представлять

Биткойн — самый ликвидный и безопасный блокчейн, доступный в настоящее время. После появления Inscription экосистема BTC привлекла большой приток разработчиков, которые быстро обратили внимание на проблемы программируемости и расширения BTC. Благодаря внедрению различных идей, таких как ZK, DA, сайдчейны, роллап, рестейкинг и других решений, процветание экосистемы BTC достигает нового максимума и становится основной сюжетной линией этого бычьего рынка.

Однако многие из этих проектов продолжают опыт расширения смарт-контрактов, таких как ETH, и должны опираться на централизованный межцепочный мост, который является слабым местом системы. Лишь немногие решения разработаны на основе характеристик самого BTC, что связано с недружественным опытом разработчиков самого BTC. Он не может запускать смарт-контракты, такие как Ethereum, по нескольким причинам:

• Язык сценариев Биткойна ограничивает полноту Тьюринга в целях безопасности, что делает невозможным выполнение смарт-контрактов, таких как Ethereum.

• В то же время хранилище блокчейна Биткойн предназначено для простых транзакций и не оптимизировано для сложных смарт-контрактов.

• Самое главное, что у Биткойна нет виртуальной машины для запуска смарт-контрактов.

Внедрение Segregated Witness (SegWit) в 2017 году увеличило лимит размера блока Биткойна; обновление Taproot в 2021 году сделало возможной пакетную проверку подписи, что позволило упростить и ускорить обработку транзакций (разблокировать атомарные свопы, кошельки с несколькими подписями и условия оплаты). Все это делает возможным программирование Биткойна.

В 2022 году разработчик Кейси Родармор предложил свою «Порядковую теорию», в которой описывается схема нумерации сатоши, которая может помещать произвольные данные, такие как изображения, в транзакции биткойнов, открывая путь для внедрения информации о состоянии и метаданных непосредственно в цепочку биткойнов. новые возможности для таких приложений, как смарт-контракты, которым требуются доступные и проверяемые данные о состоянии.

В настоящее время большинство проектов, расширяющих возможности программирования Биткойна, полагаются на сеть второго уровня Биткойна (L2), что заставляет пользователей доверять межцепочным мостам и становится серьезной проблемой для L2 при привлечении пользователей и ликвидности. Кроме того, у Биткойна в настоящее время отсутствует собственная виртуальная машина или возможность программирования, позволяющая обеспечить связь между уровнями 2 и 1 без дополнительных предположений о доверии.

Arch Network, RGB и RGB++ пытаются начать с собственных свойств BTC, чтобы улучшить программируемость Биткойна и предоставить возможности смарт-контрактов и сложных транзакций с помощью различных методов:

• RGB — это решение для смарт-контрактов, которое проверяется клиентами вне сети. Изменения состояния смарт-контракта записываются в UTXO Биткойна. Хотя он имеет определенные преимущества конфиденциальности, он громоздок в использовании и не имеет возможности компоновки контрактов, поэтому его разработка в настоящее время идет очень медленно.

• RGB++ — это еще один путь расширения Nervos в рамках идеи RGB. Он по-прежнему основан на привязке UTXO, но за счет использования самой цепочки в качестве верификатора клиента с консенсусом это обеспечивает межцепочное решение для активов метаданных и разрешений. он поддерживает передачу любой цепочки структур UTXO.

• Arch Network предоставляет собственное решение для смарт-контрактов для BTC, создавая виртуальную машину ZK и соответствующую сеть узлов валидатора, а также записывая изменения состояния и этапы активов в транзакциях BTC посредством транзакций агрегации.

Сеть Арк

Сеть Arch в основном состоит из Arch zkVM и сети узлов проверки Arch. Она использует доказательства с нулевым разглашением (zk-proofs) и децентрализованную сеть проверки для обеспечения безопасности и конфиденциальности смарт-контрактов. Ее проще использовать, чем RGB, и она не требует. еще одна ссылка, такая как цепочка UTXO для привязки.

Arch zkVM использует RISC Zero ZKVM для выполнения смарт-контрактов и генерации доказательств с нулевым разглашением, которые проверяются децентрализованной сетью узлов проверки. Система работает на основе модели UTXO, инкапсулируя статус смарт-контракта в государственных UTXO для повышения безопасности и эффективности.

UTXO-активы используются для представления биткойнов или других токенов, и ими можно управлять посредством делегирования. Сеть проверки Arch проверяет содержимое ZKVM через случайно выбранные ведущие узлы, объединяет подписи узлов с использованием схемы подписи FROST и, наконец, передает транзакцию в сеть Биткойн.

Arch zkVM предоставляет полную по Тьюрингу виртуальную машину для Биткойн, способную выполнять сложные смарт-контракты. После каждого выполнения смарт-контракта Arch zkVM генерирует доказательства с нулевым разглашением, которые используются для проверки правильности и изменений состояния контракта.

Arch также использует модель UTXO Биткойна. Состояние и активы инкапсулируются в UTXO, а переходы между состояниями выполняются на основе концепции одноразового использования. Данные о состоянии смарт-контрактов записываются как UTXO состояния, а исходные активы данных записываются как UTXO активов. Arch гарантирует, что каждый UTXO можно потратить только один раз, обеспечивая безопасное управление состоянием.

