“Kami memperkirakan siklus pertumbuhan eksponensial blockchain berikutnya akan datang dari penerapan Bitcoin dalam skala besar.”

Dengan didirikannya Satoshi Lab secara resmi, disponsori bersama oleh Web3 Labs dan Waterdrip Capital, di Hong Kong, diskusi tentang ekosistem Bitcoin secara bertahap meningkat di seluruh pasar kripto. Menggunakan solusi verifikasi sisi klien untuk membangun kontrak pintar pada skrip Bitcoin, sementara kompatibel dengan Lightning Network yang dapat diskalakan tanpa batas untuk transaksi saluran, dapat menjadi blok pada segitiga yang secara bersamaan memastikan “keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas” Rantai aplikasi skala besar solusi.

Artikel ini akan memberikan penjelasan sains populer tentang beberapa konsep dasar ekosistem Bitcoin. Dari “Segitiga Mustahil Blockchain” yang menghalangi aplikasi skala besar, hingga “Jaringan Petir” Bitcoin yang mengatasi “Segitiga Mustahil”, hingga solusi terkini untuk skrip Bitcoin dan prinsip model UTXO.

Apa yang menghambat penerapan blockchain dalam skala besar?

Vitalik Buterin, pendiri Ethereum, dan Chang Chao, pendiri Babbitt, keduanya mengusulkan bahwa “jaringan blockchain tidak dapat mencapai keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas pada saat yang sama”, yang merupakan “segitiga mustahil dari blockchain”. Masalah “Segitiga yang Tidak Mungkin” telah lama menghambat penerapan blockchain dalam skala besar.

Atas dasar memastikan keamanan, Ethereum telah fokus pada pengembangan desentralisasi dalam sepuluh tahun terakhir dan terus berinovasi pada lapisan infrastruktur rantai publik yang mendasarinya untuk memperluas skalabilitas rantai publik Ethereum. Untuk mencapai tujuan ini, Ethereum juga telah melakukan iterasi pada berbagai algoritma udara, sharding, rollup, dan teknologi lainnya dalam sepuluh tahun terakhir.

Namun untuk masalah skalabilitas, dilihat dari Ethereum dan upaya Layer 2-nya, tampaknya selama solusinya masih terbatas pada blockchain, akan ada batas atas kinerjanya. Bahkan blockchain terkuat yang kita lihat saat ini masih sulit menembus batas atas TPS (transaksi per detik). Ini masih jauh dari persyaratan penerapan komersial skala besar sebesar jutaan TPS, dan industri global Masih terdapat kesenjangan yang besar untuk mencapai tujuan ratusan juta TPS. Untuk rantai publik arus utama, baik Ethereum atau Bitcoin, semuanya menghadapi hambatan - “Bagaimana cara mengatasi skalabilitas?”

Bagaimana cara kerja Jaringan Lightning?

Lightning Network menggunakan komputasi off-chain, yaitu, “Saluran Pembayaran”, untuk sepenuhnya menyelesaikan masalah skalabilitas “Segitiga Mustahil” -Selama dibangun dengan saluran yang cukup, Anda dapat menjalankan sejumlah transaksi bersamaan.

Prinsip Jaringan Petir

1. Ambil analogi sistem perbankan, jika A dan B membuka rekening dan mentransfer uang. Ketika dua orang berada di bank yang sama, kliring terjadi di bank yang sama. Apabila A dan B tidak berada pada bank yang sama, maka mereka perlu melakukan operasi penyelesaian antar bank melalui bank sentral.
2. Lightning Network meniru cara bank membersihkan rekening mereka: Pengguna A dan B membuka saluran Lightning di antara mereka melalui Lightning Network. Ketika saluran dibuka, A dan B menggunakan saluran tersebut untuk menetap langsung di Lightning Network tanpa menetap di blockchain Bitcoin. Hanya ketika saluran ditutup, A dan B harus melintasi Lightning Network untuk menetap di blockchain Bitcoin.

