Exploration de la Programmabilité de l'écosystème Bitcoin

Bitcoin, en tant que blockchain avec la meilleure liquidité et la plus haute sécurité actuellement, a attiré un grand nombre de développeurs après le boom des inscriptions. Ces développeurs ont rapidement concentré leur attention sur la programmabilité et les problèmes d'évolutivité de Bitcoin. En introduisant des solutions diversifiées telles que ZK, DA, chaînes latérales, rollup et restaking, l'écosystème Bitcoin connaît un nouvel essor, devenant le point central de ce cycle haussier.

Cependant, de nombreux conceptions s'appuient sur les expériences d'évolutivité des plateformes de contrats intelligents comme Ethereum, reposant souvent sur des ponts inter-chaînes centralisés, ce qui constitue une faiblesse potentielle du système. Peu de solutions sont conçues sur la base des caractéristiques de Bitcoin lui-même, ce qui est lié à une mauvaise expérience de développement pour les développeurs de Bitcoin. Bitcoin est difficile à utiliser pour exécuter des contrats intelligents comme Ethereum pour les raisons suivantes :

1. Le langage de script de Bitcoin limite la complétude de Turing pour garantir la sécurité, empêchant l'exécution de contrats intelligents complexes.
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 pour exécuter des contrats intelligents.

La mise en œuvre du SegWit en 2017 avec le témoin de séparation ( a augmenté la limite de taille des blocs de Bitcoin ; la mise à niveau Taproot en 2021 a permis la validation de signatures en lot, ce qui permet de traiter les transactions de manière plus efficace (comme les échanges atomiques, les portefeuilles multi-signatures et les paiements conditionnels). Ces avancées ont ouvert la voie à la Programmabilité de Bitcoin.

En 2022, le développeur Casey Rodarmor a proposé la "Théorie Ordinale", qui a décrit un schéma de numérotation pour les Satoshis, rendant possible l'intégration d'images et d'autres données arbitraires dans les transactions Bitcoin. Cela a ouvert de nouvelles voies pour l'intégration directe d'informations d'état et de métadonnées sur la chaîne Bitcoin, offrant de nouvelles idées 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 oblige les utilisateurs à faire confiance aux ponts inter-chaînes, constituant ainsi le principal obstacle à l'acquisition d'utilisateurs et de liquidités pour L2. De plus, Bitcoin manque actuellement d'une machine virtuelle native ou de Programmabilité, ce qui rend impossible la communication entre L2 et L1 sans ajouter d'hypothèses de confiance supplémentaires.

RGB, RGB++ et Arch Network essaient tous d'améliorer la Programmabilité de Bitcoin à partir de ses propriétés natives, en offrant des contrats intelligents et des capacités de transactions complexes par différentes méthodes :

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

2. RGB++ est une autre voie d'extension basée sur la pensée RGB, toujours basée sur l'UTXO, mais en utilisant la chaîne elle-même comme validateur client doté de consensus, offrant une solution de transfert d'actifs de métadonnées inter-chaînes et prenant en charge le transfert de chaînes de structure UTXO arbitraire.

3. Arch Network fournit une solution de contrat intelligent natif pour Bitcoin, crée une machine virtuelle ZK et un réseau de nœuds validateurs correspondant, en agrégeant les transactions pour enregistrer les changements d'état et les actifs dans les transactions Bitcoin.

![Liens UTXO : 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 idée d'extension de contrat intelligent précoce de la communauté Bitcoin, encapsulant des données d'état par UTXO, fournissant une idée importante pour l'extension native de Bitcoin par la suite.

RGB utilise un mode de validation hors chaîne, transférant la validation des transferts de jetons de la couche de consensus Bitcoin vers un hors chaîne, effectué par des clients spécifiques liés à la transaction. Ce mode 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 arme à double tranchant. Bien qu'elle améliore la protection de la vie privée, elle rend également les tiers invisibles, compliquant effectivement les opérations et rendant le développement difficile, ce qui se traduit par une mauvaise expérience utilisateur.

RGB a 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 des contrats intelligents est encapsulé par l'UTXO et géré par le scellé, fournissant un mécanisme de gestion d'état efficace.

