Cơ sở hạ tầng đang trên đà phát triển, một cách giải thích toàn cảnh về cảnh quan sinh thái Bitcoin L2
Bài viết gốc được viết bởi Calibre
Biên soạn gốc: Deep Chao TechFlow
Trong lĩnh vực công nghệ tài chính phức tạp, Bitcoin đóng vai trò là loại tiền kỹ thuật số tiên tiến cho phép giao dịch ngang hàng trực tiếp bằng cách bỏ qua các trung gian tài chính truyền thống. Tuy nhiên, khi phát triển, Bitcoin cũng phải đối mặt với một loạt thách thức cố hữu, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến khả năng mở rộng và thông lượng giao dịch, vốn là những trở ngại lớn trên con đường áp dụng rộng rãi hơn.
Những thách thức này không chỉ xảy ra với Bitcoin, mặc dù Ethereum được thiết kế để linh hoạt hơn về khả năng phát triển ứng dụng nhưng nó cũng có những vấn đề tương tự. Để giải quyết những vấn đề này, nhiều giải pháp đã được đề xuất như sidechains, Layer 2 hay mạng kênh thanh toán. Trong Ethereum, hệ sinh thái Lớp 2 đang nhanh chóng mở rộng, với nhiều giải pháp khác nhau đang nổi lên như cuộn EVM, chuỗi bên chuyển sang cuộn và các dự án theo đuổi các mức độ phân cấp và bảo mật khác nhau. Các vấn đề bảo mật với các giải pháp Lớp 2, cụ thể là bảo vệ tài sản và khả năng đọc và thích ứng của các hệ thống này với những thay đổi trong chuỗi khối Ethereum, nêu bật một sự đánh đổi quan trọng: bảo mật cao hơn thường phải trả giá bằng khả năng mở rộng và hiệu quả chi phí đối với giá cả .
Mặc dù Bitcoin đã đạt được tiến bộ ấn tượng trong việc cải thiện chức năng của mình nhưng nó vẫn phải đối mặt với một số thách thức đáng kể khi phát triển các giải pháp Lớp 2 tương tự như Ethereum. Những hạn chế về thiết kế của Bitcoin đặc biệt rõ ràng trong việc đảm bảo an toàn cho việc rút tiền trong các giải pháp Lớp 2. Ngôn ngữ kịch bản của nó có chức năng hạn chế và thiếu tính hoàn chỉnh của Turing, hạn chế khả năng thực hiện các phép tính phức tạp và hỗ trợ các chức năng nâng cao. Lựa chọn thiết kế này ưu tiên tính bảo mật và hiệu quả của Bitcoin nhưng hạn chế khả năng lập trình của nó so với các nền tảng blockchain linh hoạt hơn như Ethereum. Và tính xác suất cuối cùng cũng có thể làm suy yếu độ tin cậy và tốc độ cần thiết cho các giải pháp Lớp 2, có thể dẫn đến các vấn đề như tổ chức lại chuỗi, ảnh hưởng đến tính lâu dài của giao dịch. Mặc dù các nguyên tắc thiết kế của Bitcoin khiến nó trở nên đáng tin cậy và an toàn nhưng những yếu tố này khiến hệ thống Lớp 2 khó có thể thích ứng nhanh chóng với những thay đổi mới.
Segregated Witness (SegWit) và Taproot có tính chất biến đổi đối với Bitcoin. SegWit tối ưu hóa cơ sở hạ tầng của Bitcoin bằng cách tách dữ liệu chữ ký, tăng tốc độ giao dịch và hỗ trợ xử lý thanh toán nhanh chóng của Lightning Network. Tiếp theo, Taproot đã giới thiệu các cải tiến về hiệu quả và quyền riêng tư bằng cách nén dữ liệu giao dịch và che giấu độ phức tạp của giao dịch. Cùng nhau, SegWit và Taproot đã khơi dậy một làn sóng đổi mới Lớp 2 mới, trở thành nền tảng cho các thiết kế Lớp 2 trong tương lai và mở rộng đáng kể khả năng của Bitcoin như một loại tiền kỹ thuật số.
Tìm hiểu các giải pháp lớp 2 của Bitcoin
Bộ ba bất khả thi lớp 2 của Bitcoin
Trong các giải pháp lớp 2 ngày càng mở rộng của Bitcoin, chúng tôi thấy nhiều hệ thống khác nhau xuất hiện nhằm cải thiện khả năng mở rộng và tăng cường áp dụng. Những giải pháp này đưa ra những cách độc đáo để khắc phục những hạn chế vốn có của Bitcoin. Trevor Owens đã đề xuất một phương pháp phân loại để phân loại các giải pháp này dựa trên cách chúng giải quyết bộ ba bất khả thi Bitcoin Lớp 2, chia chúng thành các mạng ngoài chuỗi, chuỗi bên phi tập trung và chuỗi bên liên kết, với mỗi giải pháp đều có cách tiếp cận và đánh đổi riêng:
Mạng ngoài chuỗi : Ưu tiên khả năng mở rộng và quyền riêng tư, nhưng có thể mang lại thách thức cho trải nghiệm người dùng. Ví dụ: Lightning & RGB .
Chuỗi bên phi tập trung : Giới thiệu các token và cơ chế đồng thuận mới, mở rộng chức năng nhưng có thể làm phức tạp trải nghiệm người dùng và làm tăng mối lo ngại về việc tập trung hóa. Ví dụ: Ngăn xếp , Babylon , Interlay , v.v.
