ผู้เขียนบท: เอคโค่, อินฟินิทัส

ผู้กำกับ: หง ซูหนิง

ด้วยการจัดตั้ง Satoshi Lab อย่างเป็นทางการซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก Web3 Labs และ Waterdrip Capital ในฮ่องกง การอภิปรายเกี่ยวกับระบบนิเวศ Bitcoin จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นทั่วทั้งตลาดการเข้ารหัสทั้งหมด การใช้โซลูชันการตรวจสอบฝั่งไคลเอ็นต์เพื่อสร้างสัญญาอัจฉริยะบนสคริปต์ Bitcoin ในขณะที่เข้ากันได้กับเครือข่าย Lightning ที่ปรับขนาดได้ไม่จำกัดสำหรับธุรกรรมของช่องทาง อาจกลายเป็นบล็อกสามเหลี่ยมที่รับประกัน ความปลอดภัย การกระจายอำนาจ และความสามารถในการปรับขนาด ไปพร้อมๆ กัน แอปพลิเคชันขนาดใหญ่ของเครือข่าย โซลูชั่น

บทความนี้จะให้คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่นิยมเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานบางประการของระบบนิเวศ Bitcoin ตั้งแต่ Blockchain Impossible Triangle ที่ขัดขวางการใช้งานในวงกว้าง ไปจนถึง Lightning Network ของ Bitcoin ที่เอาชนะ Impossible Triangle ไปจนถึงโซลูชันปัจจุบันสำหรับสคริปต์ Bitcoin และหลักการโมเดล UTXO

อะไรเป็นอุปสรรคต่อการใช้งานบล็อคเชนในวงกว้าง?

Vitalik Buterin ผู้ก่อตั้ง Ethereum และ Chang Chai ผู้ก่อตั้ง Babbitt ทั้งคู่เสนอว่า เครือข่ายบล็อกเชนไม่สามารถบรรลุความปลอดภัย การกระจายอำนาจ และความสามารถในการปรับขนาดได้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็น สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ของบล็อกเชน ปัญหาของ สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ ได้ขัดขวางการประยุกต์ใช้บล็อกเชนในวงกว้างมาเป็นเวลานาน

บนพื้นฐานของการรับประกันความปลอดภัย Ethereum ได้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาการกระจายอำนาจในช่วงสิบปีที่ผ่านมา และยังคงสร้างสรรค์นวัตกรรมที่ชั้นโครงสร้างพื้นฐานของห่วงโซ่สาธารณะที่ซ่อนอยู่เพื่อขยายความสามารถในการปรับขนาดของห่วงโซ่สาธารณะ Ethereum เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ Ethereum ยังได้ทำซ้ำกับอัลกอริธึมทางอากาศ การแบ่งส่วน การโรลอัพ และเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่หลากหลายในช่วงสิบปีที่ผ่านมา

แต่เกี่ยวกับปัญหาความสามารถในการขยายขนาด เมื่อพิจารณาจาก Ethereum และความพยายามในเลเยอร์ 2 ดูเหมือนว่าตราบใดที่โซลูชันยังจำกัดอยู่ที่บล็อกเชน ก็จะมีขีดจำกัดสูงสุดด้านประสิทธิภาพแม้แต่บล็อกเชนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่เราเห็นอยู่ในปัจจุบันก็ยังยากที่จะทะลุขีดจำกัดสูงสุดของ TPS (ธุรกรรมต่อวินาที) ยังห่างไกลจากข้อกำหนดสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ TPS หลายล้านรายการและเป้าหมายในการบรรลุ TPS หลายร้อยล้านในระดับอุตสาหกรรมทั่วโลกมีช่องว่างขนาดใหญ่ สำหรับเครือข่ายสาธารณะกระแสหลัก ไม่ว่าจะเป็น Ethereum หรือ Bitcoin ต่างก็เผชิญกับปัญหาคอขวด - จะแก้ไขความสามารถในการขยายขนาดได้อย่างไร

Lightning Network ทำงานอย่างไร?

