Пан Чжихун: Огляд протоколу Біткоїна до 2025 року

Від квантової оборони до реконструкції ядра — десять технологічних змін, упорядкованих за впливовістю.

Щорічний огляд Bitcoin Optech завжди вважається орієнтиром у технічному напрямку екосистеми біткоїна. Він не зосереджується на коливаннях курсу, а фіксує найреальніші імпульси протоколу біткоїна та ключової інфраструктури.

Звіт за 2025 рік виявив явну тенденцію: біткоїн переживає перехід від «пасивної оборони» до «активної еволюції» у парадигмі.

За минулий рік спільнота вже не задовольняється лише виправленням вразливостей, а почала системно протистояти загрозам для виживання (наприклад, квантовим обчисленням), і, не жертвуючи децентралізацією, активно досліджує межі масштабування та програмованості. Цей звіт — не лише пам’ятка для розробників, а й ключовий індекс для розуміння атрибутів активів, кібербезпеки та логіки управління біткоїна на найближчі п’ять-десять років.

Ключові висновки

Огляд 2025 року показує три основні характеристики технічної еволюції біткоїна, які є ключем до розуміння наступних 10 подій:

1. Передова оборона: вперше стала чіткою та практично здійсненною дорожня карта захисту від квантових загроз, безпека розширилася від «сьогодення» до «постквантової епохи».

2. Ієрархізація функцій: активне обговорення пропозицій щодо м’яких форків (BIP119, BIP348) та еволюція Lightning Network через «гарячі підключення» демонструють, що біткоїн прагне до архітектури з «надійною основою та гнучким верхнім рівнем» через багаторівневі протоколи.

3. Децентралізація інфраструктури: від протоколу майнінгу (Stratum v2) до верифікації вузла (Utreexo/SwiftSync) — значні ресурси вкладені у зниження порогів участі та підвищення стійкості до цензури, щоб протистояти центрувальним силам фізичного світу.

Звіт Bitcoin Optech охоплює сотні кодових комітетів, обговорень у групах та пропозицій BIP за минулий рік. Щоб виділити справжні сигнали з технічного шуму, я виключив оновлення, що стосуються лише «локальної оптимізації», і відібрав 10 подій, які мають структурний вплив на екосистему.

1. Системна оборона від квантових загроз і «посилювальна дорожня карта»

【Статус: дослідження та довгострокові пропозиції】

2025 рік ознаменував собою кардинальні зміни у ставленні спільноти до загрози квантових обчислень — від теоретичних досліджень до інженерної підготовки. BIP360 отримав номер і був перейменований у P2TSH (Pay to Tapscript Hash). Це розглядається як важливий крок у дорожній карті квантового посилення, а також більш універсально для деяких сценаріїв Taproot (наприклад, структур обіцянок без внутрішнього ключа).

Одночасно спільнота глибше досліджує конкретні схеми квантової безпеки підписів, включаючи можливість у майбутньому додати відповідні скрипти (наприклад, повторне введення OP_CAT або нові операційні коди для підписів), використання OP_CAT для побудови Winternitz-підписів, обговорення вбудовування STARK-перевірки як нативної функції скриптів, а також оптимізацію витрат на хеш-підписи (SLH-DSA / SPHINCS+).

Ця тема посідає перше місце, оскільки вона стосується математичних основ біткоїна. Якщо у майбутньому квантові обчислення дійсно послаблять припущення щодо дискретного логарифму на еліптичних кривих (а отже, й безпеку підписів ECDSA/Schnorr), це спричинить системний перехід і безпекове розбиття історичних виходів. Це змусить біткоїн заздалегідь готуватися до оновлень у протоколі та гаманцях. Для довгострокових власників важливо обирати схеми з дорожньою картою оновлень і культурою аудиту безпеки, а також слідкувати за можливими вікнами міграції.

2. Бурхливий розвиток пропозицій м’яких форків: основа для «програмованих сейфів»

【Статус: високоплотне обговорення / етап проекту】

Цей рік став роком активних обговорень пропозицій щодо м’яких форків, зосереджуючись на тому, як зберегти мінімалізм і водночас розширити можливості скриптів. Пропозиції контрактів, такі як CTV (BIP119) і CSFS (BIP348), а також технології LNHANCE і OP_TEMPLATEHASH, прагнуть ввести у біткоїн більш безпечні «обмежувальні умови». Крім того, OP_CHECKCONTRACTVERIFY (CCV) став частиною BIP443, а різні арифметичні операційні коди та пропозиції щодо відновлення скриптів очікують на консенсус.

