Прив'язка UTXO: детальний опис схеми розумного контракту BTC RGB, RGB ++ та Arch Network

Вступ

BTC є найбільш ліквідним та безпечним блокчейном на сьогодні. Після вибуху напису, екосистема BTC залучила багато розробників, які швидко підписалися на проблеми програмованості та масштабованості BTC. За допомогою введення різних підходів, таких як ZK, DA, сайдчейн, rollup, restaking та інших рішень, процвітання екосистеми BTC досягає нової вершини і стає головною сюжетною лінією цього бичого ринку.

Проте в багатьох з цих конструкцій багато чого лишилися досвіду збільшення масштабу Смарт-контракту ETH, і вони повинні покладатися на централізований кросчейн міст, це слабке місце системи. Мало є рішень, які базуються на особливостях самого BTC, що пов’язано з досвідом розробника самого BTC. З різних причин воно не може працювати з Смарт-контрактами так само, як Ethereum.

• Скриптова мова BTC обмежується безпекою, тому вона не може виконувати смартконтракти так само, як ETH блокчейн.
• Одночасно зберігання ланцюга блоків BTC призначене для простих операцій, а не оптимізоване для складних смарт-контрактів.
• Найважливіше, що у BTC немає Віртуальна машина для виконання смарт-контрактів.

2017 року введення SegWit (SegWit) збільшило обмеження розміру Блоку BTC; оновлення Taproot в 2021 році дозволило можливість пакетної перевірки підписів, що спрощує обробку транзакцій (розблокування атомних обмінів, МультисигналГаманець та умовні платежі). Це все робить програмованість BTC можливою.

2022 році розробник Кейсі Родамор представив свою “Ordinal Theory”, в якій описана схема нумерації Сатоші, що дозволяє вставляти зображення та інші дані в транзакції BTC, відкриваючи нові можливості для прямого вбудовування інформації про стан та Метадані у блокчейні BTC, це відкриває нові перспективи для смартконтрактів та інших додатків, яким потрібні доступні та перевірені дані про стан.

Зараз більшість проектів, які розширюють BTC програмні можливості, залежать від другорядної мережі BTC (L2), що створює велике виклик для користувачів у отриманні доступу до користувачів та Ліквідність безпосередньо кросчейн міст. Крім того, BTC наразі не має власної Віртуальна машина або можливості програмування, що ускладнює комунікацію між L2 та L1 без додаткових передумов.

Arch Network, RGB та RGB++ спробують посилити програмованість BTC, виходячи з його власних властивостей, і надати здатність до смарт-контрактів та складних угод через різні методи:

• RGB - це схема смартконтрактів, яка підтверджується клієнтом поза блокчейном, зміни стану смартконтракту записуються в UTXO BTC. Незважаючи на певні переваги в приватності, використання є складним і не має комбінабельності контрактів, що призводить до дуже повільного розвитку.
• RGB++ є ще одним шляхом розширення Nervos на основі підходу RGB, все ще на основі зв’язування UTXO, але шляхом роблення самого ланцюга клієнтом-підтверджувачем з Консенсус , це надає рішення для Метадані активів крос-ланцюжної взаємодії та дозволяє підтримку передачі будь-якого ланцюга UTXO структури.
• Arch Network надає рішення для смартконтрактів на основі BTC, створивши віртуальну машину ZK та відповідну мережу валідаторівНода, яка через агрегацію транзакцій реєструє зміни стану та фази активів в транзакціях BTC.

Арочна мережа

Arch Network складається з Arch zkVM та Arch Вузла для підтвердження мережі, яка використовує Доказ із нульовим розголошенням (zk-proofs) та Децентралізація мережі для забезпечення безпеки та конфіденційності Смарт-контрактів. В порівнянні з RGB, він більш простий у використанні і не потребує прив’язки до іншого ланцюжка UTXO, як це є в RGB++.

Arch zkVM використовує RISC Zero ZKVM для виконання смартконтрактів та створення коротких неінтерактивних доказів знання з нульовим розголошенням, які перевіряються у мережі вузлів, що забезпечують децентралізовану перевірку. Ця система працює на основі моделі UTXO, де стан смартконтрактів упаковується в станові UTXO, що забезпечує високий рівень безпеки та ефективності.

Asset UTXOs використовується для представлення BTC або інших Токенів і може керуватися за допомогою делегації. Мережа перевірки Arch перевіряє вміст ZKVM за допомогою випадково вибраної ноди-лідера і агрегує підписи ноди за допомогою схеми підпису FROST, остаточно передаючи трансляцію транзакцій до мережі BTC.

ARCH zkVM надає Віртуальна машина з Повнота за Тюрінгом для BTC, яка може виконувати складні Смарт-контракти. Після кожного виконання Смарт-контракту ARCH zkVM генерує Доказ із нульовим розголошенням, які використовуються для перевірки правильності угод та зміни стану.

ARCH Також використовується модель UTXO для BTC, стан і активи упаковані в UTXO і змінюються за допомогою концепції одноразового використання. Дані стану смарт-контракту записуються як state UTXOs, а оригінальні дані активів записані як Asset UTXOs. ARCH гарантує, що кожен UTXO може бути витрачений лише один раз, що забезпечує безпечне управління станом.

