استكشاف قابلية البرمجة لبيئة البيتكوين

بيتكوين كأفضل عملة من حيث السيولة والأمان في الوقت الحالي، جذبت عددًا كبيرًا من المطورين بعد موجة النقوش. وقد ركز هؤلاء المطورون بسرعة على قابلية برمجة البيتكوين ومشكلة التوسع. من خلال إدخال حلول متنوعة مثل ZK، DA، السلاسل الجانبية، rollup وrestaking، يشهد نظام بيتكوين البيئي ازدهارًا جديدًا، ليصبح محور التركيز الرئيس في هذه الدورة الصعودية.

ومع ذلك، اعتمدت العديد من خطط التصميم على تجارب توسيع نطاق منصات العقود الذكية مثل إيثريوم، وغالبًا ما تعتمد على جسور مركزية عبر السلاسل، مما أصبح نقطة ضعف محتملة في النظام. نادرًا ما يتم تصميم خطط تستند إلى خصائص البيتكوين نفسها، وهذا مرتبط بتجربة المطورين السيئة في البيتكوين. يصعب تنفيذ العقود الذكية في البيتكوين لأسباب منها:

1. لغة سكريبت البيتكوين مقيدة بالقدرة على البرمجة لضمان الأمان، ولا يمكنها تنفيذ العقود الذكية المعقدة.
2. تم تصميم تخزين بلوك تشين بيتكوين للمعاملات البسيطة، ولم يتم تحسينه للعقود الذكية المعقدة.
3. بيتكوين تفتقر إلى آلة افتراضية لتشغيل العقود الذكية.

إن تنفيذ SegWit في عام 2017 زاد من حد حجم الكتلة لبيتكوين؛ وتحديث Taproot في عام 2021 جعل من الممكن التحقق من التوقيعات الجماعية، مما يتيح معالجة المعاملات بشكل أكثر كفاءة (مثل التبادلات الذرية، والمحافظ متعددة التوقيع، والدفع المشروط). هذه التقدمات مهدت الطريق لقابلية البرمجة لبيتكوين.

في عام 2022، اقترح المطور كيسي رودامور "نظرية الأعداد الترتيبية"، والتي تلخص خطة ترقيم البيتكوين، مما يجعل من الممكن تضمين صور وبيانات أخرى في معاملات البيتكوين. وقد فتحت هذه الطريق الجديد لتضمين معلومات الحالة والبيانات الوصفية مباشرة على سلسلة البيتكوين، مما يوفر أفكارًا جديدة للتطبيقات التي تحتاج إلى بيانات حالة يمكن الوصول إليها والتحقق منها.

في الوقت الحالي، تعتمد معظم المشاريع التي توسع من قابلية برمجة البيتكوين على الشبكات من الطبقة الثانية (L2)، مما يتطلب من المستخدمين الثقة في جسور الشبكة المتقاطعة، مما يمثل عقبة رئيسية أمام L2 في جذب المستخدمين والسيولة. بالإضافة إلى ذلك، يفتقر البيتكوين حالياً إلى آلة افتراضية أصلية أو قابلية البرمجة، مما يجعل من المستحيل تحقيق الاتصال بين L2 وL1 دون إضافة فرضيات ثقة إضافية.

تحاول RGB و RGB++ و Arch Network تعزيز قابلية البرمجة من الخصائص الأصلية لبيتكوين، من خلال تقديم قدرات العقود الذكية والمعاملات المعقدة بطرق مختلفة:

1. RGB هو حل لعقد ذكي يتم التحقق منه من خلال عميل خارج السلسلة، حيث يتم تسجيل تغييرات حالة العقد الذكي في UTXO الخاص ببيتكوين. على الرغم من أنه يمتلك بعض مزايا الخصوصية، إلا أنه معقد الاستخدام ويفتقر إلى قابلية تجميع العقود، مما أدى إلى تباطؤ تطوره.

2. RGB++ هو مسار توسيع آخر يعتمد على فكرة RGB، لا يزال يستند إلى ربط UTXO، ولكنه يوفر حلًا عبر سلسلة للأصول الوصفية من خلال اعتبار السلسلة نفسها كعميل معتمد يتمتع بالتوافق، ويدعم نقل أي سلسلة هيكل UTXO.

