เขียนโดย Peng SUN, Foresight News

เขียนโดย Peng SUN, Foresight News

ในกระบวนการพัฒนา Bitcoin Lightning Network แม้ว่า PTLC และ CoinJoin จะปรับปรุงเรื่องการรวมศูนย์และความเป็นส่วนตัวในระดับใหญ่ แต่สภาพคล่องก็เป็นหนึ่งในข้อบกพร่องที่ขัดขวางการยอมรับเครือข่าย Lightning ในวงกว้าง โดยปกติแล้ว สำหรับผู้ใช้ใหม่หลังจากดาวน์โหลด Lightning Wallet แล้ว จะต้องค้นหาสภาพคล่องขาเข้า (Inbound Liquidity) เพื่อรับ bitcoins จากช่อง Lightning ปริมาณสภาพคล่องขาเข้าและขาออก (Outbound Liquidity) ยังกำหนดความสามารถของผู้ใช้ด้วยว่าจะได้รับ Bitcoin จำนวนเท่าใด และส่ง ในเวลาเดียวกัน ในช่อง Lightning ปริมาณสภาพคล่องทั้งหมดจะคงที่และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เว้นแต่ช่องจะปิดและรีเซ็ต ดังนั้น โดยรวมแล้ว ประสบการณ์ของผู้ใช้จริงที่เกิดจากสภาพคล่องของ Lightning Network อาจไม่ดีนัก

บนหาดไมอามี ไม่นานมานี้ Bitcoin 2023 กำลังดำเนินไปอย่างเต็มที่ Burak Keceli ผู้พัฒนา Bitcoin ได้นำโปรโตคอล Bitcoin Layer 2 Ark มาให้ผู้ชมในประเด็นนี้ซึ่งเป็นทางเลือกแทน Lightning Network ส่งและรับเงินที่มีข้อจำกัดด้านสภาพคล่อง วันนี้ Foresight News จะมาแนะนำวิธีการทำงานของ Ark และคุณสมบัติทางเทคนิค

1. วิธีการทำงาน

ในเครือข่าย Bitcoin ธุรกรรมประกอบด้วยอินพุตและเอาต์พุต จำนวนรวมของ Bitcoin ที่ถือโดยที่อยู่เรียกว่าเอาต์พุตธุรกรรมที่ไม่ได้ใช้ (Unspent Transaction Output, UTXO) BTC ไปยังที่อยู่ใหม่หลังจากลงนามสคริปต์ปลดล็อคจะกลายเป็น UTXO อีกครั้ง โปรโตคอล Ark ใช้ชุด UTXO ที่ใช้ร่วมกันสำหรับการชำระเงินนอกเครือข่ายแบบไม่ระบุตัวตน เอาต์พุตธุรกรรมที่ส่งแต่ไม่เปิดเผยในโปรโตคอลเรียกว่า UTXO เสมือน (vTXO) มีสองวิธีในการรับ vTXO วิธีหนึ่งคือการรับจากผู้ใช้ที่มี vTXO อยู่แล้ว อีกวิธีหนึ่งคือการแลกเปลี่ยน UTXO บนสายโซ่สำหรับ vTXO ในอัตราส่วน 1: 1 ผ่านการยกกลไกหมุดสองทางของอะตอม แน่นอน ผู้ใช้สามารถแปลง vTXO เป็น UTXO เพียงฝ่ายเดียวบนเครือข่ายโดยไม่ต้องขอความร่วมมือจาก ASP

โปรโตคอล Ark เกี่ยวข้องกับสองฝ่าย ได้แก่ ผู้ใช้และผู้ให้บริการ Ark (ASP) ผู้ใช้เป็นหน่วยงานที่ไม่โต้ตอบซึ่งถือ ส่ง และรับ vTXO ในขณะที่ ASP นั้นคล้ายกับผู้ให้บริการ Lightning Network โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่ไม่น่าเชื่อถือซึ่งมอบสภาพคล่อง vTXO ให้กับเครือข่ายและเรียกเก็บค่าธรรมเนียมสภาพคล่อง ในเวลาเดียวกัน ASP ยังทำหน้าที่เป็นผู้ประสานงาน CoinJoin ที่มองไม่เห็น ให้การปกป้องความเป็นส่วนตัวสำหรับการทำธุรกรรมโดยให้การปรับแต่งที่ง่ายและการผสมที่มองไม่เห็น

