Với việc phòng thí nghiệm mới thành lập ở Hồng Kông tập trung vào nghiên cứu hệ sinh thái Bitcoin, thị trường tiền điện tử đang gia tăng mức độ thảo luận về lĩnh vực này. Việc xây dựng hợp đồng thông minh trên Bitcoin Script, đồng thời kết hợp với mạng lưới Lightning có khả năng mở rộng vô hạn để thực hiện giao dịch, có thể trở thành giải pháp ứng dụng quy mô lớn trong blockchain đáp ứng đủ tiêu chuẩn về an toàn, phi tập trung và khả năng mở rộng.
Bài viết này sẽ giới thiệu một số khái niệm cơ bản của hệ sinh thái Bitcoin, bao gồm "Tam giác không thể của blockchain" cản trở việc ứng dụng quy mô lớn, Mạng Lightning để vượt qua vấn đề này, cũng như các giải pháp hiện tại cho kịch bản Bitcoin và nguyên lý mô hình UTXO.
Rào cản trong việc ứng dụng quy mô lớn của blockchain
Trong một thời gian dài, vấn đề "tam giác không thể" của "mạng blockchain không thể đồng thời đạt được bảo mật, phi tập trung và khả năng mở rộng" đã cản trở việc ứng dụng blockchain trên quy mô lớn. Ethereum trong mười năm qua đã tập trung vào phát triển tính phi tập trung dựa trên bảo mật và liên tục đổi mới cơ sở hạ tầng blockchain cơ sở để nâng cao khả năng mở rộng.
Tuy nhiên, từ những nỗ lực của Ethereum và Layer2 của nó, chỉ cần các giải pháp bị giới hạn trên blockchain, hiệu suất sẽ có giới hạn. Ngay cả blockchain mạnh nhất hiện nay, cũng khó có thể vượt qua giới hạn khối lượng giao dịch TPS( mỗi giây ), còn xa mới đạt yêu cầu ứng dụng thương mại quy mô triệu TPS và mục tiêu hàng trăm triệu TPS cấp công nghiệp toàn cầu. Đối với các chuỗi công khai chính thống, bất kể là Ethereum hay Bitcoin, đều phải đối mặt với cách giải quyết nút thắt khả năng mở rộng này.
Cơ chế hoạt động của mạng lưới Lightning
Mạng lưới Lightning giải quyết triệt để vấn đề khả năng mở rộng trong "tam giác không thể" thông qua cách thức "kênh thanh toán" tính toán ngoài chuỗi - chỉ cần thiết lập đủ kênh, có thể xử lý vô số giao dịch đồng thời.
Mạng lưới Lightning mô phỏng cách thức thanh toán của ngân hàng: Người dùng A và B mở kênh Lightning thông qua mạng lưới Lightning. Sau khi kênh được mở, A và B có thể thanh toán trực tiếp trên mạng lưới Lightning, không cần phải giải quyết trên chuỗi khối Bitcoin. Chỉ khi kênh đóng, mới cần thực hiện thanh toán cuối cùng trên chuỗi khối Bitcoin.
Quy trình hoạt động của kênh ánh sáng bao gồm:
Nộp tiền ký quỹ
Ghi chép giao dịch ngoài chuỗi
Hồ sơ thanh toán trên chuỗi
Để tránh gian lận trên chuỗi, nếu một bên cố gắng đóng kênh sớm để thực hiện thanh toán gian lận, bên kia có thể quan sát giao dịch gian lận này và tiến hành trừng phạt bằng cách sử dụng thỏa thuận phạt đã ký trước, tịch thu tất cả tiền ký quỹ của bên kia.
Mặc dù lý thuyết mạng Lightning đạt được khả năng mở rộng vô hạn, nhưng vấn đề chính cản trở việc áp dụng quy mô lớn là: mạng Lightning sử dụng cùng một kịch bản với Bitcoin, trong khi trên chuỗi Bitcoin không có hợp đồng thông minh, chỉ có kịch bản đơn giản, không thể chứa các ứng dụng phức tạp. Do đó, thách thức lớn nhất mà mạng Lightning phải đối mặt là "làm thế nào để triển khai hợp đồng thông minh trên Bitcoin".
Giải pháp hiện tại để nâng cao chức năng của Bitcoin blockchain
Sidechain: Bằng cách tạo ra một chuỗi có chức năng hợp đồng thông minh và liên kết hai chiều với chuỗi chính Bitcoin, nhưng hiện tại thiếu công nghệ liên kết hai chiều đủ phân cấp.
Coin màu: Sử dụng lệnh OP_RETURN trong script Bitcoin để thêm các ký tự tùy ý với số byte hạn chế, nhưng không gian hạn chế, khó đạt được các chức năng phức tạp. Công nghệ khắc "Ordinals" và BRC-20 sau này mặc dù có nhiều chức năng hơn, nhưng sẽ chiếm không gian "witness tách biệt", ảnh hưởng đến hiệu suất của Bitcoin.
