Développement de la Programmabilité de l'écosystème Bitcoin

Bitcoin, en tant que blockchain la plus liquide et la plus sécurisée, a attiré de nombreux développeurs après la frénésie des inscriptions. Ils se sont rapidement intéressés à la programmabilité et aux problèmes d'évolutivité de Bitcoin. En introduisant différentes solutions telles que ZK, DA, sidechains, rollups et restaking, l'écosystème Bitcoin connaît un nouvel apogée de prospérité, devenant le principal sujet de discussion du marché haussier actuel.

Cependant, de nombreux designs s'appuient sur l'expérience d'extensibilité des plateformes de contrats intelligents comme Ethereum, et dépendent souvent de ponts inter-chaînes centralisés, ce qui constitue une faiblesse potentielle du système. Peu de solutions sont conçues en fonction des caractéristiques propres à Bitcoin, ce qui est lié à l'expérience de développement peu conviviale de Bitcoin. Bitcoin a du mal à exécuter des contrats intelligents comme Ethereum, pour des raisons principales telles que :

1. Le langage de script de Bitcoin limite la complétude de Turing pour garantir la sécurité.
2. La blockchain Bitcoin est conçue pour le stockage des transactions simples et n'est pas optimisée pour les contrats intelligents complexes.
3. Bitcoin manque d'une machine virtuelle capable d'exécuter des contrats intelligents.

Le SegWit de 2017 a élargi la limite de taille des blocs de Bitcoin (, tandis que la mise à niveau Taproot de 2021 a rendu possible la validation des signatures groupées, simplifiant ainsi le traitement des transactions. Ces mises à niveau ont ouvert la voie à la Programmabilité du Bitcoin.

En 2022, le développeur Casey Rodarmor a proposé la "Théorie des Ordinals", qui décrit un moyen d'intégrer des données arbitraires dans des transactions Bitcoin. Cela offre de nouvelles possibilités pour intégrer directement des informations d'état et des métadonnées sur la chaîne Bitcoin, ouvrant de nouvelles voies pour les applications nécessitant des données d'état accessibles et vérifiables.

Actuellement, la plupart des projets visant à étendre la Programmabilité de Bitcoin dépendent des réseaux de deuxième couche )L2(, ce qui exige que les utilisateurs fassent confiance aux ponts inter-chaînes, devenant ainsi le principal obstacle à l'acquisition d'utilisateurs et de liquidités pour L2. De plus, Bitcoin manque d'une machine virtuelle native ou de Programmabilité, ce qui rend impossible la communication entre L2 et L1 sans augmenter les hypothèses de confiance.

RGB, RGB++ et Arch Network tentent de partir des propriétés natives de Bitcoin pour améliorer sa Programmabilité, en fournissant des contrats intelligents et des capacités de transactions complexes par différentes méthodes :

1. RGB est une solution de contrat intelligent validée par un client hors chaîne, qui enregistre les changements d'état des contrats dans les UTXO de Bitcoin. Bien qu'elle présente certains avantages en matière de confidentialité, son utilisation est complexe et manque de combinabilité des contrats, et son développement est actuellement lent.

2. RGB++ est une autre voie d'extension basée sur l'idée RGB de Nervos, toujours basée sur le lien UTXO, mais considérant la chaîne elle-même comme un validateur client ayant un consensus, fournissant une solution de transfert d'actifs de métadonnées inter-chaînes, prenant en charge le transfert de chaînes de structure UTXO quelconque.

3. Arch Network fournit une solution de contrats intelligents natifs pour Bitcoin, créant une machine virtuelle ZK et un réseau de nœuds validateurs, en enregistrant les changements d'état et les étapes d'actifs dans les transactions Bitcoin grâce à l'agrégation des transactions.

![UTXO lié : explication des solutions de contrat intelligent BTC RGB, RGB++ et Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fd3e0af827c9ddea86a297fe937aaa72.webp(

RGB

RGB est une approche d'extension de contrat intelligent développée au sein de la communauté Bitcoin dans ses débuts. Elle encapsule les données d'état à travers UTXO, fournissant ainsi une idée importante pour l'expansion native de Bitcoin par la suite.

RGB adopte une validation hors chaîne, déplaçant la validation des transferts de jetons de la couche de consensus Bitcoin vers l'extérieur de la chaîne, validée par des clients spécifiques aux transactions. Cela réduit les besoins de diffusion sur l'ensemble du réseau, améliorant la confidentialité et l'efficacité. Cependant, cette méthode d'amélioration de la confidentialité est également une épée à double tranchant. Bien qu'elle renforce la protection de la confidentialité, elle rend les opérations réelles invisibles aux tiers, compliquant ainsi le développement et offrant une expérience utilisateur médiocre.

RGB introduit le concept de scellé à usage unique. Chaque UTXO ne peut être dépensé qu'une seule fois, ce qui équivaut à être verrouillé lors de sa création et déverrouillé lors de sa dépense. L'état du contrat intelligent est encapsulé par UTXO et géré par le scellé, fournissant un mécanisme de gestion d'état efficace.

![Liens UTXO : explication des solutions de contrat intelligent BTC RGB, RGB++ et Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7fc8d82ac7da1ba2052256fc1d0476b2.webp(

RGB++

RGB++ est une autre voie d'extension de Nervos basée sur la pensée RGB, toujours fondée sur le lien UTXO.