Ці, здавалося б, складні оновлення фактично додають у глобальну мережу цінностей нові «фізичні закони». Вони мають зробити нативні конструкції типу «сейфи» (Vaults) простішими, безпечнішими і стандартизованими, дозволяючи користувачам встановлювати механізми затримки зняття та скасування. Це реалізує «програмовану самозахист» на рівні вираження протоколу. Також ці можливості суттєво знизять вартість взаємодії з Lightning Network, DLC (дискретні логічні контракти) та іншими шаровими протоколами.

3. Перебудова інфраструктури майнінгу для протидії цензурі

【Статус: експериментальна реалізація / еволюція протоколу】

Децентралізація майнінгового рівня безпосередньо визначає цінність протистояння цензурі у біткоїні. У 2025 році Bitcoin Core 30.0 вперше ввів експериментальний IPC-інтерфейс, значно оптимізувавши взаємодію між програмним забезпеченням пулів/Stratum v2 і логікою верифікації Bitcoin Core, зменшивши залежність від неефективного JSON-RPC і проклавши шлях до інтеграції Stratum v2.

Ключовою здатністю Stratum v2 є (при активації механізмів, таких як Job Negotiation) делегування прав на вибір транзакцій від пулу до більш децентралізованих майнерів, що підвищує стійкість до цензури. Одночасно з’явилися MEVpool, які прагнуть вирішити проблему максимізованого вилучення цінності (MEV) через анонімізацію шаблонів і конкуренцію на ринках: ідеально, щоб існувало кілька ринків, а не один, щоб уникнути концентрації.

Це безпосередньо впливає на те, чи зможуть звичайні користувачі у екстремальних умовах отримувати справедливе пакування транзакцій.

4. Оновлення системи захисту: виявлення вразливостей і диференційне тестування

【Статус: постійна інженерна робота】

Безпека біткоїна залежить від самотестування перед реальними атаками. У 2025 році Optech зафіксував багато вразливостей у Bitcoin Core і Lightning (LDK/LND/Eclair), що охоплювали від зависання коштів до дезанонімізації приватності і навіть серйозних ризиків крадіжки. У цьому році Bitcoinfuzz застосував технологію «диференційного фуззінгу», порівнюючи реакцію різних програм на однакові дані, і виявив понад 35 глибоких багів.

Такий інтенсивний «стрес-тест» є ознакою зрілості екосистеми. Це — своєрідний щеплення, яке, хоча й виявляє недоліки, у довгостроковій перспективі підвищує імунітет системи. Для користувачів, що використовують приватні інструменти або Lightning, це також сигнал тривоги: жодне програмне забезпечення не ідеальне, і оновлення ключових компонентів — найпростіший спосіб зберегти безпеку активів.

5. Splicing у Lightning Network: «гаряче» оновлення каналів

【Статус: міжреалізаційна експериментальна підтримка】

У 2025 році Lightning Network досягла значного прориву у зручності: Splicing (з’єднання/гаряче оновлення каналів). Ця технологія дозволяє користувачам змінювати баланс у каналі без його закриття — наразі вона підтримується експериментально у LDK, Eclair і Core Lightning. Хоча стандарти BOLTs ще доопрацьовуються, вже досягнуто значного прогресу у тестуванні сумісності між реалізаціями.

Splicing — це ключова здатність «зміни балансу без закриття каналу». Вона має знизити кількість збоїв платежів через незручність коригування балансу і зменшити операційні труднощі. Майбутні гаманці зможуть значно знизити поріг входження у роботу з каналами, перетворюючи Lightning у платіжний рівень, близький до «балансового рахунку» — це важливий крок до масового використання біткоїна для щоденних платежів.

6. Революція у витратах на верифікацію: запуск «звичайних» вузлів на доступних пристроях

【Статус: прототип (SwiftSync) / проект BIP (Utreexo)】

Бар’єр для децентралізації — це витрати на верифікацію. У 2025 році технології SwiftSync і Utreexo зробили значний крок у зниженні порогів для запуску «повних» вузлів. SwiftSync оптимізує процес запису UTXO під час IBD: додає лише непогашені виходи після завершення IBD і за допомогою «мінімальної довіри» hints-файлу прискорює процес у понад 5 разів, відкриваючи можливість паралельної верифікації. Utreexo (BIP181-183) використовує мережевий ферми Merkle, що дозволяє вузлам перевіряти транзакції без збереження повного набору UTXO.