Xác thực khách hàng: Bằng cách mô phỏng phương thức ký kết hợp đồng truyền thống, đảm bảo tính riêng tư của nội dung hợp đồng, không cần sự tham gia của bên thứ ba, đạt được hoàn toàn phi tập trung. Sử dụng cách thức bên khởi tạo giao dịch cung cấp dữ liệu lịch sử giao dịch đầy đủ, bên kia tự xác thực để ngăn chặn gian lận.
Để giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi trong xác thực khách hàng, cơ chế "niêm phong một lần" đã được giới thiệu, liên kết trạng thái của mỗi hợp đồng với đầu ra giao dịch chưa sử dụng của Bitcoin cụ thể (UTXO).
Giới thiệu mô hình UTXO
Chưa tiêu giao dịch đầu ra ( UTXO ) là tổng số tiền điện tử được gửi từ một địa chỉ đến một địa chỉ khác nhưng chưa được bên nhận đổi ra. Mô hình UTXO có thể ngăn chặn hiệu quả vấn đề chi tiêu gấp đôi, vì các xác thực viên có thể xác nhận tính hợp lệ của giao dịch bằng cách kiểm tra số dư UTXO.
Tương lai của hệ sinh thái Bitcoin
Hệ sinh thái Bitcoin đang chào đón sự ra đời của một loạt các giao thức hoàn toàn mới. Trong đó, giao thức RGB không chỉ áp dụng ý tưởng xác minh của khách hàng, mà còn đưa ra tính tương thích với mạng Lightning, đặt nền tảng cho khả năng mở rộng vô hạn. Mặc dù tính tương thích của giao thức RGB với mạng Lightning vẫn chưa hoàn thiện, nhưng trong tương lai, nó có thể vượt qua các hạn chế lâu dài của "tam giác không thể" trong blockchain.
Chúng tôi mong chờ chu kỳ tăng trưởng chỉ số blockchain tiếp theo sẽ đến từ sự bùng nổ của hệ sinh thái Bitcoin dẫn đến việc áp dụng blockchain trên quy mô lớn. Tin rằng Bitcoin sẽ vượt qua chức năng lưu trữ giá trị đơn lẻ ban đầu, đồng thời thể hiện thuộc tính tiền tệ của nó, mang lại nhiều ứng dụng hơn cho hệ sinh thái thông qua các giải pháp đa dạng, thúc đẩy khả năng mở rộng và phát triển bền vững của hệ sinh thái, mang đến vô vàn khả năng cho thế giới blockchain.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Bitcoin sinh thái đột phá: Lighting Network và giao thức mới tạo ra khả năng vô hạn
Tương lai phát triển của hệ sinh thái Bitcoin
Với việc phòng thí nghiệm mới thành lập ở Hồng Kông tập trung vào nghiên cứu hệ sinh thái Bitcoin, thị trường tiền điện tử đang gia tăng mức độ thảo luận về lĩnh vực này. Việc xây dựng hợp đồng thông minh trên Bitcoin Script, đồng thời kết hợp với mạng lưới Lightning có khả năng mở rộng vô hạn để thực hiện giao dịch, có thể trở thành giải pháp ứng dụng quy mô lớn trong blockchain đáp ứng đủ tiêu chuẩn về an toàn, phi tập trung và khả năng mở rộng.
Bài viết này sẽ giới thiệu một số khái niệm cơ bản của hệ sinh thái Bitcoin, bao gồm "Tam giác không thể của blockchain" cản trở việc ứng dụng quy mô lớn, Mạng Lightning để vượt qua vấn đề này, cũng như các giải pháp hiện tại cho kịch bản Bitcoin và nguyên lý mô hình UTXO.
Rào cản trong việc ứng dụng quy mô lớn của blockchain
Trong một thời gian dài, vấn đề "tam giác không thể" của "mạng blockchain không thể đồng thời đạt được bảo mật, phi tập trung và khả năng mở rộng" đã cản trở việc ứng dụng blockchain trên quy mô lớn. Ethereum trong mười năm qua đã tập trung vào phát triển tính phi tập trung dựa trên bảo mật và liên tục đổi mới cơ sở hạ tầng blockchain cơ sở để nâng cao khả năng mở rộng.
Tuy nhiên, từ những nỗ lực của Ethereum và Layer2 của nó, chỉ cần các giải pháp bị giới hạn trên blockchain, hiệu suất sẽ có giới hạn. Ngay cả blockchain mạnh nhất hiện nay, cũng khó có thể vượt qua giới hạn khối lượng giao dịch TPS( mỗi giây ), còn xa mới đạt yêu cầu ứng dụng thương mại quy mô triệu TPS và mục tiêu hàng trăm triệu TPS cấp công nghiệp toàn cầu. Đối với các chuỗi công khai chính thống, bất kể là Ethereum hay Bitcoin, đều phải đối mặt với cách giải quyết nút thắt khả năng mở rộng này.