Chuỗi bên liên kết : Hợp lý hóa các hoạt động thông qua một tập đoàn đáng tin cậy, mang lại hiệu quả nhưng có thể gây tổn hại đến tính phân cấp cơ bản của Bitcoin. Ví dụ: Chất lỏng , Rootstock , Botanix .
Bộ ba bất khả thi này cung cấp một cách hữu ích để phân loại các giải pháp Lớp 2 của Bitcoin, nhưng có thể không nắm bắt được đầy đủ tất cả các chi tiết phức tạp trong thiết kế của nó. Hơn nữa, nó chỉ ra sự đánh đổi của các giải pháp hiện tại chứ không phải là những trở ngại không thể giải quyết được, chỉ ra rằng các yếu tố của bộ ba bất khả thi này là một phần trong quá trình ra quyết định của nhà phát triển.
Ví dụ: các sidechain phi tập trung phát hành mã thông báo mới để tăng cường bảo mật và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tham gia mạng có thể khiến tương tác của người dùng trở nên phức tạp hơn và có thể không được những người theo chủ nghĩa thuần túy Bitcoin ưa chuộng. Mặt khác, các sidechain liên kết chọn bỏ qua các đồng tiền mới, giúp trải nghiệm người dùng mượt mà hơn và giảm phản ứng dữ dội trong cộng đồng Bitcoin. Một tùy chọn khác là sử dụng trạng thái VM/toàn cầu đầy đủ, cho phép triển khai chức năng phức tạp, bao gồm cả việc tạo mã thông báo mới trên nền tảng hợp đồng thông minh. Tuy nhiên, cách tiếp cận này làm cho hệ thống phức tạp hơn, thường làm tăng nguy cơ bị tấn công.
Phân loại kỹ thuật
Nhìn vào một góc độ công nghệ khác, chúng tôi phân loại các giải pháp Lớp 2 cho Bitcoin dựa trên các đặc tính kỹ thuật chính của chúng. Phân loại đa dạng này kiểm tra các chi tiết và cấu trúc kỹ thuật khác nhau, cung cấp sự hiểu biết sâu sắc về cách mỗi giải pháp góp phần nâng cao khả năng mở rộng, bảo mật và chức năng của Bitcoin. Mỗi cách tiếp cận có một mục đích riêng không xung đột hoặc tạo ra bộ ba bất khả thi. Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng về tính bảo mật và khả năng mở rộng. Vì vậy, một số hệ thống có thể kết hợp các phương pháp này. Chúng tôi sẽ thảo luận chi tiết về điều này trong phần tiếp theo của bài viết. Hãy cùng khám phá các danh mục này:
Sidechains sử dụng giao thức neo hai chiều . Các sidechain này, giống như Lớp 2, kết nối với Bitcoin thông qua một phương pháp gọi là chốt hai chiều. Thiết lập này cho phép Bitcoin được chuyển giữa chuỗi chính và chuỗi bên, cho phép thử nghiệm và triển khai các tính năng không được chuỗi chính hỗ trợ trực tiếp. Cách tiếp cận này làm tăng khả năng của Bitcoin trong việc xử lý nhiều giao dịch hơn và các loại ứng dụng khác nhau bằng cách hỗ trợ nhiều mục đích sử dụng hơn. Cơ chế chốt hai chiều đóng vai trò chính trong việc chuyển giá trị BTC sang sidechain. Trên các sidechain này, các nhà phát triển đã thiết lập nhiều môi trường khác nhau; một số chọn sử dụng hệ sinh thái tương thích với EVM, trong khi những người khác chọn tạo môi trường VM với các hợp đồng thông minh của riêng mình. Ví dụ: Stacks , Rootstock , Liquid , Botanix , v.v.
Các bản cuộn blockchain . Cách tiếp cận này sử dụng Bitcoin như một lớp để lưu trữ dữ liệu, mang lại nguồn cảm hứng cho công nghệ tổng hợp. Trong thiết lập này, mỗi UTXO hoạt động giống như một khung vẽ nhỏ để có thể viết những thông tin phức tạp hơn. Hãy tưởng tượng rằng mỗi Bitcoin có thể lưu trữ bộ dữ liệu chi tiết của riêng mình, điều này không chỉ tăng thêm giá trị mà còn mở rộng các loại dữ liệu và tài sản mà Bitcoin có thể xử lý. Nó mở ra nhiều khả năng tương tác và đại diện kỹ thuật số, làm cho hệ sinh thái Bitcoin trở nên phong phú và đa dạng hơn. Ví dụ: mạng B 2 , BitVM
Mạng lưới kênh thanh toán. Các mạng này giống như các mạng tốc độ nhanh trong bối cảnh rộng lớn của Bitcoin. Chúng giúp tăng tốc số lượng lớn giao dịch trên các con đường phụ của Bitcoin, giảm tắc nghẽn và đảm bảo giao dịch vừa nhanh chóng vừa tiết kiệm chi phí. Ví dụ: Lightning & RGB .
Bằng cách chia nhỏ nó theo cách này, chúng ta có thể có được bức tranh rõ ràng hơn về cách mỗi công cụ có thể giúp cải thiện Bitcoin, làm cho nó có khả năng mở rộng, an toàn và linh hoạt hơn. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các công cụ này:
Giao thức neo hai chiều
Chốt hai chiều cho phép tài sản được chuyển giữa hai chuỗi khối độc lập (thường là chuỗi chính và chuỗi bên). Hệ thống này cho phép tài sản bị khóa trên một chuỗi và sau đó được mở khóa hoặc đúc trên một chuỗi khác, duy trì tỷ lệ chuyển đổi cố định giữa tài sản ban đầu và tài sản được cố định.
