Bitcoin生态的新篇章：探索Programabilidade与扩容方案

Bitcoin, como a blockchain mais líquida e segura, está atraindo a atenção de muitos desenvolvedores. Com o surgimento das inscrições, a Programabilidade e os problemas de escalabilidade do ecossistema Bitcoin tornaram-se tópicos quentes. Os desenvolvedores estão explorando várias soluções inovadoras, como provas de conhecimento zero, disponibilidade de dados, sidechains, rollups e restaking, para impulsionar o desenvolvimento adicional do ecossistema Bitcoin.

No entanto, o Bitcoin enfrenta algumas limitações inerentes. A sua linguagem de script sacrificou a completude de Turing em prol da segurança, a estrutura de armazenamento foi projetada principalmente para transações simples e falta uma máquina virtual para executar contratos inteligentes. Esses fatores impedem que o Bitcoin suporte diretamente funcionalidades complexas de contratos inteligentes como outras blockchains.

Apesar disso, a rede Bitcoin passou por algumas atualizações importantes nos últimos anos. O SegWit de 2017 expandiu o limite de tamanho dos blocos, enquanto a atualização Taproot de 2021 otimizou o processo de verificação de assinaturas, abrindo caminho para tipos de transações mais complexas. Esses avanços proporcionaram novas possibilidades para a programabilidade do Bitcoin.

Em 2022, o desenvolvedor Casey Rodarmor propôs a "Teoria Ordinal", que criou um novo método para incorporar dados arbitrários nas transações de Bitcoin, oferecendo mais possibilidades para aplicações como Programabilidade de contratos inteligentes.

Atualmente, a maioria dos projetos que aumentam a Programabilidade do Bitcoin dependem de soluções de rede de segunda camada (L2). No entanto, essa abordagem geralmente requer que os usuários confiem em pontes entre cadeias, o que se torna um grande obstáculo para a aquisição de usuários e liquidez. Além disso, o Bitcoin carece de uma máquina virtual nativa ou Programabilidade, tornando difícil a comunicação sem confiança entre L2 e L1.

Neste contexto, alguns projetos inovadores estão tentando partir das propriedades nativas do Bitcoin para aumentar sua programabilidade. RGB, RGB++ e Arch Network são essas tentativas, que oferecem ao Bitcoin a capacidade de contratos inteligentes e transações complexas através de diferentes métodos:

1. RGB implementa contratos inteligentes através de validação por cliente off-chain, registrando mudanças de estado no UTXO do Bitcoin. Embora tenha algumas vantagens de privacidade, a operação é complexa, falta a combinabilidade dos contratos, e o desenvolvimento é relativamente lento.

2. RGB++ fez melhorias sobre o RGB, ao utilizar a própria cadeia como um validador de cliente com consenso, oferecendo uma solução para a transferência de ativos de metadados entre cadeias e suportando a transferência de cadeias com qualquer estrutura UTXO.

3. Arch Network fornece uma solução de contrato inteligente nativa para Bitcoin, criando uma máquina virtual ZK e uma rede de nós validadores correspondente, registrando as mudanças de estado e as fases de ativos nas transações de Bitcoin através da agregação de transações.

RGB utiliza um método de validação off-chain, transferindo a validação da transferência de tokens da camada de consenso do Bitcoin para fora da cadeia, realizada por clientes específicos relacionados às transações. Embora esse método aumente a privacidade e a eficiência, também dificulta a visualização das transações por terceiros, resultando em operações complexas e dificuldades de desenvolvimento. RGB introduz o conceito de selos de uso único, onde cada UTXO pode ser gasto apenas uma vez, proporcionando um mecanismo eficaz de gestão de estado para contratos inteligentes.

RGB++ inova sobre a RGB, utilizando uma cadeia UTXO Turing completa (como CKB) para processar dados fora da cadeia e contratos inteligentes, enquanto garante segurança através da vinculação homogênea ao BTC. Este método não apenas melhora a programabilidade do Bitcoin, mas também se estende a todas as cadeias UTXO Turing completas, aumentando a interoperabilidade entre cadeias e a liquidez dos ativos. O RGB++ realiza a ponte sem ponte através da vinculação homogênea UTXO, evitando o problema de "moeda falsa" das pontes tradicionais, garantindo a autenticidade e consistência dos ativos.

A Arch Network é composta pela Arch zkVM e uma rede de nós de validação, utilizando provas de conhecimento zero e uma rede de validação descentralizada para garantir a segurança e a privacidade dos contratos inteligentes. A Arch zkVM executa contratos inteligentes e gera provas de conhecimento zero usando o RISC Zero ZKVM, que são validadas por uma rede de nós de validação descentralizada. O sistema opera com base no modelo UTXO, encapsulando o estado dos contratos inteligentes em State UTXOs, enquanto os Asset UTXOs representam Bitcoin ou outros tokens. A rede de validação Arch valida o conteúdo do ZKVM através de nós líderes escolhidos aleatoriamente e utiliza o esquema de assinatura FROST para agregar as assinaturas dos nós, transmitindo finalmente a transação para a rede Bitcoin.

Embora estes planos tenham características distintas, todos continuam a ideia de vincular UTXO, aproveitando a propriedade de uso único do UTXO para registrar o estado dos contratos inteligentes. No entanto, eles também enfrentam alguns desafios comuns, como má experiência do usuário, longos atrasos na confirmação e desempenho insatisfatório. Em particular, o Arch e o RGB expandiram principalmente as funcionalidades em vez de melhorar o desempenho, enquanto o RGB++ melhorou a experiência do usuário ao introduzir uma cadeia UTXO de alto desempenho, mas também trouxe suposições adicionais de segurança.

Com mais desenvolvedores a juntarem-se à comunidade Bitcoin, esperamos ver mais soluções inovadoras de escalabilidade a aparecer. Atualmente, a proposta de atualização op-cat está em discussão ativa. Vale a pena prestar atenção àquelas soluções que se alinham com as propriedades nativas do Bitcoin, especialmente o método de vinculação UTXO, que oferece a forma mais eficaz de expandir a capacidade de programação do Bitcoin sem atualizar a rede Bitcoin. Se conseguimos resolver os problemas de experiência do usuário, isso trará um enorme avanço para o desenvolvimento de contratos inteligentes do Bitcoin.