Хотя Arch не меняет структуру блокчейна, ему все равно нужна сеть узлов проверки. В течение каждой эпохи Arch система случайным образом выбирает узел-лидер на основе капитала. Узел-лидер отвечает за распространение полученной информации среди всех других узлов-валидаторов в сети. Все zk-доказательства проверяются децентрализованной сетью узлов проверки для обеспечения безопасности и устойчивости системы к цензуре, а подписи генерируются для узлов Leader. Как только транзакция будет подписана необходимым количеством узлов, ее можно будет транслировать в сети Биткойн.

РГБ

RGB — это ранняя идея расширения смарт-контрактов в сообществе BTC. Она записывает данные о состоянии посредством инкапсуляции UTXO, что дает важную идею для последующего расширения BTC.

RGB использует метод проверки вне сети, чтобы перенести проверку передачи токенов с уровня консенсуса Биткойна на уровень вне сети и проверяется клиентом, связанным с конкретной транзакцией. Такой подход снижает потребность в широковещательной передаче по всей сети и повышает конфиденциальность и эффективность. Однако этот подход к повышению конфиденциальности также является палкой о двух концах. Позволяя участвовать в проверке только узлам, связанным с конкретными транзакциями, хотя защита конфиденциальности усиливается, это также делает невидимыми третьи стороны, что делает реальный процесс работы сложным и трудным для разработки, а пользовательский опыт ухудшается.

Кроме того, RGB представляет концепцию одноразовых уплотнительных полосок. Каждый UTXO можно потратить только один раз, что эквивалентно блокировке UTXO при его создании и разблокировке при его расходовании. Состояние смарт-контрактов инкапсулируется через UTXO и управляется с помощью печатей, обеспечивая тем самым эффективный механизм управления состоянием.

РГБ++

RGB++ — это еще один путь расширения Nervos, основанный на идеях RGB, но по-прежнему основанный на привязке UTXO.

RGB++ использует полные по Тьюрингу цепочки UTXO (такие как CKB или другие цепочки) для обработки данных вне цепочки и смарт-контрактов, что еще больше улучшает программируемость Биткойна и обеспечивает безопасность за счет изоморфной привязки BTC.

RGB++ использует полную по Тьюрингу цепочку UTXO. Используя полную по Тьюрингу цепочку UTXO, такую ​​как CKB, в качестве теневой цепочки, RGB++ может обрабатывать данные вне цепочки и смарт-контракты. Эта цепочка может не только выполнять сложные смарт-контракты, но также может быть привязана к UTXO Биткойна, тем самым повышая программируемость и гибкость системы. Кроме того, изоморфная привязка UTXO Биткойна и UTXO теневой цепи обеспечивает согласованность статуса и активов между двумя цепочками, тем самым обеспечивая безопасность транзакций.

Кроме того, RGB++ распространяется не только на все тьюринг-полные цепочки UTXO, но и больше не ограничивается CKB, что улучшает межцепочечную совместимость и ликвидность активов. Эта поддержка нескольких цепочек позволяет комбинировать RGB++ с любой полной по Тьюрингу цепочкой UTXO, повышая гибкость системы. В то же время RGB++ обеспечивает перекрестное соединение без мостов за счет изоморфной привязки UTXO. В отличие от традиционных перекрестных мостов, этот метод позволяет избежать проблемы «поддельной валюты» и обеспечивает подлинность и согласованность активов.

Благодаря внутрисетевой проверке через теневую цепочку RGB++ упрощает процесс проверки клиента. Пользователям нужно только проверить соответствующие транзакции в теневой цепочке, чтобы убедиться в правильности расчета состояния RGB++. Этот метод проверки в цепочке не только упрощает процесс проверки, но и оптимизирует взаимодействие с пользователем. Благодаря использованию полных по Тьюрингу теневых цепочек RGB++ позволяет избежать сложного управления RGB UTXO и обеспечивает более упрощенный и удобный интерфейс.

в заключение

С точки зрения дизайна программирования BTC, RGB, RGB++ и Arch Network имеют свои собственные характеристики, но все они продолжают идею привязки UTXO. Атрибут одноразовой аутентификации UTXO больше подходит для смарт-контрактов для записи статуса.

Но его недостатки также очень очевидны, а именно плохой пользовательский опыт, задержка подтверждения и низкая производительность, соответствующая BTC, то есть он только расширяет функции, но не улучшает производительность. Это более очевидно в Arch и RGB, в то время как дизайн RGB++; представленные посредством более высокопроизводительных цепочек UTXO, обеспечивают лучший пользовательский опыт, но также делают дополнительные предположения о безопасности.

По мере того, как к сообществу BTC присоединяются все больше разработчиков, мы увидим больше планов расширения, таких как предложения по обновлению op-cat, которые также активно обсуждаются. Необходимо сосредоточить внимание на решениях, соответствующих собственным характеристикам BTC. Метод привязки UTXO является наиболее эффективным способом расширения метода программирования BTC без обновления сети BTC. Пока проблема взаимодействия с пользователем может быть решена, она будет оставаться актуальной. огромное развитие прогресса смарт-контрактов BTC.