Hiểu quá trình neo đậu
Hãy tưởng tượng rằng bạn muốn chuyển tài sản trên chuỗi chính (chẳng hạn như Bitcoin) sang chuỗi bên. Quá trình neo đậu là điểm khởi đầu của bạn. Tại đây, tài sản của bạn được khóa an toàn trên chuỗi chính, tương tự như việc giữ chúng trong kho tiền để đảm bảo an toàn. Sau đó, một giao dịch được tạo trên chuỗi chính để củng cố khóa này. Sau khi chuỗi bên nhận ra giao dịch này, một lượng tài sản cố định tương đương sẽ được tạo ra. Quá trình này tương tự như việc nhận một chứng từ có giá trị tương đương ở đất nước khác, cho phép bạn sử dụng tài sản của mình trong một môi trường mới mà vẫn đảm bảo tài sản ban đầu của bạn vẫn còn nguyên vẹn và an toàn.
Quy trình neo có hướng dẫn
Quá trình neo ra bắt đầu khi bạn quyết định khôi phục tài sản của mình về chuỗi chính ban đầu. Quá trình hoàn trả này bao gồm việc “đốt” hoặc khóa các tài sản được cố định trên sidechain, nghĩa là những tài sản đó sẽ bị tạm dừng trên sidechain và không còn được lưu hành nữa. Sau đó, bạn cung cấp bằng chứng về hoạt động này cho chuỗi chính. Khi chuỗi chính xác minh yêu cầu của bạn, nó sẽ giải phóng một lượng tài sản ban đầu tương đương cho bạn. Cơ chế này đảm bảo tính toàn vẹn và cân bằng trong phân phối tài sản giữa hai blockchain, ngăn ngừa sự trùng lặp hoặc mất mát.
Triển khai hệ thống neo hai chiều
Hệ thống chốt hai chiều của RSK là một khung nâng cao được thiết kế để tích hợp liền mạch Bitcoin với chức năng hợp đồng thông minh thông qua nền tảng của RSK. Bằng cách sử dụng SPV để xác minh giao dịch hiệu quả, mô hình liên kết mạnh mẽ để phê duyệt giao dịch và tích hợp SegWit và Taproot, RSK không chỉ cải thiện hiệu quả giao dịch mà còn phù hợp chặt chẽ với mô hình bảo mật của Bitcoin. Ngoài ra, phương pháp khai thác hợp nhất giúp tăng tính bảo mật của hệ thống và khuyến khích nhiều người khai thác tham gia hơn.
Mô hình chung RSK Pegnatories (một nhóm chức năng được chọn) là những người bảo vệ cầu nối hoặc những người bảo vệ niềm tin trong mô hình liên kết này, đảm bảo rằng các giao thức được tuân thủ mỗi khi họ neo vào và ra. Hãy coi họ như một hội đồng gồm những người bảo vệ, mỗi người nắm giữ chìa khóa của một kho tiền chung. Vai trò của họ rất quan trọng - họ đảm bảo rằng mọi giao dịch xuyên cầu đều tuân theo tính toàn vẹn và đồng thuận, duy trì dòng tài sản kỹ thuật số an toàn và có trật tự thông qua kênh quan trọng này.
Segwit và Taproot . SegWit giảm quy mô giao dịch và tăng tốc độ xử lý bằng cách tách thông tin chữ ký khỏi dữ liệu giao dịch. Ngoài ra, việc kết hợp sơ đồ chữ ký Schnorr với MAST (Cây cú pháp trừu tượng Merkelized) và các cải tiến khác của Taproot có thể giúp các giao dịch hiệu quả và riêng tư hơn.
Khai thác hợp nhất RSK . Trong phương pháp khai thác hợp nhất của RSK, các thợ mỏ bảo mật đồng thời cả mạng Bitcoin và RSK mà không cần yêu cầu tính toán bổ sung, do đó tăng cường tính bảo mật của RSK. Cách tiếp cận này tận dụng cường độ khai thác Bitcoin để cung cấp phần thưởng bổ sung cho các thợ mỏ, thể hiện cách sử dụng sáng tạo cơ sở hạ tầng blockchain hiện có. Tuy nhiên, sự thành công của việc tích hợp này phụ thuộc vào việc căn chỉnh chính xác các nhãn trong khối Bitcoin với khối RSK, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thực thi chi tiết và chính xác để duy trì tính bảo mật và tính nhất quán của mạng được kết nối.
Botanix kết hợp sự đồng thuận bằng chứng cổ phần (PoS) dựa trên Bitcoin và kiến trúc đa chữ ký Spiderchain của mạng EVM phi tập trung để quản lý các hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing bên ngoài chuỗi chính. Với Bitcoin là lớp thanh toán chính, Botanix đảm bảo tính toàn vẹn của giao dịch thông qua ví đa chữ ký tiên tiến và xác minh mật mã ngoài chuỗi.
Spiderchain , là một mạng đa chữ ký phân tán chịu trách nhiệm bảo vệ an toàn cho tất cả Bitcoin thực tế trên Botanix.
Kiến trúc : Spiderchain bao gồm một tập hợp các nút phối hợp (người vận hành nút và nguồn thanh khoản cho toàn bộ chuỗi). Nó bao gồm một ví đa chữ ký tuần tự để quản lý việc lưu giữ tài sản trong mạng. Các giao dịch trong mỗi ví cần có sự chấp thuận từ nhiều nút phối hợp để đảm bảo không có điểm lỗi nào.