Cơ chế hoạt động của mạng lưới Lightning
Mạng lưới Lightning giải quyết triệt để vấn đề khả năng mở rộng trong "tam giác không thể" thông qua cách thức "kênh thanh toán" tính toán ngoài chuỗi - chỉ cần thiết lập đủ kênh, có thể xử lý vô số giao dịch đồng thời.
Mạng lưới Lightning mô phỏng cách thức thanh toán của ngân hàng: Người dùng A và B mở kênh Lightning thông qua mạng lưới Lightning. Sau khi kênh được mở, A và B có thể thanh toán trực tiếp trên mạng lưới Lightning, không cần phải giải quyết trên chuỗi khối Bitcoin. Chỉ khi kênh đóng, mới cần thực hiện thanh toán cuối cùng trên chuỗi khối Bitcoin.
Quy trình hoạt động của kênh ánh sáng bao gồm:
Để tránh gian lận trên chuỗi, nếu một bên cố gắng đóng kênh sớm để thực hiện thanh toán gian lận, bên kia có thể quan sát giao dịch gian lận này và tiến hành trừng phạt bằng cách sử dụng thỏa thuận phạt đã ký trước, tịch thu tất cả tiền ký quỹ của bên kia.
Mặc dù lý thuyết mạng Lightning đạt được khả năng mở rộng vô hạn, nhưng vấn đề chính cản trở việc áp dụng quy mô lớn là: mạng Lightning sử dụng cùng một kịch bản với Bitcoin, trong khi trên chuỗi Bitcoin không có hợp đồng thông minh, chỉ có kịch bản đơn giản, không thể chứa các ứng dụng phức tạp. Do đó, thách thức lớn nhất mà mạng Lightning phải đối mặt là "làm thế nào để triển khai hợp đồng thông minh trên Bitcoin".
Giải pháp hiện tại để nâng cao chức năng của Bitcoin blockchain
Sidechain: Bằng cách tạo ra một chuỗi có chức năng hợp đồng thông minh và liên kết hai chiều với chuỗi chính Bitcoin, nhưng hiện tại thiếu công nghệ liên kết hai chiều đủ phân cấp.
Coin màu: Sử dụng lệnh OP_RETURN trong script Bitcoin để thêm các ký tự tùy ý với số byte hạn chế, nhưng không gian hạn chế, khó đạt được các chức năng phức tạp. Công nghệ khắc "Ordinals" và BRC-20 sau này mặc dù có nhiều chức năng hơn, nhưng sẽ chiếm không gian "witness tách biệt", ảnh hưởng đến hiệu suất của Bitcoin.
Xác thực khách hàng: Bằng cách mô phỏng phương thức ký kết hợp đồng truyền thống, đảm bảo tính riêng tư của nội dung hợp đồng, không cần sự tham gia của bên thứ ba, đạt được hoàn toàn phi tập trung. Sử dụng cách thức bên khởi tạo giao dịch cung cấp dữ liệu lịch sử giao dịch đầy đủ, bên kia tự xác thực để ngăn chặn gian lận.
Để giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi trong xác thực khách hàng, cơ chế "niêm phong một lần" đã được giới thiệu, liên kết trạng thái của mỗi hợp đồng với đầu ra giao dịch chưa sử dụng của Bitcoin cụ thể (UTXO).
Giới thiệu mô hình UTXO
Chưa tiêu giao dịch đầu ra ( UTXO ) là tổng số tiền điện tử được gửi từ một địa chỉ đến một địa chỉ khác nhưng chưa được bên nhận đổi ra. Mô hình UTXO có thể ngăn chặn hiệu quả vấn đề chi tiêu gấp đôi, vì các xác thực viên có thể xác nhận tính hợp lệ của giao dịch bằng cách kiểm tra số dư UTXO.
Tương lai của hệ sinh thái Bitcoin
Hệ sinh thái Bitcoin đang chào đón sự ra đời của một loạt các giao thức hoàn toàn mới. Trong đó, giao thức RGB không chỉ áp dụng ý tưởng xác minh của khách hàng, mà còn đưa ra tính tương thích với mạng Lightning, đặt nền tảng cho khả năng mở rộng vô hạn. Mặc dù tính tương thích của giao thức RGB với mạng Lightning vẫn chưa hoàn thiện, nhưng trong tương lai, nó có thể vượt qua các hạn chế lâu dài của "tam giác không thể" trong blockchain.
Chúng tôi mong chờ chu kỳ tăng trưởng chỉ số blockchain tiếp theo sẽ đến từ sự bùng nổ của hệ sinh thái Bitcoin dẫn đến việc áp dụng blockchain trên quy mô lớn. Tin rằng Bitcoin sẽ vượt qua chức năng lưu trữ giá trị đơn lẻ ban đầu, đồng thời thể hiện thuộc tính tiền tệ của nó, mang lại nhiều ứng dụng hơn cho hệ sinh thái thông qua các giải pháp đa dạng, thúc đẩy khả năng mở rộng và phát triển bền vững của hệ sinh thái, mang đến vô vàn khả năng cho thế giới blockchain.