Lightning Network ใช้วิธีการคำนวณนอกเครือข่าย ซึ่งก็คือ ช่องทางการชำระเงิน เพื่อแก้ไขปัญหาความสามารถในการปรับขนาดของ สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ ได้อย่างสมบูรณ์——ตราบใดที่คุณสร้างช่องทางเพียงพอ คุณสามารถดำเนินธุรกรรมพร้อมกันได้มากเท่าที่คุณต้องการ

หลักการเครือข่ายสายฟ้า

• เอาระบบธนาคารมาเปรียบเทียบ ถ้าคนสองคน A และ B เปิดบัญชีและโอนเงิน เมื่อคนสองคนอยู่ในธนาคารเดียวกัน การหักบัญชีจะเกิดขึ้นภายในธนาคารเดียวกัน เมื่อ A และ B ไม่ได้อยู่ในธนาคารเดียวกัน พวกเขาจำเป็นต้องดำเนินการชำระเงินระหว่างธนาคารผ่านธนาคารกลาง

• Lightning Network เลียนแบบวิธีที่ธนาคารเคลียร์:ผู้ใช้ A และ B เปิดช่องทางสายฟ้าระหว่างพวกเขาผ่านเครือข่าย Lightning เมื่อช่องถูกเปิด A และ B จะใช้ช่องสัญญาณเพื่อชำระโดยตรงบน Lightning Network โดยไม่ต้องชำระบน Bitcoin blockchain เฉพาะเมื่อช่องถูกปิดเท่านั้น A และ B จะต้องข้าม Lightning Network และชำระเงินบน Bitcoin blockchain

กระบวนการทำงานของช่องสัญญาณสายฟ้า

1. ชำระทุนสำรอง: คล้ายคลึงกับสถานการณ์ดั้งเดิมที่คุณต้องชำระทุนสำรองล่วงหน้าเพื่อเปิดบัญชีธนาคาร คุณยังต้องจ่ายสำรอง Bitcoin เพื่อเปิดช่องทาง Lightning Network

2. การบัญชีธุรกรรมนอกเครือข่าย: แต่ละธุรกรรมจะถูกบันทึกทีละรายการผ่าน Lightning Network และจะต้องลงนามข้อตกลงการลงโทษสำหรับการบัญชีแต่ละรายการ

3. บันทึกการชำระเงินแบบออนไลน์: หลังจากปิดช่อง lightning channel ข้อมูลธุรกรรมในอดีตจะถูกบรรจุและชำระในคราวเดียว และสุดท้ายจะถูกส่งไปยัง Bitcoin blockchain

Lightning Network หลีกเลี่ยงการฉ้อโกงออนไลน์ได้อย่างไร

หากในระหว่างการทำธุรกรรมผ่านช่องทาง A มีพฤติกรรมฉ้อโกง - ช่องทางจะถูกปิดก่อนเวลาเพื่อชำระ Bitcoins จากนั้นเมื่อปิดช่องแล้ว ธุรกรรมที่ฉ้อโกงจะถูกสร้างขึ้นในห่วงโซ่ Bitcoin ทันที ขึ้นอยู่กับความเปิดกว้างของห่วงโซ่ Bitcoin B สามารถสังเกตได้ทันเวลาและลงโทษ A ด้วยการลงนามข้อตกลงการลงโทษล่วงหน้า บทลงโทษคือการยึดเงินสำรองของ A ทั้งหมด

ปัญหาคอขวดของแอปพลิเคชั่นขนาดใหญ่ของ Lightning Network

ตามทฤษฎีแล้ว Lightning Network ประสบความสำเร็จในการขยายขนาดได้ไม่จำกัด และเอาชนะสามเหลี่ยมบล็อกเชนที่เป็นไปไม่ได้ แต่ปัญหาที่สำคัญที่สุดที่เป็นอุปสรรคต่อการใช้งาน Lightning Network ในวงกว้างก็คือ Lightning Network ใช้สคริปต์เดียวกันกับ Bitcoin ในขณะที่ไม่มีสัญญาอัจฉริยะในห่วงโซ่ Bitcoin มีเพียงสคริปต์ธรรมดา ๆ เท่านั้น ซึ่งไม่สามารถพกพาแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนได้ นั่นคือห่วงโซ่ Bitcoin ทัวริงไม่สมบูรณ์ ทัวริงสมบูรณ์ หมายความว่าในทางทฤษฎีสามารถแก้ไขปัญหาการคำนวณใด ๆ ได้ การใช้ภาษาสคริปต์ทัวริงที่สมบูรณ์สามารถเข้ากันได้กับภาษาการเขียนโปรแกรมอื่นในทางตรรกะ และในทางทฤษฎีสามารถตระหนักถึงตรรกะที่ภาษาอื่นสามารถรับรู้ได้ และจำลองตรรกะทางธุรกิจจริงในระดับสูงสุด ไม่มีสัญญาอัจฉริยะบนบล็อคเชน Bitcoin ไม่ต้องพูดถึงการสร้างแอปพลิเคชันตามสัญญาอัจฉริยะ ดังนั้นปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่ Lightning Network ต้องเอาชนะคือ วิธีการใช้สัญญาอัจฉริยะกับ Bitcoin

