Eksplorasi Programmabilitas Ekosistem Bitcoin

Bitcoin sebagai blockchain dengan likuiditas terbaik dan keamanan tertinggi, telah menarik banyak pengembang setelah gelombang inskripsi. Para pengembang ini dengan cepat fokus pada masalah programmabilitas dan skalabilitas Bitcoin. Dengan memperkenalkan berbagai solusi seperti ZK, DA, sidechain, rollup, dan restaking, ekosistem Bitcoin sedang memasuki puncak kemakmuran baru, menjadi tema inti dari pasar bullish saat ini.

Namun, banyak dari desain ini melanjutkan pengalaman skalabilitas dari platform kontrak pintar seperti Ethereum, dan sering bergantung pada jembatan lintas rantai terpusat, yang menjadi kelemahan potensial bagi sistem. Hanya sedikit solusi yang dirancang berdasarkan karakteristik Bitcoin itu sendiri, yang terkait dengan pengalaman pengembang Bitcoin yang kurang baik. Bitcoin tidak dapat menjalankan kontrak pintar seperti Ethereum karena beberapa alasan:

1. Bahasa skrip Bitcoin membatasi Turing completeness untuk memastikan keamanan, sehingga tidak dapat mengeksekusi kontrak pintar yang kompleks.
2. Blockchain Bitcoin dirancang untuk penyimpanan transaksi sederhana, tidak dioptimalkan untuk kontrak pintar yang kompleks.
3. Bitcoin kekurangan mesin virtual untuk menjalankan kontrak pintar.

Pemisahan saksi pada tahun 2017 (SegWit) memperluas batas ukuran blok Bitcoin; pembaruan Taproot pada tahun 2021 memungkinkan verifikasi tanda tangan massal, sehingga meningkatkan efisiensi pemrosesan transaksi. Kemajuan ini meletakkan dasar untuk programmabilitas Bitcoin.

Pada tahun 2022, pengembang Casey Rodarmor mengusulkan "Teori Ordinal", yang menguraikan skema penomoran Satoshi, sehingga memungkinkan penyisipan data apa pun dalam transaksi Bitcoin. Ini membuka jalan baru untuk menyisipkan informasi status dan metadata langsung di dalam rantai Bitcoin, memberikan ide baru untuk aplikasi yang memerlukan data status yang dapat diakses dan diverifikasi.

Saat ini, sebagian besar proyek yang memperluas Programmabilitas Bitcoin bergantung pada jaringan lapisan dua (L2), yang mengharuskan pengguna untuk mempercayai jembatan lintas rantai, menjadi tantangan utama bagi L2 untuk mendapatkan pengguna dan likuiditas. Selain itu, Bitcoin kekurangan mesin virtual asli atau Programmabilitas, yang membuat komunikasi antara L2 dan L1 tidak mungkin dilakukan tanpa menambah asumsi kepercayaan tambahan.

RGB, RGB++, dan Arch Network mencoba untuk meningkatkan Programmabilitas Bitcoin dari sifat aslinya, dengan menyediakan kemampuan kontrak pintar dan transaksi kompleks melalui berbagai metode:

1. RGB adalah sebuah solusi kontrak pintar yang diverifikasi melalui klien off-chain, yang mencatat perubahan status kontrak pintar dalam UTXO Bitcoin. Meskipun memiliki beberapa keuntungan privasi, penggunaannya rumit dan kurang memiliki kemampuan kombinasi kontrak, sehingga perkembangannya relatif lambat.

2. RGB++ adalah jalur pengembangan lain dari Nervos yang didasarkan pada pemikiran RGB, masih berdasarkan ikatan UTXO, tetapi menjadikan blockchain itu sendiri sebagai validator klien konsensus, menyediakan solusi lintas rantai untuk aset metadata, dan mendukung transfer rantai dengan struktur UTXO apa pun.

3. Arch Network menyediakan solusi kontrak pintar asli untuk Bitcoin, menciptakan mesin virtual ZK dan jaringan node validator, dengan mengagregasi transaksi untuk merekam perubahan status dan aset dalam transaksi Bitcoin.

RGB

RGB adalah pemikiran perluasan kontrak pintar awal dalam komunitas Bitcoin, yang membungkus data status melalui UTXO, memberikan ide penting untuk ekspansi asli Bitcoin selanjutnya.

RGB menggunakan metode verifikasi off-chain, memindahkan verifikasi transfer token dari lapisan konsensus Bitcoin ke off-chain, yang divalidasi oleh klien terkait transaksi tertentu. Ini mengurangi kebutuhan siaran di seluruh jaringan, meningkatkan privasi dan efisiensi. Namun, cara peningkatan privasi ini juga merupakan pedang bermata dua. Meskipun meningkatkan perlindungan privasi, hal ini menyebabkan ketidakjelasan bagi pihak ketiga, menyulitkan operasi yang sebenarnya dan sulit untuk dikembangkan, serta pengalaman pengguna yang kurang baik.

RGB memperkenalkan konsep segel sekali pakai. Setiap UTXO hanya dapat dibelanjakan sekali, setara dengan terkunci saat dibuat, dan dibuka kuncinya saat dibelanjakan. Status kontrak pintar dibungkus oleh UTXO dan dikelola oleh segel, memberikan mekanisme pengelolaan status yang efektif.

RGB++

RGB++ adalah jalur pengembangan lain dari Nervos yang didasarkan pada pemikiran RGB, masih berbasis pada pengikatan UTXO.

RGB++ memanfaatkan rantai UTXO yang Turing lengkap (seperti CKB atau rantai lainnya) untuk memproses data off-chain dan kontrak pintar, meningkatkan Programmabilitas Bitcoin lebih lanjut, dan menjamin keamanan melalui pengikatan isomorfik BTC.