เมื่อผู้ใช้ชำระเงินบนโปรโตคอล vTXO จะต้องชำระเงินในพูล vTXO ที่ใช้ร่วมกันซึ่งสร้างโดย ASP ASP ออนไลน์ตลอด 24 ชั่วโมง และงานหลักของมันคือการสร้างกลุ่มธุรกรรมตาบอดทุกๆ 5 วินาที ผสมธุรกรรมแบบสุ่มสี่สุ่มห้า และหลีกเลี่ยงการติดตามการชำระเงิน ในขณะเดียวกัน ASP สามารถแลก vTXO ของผู้ส่งเป็นสินทรัพย์บนเครือข่าย และใช้เงินทุนในเครือข่ายของตัวเองเพื่อสร้าง vTXO ใหม่สำหรับ CoinJoin ดังนั้น แม้ว่ากลุ่มธุรกรรมบนเครือข่ายจะเปิดเผยต่อสาธารณะ แต่จะแสดงอินพุตเพียงหนึ่งหรือสองสามอินพุตที่ ASP จัดเตรียมให้ และผู้สังเกตการณ์ข้อมูลบนเชนไม่สามารถค้นหาผู้ชำระเงินที่แท้จริงได้ ต่อจากนั้น เอาต์พุต vTXO ที่มี vTXO ที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกสร้างขึ้นจากกลุ่มธุรกรรมตาบอดของ ASP vTXO ถูกรวมและซ้อนกันภายใต้เอาต์พุตที่ใช้ร่วมกันนี้และสามารถเปิดเผยบนเครือข่ายได้ ในโปรโตคอล Ark วงจรชีวิตเอาต์พุต vTXO จะอยู่เพียง 4 สัปดาห์ และผู้รับเงินจำเป็นต้องได้รับ vTXO ที่ซ้อนกัน (vTXO ที่ซ้อนกัน) โดยการลงนามร่วมกันแบบหลายลายเซ็น n-of-n ภายในสองสัปดาห์แรก หากไม่มีการอ้างสิทธิ์ vTXO ในช่วงสองสัปดาห์แรก vTXO จะกลับสู่การควบคุมของผู้ส่ง ซึ่งคล้ายกับการหมดเวลา HTLC บนเครือข่าย Lightning ในทางกลับกัน หาก ASP ไม่ให้ความร่วมมือหรือไม่ตอบสนองในช่วงเวลานี้ และไม่ได้ลงนามร่วมใน ATLC เจ้าของ vTXO สามารถเปิดเผย vTXO ที่ซ้อนอยู่ จากนั้นรอจนกว่าจะพ้นกรอบเวลาสัมพัทธ์ (24 ชั่วโมง) เข้ารหัสในสัญญา รับเงิน แน่นอนว่า ASP จะสามารถชำระบัญชีเหล่านี้ทีละรายการได้หาก vTXO ที่ถูกเปิดเผยยังคงไม่มีการอ้างสิทธิ์เป็นเวลานานกว่า 4 สัปดาห์

2. คุณสมบัติทางเทคนิค

ไม่มีข้อจำกัดด้านสภาพคล่อง

เมื่อเปรียบเทียบกับ Lightning Network แล้ว โปรโตคอล Ark ไม่ได้แนะนำสิ่งที่เรียกว่า Lightning Channel, สภาพคล่องขาออกและสภาพคล่องขาเข้า

ไม่โต้ตอบ

การชำระเงินแบบไม่โต้ตอบของ Ark นั้นเกิดขึ้นในลักษณะที่คล้ายกับการชำระเงินแบบเงียบของ Bitcoin นั่นคือผู้รับเงินให้ "ความลับร่วมกัน" ระหว่างผู้ส่งและผู้รับเงิน และให้รหัสสาธารณะส่วนตัวสำหรับการชำระเงินแบบเงียบที่คล้ายกันแก่ผู้ส่ง แต่ละ vTXO ที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกปรับด้วยความลับที่ใช้ร่วมกันชั่วคราวซึ่งมีสัญญาการชำระเงินที่จะเปิดเผยต่อ ATLC ที่ยึดเพื่อเป็นหลักฐานการชำระเงินเมื่อใช้ vTXO เช่น เมื่อตัวเชื่อมต่อ 2 ใน 2 ถูกปิด

