Дизайн логіки Біткойн Lightning Network та інновації протоколу Thunderbolt

Одні, виклики платежів, з якими стикається Біткойн

Біткойн як децентралізована та незмінна криптовалюта стикається з практичними проблемами в повсякденних платіжних сценаріях. Коли користувач хоче купити чашку кави за допомогою Біткойна, він часто стикається з проблемами довгого часу підтвердження транзакції та високих комісій. Ці проблеми виникають через те, що дизайн мережі Біткойн спочатку не був призначений для обробки десятків тисяч малих платежів на секунду.

Структура сценаріїв Біткойна є досить консервативною, що обмежує більшість сценаріїв поза ланцюгом. Однак користувачі хочуть мати можливість зручно та швидко використовувати Біткойн для повсякденних витрат, наприклад, для покупки ігрових предметів або для підтримки відео, а не чекати близько десяти хвилин на підтвердження.

Два, Lighting Network: рішення на основі компромісу

Lighting Network можна порівняти з швидким каналом поряд з основною ланцюгом Біткойн. Його основна ідея полягає в створенні спеціальних "платіжних каналів" між користувачами, що дозволяє здійснювати часті офлайн обліки, а в кінці лише при закритті каналу синхронізувати остаточний стан з блокчейном. Ця модель подібна до способу, коли друзі накопичують декілька витрат, а потім здійснюють одноразовий розрахунок.

Однак, Lighting Network виявила кілька труднощів у практичному застосуванні:

1. Поріг для встановлення каналу високий, потрібно заздалегідь заблокувати кошти.
2. Складні проблеми маршрутизації, непрямі канали можуть призвести до невдачі транзакцій через недостатнє фінансування або недоступність вузлів.
3. Безпекові ризики, вимагають від користувачів залишатися онлайн для запобігання шахрайству.

Хоча Lighting Network функціонує вже багато років, ці структурні недоліки постійно ускладнюють його фактичне застосування. Наразі загальний обсяг заморожених коштів у Lighting Network становить лише близько 100 мільйонів доларів, що є незначним у порівнянні з трильйонами доларів ринкової капіталізації системи Біткойн.

! Перегляньте логіку дизайну Bitcoin Lightning Network з мережі Thunderbolt

Три, інновації протоколу Thunderbolt

Thunderbolt протокол є м'яким форк-оновленням, основаним на Біткойн основному ланцюзі, що має на меті кардинально підвищити масштабованість, продуктивність транзакцій та програмованість Біткойн.

3.1 основний механізм

Основний механізм Thunderbolt включає:

1. Гнучкий і регульований багатосторонній підпис: розділіть підпис Біткойна на дві частини: користувача та комітету, шляхом додавання "маленького секрету" для здійснення переказу без необхідності онлайн-діалогу.

2. Асинхронний відмовостійкий комітетний бухгалтерський облік: група обслуговування, що складається з кількох вузлів, відповідає за ведення бухгалтерії, навіть якщо частина вузлів виходить з ладу, книга обліку може працювати нормально.

3. Атомарна фіналізація обміну: через трьохетапний процес атомарного обміну забезпечується безперервність реконструкції поза ланцюгом і викупу в ланцюзі, щоб запобігти односторонньому отриманню вигоди будь-якою стороною.

3.2 протокол проектування та ключові інновації

1. Неконтактне, рекурсивне делегування підписів: розроблено структуру підпису Schnorr з можливістю повторного коригування порогу, що значно знижує вимоги до онлайн.

2. Кожен раз, коли переказують, змінюють "новий замок": шляхом оновлення підпису повністю анулюють старий "замок", щоб запобігти повторному використанню старого підпису.

3. Залишити слід в мережі лише один раз: зменшити операції в мережі, підвищити конфіденційність.

4. Офлайн також не втрачає грошей: лише тоді, коли більшість комітету онлайн, можна завершити передачу або викуп.

5. Справжня "машинна доказовість" безпеки: всі ключові етапи пройшли формальну верифікацію.

Чотири, порівняння Thunderbolt з існуючими рішеннями Lightning Network

Основні переваги Thunderbolt полягають у безпеці та теоретичній повноті, але також є недоліки, такі як складність розгортання, погана сумісність з основним ланцюгом та недостатня підтримка екосистеми.

! Перегляньте логіку дизайну Bitcoin Lightning Network з мережі Thunderbolt

П'ять. Потенційний вплив і шляхи розвитку Thunderbolt

Можливі шляхи розвитку Thunderbolt включають:

1. Інтегровано в Rollup, як DeFi двигун на стороні Біткойн.
2. Формування незалежної стандартної екосистеми, паралельна робота з основною ланцюгом.
3. Була замінена простішим рішенням.

Максимальне значення Thunderbolt полягає в тому, що він вперше надає активам Біткойн "комбінованість оффчейн-контрактів". Введені функції UTXO Bundling та OP_CAT забезпечують нативну програмованість та вищу пропускну спроможність в мережі Біткойн. Це відкриває можливості для уніфікації екосистеми протоколів Біткойн, включення різних активів та реалізації BitMM.

Проте, Thunderbolt наразі все ще на теоретичній стадії, і до того, щоб розробники змогли його фактично застосувати, ще є певна відстань. Майбутній розвиток залежатиме від подальшого вдосконалення технології та побудови екосистеми.