Exploração da Programabilidade do Ecossistema Bitcoin
Bitcoin como a blockchain com a melhor liquidez e a maior segurança tem atraído a atenção de muitos desenvolvedores recentemente. Com o surgimento das inscrições, os desenvolvedores começaram a investigar profundamente a programabilidade e os problemas de escalabilidade do Bitcoin. Através da introdução de inovações como ZK, DA, sidechains, rollups e restaking, o ecossistema do Bitcoin está entrando em um novo período de prosperidade, tornando-se o foco do mercado atual.
No entanto, muitas soluções de escalabilidade seguem a experiência de plataformas de contratos inteligentes como o Ethereum e dependem de pontes de cross-chain centralizadas, o que pode se tornar um ponto fraco do sistema. Poucas soluções são projetadas com base nas características do Bitcoin em si, o que está relacionado ao ambiente de desenvolvimento do Bitcoin que não é suficientemente amigável. O Bitcoin é difícil de executar contratos inteligentes como o Ethereum por causa dos seguintes motivos:
A linguagem de script do Bitcoin limita a completude de Turing para garantir a segurança, não conseguindo executar contratos inteligentes complexos.
A estrutura de armazenamento da blockchain do Bitcoin é principalmente projetada para transações simples, não sendo otimizada para contratos inteligentes complexos.
Bitcoin carece de uma máquina virtual especializada para executar contratos inteligentes.
A atualização SegWit de 2017 com o testemunho de isolamento ( aumentou o limite do tamanho do bloco do Bitcoin; a atualização Taproot de 2021 possibilitou a verificação de assinaturas em lote, simplificando operações como trocas atômicas, carteiras de múltiplas assinaturas e pagamentos condicionais. Essas atualizações criaram condições para a programabilidade do Bitcoin.
Em 2022, o desenvolvedor Casey Rodarmor propôs o conceito de "Teoria Ordinal", que fornece um método para incorporar imagens e outros dados arbitrários nas transações de Bitcoin, abrindo novas possibilidades para aplicações como contratos inteligentes.
Atualmente, a maioria dos projetos que aumentam a programabilidade do Bitcoin depende de redes de segunda camada (L2), o que exige que os usuários confiem em pontes entre cadeias, tornando-se o principal obstáculo para a obtenção de usuários e liquidez por parte do L2. Além disso, o Bitcoin carece de uma máquina virtual nativa ou programabilidade, o que impossibilita a comunicação direta entre L2 e L1 sem aumentar as suposições de confiança.
Os projetos como RGB, RGB++ e Arch Network tentam partir das propriedades nativas do Bitcoin, aprimorando sua Programabilidade através de diferentes métodos, proporcionando contratos inteligentes e capacidades de transações complexas:
RGB implementa contratos inteligentes através da verificação de clientes fora da cadeia, registrando mudanças de estado na UTXO do Bitcoin. Embora tenha vantagens de privacidade, a operação é complexa, falta a programabilidade dos contratos, e o desenvolvimento é relativamente lento.
RGB++ é uma solução de expansão da Nervos baseada na ideia RGB, ainda baseada na vinculação UTXO, mas considera a própria cadeia como um validador cliente com consenso, proporcionando uma solução para a transferência de ativos de metadados entre cadeias, suportando a transferência de ativos de qualquer estrutura de cadeia UTXO.
A Arch Network fornece uma solução de contrato inteligente nativa para Bitcoin, criando uma máquina virtual ZK e uma rede de nós validadores, que registra alterações de estado e ativos nas transações de Bitcoin através da agregação de transações.
RGB é uma solução de extensão de contrato inteligente da comunidade Bitcoin nos primeiros dias, que encapsula dados de estado através de UTXO, fornecendo uma importante ideia para a futura escalabilidade nativa do Bitcoin.