RGB++ utilise une chaîne UTXO Turing-complet (comme CKB ou d'autres chaînes) pour traiter des données hors chaîne et des contrats intelligents, améliorant ainsi la Programmabilité de Bitcoin, et garantit la sécurité par le biais d'un lien isomorphe avec BTC.

RGB++ utilise une chaîne UTXO Turing-complet comme chaîne d'ombre, capable d'exécuter des contrats intelligents complexes, et est liée aux UTXO de Bitcoin, augmentant la programmabilité et la flexibilité du système. Les UTXO de Bitcoin et les UTXO de la chaîne d'ombre sont liés de manière isomorphe, assurant la cohérence des états et des actifs entre les deux chaînes, garantissant la sécurité des transactions.

RGB++ s'étend à toutes les chaînes UTXO Turing-completes, améliorant l'interopérabilité entre chaînes et la liquidité des actifs. Ce support multichaîne renforce la flexibilité du système. En même temps, la liaison UTXO homomorphe permet une interopérabilité sans pont, évitant le problème de "faux jetons", garantissant l'authenticité et la cohérence des actifs.

La vérification sur la chaîne via la chaîne d'ombre simplifie le processus de vérification client pour RGB++. Les utilisateurs n'ont qu'à vérifier les transactions liées à la chaîne d'ombre pour valider l'exactitude du calcul de l'état de RGB++. Cette méthode de vérification sur la chaîne optimise l'expérience utilisateur. L'utilisation d'une chaîne d'ombre Turing-complet évite la gestion complexe des UTXO de RGB, offrant une expérience plus simplifiée et conviviale.

Arch Network

Le réseau Arch est principalement composé d'Arch zkVM et d'un réseau de nœuds de validation Arch, utilisant des preuves à zéro connaissance et un réseau de validation décentralisé pour garantir la sécurité et la confidentialité des contrats intelligents, plus facile à utiliser que RGB, et ne nécessitant pas de lier une autre chaîne UTXO comme RGB++.

Arch zkVM utilise RISC Zero ZKVM pour exécuter des contrats intelligents et générer des preuves à connaissance nulle, validées par un réseau de nœuds de validation décentralisés. Le système fonctionne sur un modèle UTXO, encapsulant l'état des contrats intelligents dans des State UTXOs, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité.

Les UTXOs d'actifs sont utilisés pour représenter des Bitcoins ou d'autres jetons, et peuvent être gérés par le biais d'une délégation. Le réseau Arch valide le contenu du ZKVM par le biais de nœuds leaders choisis au hasard, utilisant le schéma de signature FROST pour agréger les signatures des nœuds, et enfin diffuse la transaction sur le réseau Bitcoin.

Arch zkVM fournit une machine virtuelle Turing complète pour Bitcoin, capable d'exécuter des contrats intelligents complexes. À chaque exécution de contrat, une preuve à divulgation nulle de connaissance est générée, utilisée pour vérifier la validité du contrat et les changements d'état.

Arch utilise le modèle UTXO de Bitcoin, l'état et les actifs sont encapsulés dans des UTXO, et la conversion d'état se fait par le concept d'utilisation unique. Les données d'état des contrats intelligents sont enregistrées sous forme de state UTXOs, et les actifs de données d'origine sont enregistrés sous forme de Asset UTXOs. Arch garantit que chaque UTXO ne peut être dépensé qu'une seule fois, offrant ainsi une gestion sécurisée des états.

Bien qu'Arch n'innove pas la structure de la blockchain, il nécessite un réseau de nœuds de validation. Pendant chaque époque Arch, le système choisit aléatoirement un nœud Leader en fonction des droits de vote, responsable de la diffusion des informations à tous les nœuds de validation du réseau. Tous les zk-proofs sont vérifiés par un réseau décentralisé de nœuds de validation, garantissant la sécurité du système et sa résistance à la censure, et génèrent une signature pour le nœud Leader. Une fois que la transaction a obtenu le nombre nécessaire de signatures de nœuds, elle peut être diffusée sur le réseau Bitcoin.

![UTXO lié : explication des solutions de contrat intelligent BTC RGB, RGB++ et Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b0106c9ec7c79b2e266824525ff1721.webp(

Résumé

En matière de conception de la programmabilité de Bitcoin, RGB, RGB++ et Arch Network ont chacun leurs caractéristiques, mais tous poursuivent l'idée de lier les UTXO, la propriété d'authentification à usage unique des UTXO étant plus adaptée à l'enregistrement des états des contrats intelligents.

Cependant, les inconvénients de ces solutions sont également évidents, se manifestant principalement par une mauvaise expérience utilisateur, des délais de confirmation similaires à ceux de Bitcoin et de faibles performances. Elles ont seulement élargi les fonctionnalités sans améliorer les performances, ce qui est particulièrement évident dans Arch et RGB. RGB++ offre une meilleure expérience utilisateur en introduisant une chaîne UTXO à haute performance, mais cela introduit également des hypothèses de sécurité supplémentaires.

Avec de plus en plus de développeurs rejoignant la communauté Bitcoin, nous verrons davantage de solutions d'extension, comme la proposition de mise à niveau op-cat qui est en discussion active. Les solutions qui correspondent aux attributs natifs de Bitcoin méritent une attention particulière. La méthode de liaison UTXO est la manière la plus efficace d'étendre la programmation Bitcoin sans mettre à niveau le réseau Bitcoin. Tant que les problèmes d'expérience utilisateur peuvent être résolus, cela apportera d'énormes progrès aux contrats intelligents Bitcoin.