Proses pengoperasian saluran petir

1. Membayar cadangan: Mirip dengan skenario tradisional di mana Anda perlu membayar cadangan terlebih dahulu untuk membuka rekening bank, membuka saluran Lightning Network juga memerlukan pembayaran cadangan Bitcoin.
2. Akuntansi transaksi off-chain: Setiap transaksi dicatat satu per satu melalui Lightning Network, dan perjanjian penalti harus ditandatangani untuk setiap akuntansi.
3. Catatan penyelesaian on-chain: Setelah saluran kilat ditutup, data transaksi historis dikemas dan diselesaikan sekaligus, dan akhirnya dikirim ke blockchain Bitcoin.

Bagaimana Lightning Network menghindari penipuan on-chain

Jika selama transaksi saluran, A melakukan perilaku penipuan - menutup saluran lebih awal untuk menyelesaikan Bitcoin. Kemudian ketika saluran ditutup, transaksi penipuan akan segera terjadi di rantai Bitcoin. Berdasarkan keterbukaan rantai Bitcoin, B dapat mengamati tepat waktu dan menghukum A dengan perjanjian penalti yang ditandatangani sebelumnya. Hukumannya adalah menyita seluruh cadangan A.

Hambatan penerapan Lightning Network dalam skala besar

Secara teoritis, Lightning Network mencapai skalabilitas tak terbatas dan mengatasi segitiga mustahil dari blockchain. Namun masalah paling kritis yang menghambat penerapan Lightning Network dalam skala besar adalah Lightning Network menggunakan skrip yang sama dengan Bitcoin, sementara tidak ada kontrak pintar pada rantai Bitcoin, hanya skrip sederhana, yang tidak dapat membawa aplikasi kompleks. Artinya, rantai Bitcoin Turing tidak lengkap. Turing lengkap berarti secara teoritis dapat menyelesaikan masalah komputasi apa pun. Menggunakan bahasa skrip lengkap Turing, bahasa ini dapat kompatibel secara logis dengan bahasa pemrograman lain, dan secara teoritis dapat mewujudkan logika yang dapat diwujudkan oleh bahasa lain, dan mereplikasi logika bisnis nyata semaksimal mungkin. Tidak ada kontrak pintar di blockchain Bitcoin, apalagi membangun aplikasi berdasarkan kontrak pintar. Jadi masalah terbesar yang perlu diatasi oleh Lightning Network adalah “bagaimana menerapkan kontrak pintar pada Bitcoin.”

Solusi yang ada untuk meningkatkan “kekuatan” blockchain Bitcoin

1. Rantai samping
2. Rantai samping mengacu pada pembuatan rantai dengan fungsi kontrak pintar, menyalinnya dan menghubungkannya ke rantai utama Bitcoin dalam dua arah, sehingga aset Bitcoin dapat dimigrasikan dengan mulus antara rantai utama dan rantai samping, sehingga mewujudkan kontrak pintar, < /span>Rantai samping memerlukan penyedia layanan terpusat pihak ketiga untuk replikasi dan migrasi aset rantai utama. Saat ini, yang ada hanyalah solusi terpusat. Misalnya, “WBTC” adalah token ERC-20 yang diterbitkan oleh BitGo di jaringan Ethereum dan ditambatkan 1:1 dengan BTC sebagai aset derivatif. Solusi rantai samping tidak pernah didukung oleh komunitas pengembang Bitcoin Core karena masalah sentralisasi penerbitan pihak ketiga. Namun saat ini belum ada teknologi pasak dua arah yang cukup terdesentralisasi.
3. Koin Berwarna
4. Pada tahun 2012, Meni Rosenfeld, Presiden Asosiasi Bitcoin, menerbitkan makalah “Ikhtisar Koin Berwarna”, yang memperkenalkan mekanisme untuk mengeksploitasi “kesepadanan” Bitcoin dengan “mewarnai” koin tertentu untuk membedakan token tertentu dari token lainnya. koin untuk membuat aplikasi yang cocok untuk koin ini. Metode spesifiknya adalah dengan menggunakan instruksi OP_RETURN dalam skrip Bitcoin, menambahkan 80 byte karakter apa pun di akhir, merancang string sesuai dengan format yang ditentukan dalam 80 byte, menandai “koin berwarna” dengan menentukan arti artifisial dari string, dan buat pembaruan. Kontrak pintar yang kompleks. Namun ruang 80 byte terlalu kecil untuk mengimplementasikan fungsi yang kompleks.
5. Program “Koin Berwarna” berikutnya juga memperkenalkan teknologi baru. Misalnya, teknologi pengukiran “Ordinals” menggunakan ruang “Segregated Witness” berukuran 3 M di blok Bitcoin untuk memasukkan gambar kecil ke dalamnya untuk menerbitkan NFT. Misalnya, BRC-20 menggunakan serangkaian kode untuk mengekspresikan konten yang lebih kaya dari 80 byte. Namun, koin berwarna ini akan menimbulkan masalah serius lainnya - koin tersebut menempati ruang “Segregated Witness”, yang awalnya digunakan untuk menyimpan tanda tangan transaksi transfer Bitcoin. Memadati ruang “Saksi Terpisah” akan menyebabkan Jumlah transaksi yang dapat dieksekusi pada Bitcoin berkurang, menyebabkan kinerja Bitcoin menurun. Skema koin berwarna juga mendapat penolakan keras dari pengembang inti Bitcoin karena koin berwarna mencemari Bitcoin asli. Selain itu, formulir yang ditentukan secara artifisial masih memerlukan pihak ketiga terpusat untuk analisis server.
6. Validasi Klien

