introdurre

Bitcoin è la blockchain più liquida e sicura attualmente disponibile. Dopo lo scoppio di Inscription, l’ecosistema BTC ha attirato un grande afflusso di sviluppatori, che hanno prestato rapidamente attenzione ai problemi di programmabilità ed espansione di BTC. Introducendo idee diverse, come ZK, DA, catene laterali, rollup, restaking e altre soluzioni, la prosperità dell'ecosistema BTC sta raggiungendo un nuovo massimo ed è diventata la trama principale di questo mercato rialzista.

Tuttavia, molti di questi progetti continuano l’esperienza di espansione dei contratti intelligenti come ETH e devono fare affidamento su un ponte cross-chain centralizzato, che è il punto debole del sistema. Poche soluzioni sono progettate in base alle caratteristiche di BTC stesso, che sono legate all'esperienza ostile degli sviluppatori di BTC stesso. Non può eseguire contratti intelligenti come Ethereum per alcuni motivi:

• Il linguaggio di scripting di Bitcoin limita la completezza di Turing per la sicurezza, il che rende impossibile eseguire contratti intelligenti come Ethereum.

• Allo stesso tempo, l’archiviazione della blockchain Bitcoin è progettata per transazioni semplici e non è ottimizzata per contratti intelligenti complessi.

• La cosa più importante è che Bitcoin non dispone di una macchina virtuale per eseguire contratti intelligenti.

L’introduzione di Segregated Witness (SegWit) nel 2017 ha aumentato il limite della dimensione dei blocchi di Bitcoin; l’aggiornamento Taproot nel 2021 ha reso possibile la verifica delle firme in batch, consentendo un’elaborazione più semplice e veloce delle transazioni (sblocco di atomic swap, portafogli multi-firma e termini di pagamento). Tutto ciò rende possibile la programmabilità su Bitcoin.

Nel 2022, lo sviluppatore Casey Rodarmor ha proposto la sua "Teoria ordinale", che delinea lo schema di numerazione satoshi, che può inserire dati arbitrari come immagini nelle transazioni Bitcoin, aprendo la strada all'incorporamento di informazioni sullo stato e metadati direttamente nella catena Bitcoin nuove possibilità per applicazioni come i contratti intelligenti che richiedono dati di stato accessibili e verificabili.

Attualmente, la maggior parte dei progetti che espandono la programmabilità di Bitcoin si basano sulla rete di secondo livello di Bitcoin (L2), che obbliga gli utenti a fidarsi dei ponti cross-chain e diventa una grande sfida per L2 acquisire utenti e liquidità. Inoltre, Bitcoin attualmente non dispone di una macchina virtuale nativa o di programmabilità per consentire la comunicazione da L2 a L1 senza ulteriori presupposti di fiducia.

Arch Network, RGB e RGB++ cercano tutti di partire dalle proprietà native di BTC per migliorare la programmabilità di Bitcoin e fornire le funzionalità di contratti intelligenti e transazioni complesse attraverso diversi metodi:

• RGB è una soluzione di contratto intelligente verificata da clienti fuori catena. I cambiamenti di stato del contratto intelligente sono registrati nell'UTXO di Bitcoin. Anche se presenta alcuni vantaggi in termini di privacy, è complicato da usare e manca di componibilità contrattuale, e il suo sviluppo è attualmente molto lento.

• RGB++ è un altro percorso di espansione di Nervos basato sull'idea di RGB. È ancora basato sul collegamento UTXO, ma utilizzando la catena stessa come verificatore del client con consenso, fornisce una soluzione cross-chain per le risorse di metadati e Permettendogli di supportare il trasferimento di qualsiasi catena di struttura UTXO.

• Arch Network fornisce una soluzione di contratto intelligente nativa per BTC, creando una macchina virtuale ZK e la corrispondente rete di nodi di validazione e registrando i cambiamenti di stato e le fasi delle risorse nelle transazioni BTC attraverso transazioni di aggregazione.

Rete ad arco

Arch Network è composto principalmente da Arch zkVM e dalla rete di nodi di verifica Arch. Utilizza prove a conoscenza zero (zk-proof) e una rete di verifica decentralizzata per garantire la sicurezza e la privacy dei contratti intelligenti. È più facile da usare rispetto a RGB e non richiede un altro collegamento come la catena RGB++.

Arch zkVM utilizza RISC Zero ZKVM per eseguire contratti intelligenti e generare prove a conoscenza zero, che vengono verificate da una rete decentralizzata di nodi di verifica. Il sistema funziona sulla base del modello UTXO, incapsulando gli stati del contratto intelligente negli UTXO statali per migliorare la sicurezza e l’efficienza.

Gli asset UTXO vengono utilizzati per rappresentare Bitcoin o altri token e possono essere gestiti tramite delega. La rete di verifica Arch verifica il contenuto ZKVM attraverso nodi leader selezionati casualmente, aggrega le firme dei nodi utilizzando lo schema di firma FROST e infine trasmette la transazione alla rete Bitcoin.

Arch zkVM fornisce una macchina virtuale completa di Turing per Bitcoin, in grado di eseguire contratti intelligenti complessi. Dopo ogni esecuzione del contratto intelligente, Arch zkVM genera prove a conoscenza zero, che vengono utilizzate per verificare la correttezza e i cambiamenti di stato del contratto.

Arch utilizza anche il modello UTXO di Bitcoin e gli asset sono incapsulati in UTXO e le transizioni di stato vengono eseguite attraverso il concetto di monouso. I dati statali dei contratti intelligenti vengono registrati come UTXO statali e le risorse di dati originali vengono registrate come UTXO asset. Arch garantisce che ogni UTXO possa essere speso una sola volta, fornendo una gestione sicura dello stato.

