З Thunderbolt почати, переосмислити логіку дизайну Біткойн Lightning Network

Протокол > Thunderbolt реконструює логіку офчейн-взаємодії у вигляді софтфорку, вводить UTXO Bundling та OP_CAT, покращує масштабованість та програмованість, а також привносить у BTCFi більш нативну та компоновану інфраструктурну парадигму.

Автор: Дослідник YBB Capital Ac-Core

Один. Чому BTC не можна купити каву?

Коли мова заходить про біткойн, перше, що спадає на думку більшості людей, це «децентралізовані» та «незмінні» атрибути. Але коли дуже хочеться використовувати його для покупки чашки кави, ви швидко стикаєтеся з незручною проблемою: очікування підтвердження транзакції займає більше часу, ніж очікування кави, а іноді комісія за обробку навіть дорожча, ніж кава. Активи на Bitcoin досі були «нерухомими» – в основному покладалися на HODL, які не можна позичати, комбінувати або взаємодіяти.

!

Структура скриптів Bitcoin Script є вкрай консервативною, що обмежує більшість сценаріїв поза блокчейном, її початковий дизайн не передбачав обробку тисяч платежів на секунду. Але реальні потреби є очевидними - всім хочеться, щоб Bitcoin був зручним у використанні, навіть якщо це просто купівля ігрової шкури, перегляд відео чи відправлення донату, і не хочеться чекати десять хвилин.

Два, Мережа Розряду: двосічний меч

!

Джерело зображення: Cointelegraph

Основний ланцюжок біткойнів схожий на шосе, а мережа Lightning Network схожа на платну швидку смугу, побудовану поруч з нею. Основна ідея випливає з компромісу щодо ефективності транзакцій в основному ланцюжку: оскільки в ончейн-транзакціях існує вузьке місце швидкості, він більше не одержимий записом кожної транзакції в ланцюжку, а реалізує високочастотну бухгалтерію, встановлюючи спеціальний «платіжний канал» між користувачами, і, нарешті, синхронізує стан коштів із блокчейном лише тоді, коли канал закритий. Ця модель схожа на те, як друзі по черзі пригощають один одного щотижня – замість того, щоб робити банківський переказ відразу після кожного прийому їжі, люди розраховуються одноразово, накопичивши десять покупок. Lightning Network - це, по суті, мережа транзакцій, зітканих з десятків тисяч цих платіжних каналів.

Однак ця, здавалося б, досконала система, виявляє численні труднощі в реальному застосуванні. По-перше, високий бар'єр для створення каналів: користувачі повинні заздалегідь заблокувати кошти, щоб створити торговий канал, що означає, що для торгівлі з будь-яким об'єктом необхідно заздалегідь встановити спеціальне канал з'єднання. По-друге, складна проблема маршрутизації: коли у користувача A і B немає прямого каналу, навіть якщо існує непрямий шлях A-C-B, але якщо в середньому каналі недостатньо коштів або вузли маршруту недоступні, торгівля все ще зазнає невдачі. Ще серйознішою є проблема безпеки: система вимагає, щоб користувачі залишалися в онлайн-режимі, щоб запобігти шахрайству з боку контрагента, який подає застарілі транзакції після закриття каналу, що ставить нереалістичні вимоги до здатності звичайних користувачів управляти своїми пристроями.

Хоча мережа Lightning працює вже кілька років, ці структурні недоліки ускладнюють її реальне застосування. Відкриті дані показують, що на даний момент загальна сума заблокованих коштів у мережі Lightning лише на рівні приблизно 100 мільйонів доларів, що в порівнянні з трильйонною капіталізацією системи Bitcoin ставить її екосистему на майже маргінальне становище. Це викликає у галузі глибокі роздуми: чи можемо ми створити більш досконалий протокол для позаблокчейнових платежів, щоб подолати існуючу кризу?

За інформацією Chain Catcher від 15 квітня, HSBC у своєму офіційному прес-релізі повідомила, що Bitcoin Thunderbolt є найбільш значущим технологічним оновленням Bitcoin за останні десять років. Загальний огляд Thunderbolt більше нагадує «Lightning Network 2.0», але це не лише оновлення, а швидше реконструкція парадигми взаємодії Bitcoin поза блокчейном.

Три, що таке протокол Thunderbolt

!

