Bitcoin Rede de iluminação da atualização: da lógica de design ao protocolo Thunderbolt

Um, limitações das transações de Bitcoin

O Bitcoin, como uma moeda criptográfica descentralizada, embora possua características como imutabilidade, apresenta desvantagens óbvias em cenários de pagamentos do dia a dia. Problemas como o longo tempo de confirmação de transações e altas taxas tornam irrealista o uso do Bitcoin para pagamentos de pequenas quantias, como a compra de café. Além disso, a falta de liquidez dos ativos na rede Bitcoin dificulta a realização de funções financeiras como empréstimos e investimentos.

Essas limitações decorrem do fato de que o design original do Bitcoin não foi concebido para pagamentos pequenos e de alta frequência. No entanto, a demanda dos usuários por pagamentos convenientes é real, e como aumentar a utilidade do Bitcoin garantindo a segurança se tornou o foco da atenção da indústria.

Dois, Rede de iluminação: uma solução de escalabilidade com prós e contras

A Rede de iluminação é uma solução de escalabilidade de segunda camada proposta para resolver o problema da eficiência das transações de Bitcoin. A ideia central é estabelecer canais de pagamento entre os usuários fora da cadeia, aumentando a velocidade das transações através de um registro off-chain de alta frequência, e, no final, sincronizar o estado dos fundos no blockchain apenas quando o canal for fechado. Este modelo é semelhante a quando amigos acumulam várias despesas e, depois, liquidam a conta de uma só vez.

No entanto, a Rede de iluminação expôs múltiplos dilemas na aplicação prática:

1. A barreira de entrada para a construção de canais é alta, os usuários precisam bloquear fundos com antecedência.

2. O problema de roteamento é complexo, e o caminho de pagamento indireto pode falhar devido à falta de fundos ou à indisponibilidade de nós.

3. Requisitos de segurança elevados, os usuários devem permanecer online para evitar fraudes.

Estas falhas estruturais limitam a escala de aplicação real da Rede de iluminação. Atualmente, o montante total de fundos bloqueados em toda a rede é de apenas cerca de 100 milhões de dólares, o que é insignificante em comparação com a capitalização de mercado de trilhões do Bitcoin.

Três, Protocolo Thunderbolt: Reconstruindo o Paradigma de Interação Off-Chain

O protocolo Rede de iluminação é uma atualização de soft fork da camada base do Bitcoin, com o objetivo de melhorar fundamentalmente a escalabilidade, o desempenho das transações e a capacidade de programação do Bitcoin. As suas inovações centrais incluem:

1. A tecnologia UTXO Bundling: permite que vários UTXOs sejam agrupados para processamento, aumentando a velocidade das transações em cerca de 10 vezes.

2. Reintroduzir o opcode OP_CAT: aumentar a capacidade de programação de scripts, suportar contratos inteligentes mais complexos.

3. Padrão de ativos unificados Goldinals: estrutura de emissão de tokens nativos baseada em prova de conhecimento zero.

4. BitMM market maker automático na cadeia: integração de ativos de protocolos como BRC-20, Runes e outros.

5. Sistema de identidade descentralizada BitVisa: fornece serviços de identidade e credenciais.

Thunderbolt adota o caminho de "expansão nativa da cadeia principal", todas as funções operam diretamente na cadeia principal do Bitcoin, utilizando BTC nativo em vez de tokens cross-chain.

3.1 Análise do mecanismo central

O mecanismo central da Rede de iluminação inclui:

1. Multi-assinatura flexível e ajustável: divide a assinatura em parte do usuário e parte do comitê, permitindo a transferência não interativa.

2. Livro de registro da comissão tolerante a falhas assíncronas: um grupo de serviços composto por múltiplos nós é responsável pela contabilidade, melhorando a confiabilidade do sistema.

3. Finalização de troca atômica: garantir a consistência entre a reconfiguração fora da cadeia e o resgate na cadeia através de uma troca atômica em três etapas.

3.2 protocolo de design e inovações chave

1. Delegação de assinatura não interativa e recursiva: reduz os custos de comunicação e os requisitos online.

2. Atualização de assinatura a cada transferência: prevenir a reutilização de assinaturas antigas.

3. Minimização de operações na cadeia: aumentar a eficiência e a proteção da privacidade.

4. Garantia de segurança offline: o mecanismo do comitê assegura a segurança dos fundos.

5. Verificação formal: usar a ferramenta Tamarin Prover para verificar a segurança do protocolo.

Quatro, comparação do Thunderbolt com as soluções existentes

Comparado com protocolos como o BOLT, soluções existentes como o Breez SDK, o Thunderbolt tem vantagens em termos de segurança e completude teórica:

1. O protocolo de design pode ser provado seguro.
2. Prevenir que usuários mal-intencionados obtenham lucros unilaterais.

Mas também existem deficiências óbvias:

1. Implantação complexa, pouco amigável para usuários comuns.
2. Compatibilidade limitada com a cadeia principal do Bitcoin.
3. O suporte ecológico ainda não está completo.

Cinco, o impacto potencial e o caminho de desenvolvimento do Thunderbolt

Embora o Thunderbolt esteja teoricamente próximo da solução ótima do BTCFi, sua implementação prática ainda está em estágio inicial. Seus possíveis caminhos de desenvolvimento incluem:

1. Integrado como Rollup: como motor DeFi do Bitcoin L2.
2. Formar um ecossistema padrão independente: desenvolver a sua própria rede, nós e sistemas de aplicação.
3. Substituído por uma solução mais simples: se surgir uma solução tecnológica mais eficiente.

O maior significado do Thunderbolt reside em introduzir a "combinabilidade de contratos off-chain" para ativos Bitcoin, o que pode se tornar um fator-chave para a explosão do ecossistema BTCFi. No entanto, a partir da atual ecologia de desenvolvedores, o Thunderbolt ainda está a uma certa distância da aplicação em grande escala.