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RGB++

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

RGB++ utilise une chaîne UTXO Turing-complete pour traiter les données hors chaîne et les contrats intelligents, améliorant ainsi la programmabilité de Bitcoin, et garantit la sécurité grâce à l'attachement isomorphe de BTC.

RGB++ utilise une chaîne UTXO Turing-complete 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, garantissant la cohérence des états et des actifs entre les deux chaînes, assurant la sécurité des transactions.

RGB++ s'étend à toutes les chaînes UTXO Turing-completes, augmentant l'interopérabilité entre chaînes et la liquidité des actifs. Ce support multi-chaînes permet à RGB++ de s'associer à n'importe quelle chaîne UTXO Turing-complete, renforçant la flexibilité du système. En même temps, l'implémentation de l'association homogène UTXO permet une interopérabilité entre chaînes sans pont, évitant le problème des "fausses monnaies" et garantissant l'authenticité et la cohérence des actifs.

La validation on-chain via la chaîne d'ombre simplifie le processus de validation client pour RGB++. Les utilisateurs n'ont qu'à vérifier les transactions liées à la chaîne d'ombre pour valider l'exactitude des calculs d'état de RGB++. Cette méthode de validation on-chain simplifie le processus de vérification et optimise l'expérience utilisateur. Grâce à l'utilisation de la chaîne d'ombre Turing-complete, RGB++ 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 du réseau de nœuds de validation Arch, utilisant des preuves à divulgation nulle de connaissance et un réseau de validation décentralisé pour assurer la sécurité et la confidentialité des contrats intelligents, plus facile à utiliser que RGB, et sans avoir besoin de lier une autre chaîne UTXO comme avec RGB++.

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

Les UTXOs d'actifs sont utilisés pour représenter Bitcoin ou d'autres jetons, et peuvent être gérés par le biais de délégation. Le réseau de validation Arch vérifie le contenu de ZKVM via des nœuds leaders sélectionnés au hasard et utilise le schéma de signature FROST pour agréger les signatures des nœuds, avant de diffuser finalement la transaction sur le réseau Bitcoin.

Arch zkVM fournit à Bitcoin une machine virtuelle Turing complète, capable d'exécuter des contrats intelligents complexes. Après chaque exécution de contrat, une preuve à divulgation nulle de connaissance est générée 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 UTXO d'état, tandis que les actifs de données d'origine sont enregistrés sous forme de UTXO d'actif. Arch garantit que chaque UTXO ne peut être dépensé qu'une seule fois, offrant ainsi une gestion sécurisée de l'état.

Bien qu'Arch n'ait pas innové dans 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 propriété, responsable de la diffusion de l'information à tous les autres nœuds de validation dans le réseau. Tous les zk-proofs sont vérifiés par un réseau de nœuds de validation décentralisés, garantissant la sécurité et l'immunité à la censure du système, et générant une signature pour le nœud Leader. Une fois qu'une transaction est signée par le nombre requis de nœuds, elle peut être diffusée sur le réseau Bitcoin.

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Conclusion

Dans la conception de la Programmabilité de Bitcoin, RGB, RGB++ et Arch Network ont chacun leurs caractéristiques, tous continuant l'idée de lier UTXO, et la propriété d'authentification à usage unique de l'UTXO est mieux adaptée à l'enregistrement d'état des contrats intelligents.

Cependant, ces solutions présentent également des inconvénients évidents, à savoir une expérience utilisateur médiocre, des délais de confirmation similaires à ceux de Bitcoin et de faibles performances. Elles n'ont élargi que les fonctionnalités sans améliorer les performances, ce qui est particulièrement évident dans Arch et RGB. Bien que la conception de RGB++ offre une meilleure expérience utilisateur en introduisant une chaîne UTXO haute performance, elle entraîne également des hypothèses supplémentaires en matière de sécurité.

Avec de plus en plus de développeurs rejoignant la communauté Bitcoin, nous allons témoigner de davantage de solutions d'extensibilité, comme la proposition de mise à niveau op-cat qui est actuellement en discussion active. Les solutions qui correspondent aux propriétés natives de Bitcoin méritent une attention particulière, et la méthode de liaison UTXO est le moyen le plus efficace d'étendre sa Programmabilité sans mettre à niveau le réseau Bitcoin. Tant que cela peut résoudre les problèmes d'expérience utilisateur, cela constituera une avancée majeure pour les contrats intelligents Bitcoin.