Bitcoin Thunderbolt protokol: memikirkan kembali logika desain Jaringan Lighting

Satu, titik sakit Bitcoin sulit digunakan untuk pembayaran sehari-hari

Meskipun Bitcoin memiliki karakteristik desentralisasi dan tidak dapat diubah, ia menghadapi kesulitan praktis dalam pembayaran sehari-hari. Ketika mencoba membeli kopi dengan Bitcoin, waktu konfirmasi transaksi sering kali lebih lama daripada menunggu kopi itu sendiri, dan terkadang biaya transaksi bahkan melebihi harga kopi itu sendiri. Saat ini, sebagian besar aset di jaringan Bitcoin berada dalam keadaan statis, sulit untuk melakukan pinjaman, kombinasi, atau aplikasi fleksibel lainnya.

Struktur skrip Script Bitcoin sangat konservatif, membatasi sebagian besar skenario interaksi off-chain. Desain awalnya bukan untuk mendukung pembayaran frekuensi tinggi yang mencapai ribuan transaksi per detik. Namun, pengguna umumnya berharap dapat dengan mudah menggunakan Bitcoin untuk pembayaran kecil, seperti membeli item permainan atau memberikan penghargaan video, tanpa harus menunggu waktu konfirmasi 10 menit.

Dua, Jaringan Lighting: Kesempatan dan Tantangan Bersama

Jaringan Lighting dapat dianggap sebagai saluran cepat di samping rantai utama Bitcoin. Inti dari konsep ini adalah membangun "saluran pembayaran" eksklusif antar pengguna di luar rantai, untuk mencapai pencatatan yang sering, dan akhirnya hanya menyinkronkan status dana ke blockchain saat saluran ditutup. Model ini mirip dengan cara teman-teman yang bergiliran mentraktir setiap minggu dan kemudian melakukan penyelesaian sekaligus.

Namun, sistem yang tampak cerdas ini mengungkapkan berbagai dilema dalam aplikasi praktis:

1. Ambang batas untuk membangun saluran tinggi, pengguna harus mengunci dana terlebih dahulu untuk dapat membangun saluran perdagangan.

2. Masalah routing kompleks, ketika tidak ada saluran langsung, bahkan jika ada jalur tidak langsung, transaksi mungkin gagal karena kekurangan dana atau node yang tidak tersedia.

3. Terdapat risiko keamanan, meminta pengguna untuk tetap dalam keadaan online untuk mencegah penipuan, ini menuntut kemampuan pemeliharaan perangkat yang terlalu tinggi bagi pengguna biasa.

Meskipun Jaringan Lighting telah beroperasi selama bertahun-tahun, cacat struktural ini menyebabkan penerapannya selalu sulit untuk melewati batasan. Saat ini, jumlah dana yang terkunci di seluruh Jaringan Lighting hanya sekitar 100 juta USD, yang terbilang sangat kecil dibandingkan dengan nilai pasar Bitcoin yang mencapai triliunan. Hal ini mendorong industri untuk berpikir: apakah mungkin membangun proyektor pembayaran off-chain yang lebih sempurna untuk mengatasi kebuntuan yang ada?

Tiga, Pengenalan protokol Thunderbolt

Bitcoin Thunderbolt adalah sebuah skema peningkatan soft fork yang berbasis pada lapisan dasar Bitcoin, yang melakukan perubahan langsung pada tingkat protokol rantai utama Bitcoin, secara fundamental meningkatkan skalabilitas, kinerja transaksi, dan kemampuan pemrograman Bitcoin.

Dalam hal kinerja, Thunderbolt menggunakan teknologi UTXO Bundling untuk mengagregasi beberapa UTXO, mengompresi jumlah data transaksi, dan meningkatkan kecepatan transaksi sekitar 10 kali lipat. Dalam hal pemrograman, dengan memperkenalkan kembali dan memperluas opcode OP_CAT, memungkinkan pengembang untuk membangun logika skrip yang lebih kompleks, dan langsung mengimplementasikan kontrak pintar di rantai utama Bitcoin.

Thunderbolt juga mengintegrasikan standar aset terpadu bernama Goldinals, yang menyediakan kerangka penerbitan aset berbasis bukti nol pengetahuan dan komitmen status. Ini adalah seperangkat standar token "Bitcoin asli" yang tidak memerlukan ketergantungan pada lembaga kepercayaan eksternal atau jembatan lintas rantai yang rumit.