Sebbene Arch non innovi la struttura blockchain, necessita comunque di una rete di nodi di verifica. Durante ogni Arch Epoch, il sistema selezionerà casualmente un nodo Leader in base all'equità. Il nodo Leader è responsabile della diffusione delle informazioni ricevute a tutti gli altri nodi validatori della rete. Tutte le prove zk vengono verificate da una rete decentralizzata di nodi di verifica per garantire la sicurezza e la resistenza alla censura del sistema e le firme vengono generate sui nodi Leader. Una volta che una transazione è stata firmata dal numero richiesto di nodi, può essere trasmessa sulla rete Bitcoin.

Colore RGB

RGB è una delle prime idee di espansione del contratto intelligente nella comunità BTC. Registra i dati sullo stato tramite l'incapsulamento UTXO, fornendo un'idea importante per la successiva espansione nativa di BTC.

RGB adotta un metodo di verifica fuori catena per spostare la verifica del trasferimento dei token dal livello di consenso di Bitcoin a fuori catena e viene verificato dal cliente in relazione alla transazione specifica. Questo approccio riduce la necessità di trasmissioni su tutta la rete e migliora la privacy e l'efficienza. Tuttavia, questo approccio volto a migliorare la privacy è anche un’arma a doppio taglio. Consentendo solo ai nodi relativi a transazioni specifiche di partecipare al lavoro di verifica, sebbene la protezione della privacy sia migliorata, si rendono invisibili anche le terze parti, rendendo il processo operativo effettivo complesso e difficile da sviluppare e l'esperienza dell'utente è scarsa.

Inoltre, RGB introduce il concetto di strisce sigillanti monouso. Ogni UTXO può essere speso una sola volta, il che equivale a bloccare l'UTXO quando viene creato e sbloccarlo quando viene speso. Lo stato dei contratti intelligenti è incapsulato tramite UTXO e gestito tramite sigilli, fornendo così un efficace meccanismo di gestione dello stato.

Colore RGB++

RGB++ è un altro percorso di estensione di Nervos basato su idee RGB, ancora basato sul collegamento UTXO.

RGB++ utilizza catene UTXO complete di Turing (come CKB o altre catene) per elaborare dati fuori catena e contratti intelligenti, migliorando ulteriormente la programmabilità di Bitcoin e garantendo la sicurezza attraverso il legame isomorfo di BTC.

RGB++ utilizza una catena UTXO completa di Turing. Utilizzando una catena UTXO completa di Turing come CKB come catena ombra, RGB++ è in grado di gestire dati fuori catena e contratti intelligenti. Questa catena non solo può eseguire contratti intelligenti complessi, ma può anche essere vincolata all'UTXO di Bitcoin, aumentando così la programmabilità e la flessibilità del sistema. Inoltre, il legame isomorfo dell'UTXO di Bitcoin e dell'UTXO della catena ombra garantisce la coerenza dello stato e degli asset tra le due catene, garantendo così la sicurezza delle transazioni.

Inoltre, RGB++ non si estende solo a tutte le catene UTXO complete di Turing, ma non è più limitato a CKB, migliorando così l'interoperabilità tra catene e la liquidità degli asset. Questo supporto multicatena consente di combinare RGB++ con qualsiasi catena UTXO completa di Turing, migliorando la flessibilità del sistema. Allo stesso tempo, RGB++ raggiunge una catena incrociata priva di ponti attraverso il legame isomorfo UTXO A differenza dei tradizionali ponti a catena incrociata, questo metodo evita il problema della "valuta contraffatta" e garantisce l'autenticità e la coerenza delle risorse.

Con la verifica on-chain tramite la catena shadow, RGB++ semplifica il processo di verifica del client. Gli utenti devono solo controllare le transazioni rilevanti sulla catena ombra per verificare se il calcolo dello stato di RGB++ è corretto. Questo metodo di verifica on-chain non solo semplifica il processo di verifica, ma ottimizza anche l'esperienza dell'utente. Grazie all'uso delle catene d'ombra complete di Turing, RGB++ evita la complessa gestione UTXO di RGB e fornisce un'esperienza più semplificata e intuitiva.

Insomma

In termini di progettazione della programmabilità BTC, RGB, RGB++ e Arch Network hanno ciascuno le proprie caratteristiche, ma tutti continuano l'idea di vincolare UTXO. L'attributo di autenticazione monouso di UTXO è più adatto per i contratti intelligenti per registrare lo stato.

Ma anche i suoi svantaggi sono molto evidenti, ovvero scarsa esperienza utente, ritardo di conferma e basse prestazioni coerenti con BTC, ovvero espande solo le funzioni ma non migliora le prestazioni. Questo è più evidente in Arch e RGB mentre il design di RGB++ lo ha stati introdotti attraverso le catene UTXO a prestazioni più elevate forniscono un'esperienza utente migliore, ma prevedono anche ulteriori presupposti di sicurezza.

Man mano che sempre più sviluppatori si uniranno alla comunità BTC, vedremo più piani di espansione, come le proposte di aggiornamento op-cat che sono anch'esse in discussione attiva. È necessario concentrarsi sulle soluzioni che soddisfano gli attributi nativi di BTC. Il metodo di associazione UTXO è il modo più efficace per espandere il metodo di programmazione BTC senza aggiornare la rete BTC. Finché il problema dell'esperienza dell'utente può essere risolto, sarà a enorme sviluppo per i contratti intelligenti BTC.