**ARCH Хоча й немає інноваційної структури блокчейну, але також потрібна мережа валідації Нода. **У кожному Arch Epoch Під час цього періоду система випадковим чином вибере лідера Нода, який відповідає за розповсюдження отриманої інформації до всіх інших валідаторів мережі. zk-докази Все це підтверджується мережею вузлів, що забезпечує безпеку та стійкість до цензури, і генерує підпис для вузла-лідера. Як тільки транзакцію підписано необхідною кількістю вузлів, вона може бути розповсюджена по мережі BTC.

RGB

RGB - це ідея розширення Смарт-контракту в ранній спільноті BTC, яка, шляхом упаковки UTXO, реєструє дані стану, що надає важливі ідеї для подальшого розширення BTC.

RGB використовує поза блокчейном метод підтвердження, який переміщує підтвердження переказу Токену з рівня згоди BTC на поза блокчейн, і проводиться спеціалізованим клієнтом, пов’язаним з конкретною транзакцією. Цей підхід зменшує потребу в розповсюдженні по всій мережі та збільшує конфіденційність та ефективність. Однак, цей спосіб підвищення конфіденційності також має свої недоліки. Залучення до підтвердження роботи тільки вузлів, пов’язаних з конкретною транзакцією, покращує захист конфіденційності, але ускладнює процес реалізації та погіршує користувацький досвід, оскільки сторонні сторони не бачать цього процесу.

Крім того, RGB вводить концепцію одноразового печатного пломби. Кожен UTXO може бути витрачений лише один раз, що еквівалентно блокуванню при створенні UTXO та розблокуванню при його витрачанні. Стан смарт-контракту упаковується через UTXO та управляється печатним пломбою, надаючи ефективний механізм управління станом.

RGB++

RGB++ є ще одним шляхом розширення Nervos на основі концепції RGB, але все ще ґрунтується на зв’язку UTXO.

RGB++ використовує UTXO ланцюжок з Повнота за Тюрінгом (наприклад, CKB або інші ланцюжки) для обробки даних поза блокчейном та смартконтрактів, що ще більше підвищує програмованість BTC, та забезпечує безпеку шляхом ізоморфного зв’язування BTC.

RGB++ використовує ланцюжок UTXO з Повнота за Тюрінгом. З використанням ланцюжка UTXO з Повнота за Тюрінгом, такого як CKB, у ролі тіньового ланцюжка, RGB++ може обробляти дані поза блокчейном та смартконтракти. Цей ланцюжок може виконувати складні смартконтракти та бути пов’язаним з UTXO BTC, що збільшує програмованість та гнучкість системи. Крім того, ізоморфне зв’язування між UTXO BTC та UTXO тіньового ланцюжка забезпечує однорідність стану та активів між двома ланцюжками, що гарантує безпеку угод.

Крім того, RGB++ розширюється до всіх ланцюгів UTXO, що підтримують Повноту за Тюрінгом, а не обмежується лише CKB, що покращує взаємодію Кросчейн та ліквідність активів. Ця підтримка декількох ланцюгів дозволяє RGB++ поєднуватися з будь-яким ланцюгом UTXO, що підтримує Повноту за Тюрінгом, і підвищує гнучкість системи. Тимчасово RGB++ реалізує взаємодію між ланцюгами без міста, шляхом ізоморфного зв’язування UTXO, що відрізняється від традиційного моста Кросчейн, таким чином уникнуто проблеми «фальшивих монет», забезпечено достовірність та послідовність активів.

За допомогою перевірки на ланці у блокчейні, RGB++ спрощує процес перевірки клієнта. Користувачам потрібно лише перевірити відповідні транзакції на ланці у блокчейні, щоб переконатися, що обчислення стану RGB++ є правильним. Цей метод перевірки у блокчейні не тільки спрощує процес перевірки, але й оптимізує користувацький досвід. Завдяки використанню ланцюжка-тіньки Повнота за Тюрінгом, RGB++ уникнув складного управління UTXO в RGB і надав більш спрощений та користувацький дружній досвід.

Висновок

У відношенні до програмованості BTC RGB, RGB++ і Arch Network мають свої особливості, але всі вони продовжують ідею прив’язки UTXO, властивості аутентифікації, що використовується тільки один раз, UTXO більш підходить для запису стану в смартконтрактах.

Проте його недоліки також дуже очевидні, а саме поганий досвід користувача, затримка підтвердження, яка співпадає з BTC, та низька продуктивність, тобто функціональність розширена, але продуктивність не покращена, що є досить помітним у випадку Arch та RGB; тоді як дизайн RGB++, хоч і забезпечує кращий досвід користувача завдяки використанню більш продуктивного ланцюжка UTXO, також ставить додаткові припущення про безпеку.

За участі все більше розробників у спільноті BTC ми побачимо більше рішень щодо масштабування, таких як оновлення пропозиції op-cat, яке активно обговорюється. Але варто звернути увагу на рішення, які відповідають властивостям оригінального BTC, метод зв’язування UTXO є найефективнішим способом розширити програмування BTC без оновлення мережі BTC. Якщо вдасться вирішити проблеми з користувацьким досвідом, це буде великим прогресом в реалізації Смарт-контрактів BTC.