UTXO vinculante: Detalles de los contratos inteligentes BTC RGB, RGB++ y Arch Network

Introducción

BTC es actualmente la cadena de bloques más líquida y segura. Después del estallido de Bitcoin, el ecosistema de BTC ha atraído a un gran número de desarrolladores que pronto se dieron cuenta de los problemas de escalabilidad y programabilidad de BTC. Introduciendo diferentes enfoques como ZK, DA, cadenas laterales, rollup, restaking y otros, la prosperidad del ecosistema de BTC está alcanzando nuevos máximos, convirtiéndose en el hilo conductor de esta corrida alcista.

Sin embargo, en estos diseños, muchos de ellos siguen la experiencia de escalabilidad de Contrato inteligente como ETH y dependen de un puentes cross-chain centralizado, que es un punto débil del sistema. Pocos de estos planes están diseñados teniendo en cuenta las características propias de BTC, lo cual está relacionado con la experiencia poco amigable para los desarrolladores de BTC. Por diversas razones, no puede ejecutar Contrato inteligente como Ethereum lo hace.

• El lenguaje de script de BTC restringe la capacidad de Turing por motivos de seguridad, lo que impide la ejecución de Contrato inteligente como en la plataforma ETH.
• Al mismo tiempo, el almacenamiento de la cadena de bloques de BTC está diseñado para transacciones simples y no está optimizado para Contrato inteligente complejo.
• Lo más importante es que BTC no tiene una Máquina virtual para ejecutar Contratos inteligentes.

La introducción de SegWit en 2017 aumentó el límite de tamaño de bloque de BTC; La actualización de Taproot en 2021 permite la verificación de firmas en masa, lo que facilita y acelera el procesamiento de transacciones (desbloqueo de intercambios atómicos, billeteras de firma múltiple y pagos condicionales). Todo esto hace posible la programabilidad en BTC.

En 2022, el desarrollador Casey Rodarmor presentó su ‘Teoría Ordinal’, que esboza el esquema de numeración de Satoshi y permite insertar datos arbitrarios como imágenes en transacciones de BTC, lo que abre nuevas posibilidades para incrustar información de estado y metadatos en la cadena de bloques, esto abre un nuevo enfoque para aplicaciones como contratos inteligentes que necesitan datos de estado accesibles y verificables.

Actualmente, la mayoría de los proyectos que buscan ampliar la programabilidad de BTC dependen de la red de capa 2 de BTC (L2), lo que hace que sea un gran desafío para los usuarios obtener liquidez y usuarios de L2 sin tener que confiar en puentes cross-chain. Además, BTC carece actualmente de una máquina virtual nativa o programabilidad, lo que impide la comunicación entre L2 y L1 sin la necesidad de suposiciones adicionales de confianza.

Arch Network、RGB 和 RGB++ 都尝试从 BTC 原生属性出发，增强BTC的可编程性，通过不同的方法提供 Contrato inteligente和复杂交易的能力：

• RGB es una solución de contratos inteligentes verificada por el cliente off-chain, donde los cambios de estado del contrato inteligente se registran en los UTXO de BTC. Aunque tiene ciertas ventajas en términos de privacidad, su uso es engorroso y carece de la capacidad de combinar contratos, lo que ha llevado a un desarrollo muy lento hasta ahora.
• RGB++ es otra ruta de expansión de Nervos basada en la idea de RGB. Aún se basa en la vinculación de UTXO, pero al hacer que la cadena misma actúe como un validador de clientes con Consenso, esto proporciona una solución de Interacción cross-chain para activos de Metadatos y permite la transferencia a cualquier cadena con una estructura UTXO.
• Arch Network 为 BTC 提供了一个原生的 Contrato inteligente方案，创建了一个 ZK Máquina virtual和对应的validadores Nodo网络，通过聚合交易将状态变化与资产阶段记录在 BTC 交易中。

Red Arch

La red Arch está compuesta principalmente por Arch zkVM y la red de validación de nodos Arch, que utiliza pruebas de conocimiento cero (zk-proofs) y una red de validación descentralizada para garantizar la seguridad y privacidad de los contratos inteligentes, más fácil de usar que RGB y no requiere la vinculación con otra cadena UTXO como RGB++.

Arch zkVM utiliza RISC Zero ZKVM para ejecutar contratos inteligentes y generar pruebas de conocimiento cero, verificadas por la red de nodos descentralizados. El sistema se basa en el modelo UTXO para encapsular el estado de los contratos inteligentes en State UTXOs, con el fin de mejorar la seguridad y eficiencia.

Los UTXO de activos se utilizan para representar BTC u otros tokens, que pueden ser gestionados a través de delegación. La red de verificación de Arch verifica el contenido de ZKVM mediante un líder Nodo seleccionado al azar, y utiliza el esquema de firma FROST para agregar las firmas del Nodo, y finalmente emite transacciones a la red BTC.

Arch zkVM proporciona una Máquina virtual Turing completo para BTC, que puede ejecutar contratos inteligentes complejos. Después de cada ejecución de contrato inteligente, Arch zkVM genera argumentos sucintos de conocimiento cero, que se utilizan para verificar la corrección y los cambios de estado del contrato.