Hoạt động năng động. Đối với mỗi khối Bitcoin mới, một hàm ngẫu nhiên có thể kiểm chứng (VRF) dựa trên hàm băm khối Bitcoin được sử dụng để xác định “chu kỳ” sắp tới (được xác định trong hệ thống Botanix là khoảng thời gian giữa các khối Bitcoin) nút phối hợp tương ứng. Sau đó, tính công bằng và ngẫu nhiên trong việc lựa chọn các nút phối hợp được đảm bảo bằng cách băm khối băm với SHA 256 và sau đó áp dụng số học modulo với số lượng nút phối hợp hoạt động (N). Điều này đảm bảo phân phối công bằng và an toàn các nhiệm vụ vận hành, giảm thiểu rủi ro tập trung.
Hệ thống neo hai chiều. Ví đa chữ ký đóng một vai trò quan trọng ở đây, đòi hỏi sự đồng thuận giữa các nút phối hợp được chọn để thực hiện bất kỳ giao dịch nào.
Quá trình neo. Người dùng gửi Bitcoin đến ví đa chữ ký mới và ví được khóa an toàn. Hành động này tạo ra một lượng BTC tổng hợp tương đương trên chuỗi Botanix. Việc tạo ví này yêu cầu nhiều nút phối hợp, tất cả đều phải đồng ý và ký tên, đảm bảo rằng không ai có thể kiểm soát ví một cách độc lập.
Quá trình neo ra. Ngược lại, đối với các chốt, BTC tổng hợp sẽ bị phá hủy và Bitcoin tương ứng được giải phóng từ ví multisig trở lại địa chỉ Bitcoin của người dùng. Quá trình này được bảo vệ bởi cùng một giao thức đa chữ ký, yêu cầu nhiều nút phối hợp để phê duyệt giao dịch.
Đồng thuận PoS và triển khai EVM
đoàn kết . Trong hệ thống PoS của Botanix, các nút phối hợp đặt cọc Bitcoin của họ để tham gia vào mạng. Họ chịu trách nhiệm xác thực các giao dịch và tạo các khối mới trên chuỗi Botanix. Các nút phối hợp này được chọn dựa trên mức đặt cược của chúng và phương pháp ngẫu nhiên đã đề cập trước đó trong phần Spiderchain.
Triển khai EVM . EVM trên Botanix hỗ trợ tất cả các hoạt động tương thích với Ethereum, cho phép các nhà phát triển triển khai và thực hiện các hợp đồng thông minh phức tạp.
Nền tảng Stacks nhằm mục đích mở rộng cơ sở hạ tầng của Bitcoin và hỗ trợ các hợp đồng thông minh cũng như các ứng dụng phi tập trung (dApps) thông qua các cơ chế đổi mới như chốt hai chiều sBTC, Bằng chứng chuyển giao và hợp đồng thông minh rõ ràng.
Giao thức neo hai chiều sBTC:
Ví chữ ký ngưỡng : Ví này sử dụng sơ đồ chữ ký ngưỡng yêu cầu một nhóm người ký được xác định trước (Stackers) để cùng ký các giao dịch cố định. Các Stacker này được chọn bằng Chức năng ngẫu nhiên có thể xác minh (VRF) dựa trên số lượng STX mà chúng đã khóa và được luân phiên mỗi kỳ (thường là hai tuần), đảm bảo tư cách thành viên năng động và liên tục liên kết với trạng thái hiện tại của mạng. Điều này giúp tăng cường đáng kể tính bảo mật và mạnh mẽ của cơ chế neo đậu, ngăn ngừa sự thiếu trung thực và thông đồng tiềm ẩn đồng thời đảm bảo quá trình lựa chọn diễn ra công bằng và không thể đoán trước.
Bằng chứng chuyển giao (PoX) :
Trong PoX, thợ đào chuyển BTC sang mạng Stack để tham gia, thay vì đốt Bitcoin như trong Proof of Burn. Điều này không chỉ khuyến khích sự tham gia thông qua phần thưởng BTC mà còn liên kết trực tiếp sự ổn định hoạt động của Stacks với các thuộc tính bảo mật đã được xác minh của Bitcoin. Các giao dịch ngăn xếp được neo trong các khối Bitcoin và mỗi khối Stacks ghi lại một hàm băm trong giao dịch Bitcoin bằng cách sử dụng mã op_RETURN, cho phép nhúng tối đa 40 byte dữ liệu tùy ý. Cơ chế này đảm bảo rằng bất kỳ thay đổi nào đối với chuỗi khối Stacks đều yêu cầu những thay đổi tương ứng đối với chuỗi khối Bitcoin, từ đó được hưởng lợi từ tính bảo mật của Bitcoin mà không cần thay đổi giao thức của nó.
Trong trẻo . Clarity, ngôn ngữ lập trình hợp đồng thông minh được sử dụng bởi chuỗi khối Stacks, cung cấp cho các nhà phát triển khả năng dự đoán và bảo mật bằng cách thực thi các quy tắc nghiêm ngặt để đảm bảo mọi hoạt động được thực hiện như đã xác định và tránh các kết quả không mong muốn. Nó cung cấp khả năng quyết định, trong đó kết quả của từng chức năng được biết trước khi thực hiện, ngăn ngừa những bất ngờ và nâng cao độ tin cậy của hợp đồng. Ngoài ra, Clarity tương tác trực tiếp với các giao dịch Bitcoin, cho phép phát triển các ứng dụng phức tạp và tận dụng các tính năng bảo mật của Bitcoin. Nó cũng hỗ trợ các tính năng tương tự như giao diện trong các ngôn ngữ khác, giúp tái sử dụng mã và duy trì cơ sở mã sạch.