โซลูชั่นที่มีอยู่เพื่อปรับปรุง พลัง ของ Bitcoin blockchain

1. โซ่ข้าง

• Side chain หมายถึงการสร้าง chain ที่มีฟังก์ชันสัญญาอัจฉริยะ คัดลอกและเชื่อมโยงไปยัง chain หลัก Bitcoin ในทั้งสองทิศทาง เพื่อให้สินทรัพย์ Bitcoin สามารถโยกย้ายระหว่าง chain หลักและ chain ด้านข้างได้อย่างราบรื่น ดังนั้นจึงทำให้เกิดสัญญาอัจฉริยะแต่ในปัจจุบันยังไม่มีเทคโนโลยีหมุดสองทางที่มีการกระจายอำนาจเพียงพอห่วงโซ่ด้านข้างต้องการผู้ให้บริการแบบรวมศูนย์บุคคลที่สามสำหรับการจำลองแบบและการโยกย้ายสินทรัพย์ของห่วงโซ่หลัก ในปัจจุบัน มีเพียงโซลูชันแบบรวมศูนย์เท่านั้น ตัวอย่างเช่น WBTC คือโทเค็น ERC-20 ที่ออกโดย BitGo บนเครือข่าย Ethereum และยึดกับ BTC 1:1 เป็นสินทรัพย์อนุพันธ์ โซลูชัน side chain ไม่เคยได้รับการสนับสนุนจากชุมชนนักพัฒนา Bitcoin Core เนื่องจากปัญหาการรวมศูนย์ของการออกโดยบุคคลที่สาม

2. เหรียญสี

• ในปี 2012 Meni Rosenfeld ประธานสมาคม Bitcoin ได้ตีพิมพ์รายงาน ภาพรวมของเหรียญสี ซึ่งแนะนำกลไกในการใช้ประโยชน์จาก ความสามารถในการเข้ากันได้ ของ Bitcoin โดยการ ระบายสี เหรียญบางเหรียญเพื่อแยกแยะโทเค็นเฉพาะจากโทเค็นอื่น ๆ สร้างแอพพลิเคชั่นที่เหมาะกับเหรียญเหล่านี้ วิธีการเฉพาะคือการใช้คำสั่ง OP_RETURN ในสคริปต์ Bitcoin เพิ่มอักขระใด ๆ ลงท้าย 80 ไบต์ ออกแบบสตริงตามรูปแบบที่ระบุใน 80 ไบต์ ทำเครื่องหมาย เหรียญสี โดยการระบุความหมายของ สตริงและทำการอัพเดต สัญญาอัจฉริยะที่ซับซ้อน แต่พื้นที่ 80 ไบต์นั้นเล็กเกินไปที่จะใช้ฟังก์ชันที่ซับซ้อนได้

• โปรแกรม Colored Coin ที่ตามมายังได้แนะนำเทคโนโลยีใหม่อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการแกะสลัก Ordinals ใช้พื้นที่ Segregated Witness 3 M ในบล็อก Bitcoin เพื่อแทรกรูปภาพขนาดเล็กลงไปเพื่อออก NFT ตัวอย่างเช่น BRC-20 ใช้สตริงรหัสเพื่อแสดงเนื้อหาที่สมบูรณ์กว่า 80 ไบต์ แต่เหรียญสีเหล่านี้จะทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงเพิ่มเติม - ครอบครองพื้นที่ Segregated Witness พื้นที่เดิมที่ใช้ในการจัดเก็บลายเซ็นธุรกรรมการโอน Bitcoin จะเบียดเสียดพื้นที่ Segregated Witnessสิ่งนี้นำไปสู่การลดจำนวนธุรกรรมที่สามารถดำเนินการกับ Bitcoin ส่งผลให้ประสิทธิภาพของ Bitcoin ลดลงโครงการเหรียญสียังถูกต่อต้านอย่างรุนแรงจากนักพัฒนาหลักของ Bitcoin เนื่องจากเหรียญสีทำให้ Bitcoin ดั้งเดิมเสียหายนอกจากนี้ แบบฟอร์มที่ระบุปลอมยังคงต้องการบุคคลที่สามจากส่วนกลางสำหรับการแยกวิเคราะห์เซิร์ฟเวอร์

