Біткойн Thunderbolt протокол: переосмислення логіки дизайну Lighting Network

Один. Біткойн важко використовувати для щоденних платежів

Біткойн хоч і має децентралізовану та незмінну природу, проте в повсякденних платежах стикається з реальними труднощами. Коли намагаються купити каву за допомогою Біткойн, час підтвердження транзакції часто перевищує час, який потрібен на приготування кави, а іноді комісії навіть перевищують вартість самої кави. Наразі більшість активів у мережі Біткойн знаходяться в статичному стані, що ускладнює їх використання для кредитування, комбінування або міжопераційних застосувань.

Структура скриптів Script Біткойна є надзвичайно консервативною, що обмежує більшість сценаріїв поза мережею. Його початковий дизайн не був спрямований на підтримку високочастотних платежів у тисячі транзакцій на секунду. Проте користувачі загалом сподіваються на можливість зручного використання Біткойна для дрібних платежів, таких як покупка ігрових предметів або відео-подарунків, без необхідності чекати 10 хвилин на підтвердження.

Два, Lighting Network: можливості та виклики існують разом

Lighting Network можна вважати швидким каналом, що проходить поруч з основним ланцюгом Біткойн. Його основна ідея полягає в створенні ексклюзивних "платіжних каналів" між користувачами поза ланцюгом, що дозволяє вести високочастотні обліки, а в кінцевому підсумку лише при закритті каналу синхронізувати стан коштів з блокчейном. Ця модель схожа на спосіб, коли друзі щотижня чергуються з оплатою рахунків, а потім здійснюють одноразовий розрахунок.

Однак ця, здавалося б, хитра система в реальному застосуванні виявляє численні труднощі:

1. Високий поріг для створення каналу, користувач повинен заздалегідь заблокувати кошти, щоб створити торговий канал.

2. Проблеми з маршрутизацією складні, коли бракує прямого каналу, навіть якщо існують непрямі шляхи, транзакція може завершитися невдачею через недостатнє фінансування або недоступність вузлів.

3. Існують ризики безпеки, що вимагають від користувачів підтримувати онлайн-стан для запобігання шахрайству, що є надмірно високими вимогами до експлуатаційної спроможності пристроїв звичайних користувачів.

Хоча Lighting Network працює вже багато років, ці структурні недоліки ускладнюють його застосування та подолання перешкод. Наразі загальна сума заморожених коштів у Lighting Network становить лише близько 100 мільйонів доларів, що в порівнянні з ринковою капіталізацією Біткойн у трильйони доларів є незначним. Це спонукає галузь замислитися: чи можна створити більш досконалий протокол оффлейн-платежів, щоб подолати існуючу кризу?

Три, Вступ до протоколу Thunderbolt

Біткойн Тандерболт – це м'яка форк-апгрейд-спрямування, основане на базовому рівні Біткойн, яке безпосередньо змінює протокол основної ланцюга Біткойн, що радикально підвищує масштабованість, продуктивність транзакцій та програмні можливості Біткойн.

На рівні продуктивності Thunderbolt за допомогою технології UTXO Bundling об'єднує кілька UTXO для обробки, зменшуючи обсяг даних транзакцій, що збільшує швидкість транзакцій приблизно в 10 разів. У аспекті програмованості, повторно вводячи та розширюючи код операції OP_CAT, розробники можуть створювати більш складну логіку сценаріїв, безпосередньо реалізуючи смарт-контракти на головному ланцюзі Біткойн.

Thunderbolt також інтегрував єдиний стандарт активів під назвою Goldinals, що пропонує рамки випуску активів на основі нульових знань та зобов'язань стану. Це набір "оригінальних" токенів Біткойн, який не потребує залежності від зовнішніх довірених установ або складних крос-ланцюгових мостів.

У сфері децентралізованих угод Thunderbolt представив систему BitMM, що підтримує користувачів у проведенні угод без довіри та верифікації інформації в мережі Біткойн. На відміну від традиційних підходів до масштабування, Thunderbolt обирає шлях "рідного масштабування основного ланцюга", всі функції виконуються безпосередньо на основному ланцюзі Біткойн, використовуючи рідний BTC, а не токени, що відображаються через крос-ланцюг.

3.1 Аналіз основних механізмів

Ядерний механізм Thunderbolt включає:

1. Гнучкий багатосторонній підпис: розділити підпис Біткойна, кожна сторона має частину підпису і може динамічно налаштовуватися, що забезпечує неінтерактивний переказ.

2. Асинхронний стійкий комітетний реєстр: група сервісних вузлів, що складається з кількох вузлів, відповідає за ведення обліку, навіть якщо частина вузлів виходить з ладу, реєстр може продовжувати нормально функціонувати.

3. Остаточна атомна заміна: через три кроки атомної заміни забезпечується безперервність реконструкції поза ланцюгом та викупу на ланцюзі, що запобігає односторонньому шахрайству.

3.2 Дизайн протоколу Thunderbolt та ключові інновації

• Неінтерактивні, рекурсивні підписи делегування: розроблена структура підпису Schnorr з регульованим порогом, що значно знижує вимоги до онлайну.

• Кожен раз, коли переказують, змінюють "новий замок": під час кожного переказу оновлюють підпис, щоб запобігти повторному використанню старого підпису.

• На ланцюзі залишаються сліди лише один раз: операції на ланцюзі виконуються лише на початку та в кінці, а зміни в середині виконуються поза ланцюгом, що підвищує конфіденційність.

• Офлайн також не втратите гроші: поки більшість комітету онлайн, можна в будь-який час здійснити переказ або викуп.

• Справжня безпека "машинного доведення": всі ключові етапи пройшли формальну перевірку Tamarin Prover.

Чотири. Порівняння Thunderbolt з існуючими рішеннями Lightning Network

Основні переваги Thunderbolt в порівнянні з існуючими рішеннями полягають у безпеці та теоретичній повноті:

• проект може бути доведений безпечним
• Зловмисні користувачі не можуть односторонньо отримувати вигоду в будь-якому стані

Але також існують деякі недоліки:

• Складне розгортання, наразі потрібно запустити повний стек протоколу
• Обмежена сумісність основного ланцюга, потрібно обійти це для реалізації функцій
• Екологічна підтримка ще не досконала, все ще на ранній стадії дослідження

! Перегляньте логіку дизайну Bitcoin Lightning Network з мережі Thunderbolt

5. Потенційний вплив і шлях розвитку Thunderbolt

Хоча Thunderbolt теоретично надає оптимальне рішення для BTCFi, його фактичне застосування все ще перебуває на ранній стадії. Його потенційні шляхи розвитку можуть включати:

1. Інтеграція в Rollup: як DeFi двигун на стороні Біткойн, інтегрований у різні L2 рішення.

2. Формування незалежної стандартної екосистеми: розробка власної мережевої екосистеми, системи експлуатації вузлів та агрегаторів тощо.

3. Замінено простішими рішеннями: якщо з'являться альтернативи, які не потребують каналів стану чи формальних мов.

Максимальне значення Thunderbolt полягає в тому, що активи Біткойн вперше отримали "комбінованість офф-лан контрактів". Введення двох основних характеристик UTXO Bundling та OP_CAT принесло рідну програмованість і вищу пропускну здатність у мережу Bitcoin. Це відкриває можливості для уніфікації екосистеми Біткойн-протоколу та інтеграції різних активів, але на даний момент все ще потребує подальшого розвитку для реального застосування.