Bitcoin sinh thái Khả năng lập trình tiến triển mới

Bitcoin là blockchain có tính thanh khoản tốt nhất và an toàn nhất trên thị trường, gần đây đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà phát triển. Với sự nổi lên của các ký tự khắc, khả năng lập trình và vấn đề mở rộng của hệ sinh thái BTC đã trở thành tâm điểm của các nhà phát triển. Nhiều giải pháp đổi mới như chứng minh không kiến thức, khả năng sử dụng dữ liệu, chuỗi bên, rollup và restaking đã được đưa vào, thúc đẩy hệ sinh thái BTC bước vào giai đoạn thịnh vượng mới, trở thành tâm điểm chính của thị trường hiện tại.

Tuy nhiên, nhiều giải pháp vẫn tiếp tục áp dụng kinh nghiệm mở rộng của các nền tảng hợp đồng thông minh như Ethereum, thường phụ thuộc vào cầu liên chuỗi tập trung, điều này trở thành điểm yếu tiềm ẩn của hệ thống. Các giải pháp được thiết kế dựa trên đặc điểm của BTC tương đối ít, điều này liên quan đến mức độ khó khăn trong phát triển BTC. Bitcoin không thể trực tiếp chạy hợp đồng thông minh như Ethereum vì những lý do sau:

1. Ngôn ngữ kịch bản Bitcoin bị hạn chế tính hoàn chỉnh của Turing để đảm bảo an toàn.
2. Cấu trúc lưu trữ chuỗi khối Bitcoin được tối ưu hóa cho giao dịch đơn giản, không phù hợp với hợp đồng thông minh phức tạp.
3. Bitcoin thiếu máy ảo thực thi hợp đồng thông minh.

Trong những năm gần đây, mạng Bitcoin đã trải qua một số nâng cấp quan trọng. Bằng chứng phân tách năm 2017 (SegWit) đã mở rộng giới hạn kích thước khối; nâng cấp Taproot năm 2021 đã thực hiện xác minh chữ ký hàng loạt, cải thiện hiệu quả xử lý giao dịch. Những nâng cấp này đã đặt nền tảng cho khả năng lập trình của Bitcoin.

Năm 2022, nhà phát triển Casey Rodarmor đã đề xuất "Ordinal Theory" mở ra con đường mới cho việc nhúng siêu dữ liệu vào chuỗi Bitcoin, điều này cung cấp những khả năng mới cho các ứng dụng cần dữ liệu trạng thái có thể truy cập và xác minh.

Hiện tại, hầu hết các dự án nâng cao khả năng lập trình Bitcoin đều phụ thuộc vào mạng lớp 2 (L2), điều này yêu cầu người dùng tin tưởng vào cầu nối chuỗi chéo, trở thành rào cản chính trong việc thu hút người dùng và thanh khoản cho L2. Hơn nữa, Bitcoin thiếu máy ảo gốc hoặc khả năng lập trình, khó khăn trong việc thực hiện giao tiếp trực tiếp giữa L2 và L1 mà không có giả định tin tưởng bổ sung.

RGB, RGB++ và Arch Network là ba giải pháp cố gắng xuất phát từ thuộc tính bản địa của BTC, tăng cường khả năng lập trình của Bitcoin, chúng cung cấp khả năng hợp đồng thông minh và giao dịch phức tạp thông qua các cách khác nhau:

1. RGB áp dụng giải pháp hợp đồng thông minh xác thực khách hàng ngoài chuỗi, ghi lại sự thay đổi trạng thái hợp đồng trong UTXO của Bitcoin. Mặc dù có ưu điểm về quyền riêng tư, nhưng thao tác phức tạp, thiếu khả năng lập trình hợp đồng, phát triển tương đối chậm.