3. การตรวจสอบลูกค้า

ในปี 2559 Peter Todd ผู้พัฒนาหลักของ Bitcoin ได้ตีพิมพ์บทความที่เสนอกระบวนทัศน์การตรวจสอบฝั่งไคลเอ็นต์ด้วยการจำลองวิธีการลงนามสัญญาแบบดั้งเดิม ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีเพียงทั้งสองฝ่ายเท่านั้นที่ทราบหลักความเป็นส่วนตัวของเนื้อหาสัญญาไม่จำเป็นต้องมีส่วนร่วมจากบุคคลที่สามและมีการกระจายอำนาจโดยสมบูรณ์ ในเวลาเดียวกัน เมื่อดำเนินธุรกรรม ผู้ริเริ่มธุรกรรมจะให้ข้อมูลประวัติธุรกรรมที่สมบูรณ์ที่จำเป็น และอีกฝ่ายจะตรวจสอบด้วยตนเองเพื่อป้องกันปัญหาการฉ้อโกง ไม่มีปัญหาการรวมศูนย์ และการตรวจสอบแบบออฟไลน์ไม่ได้ถูกจำกัดด้วยประสิทธิภาพ ดังนั้นในปัจจุบันคนส่วนใหญ่จึงถือว่าเป็นโซลูชันที่ เหมาะสมที่สุด ในการแก้ไขข้อบกพร่องของทัวริงที่สมบูรณ์ของบล็อกเชน Bitcoin

การลงนามสัญญาแบบดั้งเดิมกับการลงนามสัญญาอัจฉริยะของ blockchain

• การลงนามสัญญาแบบดั้งเดิม: มีการทำธุรกรรมระหว่าง A และ B มีการลงนามสัญญาก่อนทั้งสองฝ่ายยืนยันเนื้อหาของสัญญาแล้วจึงลงนาม สัญญาไม่สามารถแก้ไขได้เมื่อลงนาม ธุรกรรมใดๆ ในกระบวนการดำเนินการตามสัญญาในอนาคตเป็นธุรกรรมระหว่าง A และ B และไม่ต้องการการแทรกแซงจากบุคคลที่สาม

• การลงนามสัญญาอัจฉริยะบล็อคเชน: กระบวนการธุรกรรมจะถูกประกาศไปยังเครือข่ายทั้งหมด และนักขุดทุกคนจะดำเนินการและตรวจสอบ ไม่มีความเป็นส่วนตัวในกระบวนการดำเนินการทั้งหมด และเนื่องจากจำเป็นต้องเผยแพร่ไปยังเครือข่ายทั้งหมดเพื่อให้ได้ฉันทามติ ประสิทธิภาพจึงมีจำกัด

การตรวจสอบฝั่งไคลเอ็นต์กันน้ำได้หรือไม่?

เมื่อเห็นสิ่งนี้ ดูเหมือนบางคนจะมีข้อสงสัย Bitcoin blockchain แบบกระจายอำนาจนั้นแก้ปัญหาด้านความปลอดภัยในธุรกิจแบบดั้งเดิมได้ แต่ด้วยการแนะนำการตรวจสอบลูกค้า วิธีแก้ปัญหาจะกลับคืนสู่นอกเครือข่าย แม้ว่าจะแก้ไขปัญหาการฉ้อโกงได้แล้วก็ตาม เพื่อป้องกันปัญหาการใช้จ่ายซ้ำซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ?

ขอแนะนำ “ซีลแบบใช้แล้วทิ้ง”

เนื่องจากการยืนยันฝั่งไคลเอ็นต์ไม่มีกลไกการป้องกันการใช้จ่ายซ้ำซ้อน เราจึงต้องแนะนำความช่วยเหลือจากบุคคลที่สามเพื่อแก้ไขปัญหานี้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราได้ผูกมัดทุกสถานะของทุกสัญญาที่ต้องได้รับการตรวจสอบในการตรวจสอบความถูกต้องของลูกค้ากับผลลัพธ์ธุรกรรมที่ไม่ได้ใช้ (UTXO) ของ Bitcoin ที่เฉพาะเจาะจง เนื่องจาก UTXO มีอยู่สองรูปแบบเท่านั้น"ใช้แล้ว และ ยังไม่ได้ใช้ เมื่อคุณต้องการเปลี่ยนสถานะของสัญญาการตรวจสอบ คุณต้องใช้ UTXO ที่ถูกผูกไว้ (จำนวนเท่าใดก็ได้ที่ยอมรับได้) เพื่อให้ธุรกรรมที่ใช้ไปนั้นได้รับการยืนยันจากบล็อคเชน นอกจากนี้ Bitcoin ที่ใช้ไป การทำธุรกรรมจะต้องแสดงหลักฐานเนื้อหาของการเปลี่ยนแปลงสถานะ (คล้ายกับค่าแฮช) พูดง่ายๆ ก็คือ UTXO ที่ถูกผูกไว้ถือได้ว่าเป็นขี้ผึ้งปิดผนึกของ ซองจดหมาย สถานะนี้ - หากคุณต้องการ เปิดซองจดหมายคุณต้องเปิดมัน ขี้ผึ้งปิดผนึก

หมายเหตุเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมเดล UTXO

แตกต่างจากรูปแบบบัญชีของ Ethereumเอาท์พุตธุรกรรมที่ยังไม่ได้ใช้ (UTXO)คือผลรวมของสกุลเงินดิจิตอลที่ส่งจากที่อยู่หนึ่งไปยังอีกที่อยู่หนึ่ง แต่ผู้รับยังไม่ได้แลก เพื่อให้สามารถส่งเงินไปยังบุคคลอื่นในการทำธุรกรรมครั้งต่อไป

• ตัวอย่างเช่น หาก Alice ส่ง 1 Bitcoin ให้กับ Bob ตราบใดที่ Bob ไม่ได้ใช้ BTC ที่ได้รับจาก Alice เขาก็เป็นเจ้าของ UTXO เมื่อ Bob ใช้จ่าย 1 BTC วงจรชีวิตของ UTXO จะสิ้นสุดลง

• สมมติว่ากระเป๋าเงินของ Bob เข้าร่วมในธุรกรรมเดียวที่ Bob ได้รับ 1 BTC จาก Alice ผู้ตรวจสอบธุรกรรมจะรู้ว่ายอดคงเหลือ UTXO ของ Bob คือ 1 BTC หาก Bob ส่ง 1 BTC ไปให้ Carol UTXO ของเขาจะกลายเป็น 0 BTC ทันที หาก Bob พยายามทำธุรกรรมขาออกครั้งที่สองดอกไม้คู่เหรียญของเขา ผู้ตรวจสอบจะพบว่ายอดคงเหลือ UTXO ของเขาไม่เพียงพอที่จะใช้เป็นอินพุตสำหรับธุรกรรมครั้งที่สอง และผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์จะไม่การแพร่กระจายหรือยืนยันธุรกรรมการใช้จ่ายซ้ำซ้อนของเขา

การเติบโตแบบก้าวกระโดดครั้งต่อไป: ระบบนิเวศของ Bitcoin จะระเบิด

ในช่วงวิวัฒนาการของ Bitcoin การออกแบบการตรวจสอบฝั่งไคลเอ็นต์ได้หลีกเลี่ยงปัญหาการรวมศูนย์ของโซลูชันห่วงโซ่ด้านข้างและเหรียญสีอย่างชาญฉลาด และแนะนำกลไกการปิดผนึกแบบครั้งเดียวเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยเพิ่มเติม ในขณะนี้ ระบบนิเวศของ Bitcoin กำลังก่อให้เกิดชุดโปรโตคอลใหม่ ๆ ในหมู่พวกเขา โปรโตคอล RGB ไม่เพียงแต่เป็นไปตามแนวคิดข้างต้นเท่านั้น แต่ยังเสนอให้เข้ากันได้กับ Lightning Network ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับความสามารถในการขยายขนาดที่ไม่จำกัด แม้ว่าความเข้ากันได้ของโปรโตคอล RGB และ Lightning Network จะยังไม่สมบูรณ์แบบ แต่เราเต็มไปด้วยความมั่นใจในอนาคต และเชื่อว่าโครงสร้างพื้นฐานที่ช่วยให้โปรโตคอลได้รับการปรับให้เหมาะสมต่อไป จะทะลุผ่านข้อจำกัดที่มีมายาวนานของ สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ ของบล็อคเชน

เรามีเหตุผลมากกว่านี้ที่จะคาดหวังว่าการเติบโตแบบก้าวกระโดดของบล็อคเชนในรอบถัดไปจะมาจากการนำบล็อคเชนมาใช้ในวงกว้าง ซึ่งขับเคลื่อนโดยการระเบิดของระบบนิเวศ Bitcoin เราเชื่อว่า Bitcoin จะเจาะทะลุแหล่งเก็บมูลค่าดั้งเดิมและเน้นย้ำถึงคุณลักษณะของสกุลเงิน ในขณะเดียวกันก็จะยังคงนำแอปพลิเคชันเพิ่มเติมเข้าสู่ระบบนิเวศของ Bitcoin ผ่านโซลูชั่นที่หลากหลาย ส่งเสริมความสามารถในการปรับขนาดของระบบนิเวศและการพัฒนาที่ยั่งยืน สู่โลก blockchain นำความเป็นไปได้ที่ไม่มีที่สิ้นสุด