ARCH También utiliza el modelo UTXO de BTC, donde el estado y los activos se encapsulan en UTXO y se realiza la transición de estado a través del concepto de uso único. Los datos de estado de Contrato inteligente se registran como state UTXOs, mientras que los activos de datos originales se registran como Asset UTXOs. Arch garantiza que cada UTXO solo se pueda gastar una vez, lo que proporciona una gestión segura del estado.

**ARCH Aunque no hay una estructura de blockchain innovadora, también se necesita una red de validación de nodos. En cada Epoch de Arch Durante este período, el sistema seleccionará aleatoriamente un Leader Nodo basado en la participación. El Leader Nodo es responsable de transmitir la información recibida a todos los otros validadores Nodo en la red. Todos zk-proofs Todo es validado por la red de nodos descentralizados, asegurando la seguridad y la resistencia a la censura del sistema, y generando firmas para el nodo líder. Una vez que la transacción es firmada por la cantidad requerida de nodos, puede ser difundida en la red Bitcoin.

RGB

RGB es una extensión del contrato inteligente en la comunidad BTC que registra datos de estado a través de la encapsulación UTXO, lo que proporciona una idea importante para la futura expansión nativa de BTC.

RGB utiliza un método de verificación fuera de la cadena para transferir Tokens, moviendo la verificación de la capa de consenso de BTC fuera de la cadena y haciéndola en un cliente específico relacionado con la transacción. Este enfoque reduce la necesidad de transmitir en toda la red, mejorando la privacidad y la eficiencia. Sin embargo, este método de mejora de la privacidad también es de doble filo. Al permitir que solo los Nodos relacionados con transacciones específicas participen en la verificación, se mejora la protección de la privacidad, pero también se hace que los terceros no sean visibles, lo que dificulta el desarrollo y afecta negativamente la experiencia del usuario.

Además, RGB introduce el concepto de sello de un solo uso. Cada UTXO solo puede ser gastado una vez, lo que equivale a bloquear cuando se crea el UTXO y desbloquear al gastarlo. El estado del contrato inteligente se encapsula a través de UTXO y se gestiona mediante sellos, lo que proporciona un mecanismo efectivo de gestión de estado.

RGB++

RGB++ es otra ruta de expansión de Nervos en la línea de pensamiento de RGB, todavía basada en UTXO binding.

RGB++ utiliza la cadena UTXO Turing completo (como CKB u otras cadenas) para procesar datos fuera de la cadena y contratos inteligentes, mejorando aún más la programabilidad de BTC y garantizando la seguridad mediante la vinculación isomórfica de BTC.

RGB++ utiliza una cadena UTXO Turing completo. Al utilizar una cadena UTXO Turing completo como CKB como una cadena de sombra, RGB++ puede manejar datos off-chain y contratos inteligentes. Esta cadena no solo puede ejecutar contratos inteligentes complejos, sino que también puede vincular UTXO de BTC, lo que aumenta la programabilidad y flexibilidad del sistema. Además, el UTXO de BTC y el UTXO de la cadena de sombra están vinculados de manera isomórfica, lo que garantiza la consistencia del estado y los activos entre las dos cadenas, asegurando la seguridad de las transacciones.

Además, RGB++ se extiende no solo a todas las cadenas UTXO de Turing completo, sino también a CKB, mejorando así la interoperabilidad entre cadenas de Interacción y el activo Liquidez. Este soporte multicadena permite combinar RGB++ con cualquier cadena UTXO de Turing completo, mejorando la flexibilidad del sistema. Al mismo tiempo, RGB++ implementa la cadena cruzada de Interacción sin puente a través de la unión isomórfica UTXO, que es diferente del puente de cadena cruzada tradicional de Interacción, que evita el problema del “dinero falso” y garantiza la autenticidad y consistencia de los activos.

A través de la verificación on-chain en la cadena de sombra, RGB++ simplifica el proceso de verificación del cliente. Los usuarios solo necesitan verificar las transacciones relacionadas on-chain de la sombra para verificar si el cálculo de estado de RGB++ es correcto. Este método de verificación on-chain no solo simplifica el proceso de verificación, sino que también optimiza la experiencia del usuario. Debido al uso de la cadena de sombra Turing completo, RGB++ evita la compleja gestión de UTXO de RGB, lo que proporciona una experiencia más simple y amigable para el usuario.

Conclusion

En cuanto al diseño de programabilidad de BTC, RGB, RGB++ y Arch Network tienen sus propias características, pero todos siguen la idea de vincular UTXO, la cual es más adecuada para contratos inteligentes para registrar estados con propiedades de autorización de uso único.

Pero sus desventajas también son muy evidentes, es decir, la mala experiencia del usuario, la latencia y el bajo rendimiento consistentes con BTC, es decir, solo se expandieron las funciones pero no se mejoró el rendimiento, lo cual es más evidente en Arch y RGB; mientras que el diseño de RGB++ proporciona una mejor experiencia de usuario al introducir una cadena UTXO de mayor rendimiento, pero también plantea supuestos de seguridad adicionales.

Con la incorporación de más desarrolladores a la comunidad de BTC, veremos más propuestas de escalado, como la propuesta de actualización de op-cat que también se está discutiendo activamente. Sin embargo, es importante seguir las soluciones que se ajusten a las características nativas de BTC, y el método de enlace UTXO es la forma más efectiva de ampliar la programación de BTC sin actualizar la red de BTC, siempre que se pueda resolver el problema de la experiencia del usuario, sería un gran avance para los contratos inteligentes de BTC.