Liquid Network cung cấp một chuỗi bên liên kết cho giao thức Bitcoin giúp tăng cường đáng kể khả năng giao dịch và quản lý tài sản. Khái niệm cốt lõi của kiến trúc Liquid Network là liên kết mạnh mẽ, bao gồm một nhóm các chức năng đáng tin cậy chịu trách nhiệm xác thực và ký các khối.
Watchmen : Watchmen quản lý quá trình neo từ Liquid sang Bitcoin, đảm bảo rằng mọi giao dịch đều được ủy quyền và hợp lệ.
Quản lý khóa: Mô-đun bảo mật phần cứng của Watchmen bảo vệ các khóa cần thiết để ủy quyền giao dịch.
Xác minh giao dịch: Watchmen xác thực các giao dịch thông qua bằng chứng mật mã xác nhận việc tuân thủ các quy tắc đồng thuận của Liquid, sử dụng sơ đồ đa chữ ký để tăng cường bảo mật.
Cơ chế neo:
Neo : Bitcoin bị khóa trên chuỗi khối Bitcoin (bằng cách sử dụng địa chỉ đa chữ ký của Watchmen) và Bitcoin lỏng (L-BTC) tương ứng được phát hành trên Liquid sidechain thông qua các phương thức mã hóa để đảm bảo tính chính xác của việc chuyển tiền và bảo mật.
Neo : Quá trình này bao gồm việc đốt L-BTC trên sidechain Liquid và giải phóng Bitcoin tương ứng trên chuỗi khối Bitcoin. Cơ chế này được giám sát chặt chẽ bởi các cơ quan chức năng được chỉ định gọi là Watchmen để đảm bảo rằng chỉ những giao dịch được ủy quyền mới diễn ra.
Bằng chứng dự trữ (PoR) : Đây là một công cụ quan trọng được Blockstream phát triển để mang lại sự minh bạch và tin cậy trong việc nắm giữ tài sản mạng. PoR liên quan đến việc tạo một giao dịch Bitcoin được ký một phần để chứng minh quyền kiểm soát tiền. Mặc dù giao dịch này không thể được phát trên mạng Bitcoin nhưng nó chứng minh sự tồn tại và kiểm soát lượng dự trữ được yêu cầu. Nó cho phép các thực thể chứng minh việc nắm giữ quỹ của họ mà không cần chuyển tiền.
Babylon được thiết kế để tăng cường tính bảo mật của chuỗi PoS bằng cách cho phép chủ sở hữu Bitcoin đặt cược tài sản của họ, tích hợp Bitcoin vào hệ sinh thái PoS, tận dụng vốn hóa thị trường khổng lồ của Bitcoin mà không cần giao dịch trực tiếp hoặc thông tin về chức năng Hợp đồng chuỗi khối Bitcoin. Điều quan trọng là Babylon duy trì tính toàn vẹn và bảo mật của tài sản đặt cược bằng cách tránh di chuyển hoặc khóa Bitcoin thông qua các cầu nối dễ bị tổn thương hoặc ký quỹ của bên thứ ba.
Dấu thời gian Bitcoin : Babylon sử dụng cơ chế đánh dấu thời gian để nhúng dữ liệu chuỗi PoS trực tiếp vào chuỗi khối Bitcoin. Bằng cách gắn các hàm băm khối PoS và các sự kiện đặt cược quan trọng vào sổ cái bất biến của Bitcoin, Babylon cung cấp dấu thời gian lịch sử được đảm bảo bởi bằng chứng công việc mở rộng của Bitcoin. Việc sử dụng chuỗi khối Bitcoin để đánh dấu thời gian không chỉ tận dụng tính bảo mật mà còn cả mô hình ủy thác phi tập trung của nó. Cách tiếp cận này đảm bảo một lớp bảo mật bổ sung chống lại các cuộc tấn công tầm xa và tham nhũng nhà nước.
Xác nhận trách nhiệm giải trình : Babylon tận dụng Xác nhận trách nhiệm giải trình để quản lý các hợp đồng đặt cược trực tiếp trên chuỗi khối Bitcoin, cho phép hệ thống tiết lộ khóa riêng của người đặt cược trong trường hợp có hành vi sai trái (chẳng hạn như ký hai lần). Thiết kế sử dụng các hàm băm tắc kè hoa và cây Merkle để đảm bảo rằng các xác nhận của người đặt cược được gắn chặt với số cổ phần của họ, thực thi tính toàn vẹn của giao thức thông qua cơ chế giải trình bằng mật mã. Nếu một người đặt cược đi chệch hướng, chẳng hạn như ký một tuyên bố mâu thuẫn, khóa riêng của họ sẽ được tiết lộ một cách xác định, gây ra các hình phạt tự động.
Giao thức đặt cược : Một cải tiến quan trọng của Babylon là giao thức đặt cược, cho phép điều chỉnh nhanh chóng việc phân bổ đặt cược dựa trên điều kiện thị trường và nhu cầu bảo mật. Giao thức hỗ trợ hủy đặt cọc nhanh chóng, cho phép người đặt cược nhanh chóng di chuyển tài sản của họ mà không cần thời gian khóa lâu như chuỗi PoS. Ngoài ra, giao thức được xây dựng dưới dạng plug-in mô-đun tương thích với nhiều cơ chế đồng thuận PoS khác nhau. Cách tiếp cận mô-đun này cho phép Babylon cung cấp dịch vụ đặt cược cho nhiều chuỗi PoS mà không yêu cầu sửa đổi đáng kể đối với các giao thức hiện có.