RGB utiliza um método de verificação off-chain, transferindo a verificação de transferências de tokens do nível de consenso do Bitcoin para fora da cadeia, onde é validado por clientes específicos relacionados a transações. Este método reduz a necessidade de transmissão em toda a rede, melhorando a privacidade e a eficiência. No entanto, esse aumento de privacidade também traz problemas como complexidade operacional e dificuldades de desenvolvimento, afetando a experiência do usuário.
RGB introduziu o conceito de selos de uso único. Cada UTXO só pode ser gasto uma vez, equivalendo a ser bloqueado no momento da criação e desbloqueado no momento do gasto. O estado do contrato inteligente é encapsulado pelo UTXO e gerido pelo selo, oferecendo um mecanismo eficaz de gestão de estado.
RGB++
RGB++ é outra solução de extensão do Nervos baseada na ideia RGB, ainda baseada na vinculação UTXO.
RGB++ utiliza uma cadeia UTXO Turing-completa (como CKB ou outras cadeias) para processar dados off-chain e contratos inteligentes, melhorando ainda mais a Programabilidade do Bitcoin e garantindo segurança através de ligações homogéneas de BTC.
RGB++ utiliza uma cadeia UTXO Turing completa como cadeia sombra, capaz de executar contratos inteligentes complexos, e está ligada ao UTXO do Bitcoin, aumentando a flexibilidade de programação do sistema. O vínculo isomórfico entre o UTXO do Bitcoin e o UTXO da cadeia sombra assegura a consistência de estado e ativos entre as duas cadeias, garantindo a segurança das transações.
RGB++ estende-se a todas as cadeias UTXO Turing completas, melhorando a interoperabilidade entre cadeias e a liquidez dos ativos. Este suporte a múltiplas cadeias aumenta a flexibilidade do sistema. Ao mesmo tempo, o RGB++ realiza a transferência entre cadeias sem ponte através da ligação homomórfica UTXO, evitando o problema de "moeda falsa" e garantindo a autenticidade e consistência dos ativos.
A validação em cadeia através da shadow chain simplificou o processo de validação do cliente com o RGB++. Os usuários só precisam verificar as transações relevantes na shadow chain para validar a correção do cálculo do estado do RGB++. Este método de validação em cadeia não só simplifica o processo de validação, mas também otimiza a experiência do usuário.
![Vinculação UTXO: Explicação detalhada das soluções de contrato inteligente BTC RGB, RGB++ e Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7fc8d82ac7da1ba2052256fc1d0476b2.webp(
Arch Network
A Arch Network é composta principalmente pela Arch zkVM e pela rede de nós de validação Arch, utilizando provas de conhecimento zero e uma rede de validação descentralizada para garantir a segurança e a privacidade dos contratos inteligentes, sendo mais fácil de usar do que o RGB e não necessitando, como o RGB++, de estar vinculada a outra cadeia UTXO.
O Arch zkVM executa contratos inteligentes e gera provas de zero conhecimento usando o RISC Zero ZKVM, validado por uma rede de nós de validação descentralizados. O sistema opera com base no modelo UTXO, encapsulando o estado dos contratos inteligentes em State UTXOs para aumentar a segurança e a eficiência.
Os UTXOs de ativos são usados para representar Bitcoin ou outras moedas, podendo ser geridos através de delegação. A rede de verificação Arch valida o conteúdo ZKVM através de nós líderes escolhidos aleatoriamente, usando o esquema de assinatura FROST para agregar assinaturas de nós, e finalmente transmite a transação para a rede Bitcoin.
Arch zkVM fornece uma máquina virtual Turing completa para Bitcoin, capaz de executar contratos inteligentes complexos. Após cada execução de contrato, gera uma prova de zero conhecimento para validar a correção do contrato e as mudanças de estado.
Arch utiliza o modelo UTXO do Bitcoin, onde o estado e os ativos estão encapsulados em UTXOs, realizando a transição de estado através do conceito de uso único. Os dados de estado dos contratos inteligentes são registrados como state UTXOs, enquanto os ativos de dados originais são registrados como Asset UTXOs. Arch garante que cada UTXO só possa ser gasto uma vez, proporcionando uma gestão de estado segura.