2. RGB++ dựa trên tư duy RGB, thông qua việc sử dụng chính chuỗi làm người xác thực khách hàng đồng thuận, cung cấp giải pháp chuyển giao tài sản metadata xuyên chuỗi, hỗ trợ chuyển nhượng tài sản của bất kỳ chuỗi cấu trúc UTXO nào.

3. Arch Network cung cấp giải pháp hợp đồng thông minh gốc cho BTC, tạo ra máy ảo ZK và mạng nút xác thực, thông qua việc tổng hợp giao dịch để ghi lại sự thay đổi trạng thái và tài sản trong giao dịch BTC.

Giải thích chi tiết về RGB

RGB là ý tưởng mở rộng hợp đồng thông minh sớm của cộng đồng BTC, thông qua việc đóng gói dữ liệu trạng thái bằng UTXO, đã cung cấp ý tưởng quan trọng cho việc mở rộng nguyên bản BTC sau này.

RGB áp dụng phương pháp xác minh ngoài chuỗi, chuyển việc xác minh chuyển nhượng token từ lớp đồng thuận Bitcoin sang ngoài chuỗi, do các khách hàng liên quan đến giao dịch cụ thể thực hiện xác minh. Phương pháp này đã giảm nhu cầu phát sóng toàn mạng, cải thiện tính riêng tư và hiệu quả. Tuy nhiên, việc tăng cường tính riêng tư này cũng mang lại những vấn đề như phức tạp trong hoạt động, khó khăn trong phát triển, ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

RGB đã giới thiệu khái niệm niêm phong sử dụng một lần. Mỗi UTXO chỉ có thể được chi tiêu một lần, tương đương với việc bị khóa khi tạo ra và được mở khóa khi chi tiêu. Trạng thái hợp đồng thông minh được đóng gói qua UTXO và được quản lý bởi niêm phong, cung cấp cơ chế quản lý trạng thái hiệu quả.

Phân tích giải pháp RGB++

RGB++ là một hướng mở rộng khác dựa trên tư tưởng RGB, vẫn dựa trên ràng buộc UTXO.

RGB++ sử dụng chuỗi UTXO có khả năng lập trình Turing (như CKB, v.v.) để xử lý dữ liệu ngoài chuỗi và hợp đồng thông minh, từ đó nâng cao khả năng lập trình của Bitcoin, và đảm bảo tính an toàn thông qua việc ràng buộc đồng nhất BTC.

RGB++ sử dụng chuỗi UTXO hoàn chỉnh Turing làm chuỗi bóng, không chỉ có khả năng thực thi hợp đồng thông minh phức tạp mà còn có thể liên kết với Bitcoin UTXO, tăng cường tính linh hoạt lập trình của hệ thống. Sự liên kết đồng cấu giữa Bitcoin UTXO và UTXO chuỗi bóng đảm bảo tính nhất quán về trạng thái và tài sản giữa hai chuỗi, đảm bảo an toàn giao dịch.

RGB++ mở rộng hỗ trợ tất cả các chuỗi UTXO hoàn chỉnh Turing, nâng cao khả năng tương tác giữa các chuỗi và tính thanh khoản của tài sản. Thực hiện chuyển giao không cầu nối qua việc gắn kết UTXO đồng nhất, tránh vấn đề "tiền giả" của cầu nối chuỗi truyền thống, đảm bảo tính xác thực và nhất quán của tài sản.

RGB++ thông qua chuỗi bóng để thực hiện xác minh trên chuỗi, đơn giản hóa quá trình xác minh của khách hàng. Người dùng chỉ cần kiểm tra các giao dịch liên quan trên chuỗi bóng để xác minh tính chính xác của phép tính trạng thái RGB++, tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.

Phân tích giải pháp Arch Network

Mạng Arch chủ yếu bao gồm Arch zkVM và mạng nút xác minh Arch, sử dụng chứng minh không kiến thức và mạng xác minh phi tập trung để đảm bảo an toàn và quyền riêng tư cho hợp đồng thông minh, dễ sử dụng hơn RGB và không cần phải liên kết với một chuỗi UTXO khác như RGB++.

