonos, etc.
OP_CAT ofrece beneficios potenciales, pero también enfrenta algunos desafíos. Por ejemplo, implementar esta mejora podría aumentar la complejidad de Bitcoin, creando riesgos de seguridad y de bifurcación de la red. Además, a algunos miembros de la comunidad les preocupa que las nuevas características puedan afectar la simplicidad y popularidad de Bitcoin.
Por lo tanto, el impacto de la regresión de OP_CAT requiere discusión y exploración continuas.
3. ¿Por qué STARK?
STARK es un sistema de prueba de conocimiento cero desarrollado por StarkWare. Al igual que el conocido SNARK, STARK también logra escalabilidad al convertir el proceso de ejecución de programas complejos en pruebas de conocimiento cero fácilmente verificables. Este método puede reducir en gran medida la cantidad de cálculo de transacciones grandes y verificar rápidamente su exactitud.
La idea básica de la prueba de conocimiento cero.
La idea central de la tecnología de prueba de conocimiento cero es convertir los resultados de cálculos complejos en una "proposición" simple que pueda verificarse rápidamente, y el verificador no necesita volver a ejecutar el proceso de cálculo para confirmar la exactitud de la resultados.
Por ejemplo, supongamos que un proceso de cálculo complejo tarda varios segundos o incluso minutos en completarse y el verificador quiere verificar el resultado del cálculo. La forma más directa es repetir el cálculo en unos segundos o incluso minutos. Pero si todo el proceso de cálculo se convierte en una prueba de conocimiento cero, el proceso de verificación se puede reducir al nivel de milisegundos.
Diferencias técnicas entre STARK y SNARK
La diferencia clave entre STARK y SNARK radica en la base matemática que utilizan, es decir, qué métodos matemáticos se utilizan para calcular y verificar pruebas de conocimiento cero.
SNARK se basa principalmente en operaciones de emparejamiento de curvas elípticas. Aunque este método de operación puede lograr una prueba concisa de conocimiento cero, no implica operaciones hash. Además, el funcionamiento de SNARK se basa en las propiedades de las curvas elípticas, lo que puede limitarlo en algunos escenarios de aplicación.
A diferencia de SNARK, STARK se basa completamente en funciones hash y compromisos polinómicos como operaciones principales. La función hash es una herramienta criptográfica ampliamente utilizada en sistemas blockchain como Bitcoin, que proporciona un cálculo eficiente y una gran seguridad al asignar entradas de longitud arbitraria a salidas de longitud fija.
Compatibilidad: STARK y Bitcoin
Dado que el sistema Bitcoin en sí se basa en el cálculo hash, esto hace que el método de operación de STARK sea altamente consistente con el método de operación nativo de Bitcoin.
La operación hash de STARK se puede integrar más directamente con la lógica de cálculo hash existente de Bitcoin. Esta adaptabilidad significa que STARK puede implementar pruebas de conocimiento cero de manera más eficiente en la red Bitcoin sin requerir modificaciones importantes en el mecanismo informático existente de Bitcoin.
¿Por qué OP_CAT es un requisito previo?
La función de OP_CAT es conectar elementos en la pila, lo cual es crucial para crear scripts complejos de verificación a prueba de conocimiento cero. Con OP_CAT, Bitcoin Script puede manejar de manera más flexible combinaciones de múltiples segmentos de datos, lo que permite estructuras lógicas más complejas durante la verificación. Esto hace posible la introducción de STARK porque OP_CAT proporciona las capacidades de secuencias de comandos necesarias para implementar la verificación de las pruebas STARK.
Específicamente, la introducción de OP_CAT permite que Bitcoin admita operaciones de datos complejas requeridas para las pruebas STARK, como empalme, verificación y operaciones iterativas. Estas operaciones son indispensables en el proceso de generación y verificación de pruebas de conocimiento cero. A través de OP_CAT, Bitcoin aún puede mantener una verificación y seguridad eficientes sin introducir la integridad de Turing, logrando así la aplicación de STARK en la red Bitcoin.
4. Resumen y perspectivas
Como nueva línea principal de la industria, la expansión de Bitcoin es crucial para el desarrollo sostenible de la industria. En este sentido, StarkWare ha demostrado sólidas capacidades de innovación en virtud de su posición de liderazgo en tecnología de escalamiento y prueba de conocimiento cero.
Sin embargo, el éxito de la aplicación de STARK depende todavía del desarrollo de funciones como OP_CAT. Esperamos los esfuerzos y la exploración continuos de varios equipos técnicos en este campo para promover conjuntamente la evolución del ecosistema Bitcoin.
De cara al futuro, con la introducción de OP_CAT, se espera que StarkWare brille en esta nueva era y consolide aún más su posición de liderazgo en la expansión de blockchain. Somos optimistas sobre el potencial de StarkWare para promover la expansión de Bitcoin y mejorar la eficiencia de la red, y esperamos que aporten más avances e innovaciones a la tecnología blockchain.
Advertencia de riesgo: lo anterior es solo intercambio de información, no consejos de inversión. Se solicita a los lectores que respeten las leyes y regulaciones locales.