Embora o Arch não inove a estrutura da blockchain, precisa de uma rede de nós de validação. Durante cada Epoch do Arch, o sistema seleciona aleatoriamente um nó Leader com base nos direitos, responsável pela propagação da informação. Todas as zk-proofs são validadas por uma rede descentralizada de nós de validação, garantindo a segurança e a resistência à censura do sistema, e gerando assinaturas para o nó Leader. Após a transação obter o número necessário de assinaturas dos nós, pode ser transmitida na rede Bitcoin.
![UTXO ligado: Explicação das soluções de contrato inteligente BTC RGB, RGB++ e Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b0106c9ec7c79b2e266824525ff1721.webp(
Resumo
RGB, RGB++ e Arch Network têm características distintas no design da Programabilidade do Bitcoin, todos continuando a ideia de vincular UTXO. A propriedade de uso único do UTXO é mais adequada para registrar o estado de contratos inteligentes.
No entanto, essas soluções também apresentam desvantagens evidentes, como uma experiência do usuário insatisfatória, atrasos de confirmação semelhantes ao BTC e baixo desempenho. Arch e RGB expandiram principalmente as funcionalidades, mas não melhoraram o desempenho; RGB++ melhorou a experiência do usuário ao introduzir uma cadeia UTXO de alto desempenho, mas adicionou suposições de segurança adicionais.
Com mais desenvolvedores a entrar na comunidade BTC, veremos mais soluções de escalabilidade, como a proposta de atualização op-cat, que estão a ser discutidas ativamente. As soluções que estão alinhadas com as propriedades nativas do BTC merecem atenção especial. O método de vinculação UTXO é uma forma eficaz de expandir a programabilidade do BTC sem atualizar a rede BTC. Desde que consiga resolver os problemas de experiência do utilizador, isso representará um grande avanço para os contratos inteligentes BTC.
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O ecossistema Bitcoin enfrenta novas oportunidades: explorar Programabilidade e soluções de escalabilidade
Exploração da Programabilidade do Ecossistema Bitcoin
Bitcoin como a blockchain com a melhor liquidez e a maior segurança tem atraído a atenção de muitos desenvolvedores recentemente. Com o surgimento das inscrições, os desenvolvedores começaram a investigar profundamente a programabilidade e os problemas de escalabilidade do Bitcoin. Através da introdução de inovações como ZK, DA, sidechains, rollups e restaking, o ecossistema do Bitcoin está entrando em um novo período de prosperidade, tornando-se o foco do mercado atual.
No entanto, muitas soluções de escalabilidade seguem a experiência de plataformas de contratos inteligentes como o Ethereum e dependem de pontes de cross-chain centralizadas, o que pode se tornar um ponto fraco do sistema. Poucas soluções são projetadas com base nas características do Bitcoin em si, o que está relacionado ao ambiente de desenvolvimento do Bitcoin que não é suficientemente amigável. O Bitcoin é difícil de executar contratos inteligentes como o Ethereum por causa dos seguintes motivos:
A atualização SegWit de 2017 com o testemunho de isolamento ( aumentou o limite do tamanho do bloco do Bitcoin; a atualização Taproot de 2021 possibilitou a verificação de assinaturas em lote, simplificando operações como trocas atômicas, carteiras de múltiplas assinaturas e pagamentos condicionais. Essas atualizações criaram condições para a programabilidade do Bitcoin.
Em 2022, o desenvolvedor Casey Rodarmor propôs o conceito de "Teoria Ordinal", que fornece um método para incorporar imagens e outros dados arbitrários nas transações de Bitcoin, abrindo novas possibilidades para aplicações como contratos inteligentes.