3. توفر شبكة Arch حل العقود الذكية الأصلية لبيتكوين، وتقوم بإنشاء آلة افتراضية ZK وشبكة العقد التحقق المقابلة، من خلال تجميع المعاملات لتسجيل تغييرات الحالة والأصول في معاملات بيتكوين.

! UTXO Binding: شرح مفصل لمخططات عقود BTC الذكية: RGB و RGB ++ و Arch Network

RGB

RGB هو فكرة توسيع العقود الذكية المبكرة لمجتمع بيتكوين، من خلال تغليف بيانات الحالة باستخدام UTXO، مما يوفر فكرة مهمة لتوسيع بيتكوين الأصلي في المستقبل.

تستخدم RGB طريقة التحقق خارج السلسلة، حيث يتم نقل التحقق من نقل الرموز من طبقة إجماع البيتكوين إلى خارج السلسلة، ويتم التحقق من قبل عملاء متعلقين بمعاملات محددة. تقلل هذه الطريقة من الحاجة إلى البث عبر الشبكة بالكامل، مما يعزز الخصوصية والكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لتعزيز الخصوصية تعتبر سيفًا ذو حدين. على الرغم من أنها تعزز حماية الخصوصية، إلا أنها تجعل الأطراف الثالثة غير مرئية، مما يعقد العمليات الفعلية ويصعب تطويرها، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة.

قدمت RGB مفهوم الأختام ذات الاستخدام الواحد. يمكن إنفاق كل UTXO مرة واحدة فقط، مما يعادل قفله عند الإنشاء، وفكه عند الإنفاق. يتم encapsulated حالة العقد الذكي من خلال UTXO وتدار عبر الأختام، مما يوفر آلية فعالة لإدارة الحالة.

! UTXO Binding: شرح مفصل لحلول عقود BTC الذكية: RGB و RGB ++ و Arch Network

RGB ++

RGB++ هو مسار توسعي آخر يعتمد على فكرة RGB، ولا يزال يستند إلى ربط UTXO.

تستخدم RGB++ سلسلة UTXO القابلة للبرمجة الكاملة لمعالجة البيانات والعقود الذكية خارج السلسلة، مما يعزز من قابلية برمجة بيتكوين، ويضمن الأمان من خلال ربط BTC المتجانس.

RGB++ تعتمد على سلسلة UTXO القابلة للبرمجة والتي تتمتع بكمال توريين كظلال سلسلة، مما يمكنها من تنفيذ عقود ذكية معقدة، وترتبط بUTXO بيتكوين، مما يزيد من قابلية البرمجة ومرونة النظام. UTXO بيتكوين وUTXO السلسلة الظلية مرتبطة بشكل متشابه، مما يضمن تناسق الحالة والأصول بين السلسلتين، ويضمن أمان المعاملات.

تمتد RGB++ إلى جميع سلاسل UTXO القابلة للبرمجة، مما يعزز التشغيل المتبادل عبر السلاسل وسرعة تدفق الأصول. يدعم هذا النظام المتعدد السلاسل دمج RGB++ مع أي سلسلة UTXO قابلة للبرمجة، مما يعزز مرونة النظام. في نفس الوقت، يتم تحقيق التشغيل المتبادل بدون جسر من خلال الربط المتشابه لـ UTXO، مما يتجنب مشكلة "العملة المزيفة" ويضمن أصالة الأصول وتناسقها.

من خلال التحقق على السلسلة باستخدام سلسلة الظل، قامت RGB++ بتبسيط عملية التحقق من العميل. يحتاج المستخدم فقط إلى التحقق من المعاملات المتعلقة بسلسلة الظل للتحقق من صحة حساب حالة RGB++. هذه الطريقة في التحقق على السلسلة تبسط عملية التحقق وتحسن تجربة المستخدم. بفضل استخدام سلسلة الظل القابلة للبرمجة، تتجنب RGB++ إدارة UTXO المعقدة لـ RGB، مما يوفر تجربة أبسط وأكثر ودية للمستخدم.