อย่างไรก็ตาม การรับโปรโตคอล Ark ในปัจจุบันเป็นการประนีประนอมแบบไม่โต้ตอบ โดยใช้วิธีโต้ตอบ นั่นคือ n-of-n หลายลายเซ็นเพื่อจำกัดเอาต์พุตของธุรกรรม การรับสัญญาณออฟไลน์แบบอะซิงโครนัสยังไม่สมบูรณ์แบบ และ ผู้รับเงินต้องเรียกใช้ไคลเอ็นต์ Ark ทางออนไลน์เพื่อลงชื่อเพื่อจำกัดเอาต์พุตของ UTXO ที่แชร์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผู้ใช้ต้องออนไลน์ทุกหรือสองสัปดาห์เพื่อรับโทเค็น มิฉะนั้น ASP จะล้างโทเค็นที่ไม่มีการอ้างสิทธิ์ ดังนั้นสำหรับ Ark เพื่อให้บรรลุถึงการไม่โต้ตอบอย่างสมบูรณ์อย่างแท้จริงและช่วยให้ผู้ใช้สามารถรับการชำระเงินแบบออฟไลน์ได้ จะต้องมี "ข้อตกลง" แบบดั้งเดิมที่คล้ายกับ BIP-118 และ BIP-119 เพื่อจำกัดเอาต์พุตของธุรกรรม ในความเป็นจริงแล้ว แม้แต่การเพิ่มสิ่งดั้งเดิมใน Lightning Network ก็ยังป้องกันการไม่โต้ตอบได้

ความเป็นปรมาณูสัมบูรณ์

สิ่งที่เรียกว่าปรมาณูหมายถึงธุรกรรมที่แบ่งแยกไม่ได้ไม่ว่าจะสำเร็จหรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิง Ark ใช้ตัวล็อคดั้งเดิมชนิดใหม่ที่เรียกว่า Txlock เพื่อให้แน่ใจว่าการถ่ายโอนแบบ off-chain นั้นเป็นปรมาณูอย่างแท้จริง Txlock เป็นเงื่อนไขที่การปลดล็อกสามารถทำได้ก็ต่อเมื่อมีตัวระบุการทำธุรกรรมที่ตกลงร่วมกัน

ในโปรโตคอล Ark เงื่อนไข Txlock เป็นที่น่าพอใจโดยใช้ตัวเชื่อมต่อ Connectors เป็นเอาต์พุตชนิดพิเศษบนโปรโตคอลซึ่งดั้งเดิมคือ หากเราต้องการให้ Bitcoin Script ตรวจสอบการมีอยู่ของ ID ธุรกรรมเฉพาะ เราก็เพียงเพิ่มเอาต์พุตของธุรกรรมนั้นเข้ากับธุรกรรมการใช้จ่ายและตรวจสอบกับการใช้จ่าย การตรวจสอบ Prevouts ของธุรกรรม ลายเซ็นล่วงหน้า จุดเอาต์พุตตัวเชื่อมต่อ (เอาท์พอยต์) ในพรีอิมเมจลายเซ็น (sighash) (พรีอิมเมจ) จะถูกส่งไปยัง ID ธุรกรรมที่เราต้องการให้ตรงตามเงื่อนไข Txlock ในบริบทของ Ark นี่คือธุรกรรมกลุ่มที่มี vTXO ของผู้รับเงินที่ต้องการ Txlocks ใช้ใน Anchored Timelock Contracts (ATLC) เพื่อจัดเตรียมแผนการชำระเงินแบบ atomic single-hub เมื่อสร้าง vTXO เป็นครั้งแรก ATLC จะถูกแนบไปกับมัน เมื่อใช้ vTXO เจ้าของ vTXO จะร่วมมือกับ ASP เพื่อลงนาม atlc:connect และผ่านเส้นทางคีย์ 2-of-2 ของ ATLC ATLC ที่ต่อไว้ล่วงหน้าจะเชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่อเพื่อสร้าง Txlock

โครงสร้าง Txlock นี้ช่วยให้แน่ใจว่าหาก ASP แนบมาถูกอ้างสิทธิ์โดย ASP บริบทของจุดเอาต์พุตของตัวเชื่อมต่อจะต้องไม่เปลี่ยนแปลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ASP ไม่สามารถเพิ่มพูลธุรกรรมที่สร้างขึ้นเป็นสองเท่าได้ สิ่งนี้ทำให้ผู้ส่งมีโครงสร้างการชำระเงินแบบปรมาณู เนื่องจาก vTXO ของผู้รับเงินซ้อนอยู่ในกลุ่มธุรกรรมเดียวกันกับตัวเชื่อมต่อ

รอยเท้าบนเครือข่ายน้อยลง

เมื่อเปรียบเทียบกับ Lightning Network แล้ว Ark ไม่มีแนวคิดในการเปิดและปิดช่องสัญญาณ และมีการโต้ตอบกับเชนน้อยกว่า ดังนั้นจึงใช้พื้นที่บนเชนน้อยกว่า