Atualmente, a maioria dos projetos que aumentam a programabilidade do Bitcoin depende de redes de segunda camada (L2), o que exige que os usuários confiem em pontes entre cadeias, tornando-se o principal obstáculo para a obtenção de usuários e liquidez por parte do L2. Além disso, o Bitcoin carece de uma máquina virtual nativa ou programabilidade, o que impossibilita a comunicação direta entre L2 e L1 sem aumentar as suposições de confiança.
Os projetos como RGB, RGB++ e Arch Network tentam partir das propriedades nativas do Bitcoin, aprimorando sua Programabilidade através de diferentes métodos, proporcionando contratos inteligentes e capacidades de transações complexas:
RGB implementa contratos inteligentes através da verificação de clientes fora da cadeia, registrando mudanças de estado na UTXO do Bitcoin. Embora tenha vantagens de privacidade, a operação é complexa, falta a programabilidade dos contratos, e o desenvolvimento é relativamente lento.
RGB++ é uma solução de expansão da Nervos baseada na ideia RGB, ainda baseada na vinculação UTXO, mas considera a própria cadeia como um validador cliente com consenso, proporcionando uma solução para a transferência de ativos de metadados entre cadeias, suportando a transferência de ativos de qualquer estrutura de cadeia UTXO.
A Arch Network fornece uma solução de contrato inteligente nativa para Bitcoin, criando uma máquina virtual ZK e uma rede de nós validadores, que registra alterações de estado e ativos nas transações de Bitcoin através da agregação de transações.
![UTXO绑定：详解BTC智能合约方案RGB、RGB++和Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fd3e0af827c9ddea86a297fe937aaa72.webp(
RGB
RGB é uma solução de extensão de contrato inteligente da comunidade Bitcoin nos primeiros dias, que encapsula dados de estado através de UTXO, fornecendo uma importante ideia para a futura escalabilidade nativa do Bitcoin.
RGB utiliza um método de verificação off-chain, transferindo a verificação de transferências de tokens do nível de consenso do Bitcoin para fora da cadeia, onde é validado por clientes específicos relacionados a transações. Este método reduz a necessidade de transmissão em toda a rede, melhorando a privacidade e a eficiência. No entanto, esse aumento de privacidade também traz problemas como complexidade operacional e dificuldades de desenvolvimento, afetando a experiência do usuário.
RGB introduziu o conceito de selos de uso único. Cada UTXO só pode ser gasto uma vez, equivalendo a ser bloqueado no momento da criação e desbloqueado no momento do gasto. O estado do contrato inteligente é encapsulado pelo UTXO e gerido pelo selo, oferecendo um mecanismo eficaz de gestão de estado.
RGB++
RGB++ é outra solução de extensão do Nervos baseada na ideia RGB, ainda baseada na vinculação UTXO.
RGB++ utiliza uma cadeia UTXO Turing-completa (como CKB ou outras cadeias) para processar dados off-chain e contratos inteligentes, melhorando ainda mais a Programabilidade do Bitcoin e garantindo segurança através de ligações homogéneas de BTC.
RGB++ utiliza uma cadeia UTXO Turing completa como cadeia sombra, capaz de executar contratos inteligentes complexos, e está ligada ao UTXO do Bitcoin, aumentando a flexibilidade de programação do sistema. O vínculo isomórfico entre o UTXO do Bitcoin e o UTXO da cadeia sombra assegura a consistência de estado e ativos entre as duas cadeias, garantindo a segurança das transações.
RGB++ estende-se a todas as cadeias UTXO Turing completas, melhorando a interoperabilidade entre cadeias e a liquidez dos ativos. Este suporte a múltiplas cadeias aumenta a flexibilidade do sistema. Ao mesmo tempo, o RGB++ realiza a transferência entre cadeias sem ponte através da ligação homomórfica UTXO, evitando o problema de "moeda falsa" e garantindo a autenticidade e consistência dos ativos.
