Bitcoin Rede de iluminação e a lógica de design da Rede Thunder

Um. O dilema dos pagamentos em Bitcoin

Bitcoin, como uma moeda digital descentralizada e imutável, enfrenta muitos desafios em cenários de pagamento práticos. Problemas como o longo tempo de confirmação de transações e altas taxas dificultam a compra de bens diários com Bitcoin. A estrutura de scripts da rede Bitcoin é conservadora, limitando os cenários de interação fora da cadeia, e não consegue atender à demanda das pessoas por pagamentos rápidos e de baixo valor.

II. Rede de iluminação: Vantagens e Limitações

A Rede de iluminação, como solução de escalabilidade do Bitcoin, realiza a contabilidade de alta frequência através da criação de canais de pagamento exclusivos entre os usuários. O princípio é semelhante a amigos que acumulam várias despesas e liquidam a conta de uma só vez. No entanto, esse design expõe múltiplas dificuldades na aplicação prática:

1. O limiar de construção de canais é alto, é necessário bloquear fundos antecipadamente.
2. Problemas complexos de roteamento, as transações podem falhar devido à falta de fundos nos canais intermediários ou à indisponibilidade dos nós.
3. Existe risco de segurança, exigindo que os usuários mantenham o estado online para prevenir fraudes.

Embora a Rede de iluminação funcione há vários anos, a sua aplicação real ainda enfrenta dificuldades para superar os obstáculos. O valor total de fundos bloqueados na rede permanece em cerca de 100 milhões de dólares, o que é insignificante em relação ao valor de mercado em trilhões do sistema Bitcoin.

Três, Análise do Protocolo da Rede de Iluminação

A Rede de Iluminação (Thunderbolt) é uma solução de atualização de soft fork baseada na cadeia principal do Bitcoin, que realiza alterações diretamente a nível de protocolo, melhorando a escalabilidade, o desempenho das transações e a capacidade de programação do Bitcoin.

Principais características incluem:

1. Utilizando a tecnologia UTXO Bundling, a velocidade das transações é aumentada em cerca de 10 vezes.
2. Reintroduzir e expandir o opcode OP_CAT, aprimorando as funcionalidades dos contratos inteligentes.
3. Lançamento do padrão de ativos unificado Goldinals, baseado em provas de conhecimento nulo e compromissos de estado.
4. Lançamento do sistema BitMM, que suporta a criação automática de mercado em cadeia e transações descentralizadas.

Ao contrário das soluções tradicionais de escalabilidade, a Rede de iluminação adota o caminho de "escalabilidade nativa da cadeia principal", com todas as funcionalidades a serem executadas diretamente na cadeia principal do Bitcoin, utilizando BTC nativo em vez de tokens mapeados entre cadeias.

mecanismo central

1. Multiassinatura flexível e ajustável: dividir a assinatura em parte do usuário e parte do comitê, realizando a transferência não interativa através de compartilhamento secreto.

2. Livro de contabilidade de comissão com tolerância a falhas assíncronas: um grupo de serviços composto por múltiplos nós é responsável pela contabilidade, garantindo descentralização e segurança.

3. Finalização de troca atômica: através de um processo de troca atômica em três etapas, garantir a reestruturação off-chain e o resgate on-chain de forma contínua.

Inovação chave

1. Delegação de assinatura não interativa e recursiva: reduz os requisitos de comunicação e os requisitos online.
2. Atualização da assinatura a cada transferência: prevenir a reutilização de assinaturas antigas.
3. Minimizar operações na cadeia: aumentar a eficiência e a proteção da privacidade.
4. Segurança offline: o mecanismo do comitê garante a segurança dos fundos.
5. Verificação formal: utilizar a ferramenta Tamarin Prover para a prova de segurança.

Quatro, comparação entre a Rede de Trovão e as soluções existentes da Rede de iluminação

A Rede de iluminação tem vantagens em segurança e completude teórica, mas também apresenta desvantagens como complexidade de implementação, compatibilidade limitada com a cadeia principal e suporte ecológico insuficiente.

Vantagens:

• O design do protocolo pode provar segurança
• Impedir que usuários maliciosos lucrem unilateralmente

Desvantagens:

• Implementação complexa, difícil para usuários comuns.
• A compatibilidade da cadeia principal é limitada
• O suporte ecológico ainda está em fase inicial

Cinco, o impacto potencial e as vias de desenvolvimento da Rede de Iluminação

A Rede de iluminação é vista como a solução teórica ideal para BTCFi, mas a aplicação prática ainda está em estágios iniciais. Seus possíveis caminhos de desenvolvimento incluem:

1. Integrado como Rollup: como um motor DeFi da sidechain Bitcoin, como em combinação com projetos como BOB, RGB, BitVM.

2. Formar um ecossistema padrão independente: desenvolver o seu próprio ecossistema de rede, sistema de operação de nós e agregadores, podendo surgir carteiras, nós, DEX e AMM especializados.

3. Substituído por soluções mais simples: se no futuro surgirem soluções que não exijam canais de estado complexos e protocolos off-chain.

A maior importância da Rede de iluminação reside em fornecer combinabilidade de contratos off-chain para ativos Bitcoin, introduzindo duas grandes características: UTXO Bundling e OP_CAT, trazendo programação nativa e potencial para aumentar a taxa de transação na rede Bitcoin. No entanto, atualmente, a Rede de iluminação ainda está na fase de pesquisa teórica, estando a uma certa distância da aplicação prática.