Исследование логики проектирования Биткойн Сети Lighting и сети Thunder

Один. Платежные трудности Биткойна

Биткойн как децентрализованная, необратимая цифровая валюта сталкивается с многочисленными проблемами в реальных сценариях платежей. Долгое время подтверждения транзакций, высокие комиссии и другие проблемы делают покупку повседневных товаров с использованием Биткойна затруднительной. Консервативная структура скриптов Биткойн сети ограничивает возможности взаимодействия вне цепи, не позволяя удовлетворить потребности людей в быстрых мелких платежах.

Два, Сеть Lighting: преимущества и ограничения

Сеть Lighting как решение для масштабирования Биткойн, создает эксклюзивные каналы платежей между пользователями для достижения высокой частоты записи. Его принцип схож с тем, когда друзья накапливают множество расходов, а затем разом закрывают счета. Однако такой дизайн в реальном использовании выявляет множество трудностей:

1. Высокий порог для создания канала, необходимо заранее заблокировать средства.
2. Сложные проблемы маршрутизации, транзакция может завершиться неудачей из-за недостатка средств в промежуточном канале или недоступности узла.
3. Существуют риски безопасности, требующие от пользователей поддерживать онлайн-статус для предотвращения мошенничества.

Несмотря на то, что Сеть Lighting работает много лет, ее реальное применение по-прежнему трудно преодолеть препятствия. Объем замороженных средств в сети составляет всего около 100 миллионов долларов, что несущественно по сравнению с триллионной рыночной капитализацией системы Биткойн.

Три, анализ протокола сети Thunder

Сеть Thunderbolt является планом мягкого форка, основанным на основной цепи Биткойн, который вносит изменения на уровне протокола, улучшая масштабируемость, производительность транзакций и программируемость Биткойн.

Основные характеристики включают:

1. Используя технологию UTXO Bundling, скорость транзакций увеличивается примерно в 10 раз.
2. Переопределение и расширение кода операции OP_CAT для улучшения функциональности смарт-контрактов.
3. Запуск стандарта унифицированных активов Goldinals на основе нулевых знаний и обязательств состояния.
4. Запуск системы BitMM, поддерживающей автоматическое создание рынка на цепочке и децентрализованные сделки.

В отличие от традиционных решений для масштабирования, Сеть Lightning использует путь "родного масштабирования основной цепи", все функции работают непосредственно на основной цепи Биткойн, используя родные BTC, а не токены, отображаемые через блокчейн.

Основной механизм

1. Гибкая настраиваемая многосторонняя подпись: разделение подписи на часть пользователя и часть комитета, реализация неинтерактивного перевода посредством секретного разделения.

2. Асинхронный отказоустойчивый реестр комитета: служебная группа, состоящая из нескольких узлов, отвечает за ведение учета, обеспечивая децентрализацию и безопасность.

3. Финализация атомарного свопа: через трехступенчатый процесс атомарного свопа обеспечивается плавная реконструкция вне сети и выкуп на цепочке.

Ключевое новшество

1. Неинтерактивная, рекурсивная делегированная подпись: снижение требований к связи и онлайн-требованиям.
2. Каждый раз при передаче обновляется подпись: предотвращает повторное использование старой подписи.
3. Минимизация операций в цепочке: повышение эффективности и защита конфиденциальности.
4. Офлайн безопасность: Комитет обеспечивает безопасность средств.
5. Формальная проверка: использование инструмента Tamarin Prover для доказательства безопасности.

Четыре. Сравнение сети Thunder с существующими решениями сети Lighting

Сеть Lightning имеет преимущества в безопасности и теоретической завершенности, но также имеет недостатки, такие как сложность развертывания, ограниченная совместимость с основной цепочкой и недостаточная поддержка экосистемы.

Преимущества:

• Дизайн протокола может доказать безопасность
• Предотвращение односторонней выгоды злонамеренных пользователей

Недостаток:

• Сложная установка, обычным пользователям сложно разобраться
• Ограниченная совместимость основной цепи
• Экологическая поддержка все еще находится на ранней стадии

Пять. Потенциальное влияние и пути развития Сети Lightning

Сеть Lighting считается теоретически оптимальным решением для BTCFi, но фактическое применение все еще находится на ранней стадии. Возможные пути его развития включают:

1. Интеграция с Rollup: Дефи-движок на стороне Биткойн, например, в сочетании с проектами BOB, RGB, BitVM и другими.

2. Формирование независимой стандартной экосистемы: развитие своей сети экосистемы, системы управления узлами и агрегаторов, возможно появление специализированных кошельков, узлов, DEX и AMM.

3. Заменен более простым решением: если в будущем появится решение, не требующее сложных каналов состояния и оффчейн-протоколов.

Максимальное значение Сети Lightning заключается в предоставлении совместимости оффчейн-контрактов для активов Биткойн, введении двух основных характеристик: UTXO Bundling и OP_CAT, что приносит нативную программируемость в сеть Биткойн и увеличивает потенциал пропускной способности транзакций. Однако в настоящее время Сеть Lightning все еще находится на стадии теоретических исследований, и до практического применения еще есть определенное расстояние.