Kênh thanh toán và mạng Lightning
Kênh thanh toán là các công cụ được thiết kế để thực hiện nhiều giao dịch giữa hai bên mà không cần thực hiện tất cả giao dịch trên blockchain cùng một lúc. Họ đơn giản hóa các giao dịch bằng cách:
Ban đầu : Một kênh được mở bằng một giao dịch trực tuyến duy nhất, tạo ra một ví đa chữ ký được chia sẻ bởi hai bên.
Quy trình giao dịch : Trong kênh, cả hai bên giao dịch riêng tư và điều chỉnh số dư tương ứng của mình thông qua chuyển khoản tức thì mà không cần phát sóng lên blockchain.
Đóng : Kênh được đóng thông qua một giao dịch trực tuyến khác, với việc thanh toán dựa trên số dư cuối cùng của giao dịch được hai bên thỏa thuận gần đây nhất.
Khám phá mạng Lightning
Dựa trên các kênh thanh toán, Lightning Network mở rộng các khái niệm này thành một mạng cho phép người dùng gửi thanh toán qua các chuỗi khối thông qua các đường dẫn được kết nối.
Định tuyến : Giống như sử dụng đường quay lại để tìm đường đi qua thành phố, mạng có thể tìm đường dẫn thanh toán ngay cả khi bạn không có kênh trực tiếp với người nhận cuối cùng.
Hiệu quả : Hệ thống kết nối này giúp giảm đáng kể phí giao dịch và thời gian xử lý, giúp Bitcoin phù hợp với các giao dịch hàng ngày.
Khóa thông minh (HTLC) : Mạng sử dụng các hợp đồng nâng cao được gọi là Hợp đồng khóa thời gian băm để đảm bảo thanh toán giữa các kênh khác nhau. Nó giống như việc đảm bảo lô hàng của bạn đi qua một số trạm kiểm soát và đến đích an toàn. Nó cũng làm giảm rủi ro vỡ nợ trung gian, làm cho mạng trở nên đáng tin cậy.
Giao thức bảo mật : Nếu có tranh chấp phát sinh, blockchain đóng vai trò là thẩm phán, xác minh số dư đã thỏa thuận mới nhất, đảm bảo tính công bằng và bảo mật.
Taproot và Segwit nâng cao tính riêng tư và hiệu quả của mạng Bitcoin, cụ thể là Lightning Network:
Taproot: Giống như một công cụ tổng hợp giao dịch Bitcoin – gộp nhiều chữ ký thành một. Điều này không chỉ giúp các giao dịch ngoài chuỗi trở nên gọn gàng hơn mà còn khiến chúng trở nên riêng tư hơn và rẻ hơn.
Segwit: Thay đổi cách lưu trữ dữ liệu trong các giao dịch Bitcoin để một khối có thể chứa nhiều giao dịch hơn. Đối với Lightning Network, điều này có nghĩa là việc mở và đóng các kênh rẻ hơn và mượt mà hơn, giảm phí hơn nữa và tăng thông lượng giao dịch.
Giải pháp Lớp 2 dựa trên dòng chữ
Dòng chữ đã khơi dậy một làn sóng đổi mới trong hệ sinh thái Lớp 2 của Bitcoin. Với việc ra mắt hai bản cập nhật đột phá (Segwit và Taproot), giao thức Ordinals đã được giới thiệu, cho phép mọi người thêm dữ liệu bổ sung vào UTXO trong tập lệnh Taproot, có kích thước tối đa 4 MB. Sự phát triển này khiến cộng đồng nhận ra rằng Bitcoin hiện có thể đóng vai trò là lớp sẵn có của dữ liệu. Từ góc độ bảo mật, dòng chữ cung cấp một góc nhìn mới. Dữ liệu, giống như các tạo phẩm kỹ thuật số, hiện được lưu trữ trực tiếp trên mạng Bitcoin, khiến chúng không thể thay đổi và bảo vệ chúng khỏi bị giả mạo hoặc mất mát do sự cố máy chủ bên ngoài. Điều này không chỉ tăng cường tính bảo mật của tài sản kỹ thuật số mà còn nhúng chúng trực tiếp vào các khối Bitcoin, đảm bảo tính lâu dài và độ tin cậy của chúng. Ngoài việc biến việc tổng hợp Bitcoin thành hiện thực, các dòng chữ còn cung cấp một cơ chế để đưa dữ liệu hoặc chức năng bổ sung vào các giao dịch. Điều này cho phép thực hiện các tương tác phức tạp hơn hoặc thay đổi trạng thái bên ngoài chuỗi chính, trong khi vẫn dựa vào mô hình bảo mật của chuỗi chính.
Triển khai giải pháp Lớp 2 dựa trên dòng chữ
BitVM được thiết kế bằng cách sử dụng kết hợp công nghệ tổng hợp lạc quan và bằng chứng mật mã. Bằng cách di chuyển các hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing ra khỏi chuỗi, BitVM cải thiện đáng kể hiệu quả giao dịch mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật. Trong khi Bitcoin vẫn là lớp giải quyết cơ bản, BitVM đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu giao dịch bằng cách tận dụng khéo léo khả năng tạo tập lệnh của Bitcoin và xác minh mật mã ngoài chuỗi. Hiện tại, BitVM đang được cộng đồng tích cực phát triển. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò là nền tảng cho một số dự án hàng đầu như Bitlayer và Citrea.
