Биткойн Громовая сеть: переосмысляя логическую структуру сети Lighting Биткойн

Один. Платежные трудности Биткойна

Биткойн, как децентрализованная и неизменяемая криптовалюта, сталкивается с множеством проблем в реальных сценариях платежей. Когда пользователи пытаются купить чашку кофе за Биткойн, они часто сталкиваются с проблемами, связанными с длительным временем подтверждения транзакций и высокими комиссиями. В таких случаях время ожидания подтверждения транзакции может превышать время ожидания кофе, а иногда комиссии даже выше, чем цена самого кофе.

Активы в сети Биткойн в настоящее время в основном сосредоточены на удержании (HODL), что затрудняет реализацию более сложных финансовых функций, таких как кредиты, портфели или взаимодействие. Это в основном связано с тем, что структура скриптов Биткойна довольно консервативна, что ограничивает большинство сценариев взаимодействия вне цепочки. Первоначально Биткойн не был разработан для обработки десятков тысяч платежных транзакций в секунду, но реальные требования требуют, чтобы Биткойн мог более удобно использоваться для повседневных мелких платежей, таких как покупка игровых скинов или вознаграждения за видео.

! Пересмотрите логику проектирования Bitcoin Lightning Network из сети Thunderbolt

Два. Сеть Lighting: решение с учетом компромиссов

Сеть Lighting можно сравнить с быстрым каналом рядом с основной цепочкой Биткойн. Его основная идея заключается в компромиссе с эффективностью транзакций основной цепочки: поскольку в цепочке существуют ограничения по скорости, нет необходимости настаивать на записи каждой транзакции в цепочке, а вместо этого можно создать "платежный канал" между пользователями для высокочастотного учета, в конечном итоге синхронизируя состояние средств с блокчейном только при закрытии канала.

Эта модель похожа на способ расчета, когда друзья по очереди приглашают друг друга на ужин каждую неделю - люди не переводят деньги сразу после каждого приема пищи, а накапливают несколько расходов, чтобы затем разом рассчитаться. Сеть Lighting по своей сути является торговой сетью, состоящей из множества таких платежных каналов.

Однако этот, на первый взгляд, умный дизайн выявил множество затруднений в реальном применении:

1. Высокий порог для создания канала: пользователи должны заранее заблокировать средства, чтобы создать торговый канал, что означает, что для торговли с любым объектом необходимо заранее установить специальное соединение канала.

2. Проблема маршрутизации сложна: когда у пользователя A и B отсутствует прямой канал соединения, даже если существует косвенный путь A-C-B, но если средства в промежуточном канале недостаточны или узлы пути недоступны, сделка все равно будет неудачной.

3. Безопасные риски: система требует от пользователей оставаться онлайн, чтобы предотвратить мошенничество со стороны контрагента, который может подать просроченные транзакции в момент закрытия канала. Это ставит высокие требования к операционным возможностям устройств обычных пользователей.

Эти структурные недостатки затрудняют практическое применение Сети Lighting. Открытые данные показывают, что в настоящее время общий объем средств, заблокированных в Сети Lighting, составляет всего около 100 миллионов долларов, что в сравнении с триллионной рыночной капитализацией системы Биткойн делает его экосистемное положение практически маргинализированным. Это побуждает отрасль задуматься: возможно ли создать более совершенный протокол оффлайн-платежей, чтобы преодолеть существующий тупик?

Три, Обзор протокола сети грома

Bitcoin Thunderbolt является усовершенствованием на основе мягкого форка, основанным на базовом уровне Биткойн. Он не зависит от сетей второго уровня или кросс-цепных мостов, а вносит изменения непосредственно на уровне протокола основной цепи Биткойн, в корне улучшая масштабируемость Биткойн, производительность транзакций и программируемые возможности.

В плане производительности это решение использует технологию UTXO Bundling, что значительно оптимизирует традиционную модель обработки транзакций Биткойн. UTXO Bundling позволяет агрегировать несколько UTXO, что эквивалентно сжатию объема данных транзакции, что, не жертвуя безопасностью, увеличивает скорость транзакций примерно в 10 раз.

В плане программируемости данное решение вновь вводит и расширяет операцию OP_CAT. OP_CAT позволяет выполнять операции объединения данных, что дает разработчикам возможность создавать более сложную логику сценариев, тем самым реализуя смарт-контракты непосредственно на основной цепи Биткойн. Это означает, что разработчики могут развертывать децентрализованные приложения в нативной сети Биткойн, не полагаясь на сайдчейны, Rollup или кроссчейн-мосты.

На уровне интеграции активов данное решение предлагает унифицированный стандарт Goldinals. Goldinals предоставляет основу для выпуска активов, основанную на нулевом знании и обязательствах по состоянию, являясь набором стандартов токенов "Биткойн-родных", который не зависит от внешних доверительных учреждений и не требует сложных мостов между цепями, чтобы на цепи проверять существование и состояние каждого токена.

Данное решение также представляет собой важный прорыв в области децентрализованных транзакций. Запущенная система BitMM поддерживает пользователей в осуществлении бездоверительных сделок и верификации информации в сети Биткойн.