RGB++ menggunakan rantai UTXO yang lengkap Turing sebagai rantai bayangan, dapat menjalankan kontrak pintar yang kompleks, dan terikat dengan UTXO Bitcoin, meningkatkan kemampuan pemrograman dan fleksibilitas sistem. UTXO Bitcoin dan UTXO rantai bayangan terikat secara isomorfik, memastikan konsistensi status dan aset antara kedua rantai, menjamin keamanan transaksi.

RGB++ diperluas ke semua rantai UTXO yang Turing lengkap, meningkatkan interoperabilitas lintas rantai dan likuiditas aset. Dukungan multi-rantai ini memungkinkan RGB++ untuk digabungkan dengan rantai UTXO Turing lengkap mana pun, meningkatkan fleksibilitas sistem. Sementara itu, melalui pengikatan homomorfik UTXO, lintas rantai tanpa jembatan dapat dicapai, menghindari masalah "mata uang palsu" dan memastikan keaslian serta konsistensi aset.

Melalui verifikasi on-chain dengan shadow chain, RGB++ menyederhanakan proses verifikasi klien. Pengguna hanya perlu memeriksa transaksi terkait shadow chain untuk memverifikasi keakuratan perhitungan status RGB++. Metode verifikasi on-chain ini tidak hanya menyederhanakan proses verifikasi, tetapi juga mengoptimalkan pengalaman pengguna. Menggunakan shadow chain yang Turing-complete menghindari pengelolaan UTXO RGB yang kompleks, memberikan pengalaman yang lebih sederhana dan ramah pengguna.

Jaringan Arch

Arch Network terdiri dari Arch zkVM dan jaringan node validasi Arch, menggunakan bukti nol-pengetahuan dan jaringan validasi terdesentralisasi untuk memastikan keamanan dan privasi kontrak pintar, lebih mudah digunakan daripada RGB, dan tidak perlu terikat pada rantai UTXO lain seperti RGB++.

Arch zkVM menggunakan RISC Zero ZKVM untuk mengeksekusi kontrak pintar dan menghasilkan bukti zero-knowledge, yang divalidasi oleh jaringan node verifikasi terdesentralisasi. Sistem ini berjalan berdasarkan model UTXO, membungkus status kontrak pintar dalam State UTXOs untuk meningkatkan keamanan dan efisiensi.

Asset UTXOs digunakan untuk mewakili Bitcoin atau token lainnya, yang dapat dikelola melalui cara delegasi. Jaringan verifikasi Arch memverifikasi konten ZKVM melalui node leader yang dipilih secara acak, menggunakan skema tanda tangan FROST untuk mengagregasi tanda tangan node, dan akhirnya menyiarkan transaksi ke jaringan Bitcoin.

Arch zkVM menyediakan mesin virtual Turing lengkap untuk Bitcoin, yang dapat mengeksekusi kontrak pintar yang kompleks. Setiap kali kontrak dieksekusi, Arch zkVM menghasilkan bukti nol-pengetahuan untuk memverifikasi kebenaran kontrak dan perubahan status.

Arch menggunakan model UTXO Bitcoin, status dan aset dibungkus dalam UTXO, dengan konsep penggunaan tunggal untuk melakukan transisi status. Data status kontrak pintar dicatat sebagai state UTXOs, sedangkan aset data asli dicatat sebagai Asset UTXOs. Arch memastikan bahwa setiap UTXO hanya dapat digunakan sekali, menyediakan manajemen status yang aman.

Arch meskipun tidak menginovasi struktur blockchain, tetapi memerlukan jaringan node validasi. Setiap periode Arch Epoch, sistem secara acak memilih node Leader berdasarkan hak kepemilikan, yang bertanggung jawab untuk menyebarkan informasi ke semua node validator lain di jaringan. Semua bukti nol pengetahuan diverifikasi oleh jaringan node validasi terdesentralisasi, memastikan keamanan dan ketahanan sistem terhadap sensor, dan menghasilkan tanda tangan untuk node Leader. Setelah transaksi ditandatangani oleh jumlah node yang diperlukan, transaksi tersebut dapat disiarkan di jaringan Bitcoin.

Ringkasan

Dalam desain programmabilitas Bitcoin, RGB, RGB++, dan Arch Network memiliki ciri khas masing-masing, tetapi semuanya melanjutkan pemikiran mengikat UTXO, atribut otentikasi penggunaan sekali UTXO lebih cocok untuk mencatat status kontrak pintar.

Namun, kelemahan dari solusi ini juga jelas, yaitu pengalaman pengguna yang kurang baik, dengan keterlambatan konfirmasi yang konsisten dengan Bitcoin dan performa yang rendah. Mereka hanya memperluas fungsionalitas, tanpa meningkatkan performa, yang lebih terlihat pada Arch dan RGB. Desain RGB++ meskipun telah memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik dengan memperkenalkan rantai UTXO berkinerja tinggi, namun juga memperkenalkan asumsi keamanan tambahan.

Seiring dengan semakin banyaknya pengembang yang bergabung dengan komunitas Bitcoin, kita akan melihat lebih banyak solusi peningkatan kapasitas, seperti proposal peningkatan op-cat yang sedang dibahas secara aktif. Solusi yang sesuai dengan sifat asli Bitcoin layak untuk diperhatikan, metode UTXO binding adalah cara paling efektif untuk memperluas cara pemrograman tanpa meningkatkan jaringan Bitcoin. Selama dapat menyelesaikan masalah pengalaman pengguna, ini akan menjadi kemajuan besar untuk kontrak pintar Bitcoin.