Dalam perdagangan tanpa kepercayaan, Thunderbolt telah meluncurkan sistem BitMM, yang mendukung pengguna untuk melakukan pencocokan transaksi dan verifikasi informasi tanpa kepercayaan di atas rantai Bitcoin. Berbeda dengan pemikiran perluasan tradisional, Thunderbolt mengambil jalur "perluasan asli rantai utama", di mana semua fungsi dijalankan langsung di atas rantai utama Bitcoin, menggunakan BTC asli alih-alih token pemetaan lintas rantai.

3.1 Analisis Mekanisme Inti

Mekanisme inti Thunderbolt mencakup:

1. Multisignature yang fleksibel dan dapat disesuaikan: membagi tanda tangan Bitcoin, masing-masing pihak memegang sebagian tanda tangan dan dapat disesuaikan secara dinamis, memungkinkan transfer non-interaktif.

2. Buku besar komite toleran kesalahan asinkron: Sebuah kelompok layanan yang terdiri dari beberapa node bertanggung jawab untuk mencatat, bahkan jika sebagian node mengalami kegagalan, buku besar tetap dapat berfungsi dengan normal.

3. Finalisasi pertukaran atom: memastikan rekonstruksi off-chain dan penebusan on-chain dilakukan dalam tiga langkah pertukaran atom, untuk mencegah kecurangan sepihak.

3.2 Desain dan Inovasi Kunci Protokol Thunderbolt

• Penugasan tanda tangan yang tidak interaktif dan rekursif: Merancang struktur tanda tangan Schnorr dengan ambang batas yang dapat disesuaikan, secara signifikan mengurangi permintaan online.

• Setiap transfer mengganti "kunci baru": memperbarui tanda tangan setiap kali mentransfer, untuk mencegah tanda tangan lama digunakan kembali.

• Tinggalkan jejak di blockchain hanya sekali: hanya melakukan operasi di blockchain pada awal dan akhir, sementara perubahan dilakukan di luar rantai, meningkatkan privasi.

• Tidak akan kehilangan uang saat offline: Selama mayoritas komite online, transfer atau penebusan dapat diselesaikan kapan saja.

• Keamanan "bukti mesin" yang sesungguhnya: Semua langkah kunci telah diverifikasi secara formal oleh Tamarin Prover.

Empat, Perbandingan Thunderbolt dengan Solusi Jaringan Lighting yang Ada

Keunggulan utama Thunderbolt dibandingkan dengan solusi yang ada terletak pada keamanan dan kelengkapan teoretis:

• Desain protokol dapat dibuktikan aman
• Pengguna jahat tidak dapat meraih keuntungan sepihak dalam keadaan apa pun.

Namun juga ada beberapa kelemahan:

• Penyebaran rumit, saat ini perlu menjalankan tumpukan protokol lengkap
• Kompatibilitas rantai utama terbatas, perlu mengalihkan untuk mencapai fungsi
• Dukungan ekosistem masih belum sempurna, masih berada di tahap penelitian awal

Lima, Potensi Dampak dan Jalur Pengembangan Thunderbolt

Meskipun Thunderbolt secara teoritis memberikan solusi terbaik untuk BTCFi, aplikasi praktisnya masih berada pada tahap awal. Jalur perkembangan potensialnya mungkin mencakup:

1. Terintegrasi dengan Rollup: Sebagai mesin DeFi di sisi Bitcoin, terintegrasi ke dalam berbagai solusi L2.

2. Membentuk ekosistem standar independen: mengembangkan ekosistem jaringan sendiri, sistem operasi node, dan agregator, dll.

3. Digantikan oleh solusi yang lebih sederhana: Jika ada alternatif yang tidak memerlukan saluran status atau bahasa formal.

Makna terbesar dari Thunderbolt adalah memberikan koin Bitcoin kemampuan "kombinasi kontrak off-chain" untuk pertama kalinya. Pengenalan dua fitur utama yaitu UTXO Bundling dan OP_CAT, membawa kemampuan pemrograman asli dan throughput yang lebih tinggi ke jaringan Bitcoin. Ini membuka kemungkinan untuk menyatukan protokol ekosistem Bitcoin dan mengintegrasikan berbagai jenis aset, tetapi saat ini masih memerlukan pengembangan lebih lanjut agar dapat diterapkan secara nyata.