ความเป็นส่วนตัว

บริการความเป็นส่วนตัว "สกุลเงินผสม" ของ CoinJoin ที่ให้บริการโดย ASP ผู้รับเงินไม่จำเป็นต้องได้รับสภาพคล่องขาเข้า รันเซิร์ฟเวอร์ตามเวลาจริงเพื่อเรียกเก็บเงิน และทำให้ความเป็นส่วนตัวรั่วไหลไปยังผู้สังเกตการณ์ภายนอก

เข้ากันได้กับเครือข่ายสายฟ้า

เช่นเดียวกับ ATLC และตัวเชื่อมต่อ Ark สามารถทำงานร่วมกับ Lightning Network ได้โดยแนบสัญญาล็อกเวลาแฮช (HTLC) และสัญญาล็อกเวลาจุด (PTLC) เข้ากับกลุ่มธุรกรรม HTLC ที่แนบมามีอยู่ภายใต้ UTXO ที่ใช้ร่วมกันอื่นที่เรียกว่าเอาต์พุต HTLC ซึ่งจะหมดอายุหลังจากสี่สัปดาห์เช่นกัน ทันทีที่ ASP ส่งต่อ HTLC ไปยังกลุ่มการทำธุรกรรม มันจะส่งต่อไปยังเครือข่าย Lightning ที่กว้างขึ้น ซึ่งหมายความว่า ASP เป็นผู้ให้บริการ Lightning ด้วย ผู้ใช้ Ark ยังสามารถรับการชำระเงินจาก Lightning Network โดยใช้ vTXO ที่ฝังมากับ HTLC

เนื่องจากใครก็ตามสามารถรัน ASP ได้ ผู้ใช้สามารถส่งใบแจ้งหนี้แบบเร่งด่วนผ่าน ASP ต่างๆ ได้ หลังจากแนบ HTLC (หรือ PTLC) กับกลุ่มธุรกรรมที่สร้างโดย ASP ต่างๆ แล้ว HTLC จึงสามารถส่งต่อไปยังคอลเลกชันสุดท้ายผ่านการชำระเงินแบบหลายฝ่าย (MPP) ได้

การยืนยันเป็นศูนย์ vTXO

Burak เชื่อว่าในอนาคต Ark สามารถใช้รหัสการดำเนินการจัดการข้อมูลสมมุติฐาน "opcode" (OP_XOR หรือ OP_CAT) เพื่อจำกัด nonce ในลายเซ็นของ ASP เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้จ่ายซ้ำซ้อน ในเวลานั้น หากการใช้จ่ายซ้ำซ้อนเกิดขึ้นในธุรกรรม CoinJoin ผู้ใช้สามารถปลอมแปลงลายเซ็น ASP เพื่ออ้างสิทธิ์ vTXO ที่แลกไปก่อนหน้านี้

3. สรุป

3. สรุป

เดิมทีผู้ก่อตั้ง Ark protocol นั้นเป็นนักวิจารณ์ที่แข็งแกร่งของ Lightning Network การวิจารณ์ของเขาเกี่ยวกับสภาพคล่องขาเข้าของ Lightning Network, การรับสัญญาณแบบอะซิงโครนัส, รอยเท้าบนเครือข่าย, ความเป็นส่วนตัวของผู้รับและการโต้ตอบเป็นต้นกำเนิดของ Ark Burak เองยอมรับว่าข้อโต้แย้งก่อนหน้านี้ของเขาสามารถแก้ไขได้ในระยะยาว แต่เขาไม่สามารถหา "สูตรอาหารที่ดี" สำหรับสภาพคล่องขาเข้าได้ ได้รับแรงผลักดันจากแนวคิดนี้ Ark ถือกำเนิดขึ้น นวัตกรรมของมันจะช่วยลดเกณฑ์สำหรับผู้ใช้ในการใช้การชำระเงินเลเยอร์ 2 อย่างมาก และเลียนแบบ Bitcoin ดั้งเดิมหลายอย่าง เช่น CoinJoin การทำให้ไม่เห็น การชำระเงิน เมื่อเปรียบเทียบกับ Lightning Network แล้ว โปรโตคอล Ark ไม่เพียงแต่นำเสนอวิธีแก้ปัญหาสภาพคล่องโดยธรรมชาติของมันเท่านั้น แต่ยังเข้ากันได้กับ Lightning Network อีกด้วย อย่างน้อยมันก็เป็นโปรโตคอลที่สามารถเสริมกันได้อยู่แล้ว