Ці технології роблять запуск повних вузлів на ресурсно обмежених пристроях реальним, збільшуючи кількість незалежних верифікаторів у мережі.

7. Cluster Mempool: новий базовий механізм управління платою за транзакції

【Статус: близько до релізу (Staging)】

У передбаченій функціональності Bitcoin Core 31.0 реалізація Cluster Mempool (кластер внутрішнього буфера транзакцій) майже завершена. Вона вводить структури типу TxGraph, що абстрагують залежності транзакцій у вигляді ефективних «клістерів» для лінійної обробки і сортування, роблячи побудову блоків більш системною.

Хоча це оновлення базової системи управління, воно має підвищити стабільність і передбачуваність оцінки комісій. Усунення обмежень через алгоритмічні обмеження дозволить мережі працювати більш раціонально і плавно у періоди навантаження, а користувачі зможуть більш впевнено застосовувати прискорені транзакції (CPFP, RBF).

8. Деталізація управління P2P-розповсюдженням

【Статус: стратегія оновлюється / постійна оптимізація】

У відповідь на зростання кількості транзакцій із низькою платою у 2025 році мережа P2P у біткоїні зазнала стратегічного перегляду. Bitcoin Core 29.1 знизив стандартну мінімальну плату для ретрансляції до 0.1 sat/vB. Продовжують розвиватися протоколи, такі як Erlay, для зменшення навантаження на вузли; також пропонуються ідеї щодо обміну шаблонами блоків і оптимізації реконструкції блоків для складних сценаріїв поширення.

За більш послідовної політики та нижчих порогів для вузлів, поширення транзакцій із низькою платою стане більш можливим. Це знизить вимоги до пропускної здатності вузлів і підтримає справедливість у мережі.

9. Дебати щодо OP_RETURN і «трагедії спільного ресурсу» у просторі блоків

【Статус: зміни у політиці мемпулів (Core 30.0)】

Core 30.0 послабив обмеження щодо OP_RETURN (дозволив більше виходів, зняв частину обмежень за розміром), що викликало у 2025 році гострі філософські дискусії щодо призначення біткоїна. Зверніть увагу, що це стосується політики мемпулів (стандартної обробки транзакцій у мережі), а не правил консенсусу; але це суттєво впливає на поширюваність транзакцій і їхню видимість майнерам, що впливає на конкуренцію за блоковий простір.

Прихильники вважають, що це виправить викривлення стимулів, а опоненти — що це може бути інтерпретовано як підтримка «зберігання даних у ланцюгу». Ця дискусія нагадує, що блоковий простір — це обмежений ресурс, і правила його використання (навіть не на рівні консенсусу) є результатом постійної боротьби інтересів.

10. Ядро біткоїна: компонентна реконструкція основного коду

【Статус: архітектурна реорганізація / публікація API】

Bitcoin Core у 2025 році зробив важливий крок у розділенні архітектури: введено Bitcoin Kernel C API. Це означає, що «логіка верифікації консенсусу» відокремлена від великого вузлового програмного забезпечення і стала незалежним, повторно використовуваним стандартним компонентом. Зараз цей ядро здатне підтримувати зовнішні проєкти у повторному використанні логіки перевірки блоків і стану ланцюга.

«Ядровізація» принесе структурні безпекові переваги для екосистеми. Вона дозволить гаманцям, індексаторам і аналітичним інструментам безпосередньо викликати офіційну логіку верифікації, уникнувши ризиків розбіжностей через дублювання коду. Це — як стандартний «двигун» для біткоїна, на основі якого можна будувати більш надійні додатки.

Додаток: Глосарій (Mini-Glossary) Для допомоги у розумінні наведені короткі визначення ключових термінів: · UTXO (Невитрачені виходи транзакцій): незаморожені виходи транзакцій, основна одиниця стану блокчейну, що фіксує, кому належать які кошти. · IBD (Першочергове завантаження блоку): процес синхронізації історичних даних при додаванні нового вузла до мережі. · CPFP / RBF: два механізми прискорення транзакцій. CPFP (child pays for parent) — нова транзакція підтягує стару; RBF (replace-by-fee) — заміна транзакції з нижчою платою на з більшою. · Mempool (Пул пам’яті): буфер для зберігання транзакцій, що вже поширені, але ще не включені у блок. · BOLTs: технічні стандарти для Lightning Network. · MEV (Maximal Extractable Value): максимальна вилучена цінність, додатковий прибуток майнера через повторний порядок або цензуру транзакцій.