شبكة آرتش

يتكون Arch Network بشكل أساسي من Arch zkVM وشبكة عقد التحقق Arch، ويستخدم إثبات المعرفة الصفرية وشبكة التحقق اللامركزية لضمان أمان وخصوصية العقود الذكية، وهو أسهل في الاستخدام من RGB، ولا يحتاج إلى ربط سلسلة UTXO أخرى مثل RGB++.

يستخدم Arch zkVM RISC Zero ZKVM لتنفيذ العقود الذكية وتوليد إثباتات المعرفة الصفرية، ويتم التحقق من ذلك بواسطة شبكة من عقد التحقق الموزعة. يعتمد هذا النظام على نموذج UTXO، حيث يتم encapsulating حالة العقود الذكية في State UTXOs، لتحسين الأمان والكفاءة.

تستخدم أصول UTXOs لتمثيل بيتكوين أو رموز أخرى، ويمكن إدارتها بطريقة التفويض. تتحقق شبكة Arch من محتوى ZKVM من خلال عقدة قائد مختارة عشوائيًا، وتستخدم مخطط توقيع FROST لتجميع توقيعات العقد، وأخيرًا تبث الصفقة إلى شبكة بيتكوين.

تقدم Arch zkVM آلة افتراضية كاملة تعتمد على Turing لبيتكوين، قادرة على تنفيذ عقود ذكية معقدة. بعد كل تنفيذ للعقد، يتم إنشاء إثبات المعرفة الصفرية، للتحقق من صحة العقد وتغير الحالة.

يستخدم Arch نموذج UTXO لبيتكوين، حيث يتم encapsulating الحالة والأصول في UTXO، ويتم تحويل الحالة من خلال مفهوم الاستخدام الفردي. يتم تسجيل بيانات حالة العقد الذكي كـ state UTXOs، بينما يتم تسجيل الأصول الأصلية كـ Asset UTXOs. يضمن Arch أن كل UTXO يمكن إنفاقه مرة واحدة فقط، مما يوفر إدارة حالة آمنة.

على الرغم من أن Arch لم يبتكر هيكل blockchain، إلا أنه يحتاج إلى شبكة عقد التحقق. خلال كل فترة Arch Epoch، يختار النظام عشوائيًا عقدة Leader بناءً على الحقوق، المسؤولة عن نقل المعلومات إلى جميع عقد التحقق الأخرى في الشبكة. يتم التحقق من جميع zk-proofs بواسطة شبكة عقد التحقق اللامركزية، لضمان أمان النظام ومقاومته للرقابة، وتوليد توقيع لعقدة Leader. بمجرد أن يتم توقيع المعاملة من قبل العدد المطلوب من العقد، يمكن بثها على شبكة بيتكوين.

! UTXO Binding: شرح مفصل لحلول العقود الذكية BTC RGB و RGB ++ و Arch Network

الاستنتاج

في تصميم قابلية البرمجة لبيتكوين، يتميز RGB و RGB++ و Arch Network كل منها بشكل خاص، حيث يستمرون في فكرة ربط UTXO، وخصائص المصادقة لاستخدام UTXO لمرة واحدة أكثر ملاءمة لتسجيل الحالة في العقود الذكية.

ومع ذلك، فإن هذه الحلول لها عيوب واضحة، وهي تجربة المستخدم الضعيفة، وتأخير التأكيد والأداء المنخفض المتوافق مع البيتكوين. لقد وسعت فقط من الوظائف دون تحسين الأداء، وهو ما يتضح بشكل خاص في Arch وRGB. على الرغم من أن تصميم RGB++ يوفر تجربة مستخدم أفضل من خلال إدخال سلسلة UTXO عالية الأداء، إلا أنه يجلب أيضًا افتراضات أمان إضافية.

مع انضمام المزيد من المطورين إلى مجتمع بيتكوين، سنشهد المزيد من حلول التوسع، مثل اقتراح ترقية op-cat الذي يتم مناقشته بنشاط. الحلول التي تتماشى مع الخصائص الأصلية لبيتكوين تستحق اهتمامًا خاصًا، وتعتبر طريقة ربط UTXO هي الأكثر فعالية لتوسيع طريقة برمجة بيتكوين دون ترقية الشبكة. طالما يمكن حل مشكلات تجربة المستخدم، ستصبح تقدمًا كبيرًا في عقود بيتكوين الذكية.