Pada tahun 2016, pengembang inti Bitcoin Peter Todd menerbitkan makalah yang mengusulkan paradigma verifikasi klien, dengan mensimulasikan metode penandatanganan kontrak tradisional untuk memastikan bahwa hanya kedua belah pihak yang mengetahui premis privasi konten kontrak< /span>, tanpa partisipasi pihak ketiga, mencapai desentralisasi penuh. Pada saat yang sama, ketika transaksi dijalankan, pemrakarsa transaksi memberikan data riwayat transaksi lengkap yang diperlukan dan pihak lain memverifikasinya sendiri untuk mencegah terjadinya masalah penipuan. Tidak ada masalah sentralisasi, dan verifikasi off-chain tidak dibatasi oleh kinerja, sehingga saat ini dianggap oleh kebanyakan orang sebagai solusi “optimal” untuk mengatasi kekurangan kelengkapan Turing pada blockchain Bitcoin.

Penandatanganan kontrak tradisional vs penandatanganan kontrak pintar blockchain

1. Penandatanganan kontrak tradisional: Ada transaksi antara A dan B. Kontrak ditandatangani terlebih dahulu. Kedua belah pihak mengkonfirmasi isi kontrak dan kemudian menandatanganinya. Kontrak tidak dapat diubah saat penandatanganan. Setiap transaksi dalam proses pelaksanaan kontrak di masa depan merupakan transaksi antara dua orang, A dan B, dan tidak memerlukan campur tangan pihak ketiga.
2. Penandatanganan kontrak pintar Blockchain: Proses transaksi diumumkan ke seluruh jaringan, dan semua penambang mengeksekusi dan memverifikasinya. Tidak ada privasi dalam seluruh proses eksekusi, dan karena perlu dipublikasikan ke seluruh jaringan untuk mencapai konsensus, kinerjanya terbatas.

Apakah validasi sisi klien kedap air?

Melihat hal tersebut, sebagian orang sepertinya merasa ragu. Blockchain Bitcoin yang terdesentralisasi sendiri memecahkan masalah keamanan dalam bisnis tradisional, namun dengan diperkenalkannya verifikasi klien, solusinya kembali ke off-chain, bahkan jika masalah penipuan telah diselesaikan, lalu bagaimana cara efektif mencegah masalah pembelanjaan ganda?