Phương thức lưu trữ giống như dòng chữ : BitVM tận dụng Taproot của Bitcoin để nhúng dữ liệu vào Tapscript, tương tự như khái niệm về giao thức Inscription. Dữ liệu này thường bao gồm các chi tiết tính toán quan trọng, chẳng hạn như trạng thái của máy ảo tại các điểm kiểm tra khác nhau, hàm băm của trạng thái ban đầu và hàm băm của kết quả tính toán cuối cùng. Bằng cách neo Tapscript này vào Đầu ra giao dịch chưa chi tiêu (UTXO) được lưu trữ tại các địa chỉ Taproot, BitVM tích hợp hiệu quả dữ liệu giao dịch trực tiếp vào chuỗi khối Bitcoin. Cách tiếp cận này đảm bảo độ bền và tính bất biến của dữ liệu đồng thời tận dụng các tính năng bảo mật của Bitcoin để bảo vệ tính toàn vẹn của các tính toán được ghi lại.
Bằng chứng gian lận : BitVM sử dụng bằng chứng gian lận để đảm bảo tính bảo mật cho các giao dịch của mình. Ở đây, người chứng minh đưa ra cam kết về kết quả tính toán cho một đầu vào cụ thể và cam kết này không được thực hiện trên chuỗi mà được xác minh gián tiếp. Nếu người xác thực nghi ngờ rằng một cam kết là sai, họ có thể tận dụng khả năng viết kịch bản của Bitcoin để chứng minh rằng cam kết đó là sai bằng cách cung cấp bằng chứng ngắn gọn về gian lận. Hệ thống này giảm đáng kể gánh nặng tính toán của chuỗi khối và tránh các phép tính hoàn chỉnh trên chuỗi, phù hợp với triết lý thiết kế của Bitcoin là giảm thiểu gánh nặng giao dịch và tối đa hóa hiệu quả. Trọng tâm của cơ chế này là khóa băm và chữ ký số, liên kết các yêu cầu và thách thức với công việc tính toán ngoài chuỗi thực tế. BitVM sử dụng phương pháp xác minh lạc quan—các hoạt động được coi là đúng trừ khi được chứng minh ngược lại, giúp cải thiện hiệu quả và khả năng mở rộng. Điều này đảm bảo rằng chỉ những tính toán hợp lệ mới được chấp nhận và bất kỳ ai trong mạng đều có thể xác minh tính chính xác của chúng một cách độc lập bằng cách sử dụng bằng chứng mật mã có sẵn.
Tổng hợp lạc quan : BitVM sử dụng công nghệ tổng hợp lạc quan để cải thiện đáng kể khả năng mở rộng của Bitcoin bằng cách xử lý hàng loạt nhiều giao dịch ngoài chuỗi. Các giao dịch này được xử lý ngoài chuỗi, kết quả của chúng thường xuyên được ghi lại trên sổ cái Bitcoin để đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn có. Trong thực tế, BitVM xử lý các giao dịch này ngoài chuỗi và liên tục ghi lại kết quả của chúng trên sổ cái Bitcoin để đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn có. Các bản tổng hợp lạc quan được sử dụng trong BitVM thể hiện một cách khắc phục các hạn chế về khả năng mở rộng vốn có của Bitcoin, tận dụng sức mạnh tính toán ngoài chuỗi trong khi đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch được duy trì thông qua xác minh định kỳ trên chuỗi. Hệ thống này cân bằng hiệu quả tải tài nguyên trên chuỗi và ngoài chuỗi, đồng thời tối ưu hóa tính bảo mật và hiệu quả của quá trình xử lý giao dịch.
Nhìn chung, BitVM không chỉ là một công nghệ Lớp 2 khác mà nó còn thể hiện một sự thay đổi cơ bản tiềm tàng trong cách Bitcoin mở rộng quy mô và phát triển. Nó cung cấp một giải pháp độc đáo cho những hạn chế của Bitcoin, nhưng vẫn cần phát triển và cải tiến hơn nữa để phát huy hết tiềm năng của nó và nhận được sự chấp nhận rộng rãi hơn trong cộng đồng.
Mạng B 2 đóng vai trò là bản tổng hợp cam kết xác minh bằng chứng không kiến thức đầu tiên, nâng cao tốc độ giao dịch và giảm chi phí cho Bitcoin. Thiết lập này cho phép các hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing được thực hiện ngoài chuỗi, cải thiện đáng kể hiệu quả. Bitcoin đóng vai trò là lớp thanh toán cơ bản của mạng B 2 và lưu trữ dữ liệu tổng hợp B 2. Cài đặt này cho phép truy xuất hoặc khôi phục toàn bộ các giao dịch tổng hợp B2 bằng cách sử dụng Dòng chữ Bitcoin. Ngoài ra, tính hợp lệ tính toán của các giao dịch tổng hợp B 2 được xác minh thông qua xác nhận bằng chứng không có kiến thức về Bitcoin.
Vai trò quan trọng của dòng chữ : Mạng B2 tận dụng Dòng chữ Bitcoin để nhúng dữ liệu bổ sung vào Tapscript, bao gồm đường dẫn lưu trữ của dữ liệu tổng hợp, hàm băm gốc cây Merkle của dữ liệu tổng hợp, dữ liệu bằng chứng không có kiến thức và dòng chữ B2 gốc Băm UTXO. Bằng cách viết Tapscript này vào UTXO và gửi nó đến địa chỉ Taproot, B 2 sẽ nhúng dữ liệu tổng hợp trực tiếp vào chuỗi khối Bitcoin một cách hiệu quả. Cách tiếp cận này không chỉ đảm bảo độ bền và tính bất biến của dữ liệu mà còn tận dụng các cơ chế bảo mật mạnh mẽ của Bitcoin để bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu tổng hợp.
