Биткойн вне блокчейна платежное решение: углубленный анализ Протокола Thunderbolt

Один. Проблемы с оплатой Биткойн

Биткойн как децентрализованная и неизменяемая цифровая валюта сталкивается с рядом проблем в реальных сценариях платежей. Когда пользователи хотят купить чашку кофе за Биткойн, они сталкиваются с такими проблемами, как длительное время подтверждения транзакций и высокие комиссии. Структура скрипта Script в Биткойне довольно консервативна, что ограничивает большинство сценариев вне блокчейна, что связано с тем, что он изначально не был разработан для обработки высокочастотных мелких платежей. Тем не менее, пользователи хотят удобно использовать Биткойн для повседневных расходов, и это реальное требование создает противоречие с техническими ограничениями Биткойна.

Два. Двусторонний эффект сети Lightning

Сеть Lightning как решение для масштабирования Биткойна похожа на быстрое соединение, созданное рядом с основной цепочкой. Она достигает высокой частоты учета, устанавливая специальные платежные каналы между пользователями, и в конечном итоге синхронизирует состояние средств в цепочку блоков только при закрытии канала. Эта модель напоминает ситуацию, когда друзья накапливают множество расходов и затем разово закрывают счет.

Однако в реальном использовании сеть Lightning выявила множество проблем:

1. Порог для создания канала высокий, пользователи должны заранее заблокировать средства.
2. Сложные проблемы маршрутизации, косвенные пути могут привести к неудаче сделки из-за нехватки средств или недоступности узлов.
3. Безопасные риски, требующие от пользователей поддерживать онлайн-статус для предотвращения мошенничества.

Эти структурные недостатки мешают практическому применению сети Lightning. В настоящее время объем замороженных средств в сети Lightning составляет всего около 100 миллионов долларов, что незначительно по сравнению с триллионной капитализацией системы Биткойн.

Три. Анализ протокола Thunderbolt

Thunderbolt — это вариант мягкого хардфорка, основанный на базовом уровне Биткойна, который вносит изменения на уровне протокола основной цепи Биткойна, улучшая его масштабируемость, производительность транзакций и программируемые возможности.

Основные характеристики включают:

1. Оптимизация производительности: использование технологии UTXO Bundling увеличивает скорость транзакций примерно в 10 раз.
2. Повышение программируемости: повторное введение и расширение операционного кода OP_CAT, поддержка более сложной логики скриптов.
3. Интеграция протокола активов: запуск единого стандарта Goldinals, предоставляющего рамки для выпуска активов на основе нулевых доказательств и обязательств по состоянию.
4. Децентрализованные сделки: система BitMM поддерживает бездоверительный процесс заключения сделок и верификации информации на блокчейне.

Thunderbolt принимает путь "родного расширения основной цепи", все функции работают непосредственно на основной цепи Биткойн, используя родной BTC, а не токены с кросс-цепочными отображениями.

Основной механизм

1. Гибкая настраиваемая многоподписка: разделите подпись на две части, одна часть хранится пользователем, а другая - комитетом, реализуя перевод с помощью добавления маленькой тайны.

2. Асинхронный отказоустойчивый реестр комиссий: группа служб, состоящая из нескольких узлов, отвечает за ведение учета, обеспечивая нормальную работу реестра.

3. Финализация с использованием атомного свопа: через трехступенчатый процесс атомного свопа гарантируется, что вне блокчейна реконструкция и на блокчейне выкуп происходят в одночасье.

Ключевое новшество

1. Неинтерактивная, рекурсивная делегированная подпись: используется настраиваемая структура порога подписи Шнора, что снижает требования к онлайну.

2. Каждый раз при переносе обновления замка: используйте новый маленький секрет для обновления подписи, чтобы предотвратить повторное использование старой подписи.

3. Минимизация операций в блокчейне: проводить операции в блокчейне только в начале и в конце, чтобы повысить уровень конфиденциальности.

4. Офлайн безопасность: даже если пользователь находится в офлайне, комитет все равно может завершить операции по переводу или выкупу.

5. Формальная проверка: все ключевые шаги проверены с помощью автоматизированного инструмента Tamarin Prover.

Четыре, Сравнение Thunderbolt с существующими решениями сети Lightning

Основное преимущество Thunderbolt заключается в безопасности и теоретической полноте:

• Протокол проектирования может быть доказано безопасным
• Злонамеренные пользователи не могут извлечь выгоду в одностороннем порядке при любом состоянии

Недостатки включают:

• Сложное развертывание, требуется запускать полный стек протокола
• Ограниченная совместимость основной цепи, увеличивается сложность реализации
• Поддержка экосистемы еще не完善

Пять. Потенциальное влияние и путь развития Thunderbolt

Торнадо считается теоретически оптимальным решением BTCFi, но фактическое применение все еще находится на ранней стадии. Возможные пути развития включают:

1. Интеграция с Rollup: в качестве DeFi-движка для Биткойн интегрирован в различные решения L2.

2. Формирование независимой стандартной экосистемы: разработка собственной сетевой экосистемы, системы эксплуатации узлов и агрегаторов и т.д.

3. Заменен более простым решением: если появится альтернатива, не требующая протоколов состояния или формализованных языков.

Максимальное значение Thunderbolt заключается в предоставлении совместимости вне блокчейна для активов Биткойн. Введенные функции UTXO Bundling и OP_CAT приносят нативную программируемость и большую пропускную способность транзакций для сети Биткойн. Это открывает возможности для унификации протоколов экосистемы Биткойн и инклюзии различных токенов, но до реального применения все еще есть определенное расстояние.