Memperkenalkan “segel sekali pakai”

Karena verifikasi sisi klien sendiri tidak mencakup mekanisme pencegahan pembelanjaan ganda, kami harus memperkenalkan bantuan pihak ketiga untuk mengatasi masalah ini. Untuk mencapai hal ini, kami mengikat setiap status dari setiap kontrak yang perlu diverifikasi dalam validasi klien ke Output Transaksi Tak Terpakai (UTXO) Bitcoin tertentu. Karena hanya ada dua bentuk UTXO, “spent” dan “unspent”. Setelah Anda ingin mengubah status kontrak verifikasi, Anda harus membelanjakan UTXO terikat (berapa pun jumlahnya dapat diterima), sehingga transaksi yang membelanjakannya bisa mendapatkan Konfirmasi blockchain. Selain itu, transaksi Bitcoin yang membelanjakannya juga harus memberikan bukti isi transisi negara (bertindak mirip dengan nilai hash). Sederhananya, UTXO yang terikat dapat dianggap sebagai lilin penyegel keadaan “amplop” ini. Jika ingin membuka amplop satu per satu, Anda harus membuka lilin penyegel.

Catatan tambahan tentang model UTXO

Berbeda dari model akun Ethereum, Output transaksi yang belum terpakai (UTXO) dikirim dari satu alamat ke alamat lain namun belum Jumlah cryptocurrency yang ditebus oleh penerima untuk mengirim dana ke orang lain dalam transaksi berikutnya.

1. Misalnya, jika Alice mengirimkan 1 Bitcoin ke Bob, maka Bob memiliki UTXO selama dia tidak membelanjakan BTC yang dia terima dari Alice. Setelah Bob membelanjakan 1 BTC, siklus hidup UTXO berakhir.
   

2. Dengan asumsi bahwa dompet Bob hanya berpartisipasi dalam satu transaksi di mana Bob menerima 1 BTC dari Alice, pemverifikasi transaksi mengetahui bahwa saldo UTXO Bob adalah 1 BTC. Jika Bob mengirim 1 BTC ke Carol, UTXO-nya langsung menjadi 0 BTC. Jika Bob kemudian mencoba membelanjakan koinnya dua kali lipat dalam transaksi keluar kedua, validator akan mendapati bahwa saldo UTXO miliknya tidak cukup untuk digunakan sebagai transaksi keluar kedua. masukan suatu transaksi, dan validator yang jujur tidak akanmenyebarkanatau mengkonfirmasi transaksi pembelanjaan gandanya.

Pertumbuhan eksponensial berikutnya: ekosistem Bitcoin meledak

Selama evolusi Bitcoin, desain verifikasi sisi klien telah dengan cerdik menghindari masalah sentralisasi solusi rantai samping dan koin berwarna, dan memperkenalkan mekanisme penyegelan satu kali untuk lebih meningkatkan keamanan. Saat ini, ekosistem Bitcoin sedang mengantarkan lahirnya serangkaian protokol baru. Diantaranya, protokol RGB tidak hanya mengikuti konsep di atas, tetapi juga mengusulkan agar kompatibel dengan Lightning Network, meletakkan dasar untuk skalabilitas tanpa batas. Meskipun kompatibilitas protokol RGB dan Lightning Network belum sempurna, kami sangat percaya diri di masa depan dan percaya bahwa infrastruktur yang membantu protokol untuk terus mengoptimalkan akan menembus batasan lama dari “segitiga mustahil” blockchain”.

Kami memiliki lebih banyak alasan untuk memperkirakan bahwa pertumbuhan eksponensial blockchain pada siklus berikutnya akan berasal dari adopsi blockchain dalam skala besar yang didorong oleh ledakan ekosistem Bitcoin. Kami percaya bahwa Bitcoin akan menembus penyimpan nilai tunggal aslinya dan menonjolkan atribut mata uangnya. Pada saat yang sama, mereka akan terus memasukkan lebih banyak aplikasi ke dalam ekosistem Bitcoin melalui solusi yang terdiversifikasi, mempromosikan skalabilitas ekologi dan pembangunan berkelanjutan, dan terus berkontribusi pada dunia blockchain. Membawa kemungkinan tanpa batas.

Penafian:

1. Artikel ini dicetak ulang dari [Waterdrip]. Semua hak cipta milik penulis asli [Echo, Infinitas]. Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan menghubungi tim Gate Learn , dan mereka akan segera menanganinya.
2. Penafian Tanggung Jawab: Pandangan dan pendapat yang diungkapkan dalam artikel ini adalah sepenuhnya milik penulis dan bukan merupakan nasihat investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, dilarang menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel terjemahan.