Джерело зображення: Nubit | Bitcoin Thunderbolt

Bitcoin Thunderbolt - це метод оновлення софтфорка, заснований на базовому рівні Bitcoin, який не покладається на компромісне рішення мережі другого рівня або крос-чейн мосту, а безпосередньо змінюється на рівні протоколу основного ланцюга Bitcoin, фундаментально покращуючи масштабованість, продуктивність транзакцій і програмованість Bitcoin.

З точки зору продуктивності, Nubit завдяки технології UTXO (недоступні виходи транзакцій) Bundling реалізував суттєву оптимізацію в порівнянні з традиційною моделлю обробки транзакцій біткойна. Традиційна біткойн-мережа, оскільки використовує модель з одиничним UTXO, має помітні обмеження швидкості транзакцій та пропускної спроможності. UTXO Bundling дозволяє об'єднувати кілька UTXO для обробки, що еквівалентно стисненню обсягу даних транзакцій, що, у свою чергу, підвищує швидкість транзакцій приблизно в 10 разів без шкоди для безпеки.

У сфері програмованості Bitcoin Thunderbolt повторно вводить і розширює операційний код OP_CAT (цей код спочатку існував у ранніх версіях біткойна, але пізніше був вилучений). OP_CAT дозволяє виконувати операції з'єднання даних, що дає змогу розробникам створювати більш складну логіку скриптів, що, в свою чергу, дозволяє безпосередньо реалізовувати смарт-контракти на основному біткойн-ланцюгу. Найбільш безпосередня вигода від цього оновлення полягає в тому, що розробники можуть розгортати децентралізовані додатки (dApps) в рідній біткойн-мережі без необхідності покладатися на бокові ланцюги, Rollup або крос-ланцюгові мости.

На рівні інтеграції протоколів активів Nubit відстоює та впроваджує єдиний стандарт під назвою Goldinals. Goldinals надає структуру випуску активів, засновану на доказах з нульовим розголошенням і державних зобов'язаннях. Простіше кажучи, це набір "нативних для біткойнів" стандартів токенів, які не покладаються на зовнішні довірчі органи і не вимагають складних кросчейн-мостів для перевірки існування та стану кожного токена в мережі. Ончейн автоматизований маркет-мейкер BitMM, що працює на біткойнах, інтегрує фрагментовані активи протоколу, такі як BRC-20, Runes і Ordinals. Nubit також зробив важливий прорив у транзакціях без довіри. Вона запустила систему BitMM (Bitcoin Message Market), яка дозволяє користувачам проводити зіставлення транзакцій та перевірку інформації в ланцюжку Bitcoin без довіри.

На відміну від традиційних ідей масштабування, таких як використання сайдчейнів, плазми, ролапів або мостових обгорнутих токенів, Nubit йде шляхом «нативного масштабування мейнчейна». BitVisa пропонує децентралізовану систему ідентифікації та облікових даних. Незалежно від того, чи це стиснення транзакцій, підтримка смарт-контрактів або інтеграція стандарту активів і зіставлення транзакцій у мережі, все це працює безпосередньо в основному ланцюжку Bitcoin. Нативний BTC використовується замість кросчейн-токена відображення.

3.1 Аналіз основних механізмів

Цей розділ базується на поясненні статті «Stateless and Verifiable Execution Layer for Meta-Protocols on Bitcoin» (див. посилання на джерело 1). На мою думку, біткоїн Thunderbolt (雷霆网络) та біткоїн Lightning (闪电网络) є подібними, оскільки обидва є розширеннями, які пропонуються для вирішення проблеми повільного підтвердження транзакцій на основному ланцюгу біткоїна. Їхня основна мета - підвищення ефективності та зниження витрат. Відмінності між ними полягають у:

  • Дизайн Lightning Network більше орієнтований на «платіжні канали» — він може використовуватися лише для переказу платежів, не підтримує смарт-контракти або складну логіку, а також має високі вимоги до налаштування та обслуговування, що заважає масовому розповсюдженню.
  • Thunderbolt був запущений Nubit і спрямований на надання програмованого позаблокчейн-протоколу, який підтримує тьюринг-повні операції, що дозволяє створювати більш складні статусні активи, ліквідні протоколи та фінансові застосунки.

