خطة جديدة للدفع خارج السلسلة لبيتكوين: تحليل متعمق لبروتوكول Thunderbolt

١. تحديات دفع بيتكوين

تواجه بيتكوين كعملة رقمية لامركزية وغير قابلة للتغيير بعض التحديات في سيناريوهات الدفع الفعلية. عندما يريد المستخدم شراء فنجان من القهوة باستخدام بيتكوين، يواجه مشكلات مثل طول وقت تأكيد المعاملات وارتفاع رسوم المعاملات. هيكل سكربت بيتكوين محافظ نسبياً، مما يحد من معظم سيناريوهات التفاعل خارج السلسلة، وهذا مرتبط بتصميمها الأصلي الذي لم يكن مخصصاً لمعالجة المدفوعات الصغيرة عالية التردد. ومع ذلك، يرغب المستخدمون في استخدام بيتكوين بسهولة في الاستهلاك اليومي، مما يخلق تناقضاً بين هذه الحاجة الواقعية والقيود التقنية لبيتكوين.

٢. تأثير السيف ذو الحدين لشبكة البرق

شبكة البرق كحل لتوسيع بيتكوين، تشبه إنشاء ممرات سريعة بجانب السلسلة الرئيسية. من خلال إنشاء قنوات دفع خاصة بين المستخدمين، تحقق تسجيل حسابات عالية التردد، وفي النهاية، يتم مزامنة حالة الأموال عند إغلاق القناة فقط مع سلسلة الكتل. هذه الطريقة تشبه التسوية مرة واحدة للحسابات المتراكمة بين الأصدقاء بعد عدة نفقات.

ومع ذلك، فإن شبكة البرق كشفت عن العديد من الصعوبات في التطبيق العملي:

1. عائق بناء القناة مرتفع، يجب على المستخدم قفل الأموال مسبقًا.
2. مشكلة التوجيه المعقدة، قد تؤدي المسارات غير المباشرة إلى فشل المعاملة بسبب نقص الأموال أو عدم توفر العقدة.
3. مخاطر الأمان، تتطلب من المستخدمين البقاء في حالة اتصال لتجنب الاحتيال.

تؤدي هذه العيوب الهيكلية إلى صعوبة تجاوز شبكة البرق للعوائق في التطبيقات العملية. حاليًا، يبلغ إجمالي كمية الأموال المقفلة في شبكة البرق حوالي 100 مليون دولار، وهو رقم ضئيل بالنسبة لقيمة نظام البيتكوين التي تتجاوز التريليون.

ثالثاً، تحليل بروتوكول Thunderbolt

Thunderbolt هو حل ترقية يعتمد على طبقة بيتكوين الأساسية من خلال تقسيم ناعم، يقوم بإجراء تغييرات مباشرة على مستوى بروتوكول سلسلة بيتكوين، مما يعزز قابلية توسيع بيتكوين، وأداء المعاملات، والقدرة على البرمجة.

الميزات الرئيسية تشمل:

1. تحسين الأداء: استخدام تقنية UTXO Bundling لزيادة سرعة المعاملات بحوالي 10 مرات.
2. تحسين القابلية للبرمجة: إعادة إدخال وتوسيع رمز العملية OP_CAT، لدعم منطق سكربتات أكثر تعقيدًا.
3. تكامل بروتوكول الأصول: إطلاق معيار Goldinals الموحد، وتوفير إطار إصدار الأصول القائم على إثباتات المعرفة الصفرية والالتزامات الحالتية.
4. التداول غير الموثوق: يدعم نظام BitMM المطابقة والتأكيد المعلومات على السلسلة بدون الحاجة للثقة.

تتبع Thunderbolt مسار "توسيع السلسلة الأصلية"، حيث تعمل جميع الوظائف مباشرة على سلسلة بيتكوين الرئيسية، باستخدام BTC الأصلي بدلاً من رموز النقل عبر السلاسل.

الآلية الأساسية

1. توقيع متعدد الأطراف قابل للتعديل بمرونة: تقسيم التوقيع إلى نصفين، نصف يحتفظ به المستخدم والنصف الآخر تحتفظ به اللجنة، من خلال إضافة سر صغير لتنفيذ التحويل.

2. دفتر الأستاذ الخاص باللجنة ذات التحمل غير المتزامن: مجموعة خدمات تتكون من عدة عقد مسؤولة عن تسجيل الحساب، لضمان تشغيل دفتر الأستاذ بشكل صحيح.

3. التصفية النهائية بالتبادل الذري: من خلال عملية التبادل الذري المكونة من ثلاث خطوات، يتم ضمان إعادة البناء خارج السلسلة واسترداد على السلسلة بشكل متكامل.

الابتكار الرئيسي

1. تفويض التوقيع غير التفاعلي والمتكرر: استخدام هيكل توقيع شينور القابل للتعديل بشكل متكرر، مما يقلل من المتطلبات عبر الإنترنت.

2. تحديث القفل في كل عملية تحويل: استخدم سرًا صغيرًا جديدًا لتحديث التوقيع، لمنع إعادة استخدام التوقيع القديم.

3. تقليل العمليات على السلسلة: إجراء العمليات على السلسلة فقط في البداية والنهاية، مما يزيد من الخصوصية.

4. ضمان الأمان أثناء عدم الاتصال: حتى عندما يكون المستخدم غير متصل، يمكن للجنة إتمام عمليات التحويل أو الاسترداد.

5. التحقق الرسمي: تم التحقق من جميع الخطوات الرئيسية بواسطة أداة Tamarin Prover الآلية.

أربعة، مقارنة بين Thunderbolt وحلول شبكة Lightning الحالية

الميزة الرئيسية لـ Thunderbolt تكمن في الأمان والاكتمال النظري:

• يمكن إثبات أمان تصميم البروتوكول
• لا يمكن للمستخدمين الخبيثين تحقيق أرباح من جانب واحد في أي حالة

العيوب تشمل:

• يتطلب نشرًا معقدًا، ويحتاج إلى تشغيل كامل لبروتوكول السلسلة
• توافق السلسلة الرئيسية محدود، مما يزيد من صعوبة التنفيذ
• الدعم البيئي لا يزال غير مكتمل

خمسة، التأثير المحتمل لـ Thunderbolt ومسار التطوير

يُعتبر Thunderbolt الحل الأمثل نظريًا لـ BTCFi، لكن التطبيق الفعلي لا يزال في مرحلة مبكرة. تشمل مسارات التطوير المحتملة:

1. تم دمجه في Rollup: كمحرك DeFi على جانب بيتكوين، تم دمجه في مجموعة متنوعة من حلول L2.

2. تشكيل نظام بيئي معياري مستقل: تطوير نظام بيئي خاص به، ونظام تشغيل العقد، والمجمعات وغيرها.

3. تم استبداله بحلول أبسط: إذا ظهرت بدائل لا تتطلب قنوات الحالة أو اللغات الرسمية.

تكمن الأهمية القصوى لـ Thunderbolt في توفير قابلية تجميع العقود خارج السلسلة لأصول بيتكوين. الميزات المقدمة مثل تجميع UTXO و OP_CAT تجلب برمجة أصلية لشبكة بيتكوين وزيادة في قدرة المعاملات. وهذا يوفر إمكانية توحيد بروتوكول نظام بيتكوين البيئي واحتواء أصول متنوعة، لكن لا يزال هناك مسافة معينة للوصول إلى التطبيق الفعلي.