A validação em cadeia através da shadow chain simplificou o processo de validação do cliente com o RGB++. Os usuários só precisam verificar as transações relevantes na shadow chain para validar a correção do cálculo do estado do RGB++. Este método de validação em cadeia não só simplifica o processo de validação, mas também otimiza a experiência do usuário.
![Vinculação UTXO: Explicação detalhada das soluções de contrato inteligente BTC RGB, RGB++ e Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7fc8d82ac7da1ba2052256fc1d0476b2.webp(
Arch Network
A Arch Network é composta principalmente pela Arch zkVM e pela rede de nós de validação Arch, utilizando provas de conhecimento zero e uma rede de validação descentralizada para garantir a segurança e a privacidade dos contratos inteligentes, sendo mais fácil de usar do que o RGB e não necessitando, como o RGB++, de estar vinculada a outra cadeia UTXO.
O Arch zkVM executa contratos inteligentes e gera provas de zero conhecimento usando o RISC Zero ZKVM, validado por uma rede de nós de validação descentralizados. O sistema opera com base no modelo UTXO, encapsulando o estado dos contratos inteligentes em State UTXOs para aumentar a segurança e a eficiência.
Os UTXOs de ativos são usados para representar Bitcoin ou outras moedas, podendo ser geridos através de delegação. A rede de verificação Arch valida o conteúdo ZKVM através de nós líderes escolhidos aleatoriamente, usando o esquema de assinatura FROST para agregar assinaturas de nós, e finalmente transmite a transação para a rede Bitcoin.
Arch zkVM fornece uma máquina virtual Turing completa para Bitcoin, capaz de executar contratos inteligentes complexos. Após cada execução de contrato, gera uma prova de zero conhecimento para validar a correção do contrato e as mudanças de estado.
Arch utiliza o modelo UTXO do Bitcoin, onde o estado e os ativos estão encapsulados em UTXOs, realizando a transição de estado através do conceito de uso único. Os dados de estado dos contratos inteligentes são registrados como state UTXOs, enquanto os ativos de dados originais são registrados como Asset UTXOs. Arch garante que cada UTXO só possa ser gasto uma vez, proporcionando uma gestão de estado segura.
Embora o Arch não inove a estrutura da blockchain, precisa de uma rede de nós de validação. Durante cada Epoch do Arch, o sistema seleciona aleatoriamente um nó Leader com base nos direitos, responsável pela propagação da informação. Todas as zk-proofs são validadas por uma rede descentralizada de nós de validação, garantindo a segurança e a resistência à censura do sistema, e gerando assinaturas para o nó Leader. Após a transação obter o número necessário de assinaturas dos nós, pode ser transmitida na rede Bitcoin.
![UTXO ligado: Explicação das soluções de contrato inteligente BTC RGB, RGB++ e Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b0106c9ec7c79b2e266824525ff1721.webp(
Resumo
RGB, RGB++ e Arch Network têm características distintas no design da Programabilidade do Bitcoin, todos continuando a ideia de vincular UTXO. A propriedade de uso único do UTXO é mais adequada para registrar o estado de contratos inteligentes.
No entanto, essas soluções também apresentam desvantagens evidentes, como uma experiência do usuário insatisfatória, atrasos de confirmação semelhantes ao BTC e baixo desempenho. Arch e RGB expandiram principalmente as funcionalidades, mas não melhoraram o desempenho; RGB++ melhorou a experiência do usuário ao introduzir uma cadeia UTXO de alto desempenho, mas adicionou suposições de segurança adicionais.
Com mais desenvolvedores a entrar na comunidade BTC, veremos mais soluções de escalabilidade, como a proposta de atualização op-cat, que estão a ser discutidas ativamente. As soluções que estão alinhadas com as propriedades nativas do BTC merecem atenção especial. O método de vinculação UTXO é uma forma eficaz de expandir a programabilidade do BTC sem atualizar a rede BTC. Desde que consiga resolver os problemas de experiência do utilizador, isso representará um grande avanço para os contratos inteligentes BTC.