В отличие от традиционных подходов к масштабированию, этот план предлагает путь «родного масштабирования главной цепи». Независимо от того, идет ли речь о сжатии транзакций, поддержке смарт-контрактов или интеграции стандартов активов и сводке транзакций на цепи, все это работает непосредственно на главной цепи Биткойн, используя родной BTC, а не токены кросс-цепи.

3.1 Анализ核心 механизмов

Биткойн Рейдерская сеть и Сеть Lighting обе нацелены на решение проблемы медленного подтверждения транзакций основной цепи Биткойна, но между ними есть принципиальные различия:

• Сеть Lighting более ориентирована на модель "платежного канала", поддерживает только переводы, не поддерживает смарт-контракты или сложную логику, а также имеет высокие барьеры для создания и поддержки.

• Сеть Lightning стремится предоставить программируемый оффчейн-протокол, поддерживающий операции с полной вычислительной мощностью, что позволяет создавать более сложные статусные активы, ликвидные протоколы и финансовые приложения.

Ядро механизма Сети Lighting включает:

1. Гибкая настраиваемая многосторонняя подпись: разделение подписи Биткойна, которую хранят пользователи и комитет, с передачей подписи без онлайн-диалога с помощью добавления "маленького секрета".

2. Асинхронная отказоустойчивость комитета бухгалтерской книги: группа обслуживания, состоящая из нескольких узлов, отвечает за ведение учета, даже если часть узлов отключена, достаточно, чтобы большинство было онлайн, чтобы поддерживать нормальное функционирование бухгалтерской книги.

3. Атомарная финализация обмена: достижение оффлайн реконструкции и онлайнового выкупа через три шага "атомарного обмена", предотвращая одностороннюю выгоду любой из сторон.

3.2 Протокол дизайна и ключевые инновации Сети Lighting

• Неинтерактивная, рекурсивная делегированная подпись: разработана повторно настраиваемая структура пороговой подписи Schnorr, что значительно снижает требования онлайн.

• Каждый раз при переводе меняем "новый замок": при каждом переводе обновляем подпись, чтобы старая подпись стала недействительной и предотвратить повторное использование.

• На цепи оставляется только один след: операции на цепи выполняются только в начале и в конце, а изменения происходят вне цепи, что повышает конфиденциальность.

• Офлайн тоже не потеряете деньги: как только большинство комитета онлайн, можно завершить перевод или выкуп, не беспокоясь о проблеме истечения времени блокировки.

• Доказательство безопасности машин: все ключевые этапы проходят формальную проверку, безопасность проверяется автоматизированными инструментами.

Четыре, Сравнение сети Тандер с существующими решениями сети Lighting

Основное преимущество Редкая сеть по сравнению с существующими решениями на базе Сети Lighting (, такими как протокол BOLT, Breez SDK и Phoenix ), заключается в "безопасности" и "теоретической завершенности":

• Дизайн протокола может быть доказано безопасным
• Злонамеренные пользователи не могут извлекать выгоду в одностороннем порядке в любых условиях.

Однако, у сети Lightning также есть некоторые недостатки:

• Сложность развертывания: в настоящее время требуется запуск полного стека протоколов, обычным пользователям трудно освоиться
• Совместимость с основной цепью: ограничена примитивным языком сценариев основной цепи Биткойн, что увеличивает сложность реализации.
• Поддержка экосистемы еще недостаточна: по сравнению с BOLT, который уже имеет большое количество поддерживающих кошельков и узлов, Сеть Lighting все еще находится на ранней стадии исследований.

Пятый. Потенциальное влияние Сети Lightning: катализатор BTCFi?

Сеть Lightning в теории может быть оптимальным решением для текущего BTCFi, но на практике она все еще находится на ранней стадии. Она похожа на "белую книгу Ethereum 2.0" в мире Биткойна, обладая дальновидностью, но еще не внедрена на системном уровне.

Возможные пути развития Сети Lighting включают:

1. Интеграция через Rollup: в качестве DeFi-движка на стороне Биткойн, интегрированного в существующие L2 решения.

2. Формирование независимой стандартной экосистемы: развитие собственной сетевой экосистемы, системы обслуживания узлов и агрегаторов и т.д.

3. Заменен более простым решением: если в будущем появится система, которая может выполнять аналогичные функции без сложных механизмов.

С точки зрения экосистемы, главное значение Сети Lightning заключается в том, что активы Биткойн впервые приобрели "совместимость офф-чейн контрактов". Введенные две основные характеристики UTXO Bundling и OP_CAT принесли в сеть Bitcoin родную программируемость и более высокую пропускную способность в сети. Это открыло возможности для унификации протокола экосистемы Биткойн, инклюзии различных активов и реализации BitMM.

Тем не менее, сеть Lightning в настоящее время все еще находится на стадии теоретических исследований, и до реального применения разработчиками может быть еще определенное расстояние. Как она будет интегрироваться в экосистему Биткойна в будущем и сможет ли она действительно стать прорывом для BTCFi, еще нужно подтвердить временем.