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Bitcoin é o blockchain mais líquido e seguro disponível atualmente. Após o surgimento do Inscription, o ecossistema BTC atraiu um grande fluxo de desenvolvedores, que rapidamente prestaram atenção às questões de programabilidade e expansão do BTC. Ao introduzir diferentes ideias, como ZK, DA, side chains, rollup, reestake e outras soluções, a prosperidade do ecossistema BTC está atingindo um novo máximo e se tornou o enredo principal deste mercado altista.

No entanto, muitos desses projetos continuam a experiência de expansão de contratos inteligentes como o ETH, e devem contar com uma ponte centralizada entre cadeias, que é o ponto fraco do sistema. Poucas soluções são projetadas com base nas características do próprio BTC, o que está relacionado à experiência hostil do desenvolvedor do próprio BTC. Ele não pode executar contratos inteligentes como o Ethereum por alguns motivos:

• A linguagem de script do Bitcoin limita a integridade do Turing para segurança, o que torna impossível a execução de contratos inteligentes como o Ethereum.

• Ao mesmo tempo, o armazenamento da blockchain Bitcoin é projetado para transações simples e não é otimizado para contratos inteligentes complexos.

• O mais importante é que o Bitcoin não possui uma máquina virtual para executar contratos inteligentes.

A introdução do Segregated Witness (SegWit) em 2017 aumentou o limite de tamanho do bloco do Bitcoin; a atualização do Taproot em 2021 tornou possível a verificação de assinaturas em lote, permitindo um processamento de transações mais fácil e rápido (desbloqueio de swaps atômicos, carteiras com múltiplas assinaturas e condições de pagamento). Tudo isso torna possível a programabilidade no Bitcoin.

Em 2022, o desenvolvedor Casey Rodarmor propôs sua "Teoria Ordinal", que descreve o esquema de numeração satoshi, que pode colocar dados arbitrários, como imagens, em transações Bitcoin, abrindo caminho para incorporar informações de estado e metadados diretamente na cadeia Bitcoin. novas possibilidades para aplicações como contratos inteligentes que exigem dados de estado acessíveis e verificáveis.

Atualmente, a maioria dos projetos que expandem a programabilidade do Bitcoin dependem da rede de segunda camada (L2) do Bitcoin, o que faz com que os usuários confiem em pontes entre cadeias e se torna um grande desafio para o L2 adquirir usuários e liquidez. Além disso, o Bitcoin atualmente carece de uma máquina virtual nativa ou programabilidade para permitir a comunicação L2 para L1 sem suposições de confiança adicionais.

Arch Network, RGB e RGB++ tentam partir das propriedades nativas do BTC para melhorar a programabilidade do Bitcoin e fornecer os recursos de contratos inteligentes e transações complexas por meio de diferentes métodos:

• RGB é uma solução de contrato inteligente verificada por clientes fora da cadeia. As alterações de estado do contrato inteligente são registradas no UTXO do Bitcoin. Embora tenha certas vantagens de privacidade, é complicado de usar e carece de possibilidade de composição de contrato, e seu desenvolvimento é atualmente muito lento.

• RGB++ é outra rota de expansão da Nervos sob a ideia de RGB. Ainda é baseado na ligação UTXO, mas ao usar a própria cadeia como um verificador de cliente com consenso, isso fornece uma solução entre cadeias para ativos de metadados e. Permitindo suportar a transferência de qualquer cadeia de estrutura UTXO.

• Arch Network fornece uma solução nativa de contrato inteligente para BTC, criando uma máquina virtual ZK e uma rede de nós validadores correspondente, e registrando mudanças de estado e estágios de ativos em transações BTC por meio de transações de agregação.

Rede Arch

Arch Network é composto principalmente por Arch zkVM e rede de nós de verificação Arch. Ele usa provas de conhecimento zero (zk-proofs) e rede de verificação descentralizada para garantir a segurança e privacidade de contratos inteligentes. outro link como cadeia UTXO para ligação.

Arch zkVM usa RISC Zero ZKVM para executar contratos inteligentes e gerar provas de conhecimento zero, que são verificadas por uma rede descentralizada de nós de verificação. O sistema opera com base no modelo UTXO, encapsulando o status do contrato inteligente em UTXOs estaduais para melhorar a segurança e a eficiência.

Os ativos UTXOs são usados ​​para representar Bitcoin ou outros tokens e podem ser gerenciados por meio de delegação. A rede de verificação Arch verifica o conteúdo ZKVM através de nós líderes selecionados aleatoriamente, agrega assinaturas de nós usando o esquema de assinatura FROST e, finalmente, transmite a transação para a rede Bitcoin.

Arch zkVM fornece uma máquina virtual Turing completa para Bitcoin, capaz de executar contratos inteligentes complexos. Após cada execução de contrato inteligente, o Arch zkVM gera provas de conhecimento zero, que são usadas para verificar a exatidão e as mudanças de estado do contrato.

Arch também usa o modelo UTXO do Bitcoin. O estado e os ativos são encapsulados no UTXO, e as transições de estado são realizadas através do conceito de uso único. Os dados estaduais dos contratos inteligentes são registrados como UTXOs estaduais e os ativos de dados originais são registrados como UTXOs de ativos. Arch garante que cada UTXO só possa ser gasto uma vez, proporcionando gerenciamento seguro de estado.