Гнучкий налаштовуваний мультипідпис

Уявіть собі, що підпис на один біткойн розділений навпіл: одна частина у Аліси, інша частина у комітету. Кожного разу, коли він передається новому користувачеві, Аліса та комітет додають у свої частини підпису «маленький секрет» — тільки новий користувач знає цей секрет. Отримувач, знаючи свій секрет, може «склеїти» обидві половини назад, отримуючи повний підпис без необхідності онлайн-діалогу з Алісою та комітетом.

Асиметричний помилковий журнал комітету

Група «послуг» з кількох вузлів (наприклад, 4n+1) відповідає за ведення обліку, всі підтверджують, хто є поточним власником. Навіть якщо кілька вузлів вийдуть з ладу, достатньо, щоб більшість залишалася онлайн, щоб підтримувати нормальну роботу книги обліку. Ці вузли лише «допомагають підписувати» та «вести облік», не можуть вільно використовувати кошти, що забезпечує безпеку та децентралізацію.

Кінцеве оформлення атомарних свопів

Коли насправді потрібно витратити ці гроші на блокчейні, спочатку проходять три етапи «атомного обміну»: 1. Аліса + комісія витрачає попередньо заблокований вихід, тимчасово передаючи гроші комісії; 2. Комісія блокує еквівалентну суму в сейфі, доступ до якого мають лише «Zenni та комісія»; 3. Нарешті, Zenni використовує два підписи, щоб забрати гроші зі сейфа. Таким чином, жодна зі сторін, Zenni або комісія, не може втекти, що гарантує завершення реконструкції поза блокчейном та викупу на блокчейні в одному процесі.

3.2 Дизайн протоколу Thunderbolt та ключові інновації

· Непряме, рекурсивне підписання делегування

Розроблено набір налаштовуваних (Tweakable) порогових підписів Schnorr; традиційні платіжні канали часто вимагають кілька обмінів повідомленнями, тоді як Thunderbolt вимагає лише "надіслати один підпис з маленьким секретом" щоразу, що значно знижує вимоги до онлайн-з'єднання.

· Кожен переказ обирає «новий замок»

При кожному переході Аліса та комітет оновлюють підпис новим маленьким секретом, стара «замок» повністю скасовується. Таким чином, жоден з попередніх учасників не може отримати новий підпис, що запобігає повторному використанню старого підпису.

· На ланцюзі залишайте слід лише один раз

Тільки на початку в блокчейн робиться один "блок", всі подальші зміни виконуються поза блокчейном, а потім в кінці знову в блокчейн витрачаються ці гроші. У порівнянні з мережею Lightning, яка постійно відкриває та закриває канали, операції Thunderbolt в блокчейні менш численні, а конфіденційність краща.

· Навіть без підключення не втратите гроші

Навіть якщо Аліса або Зенні не рухаються офлайн, як тільки більшість комітету буде онлайн, можна в будь-який момент завершити передачу або викуп, не турбуючись про терміни закриття або про те, що супротивник зловмисно закриє канал.

· Справжня безпека «доказу машини»

У протоколі всі ключові етапи були «формалізовано перевірені» за допомогою Tamarin Prover, іншими словами, ці гарантії безпеки не просто на папері, а були перевірені автоматизованими інструментами раз по раз.

Чотири, чим Thunderbolt відрізняється від існуючих рішень мережі Lightning?

Ми ще раз подивимося на порівняння Thunderbolt з існуючими рішеннями (наприклад, протоколом BOLT, Breez SDK, Phoenix) і подивимося, які саме покращення він має.

!

Відмінності Thunderbolt від існуючих рішень мережі Lightning:

!

Ми можемо бачити, що основні переваги Thunderbolt полягають у «безпеці» та «теоретичній повноті». Це один з небагатьох, які можуть досягти:

  • Протокол може бути доведено, що він є безпечним
  • Зловмисні користувачі не можуть отримати вигоду в односторонньому порядку в будь-якому стані.

Але його недоліки також очевидні:

  • Складне розгортання: щоб використовувати Thunderbolt, наразі потрібно виконати повний стек протоколів, звичайним користувачам гаманців важко з цим впоратися.
  • Сумісність основного ланцюга: скриптова мова основного ланцюга Біткойна занадто примітивна, Thunderbolt повинна використовувати хитрі обхідні шляхи для реалізації функцій, що збільшує складність реалізації.
  • Підтримка екосистеми все ще недостатня: на відміну від BOLT, який вже має велику кількість гаманців і вузлів, Thunderbolt наразі перебуває на «ранній стадії дослідження»

П'ять. Потенційний вплив Thunderbolt: каталізатор BTCFi?