Bằng chứng không có kiến thức để tăng cường bảo mật : Cam kết của B2 về bảo mật được thể hiện rõ hơn bằng cách sử dụng bằng chứng không có kiến thức. Những bằng chứng này cho phép mạng xác minh các giao dịch mà không tiết lộ thông tin chi tiết của chúng, do đó bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật. Trong ngữ cảnh của B 2 , mạng phân tách các đơn vị tính toán thành các đơn vị nhỏ hơn, mỗi đơn vị được biểu diễn dưới dạng cam kết có giá trị bit trong tập lệnh tapleaf. Các cam kết này được liên kết theo cấu trúc taproot, cung cấp một phương pháp nhỏ gọn, an toàn để xác minh tính hợp lệ của các giao dịch trên mạng Bitcoin và B2.
Công nghệ cuộn lên cải thiện khả năng mở rộng : Cốt lõi của kiến trúc B2 là công nghệ cuộn lên, đặc biệt là ZK-Rollup, tổng hợp nhiều giao dịch ngoài chuỗi thành một. Cách tiếp cận này làm tăng đáng kể thông lượng và giảm phí giao dịch, giải quyết vấn đề cấp bách nhất về khả năng mở rộng của Bitcoin. Lớp tổng hợp của mạng B 2 xử lý các giao dịch của người dùng và tạo ra bằng chứng tương ứng, đảm bảo rằng các giao dịch được xác minh và hoàn tất trên chuỗi khối Bitcoin.
Cơ chế phản hồi thách thức : Trong mạng B2, sau khi xử lý và xác thực các giao dịch bằng cách sử dụng các lô bằng chứng zk, các nút có cơ hội thách thức các lô này nếu chúng nghi ngờ chúng chứa các giao dịch không hợp lệ. Giai đoạn quan trọng này sử dụng cơ chế chống gian lận và thử thách phải được kết thúc trước khi đợt có thể tiếp tục. Bước này đảm bảo rằng chỉ những giao dịch được xác minh là hợp pháp mới có thể tiến hành xác nhận cuối cùng. Nếu không có thử thách nào hoặc thử thách hiện tại không thành công trong khoảng thời gian đã chỉ định, lô sẽ được xác nhận trên chuỗi khối Bitcoin. Mặt khác, nếu có bất kỳ thử thách nào được xác minh thì danh sách tổng hợp sau đó sẽ được khôi phục.
suy nghĩ cuối cùng
lợi thế
Mở khóa thị trường DeFi : Bằng cách kích hoạt các tính năng như giải pháp Lớp 2 tương thích với EVM, Bitcoin có thể thâm nhập vào thị trường DeFi trị giá hàng tỷ đô la. Điều này không chỉ mở rộng tiện ích của Bitcoin mà còn mở ra các thị trường tài chính mới mà trước đây chỉ có thể truy cập được thông qua Ethereum và các chuỗi khối lập trình tương tự.
Các kịch bản sử dụng mở rộng : Các nền tảng Lớp 2 này không chỉ hỗ trợ các giao dịch tài chính mà còn hỗ trợ các ứng dụng khác nhau trong lĩnh vực tài chính, trò chơi, NFT hoặc hệ thống nhận dạng, do đó mở rộng đáng kể phạm vi ban đầu của Bitcoin như một loại tiền tệ đơn giản [3, 4, 5 ].
sự thiếu sót
Rủi ro tập trung hóa : Một số giải pháp Lớp 2 liên quan đến các cơ chế có thể dẫn đến tăng cường tập trung hóa. Ví dụ: trong cơ chế yêu cầu khóa giá trị của BTC, không giống như giải pháp Lớp 2 của Ethereum, các tương tác Lớp 2 với Bitcoin không được bảo vệ bởi mô hình bảo mật của Bitcoin. Thay vào đó, nó dựa vào các mạng phi tập trung nhỏ hơn hoặc mô hình liên kết, có khả năng làm suy yếu tính bảo mật của mô hình tin cậy. Sự khác biệt về cấu trúc này có thể tạo ra những điểm thất bại không tồn tại trong các mô hình phi tập trung.
Tăng phí giao dịch và sự phình to của blockchain : Việc sử dụng nhiều dữ liệu như Lệnh và các giao thức Ghi chú khác có thể gây ra sự phình to của blockchain, làm chậm mạng và tăng chi phí giao dịch cho người dùng. Điều này có thể dẫn đến chi phí cao hơn và thời gian xác minh giao dịch chậm hơn, ảnh hưởng đến hiệu quả của mạng.
Trải nghiệm người dùng và độ phức tạp kỹ thuật : Hiểu và tương tác Độ phức tạp kỹ thuật của các giải pháp Lớp 2 có thể là rào cản đáng kể cho việc áp dụng. Người dùng cần quản lý các yếu tố bổ sung như kênh thanh toán trên Lightning Network hoặc xử lý các loại mã thông báo khác nhau trên các nền tảng như Liquid.
mặt xấu
Các vấn đề về quy định và đạo đức : Tính bất biến của các dòng chữ, tuy là một lợi thế về mặt kỹ thuật, nhưng cũng làm nảy sinh các vấn đề tiềm ẩn về quy định và đạo đức. Điều này tạo ra những thách thức đáng kể nếu dữ liệu là bất hợp pháp, phi đạo đức hoặc đơn giản là sai, dẫn đến hậu quả vĩnh viễn mà không thể khắc phục.
Tác động về tính linh hoạt : Nếu một số Bitcoin được “gắn thẻ” là dữ liệu phi tài chính, điều này có thể ảnh hưởng đến tính linh hoạt của chúng – mỗi đơn vị phải không thể phân biệt được – có khả năng khiến một số Bitcoin có giá trị cao hơn các dữ liệu khác hoặc thậm chí ít được chấp nhận hơn.