Arch zkVM sử dụng RISC Zero ZKVM để thực thi hợp đồng thông minh và tạo ra chứng minh không kiến thức, được xác minh bởi mạng lưới nút xác minh phi tập trung. Hệ thống hoạt động dựa trên mô hình UTXO, đóng gói trạng thái hợp đồng thông minh trong các State UTXOs, nâng cao tính bảo mật và hiệu quả.

UTXOs tài sản được sử dụng để đại diện cho Bitcoin hoặc các token khác, có thể được quản lý thông qua ủy thác. Mạng xác thực Arch xác minh nội dung ZKVM thông qua các nút leader được chọn ngẫu nhiên, sử dụng phương án ký FROST để tổng hợp chữ ký của các nút, cuối cùng phát tán giao dịch đến mạng Bitcoin.

Arch zkVM cung cấp cho Bitcoin một máy ảo hoàn chỉnh Turing, có khả năng thực hiện các hợp đồng thông minh phức tạp. Sau mỗi lần thực hiện hợp đồng, nó tạo ra chứng minh không kiến thức, được sử dụng để xác minh tính chính xác và thay đổi trạng thái của hợp đồng.

Arch sử dụng mô hình UTXO của Bitcoin, trạng thái và tài sản được đóng gói trong UTXO, thông qua khái niệm sử dụng một lần để thực hiện chuyển đổi trạng thái. Dữ liệu trạng thái của hợp đồng thông minh được ghi lại dưới dạng state UTXOs, tài sản dữ liệu gốc được ghi lại dưới dạng Asset UTXOs. Arch đảm bảo mỗi UTXO chỉ có thể được chi tiêu một lần, cung cấp quản lý trạng thái an toàn.

Arch cần xác minh mạng lưới nút. Trong mỗi kỷ nguyên Arch, hệ thống chọn ngẫu nhiên nút Leader dựa trên quyền lợi, chịu trách nhiệm truyền tải thông tin. Tất cả zk-proofs được xác minh bởi mạng lưới nút xác minh phi tập trung, đảm bảo tính an toàn và khả năng chống kiểm duyệt của hệ thống, và tạo chữ ký cho nút Leader. Giao dịch sẽ được phát sóng trên mạng Bitcoin sau khi nhận được đủ chữ ký từ các nút.

Tóm tắt và triển vọng

RGB, RGB++ và Arch Network đều có những đặc điểm riêng trong thiết kế khả năng lập trình của BTC, và đều tiếp tục theo hướng liên kết UTXO. Đặc điểm sử dụng một lần của UTXO phù hợp hơn với việc ghi lại trạng thái hợp đồng thông minh.

Tuy nhiên, những giải pháp này cũng có những điểm yếu rõ ràng, chủ yếu thể hiện ở trải nghiệm người dùng kém, độ trễ xác nhận dài, hiệu suất thấp, v.v. Arch và RGB chủ yếu mở rộng chức năng, nhưng không nâng cao hiệu suất; RGB++ mặc dù cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách giới thiệu chuỗi UTXO hiệu suất cao, nhưng cũng mang lại giả định an toàn bổ sung.

Khi ngày càng nhiều nhà phát triển tham gia cộng đồng BTC, chúng ta sẽ thấy nhiều giải pháp mở rộng sáng tạo hơn, chẳng hạn như đề xuất nâng cấp op-cat đang được thảo luận tích cực. Những giải pháp phù hợp với đặc tính gốc của BTC đáng được chú ý. Dưới điều kiện không nâng cấp mạng BTC, phương pháp gắn bó UTXO là một cách hiệu quả để mở rộng khả năng lập trình của BTC. Chỉ cần có thể giải quyết tốt vấn đề trải nghiệm người dùng, điều này sẽ mang lại những bước đột phá lớn cho sự phát triển của hợp đồng thông minh BTC.