!

Джерело зображення: самостійно виготовлено

Отже, Thunderbolt є оптимальним рішенням для BTCFi? Можливо, ми висловимо сміливу думку:

Thunderbolt є теоретично оптимальним рішенням BTCFi, але на практиці воно все ще знаходиться на "Alpha стадії", іншими словами, воно схоже на "білу книгу Ethereum 2.0" у світі біткоїнів, сповнене перспектив, але ще не перейшло на "інженерний системний" рівень реалізації. За результатами спостережень на даний момент, я вважаю, що можливі три шляхи розвитку Thunderbolt:

  1. Інтеграція через Rollup: як DeFi-двигун на стороні Біткоїна

Основна ланцюгова мережа Bitcoin має недостатню масштабованість, Thunderbolt, можливо, в кінцевому підсумку стане позаблокчейновим модулем на певному Bitcoin L2 (наприклад, BitVM, Nomic, BOB). Це схоже на інтеграцію Thunderbolt в Rollup як універсального рівня виконання контрактів.

Наприклад:

  • BOB може інтегрувати рівень каналу Thunderbolt для реалізації рідних BTC транзакцій
  • RGB екосистема також може впровадити логіку управління станом Thunderbolt
  • BitVM сам підтримує складнішу логіку, Thunderbolt стане одним з стандартів контрактів
  • Сервіс Babylon, Bitlayer та інші системи
  1. Формування незалежної стандартної екосистеми, яка працює паралельно з основним ланцюгом

Як і Lightning Network, Thunderbolt, швидше за все, розробить власну мережеву екологію, систему експлуатації та обслуговування вузлів, агрегатори тощо і навіть сформує оператора Thunderbolt-LSP. У той же час, оновлення софтфорку протокольного рівня, яке просувають майнери Nubit і Satoshi Nakamoto, представляє дві основні функції UTXO Bundling і OP_CAT, а також може безпосередньо приймати активи протоколу BTC (BRC20, Runes, Ordinals), що породить тут дуже велику уяву. Можливо, в майбутньому він може мати:

  • Гаманець Thunderbolt (схожий на Phoenix)
  • Thunderbolt Node (канал роботи легкого вузла)
  • Thunderbolt DEX(поза блокчейном замовлень зведення)
  • Thunderbolt AMM (пул ліквідності)
  1. Замінено більш простим рішенням

Звичайно, якщо в майбутньому з'явиться система, яка зможе виконувати подібні функції без необхідності в станах каналу, без формалізованої мови, без співпраці за протоколом поза блокчейном, то Thunderbolt може бути лише тимчасовим продуктом, як от:

  • BitVM, якщо реалізувати більш ефективне середовище виконання контрактів
  • Кросчейн ZK технологія дозволяє повністю надійно розгортати BTC активи на інших ланцюгах
  • Нативний протокол Bitcoin буде моделювати платіж + кредитування + контракт однаково

Насамкінець, якщо подивитися з екологічної точки зору, найбільше значення Thunderbolt полягає не в тому, що він може виконувати платежі, а в тому, що він вперше надає біткоїн-активам програмованість поза блокчейном. Це звучить абстрактно, але з вибуху DeFi на Ethereum можна побачити, наскільки критичною є така "програмованість". Вибух Ethereum став можливим завдяки повному екосистемному набору Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.

Найбільшою привабливістю Thunderbolt є впровадження функцій UTXO Bundling та OP_CAT, OP_CAT впроваджує вбудовану програмованість у мережу Bitcoin, а UTXO Bundling ( об'єднання) об'єднує кілька невеликих транзакцій разом для обробки, стискаючи розмір даних про транзакції та збільшуючи пропускну здатність у мережі, подібно до Ethereum Rollup. Схоже, що об'єднання всіх екологічних протоколів біткоіни і включення різних активів і реалізацій BitMM - це вже не порожні балачки, але Thunderbolt все-таки, схоже, написав сильну математичну статтю на даному етапі, і загальна ситуація може бути далека від використання розробниками.

Посилання для довідки:

(1)

Переглянути оригінал
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
  • Нагородити
  • Прокоментувати
  • Поділіться
Прокоментувати
0/400
Немає коментарів
  • Закріпити