Embora o Arch não inove a estrutura do blockchain, ele ainda precisa de uma rede de nós de verificação. Durante cada Arch Epoch, o sistema selecionará aleatoriamente um nó Líder com base na equidade. O nó Líder é responsável por disseminar as informações recebidas para todos os outros nós validadores na rede. Todas as provas zk são verificadas por uma rede descentralizada de nós de verificação para garantir a segurança e resistência à censura do sistema, e as assinaturas são geradas para os nós Líder. Depois que uma transação é assinada pelo número necessário de nós, ela pode ser transmitida na rede Bitcoin.

RGB

RGB é uma ideia inicial de expansão de contrato inteligente na comunidade BTC. Ele registra dados de status por meio do encapsulamento UTXO, fornecendo uma ideia importante para a expansão nativa subsequente do BTC.

RGB adota um método de verificação fora da cadeia para mover a verificação da transferência de tokens da camada de consenso do Bitcoin para fora da cadeia e é verificado pelo cliente em relação à transação específica. Esta abordagem reduz a necessidade de transmissões em toda a rede e aumenta a privacidade e a eficiência. No entanto, esta abordagem de melhoria da privacidade é também uma faca de dois gumes. Ao permitir que apenas nós relacionados a transações específicas participem do trabalho de verificação, embora a proteção da privacidade seja aprimorada, isso também torna terceiros invisíveis, tornando o processo de operação real complexo e difícil de desenvolver, e a experiência do usuário é ruim.

Além disso, RGB introduz o conceito de tiras de vedação descartáveis. Cada UTXO só pode ser gasto uma vez, o que equivale a bloquear o UTXO quando ele é criado e desbloqueá-lo quando é gasto. O estado dos contratos inteligentes é encapsulado através do UTXO e gerenciado através de selos, proporcionando assim um mecanismo eficaz de gerenciamento de estado.

RGB++

RGB++ é outra rota de expansão da Nervos baseada nas ideias RGB, ainda baseada na ligação UTXO.

RGB++ utiliza cadeias UTXO completas de Turing (como CKB ou outras cadeias) para processar dados fora da cadeia e contratos inteligentes, melhorando ainda mais a programabilidade do Bitcoin e garantindo a segurança por meio da ligação isomórfica do BTC.

RGB++ usa uma cadeia UTXO completa de Turing. Ao usar uma cadeia UTXO completa de Turing como CKB como uma cadeia sombra, RGB++ é capaz de lidar com dados fora da cadeia e contratos inteligentes. Esta cadeia não só pode executar contratos inteligentes complexos, mas também pode ser vinculada ao UTXO do Bitcoin, aumentando assim a programabilidade e flexibilidade do sistema. Além disso, a ligação isomórfica do UTXO do Bitcoin e do UTXO da cadeia sombra garante a consistência do status e dos ativos entre as duas cadeias, garantindo assim a segurança das transações.

Além disso, RGB++ não se estende apenas a todas as cadeias UTXO completas de Turing, mas não está mais limitado ao CKB, melhorando assim a interoperabilidade entre cadeias e a liquidez dos ativos. Este suporte multi-cadeia permite que RGB++ seja combinado com qualquer cadeia UTXO completa de Turing, aumentando a flexibilidade do sistema. Ao mesmo tempo, RGB++ consegue cross-chain sem pontes através da ligação isomórfica UTXO. Ao contrário das pontes cross-chain tradicionais, este método evita o problema de "moeda falsa" e garante a autenticidade e consistência dos ativos.

Com verificação on-chain por meio da shadow chain, RGB++ simplifica o processo de verificação do cliente. Os usuários só precisam verificar as transações relevantes na cadeia de sombra para verificar se o cálculo do estado do RGB++ está correto. Este método de verificação on-chain não apenas simplifica o processo de verificação, mas também otimiza a experiência do usuário. Devido ao uso de cadeias de sombra completas de Turing, RGB++ evita o complexo gerenciamento UTXO de RGB e fornece uma experiência mais simplificada e fácil de usar.

para concluir

Em termos de design de programação BTC, RGB, RGB++ e Arch Network têm características próprias, mas todos continuam a ideia de vincular UTXO. O atributo de autenticação de uso único do UTXO é mais adequado para contratos inteligentes para registrar status.

Mas as suas desvantagens também são muito óbvias, nomeadamente a má experiência do utilizador, o atraso na confirmação e o baixo desempenho consistente com o BTC, ou seja, apenas expande as funções mas não melhora o desempenho. Isto é mais óbvio no Arch e RGB enquanto o design do RGB++ tem; foram introduzidas através das cadeias UTXO de maior desempenho, proporcionando uma melhor experiência do usuário, mas também fazem suposições de segurança adicionais.

À medida que mais desenvolvedores se juntarem à comunidade BTC, veremos mais planos de expansão, como propostas de atualização do Op-cat, que também estão em discussão ativa. Soluções que atendam aos atributos nativos do BTC precisam ser focadas. O método de ligação UTXO é a maneira mais eficaz de expandir o método de programação BTC sem atualizar a rede BTC. enorme desenvolvimento para o progresso dos contratos inteligentes BTC.