Khám phá khả năng lập trình của hệ sinh thái Bitcoin

Bitcoin là blockchain có tính thanh khoản tốt nhất và độ an toàn cao nhất hiện nay, đã thu hút một lượng lớn các nhà phát triển sau cơn sốt về ký tự khắc. Những nhà phát triển này nhanh chóng tập trung sự chú ý vào khả năng lập trình và vấn đề mở rộng của Bitcoin. Thông qua việc giới thiệu các giải pháp đa dạng như ZK, DA, sidechain, rollup và restaking, hệ sinh thái Bitcoin đang chào đón một đỉnh cao thịnh vượng mới, trở thành tâm điểm của đợt bull market này.

Tuy nhiên, nhiều thiết kế đã áp dụng kinh nghiệm mở rộng từ các nền tảng hợp đồng thông minh như Ethereum, thường phụ thuộc vào cầu nối chuỗi trung tâm, điều này trở thành điểm yếu tiềm ẩn của hệ thống. Rất ít giải pháp được thiết kế dựa trên các đặc tính của Bitcoin, điều này liên quan đến trải nghiệm phát triển không tốt của Bitcoin. Bitcoin khó có thể thực thi hợp đồng thông minh như Ethereum vì những lý do sau:

1. Ngôn ngữ kịch bản Bitcoin bị hạn chế tính đầy đủ của Turing để đảm bảo an ninh, không thể thực hiện các hợp đồng thông minh phức tạp.
2. Blockchain Bitcoin được thiết kế để lưu trữ các giao dịch đơn giản, không tối ưu hóa cho các hợp đồng thông minh phức tạp.
3. Bitcoin thiếu máy ảo chạy hợp đồng thông minh.

Việc triển khai SegWit vào năm 2017 với chứng nhận tách biệt ( đã tăng giới hạn kích thước khối của Bitcoin; nâng cấp Taproot vào năm 2021 đã cho phép xác minh chữ ký hàng loạt, từ đó xử lý giao dịch một cách hiệu quả hơn (như trao đổi nguyên tử, ví ký đa và thanh toán có điều kiện). Những tiến bộ này đã mở đường cho khả năng lập trình của Bitcoin.

Năm 2022, nhà phát triển Casey Rodarmor đã đề xuất "Lý thuyết Ordinal", tóm tắt kế hoạch đánh số của Satoshi, cho phép nhúng hình ảnh và bất kỳ dữ liệu nào khác vào giao dịch Bitcoin. Điều này đã mở ra những con đường mới để nhúng thông tin trạng thái và siêu dữ liệu trực tiếp trên chuỗi Bitcoin, cung cấp những ý tưởng mới cho những ứng dụng cần dữ liệu trạng thái có thể truy cập và xác minh.

Hiện tại, hầu hết các dự án mở rộng khả năng lập trình Bitcoin đều dựa vào mạng lớp hai (L2), điều này yêu cầu người dùng phải tin tưởng vào cầu nối chéo chuỗi, trở thành rào cản chính trong việc thu hút người dùng và thanh khoản cho L2. Ngoài ra, Bitcoin hiện tại thiếu máy ảo bản địa hoặc khả năng lập trình, không thể thực hiện giao tiếp giữa L2 và L1 mà không tăng thêm giả định về lòng tin.

RGB, RGB++ và Arch Network đều cố gắng bắt nguồn từ các thuộc tính nguyên thủy của Bitcoin, tăng cường khả năng lập trình của nó, cung cấp khả năng hợp đồng thông minh và giao dịch phức tạp thông qua các phương pháp khác nhau:

1. RGB là một giải pháp hợp đồng thông minh được xác thực qua khách hàng ngoại tuyến, ghi lại sự thay đổi trạng thái của hợp đồng thông minh trong UTXO của Bitcoin. Mặc dù có một số lợi thế về quyền riêng tư, nhưng việc sử dụng phức tạp và thiếu khả năng lập trình hợp đồng, hiện đang phát triển chậm.

2. RGB++ là một hướng mở rộng khác dựa trên ý tưởng RGB, vẫn dựa trên UTXO, nhưng thông qua việc xem chuỗi bản thân là một trình xác nhận khách hàng có khả năng đồng thuận, cung cấp giải pháp tài sản siêu dữ liệu xuyên chuỗi và hỗ trợ chuyển giao chuỗi có cấu trúc UTXO tùy ý.

3. Arch Network cung cấp giải pháp hợp đồng thông minh gốc cho Bitcoin, tạo ra máy ảo ZK và mạng nút xác thực tương ứng, thông qua việc tổng hợp giao dịch để ghi lại sự thay đổi trạng thái và tài sản trong giao dịch Bitcoin.

![Ràng buộc UTXO: Giải thích kế hoạch hợp đồng thông minh BTC RGB, RGB++ và Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fd3e0af827c9ddea86a297fe937aaa72.webp(

RGB

RGB là ý tưởng mở rộng hợp đồng thông minh sớm của cộng đồng Bitcoin, thông qua việc đóng gói dữ liệu trạng thái bằng UTXO, đã cung cấp ý tưởng quan trọng cho việc mở rộng gốc Bitcoin sau này.

RGB sử dụng phương thức xác minh ngoài chuỗi, chuyển việc xác minh chuyển giao token từ lớp đồng thuận của Bitcoin sang ngoài chuỗi, được xác minh bởi các khách hàng liên quan đến giao dịch cụ thể. Cách này giảm nhu cầu phát sóng toàn mạng, tăng cường tính riêng tư và hiệu quả. Tuy nhiên, phương thức tăng cường tính riêng tư này cũng là con dao hai lưỡi. Mặc dù tăng cường bảo vệ quyền riêng tư, nhưng cũng dẫn đến việc bên thứ ba không thể nhìn thấy, làm cho việc thực hiện thực tế trở nên phức tạp và khó phát triển, trải nghiệm người dùng kém.

RGB đã giới thiệu khái niệm niêm phong dùng một lần. Mỗi UTXO chỉ có thể được chi tiêu một lần, tương đương với việc bị khóa khi tạo ra và được mở khóa khi chi tiêu. Trạng thái hợp đồng thông minh được đóng gói qua UTXO và được quản lý thông qua niêm phong, cung cấp một cơ chế quản lý trạng thái hiệu quả.

![UTXO绑定：详解BTC智能合约方案RGB、RGB++和Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7fc8d82ac7da1ba2052256fc1d0476b2.webp(

RGB++

RGB++ là một hướng mở rộng khác dựa trên tư duy RGB, vẫn dựa trên việc ràng buộc UTXO.

RGB++ sử dụng chuỗi UTXO có khả năng lập trình Turing để xử lý dữ liệu ngoài chuỗi và hợp đồng thông minh, nâng cao khả năng lập trình của Bitcoin, và đảm bảo tính an toàn thông qua việc ràng buộc đồng nhất BTC.

RGB++ sử dụng chuỗi UTXO hoàn chỉnh Turing làm chuỗi bóng, có thể thực hiện các hợp đồng thông minh phức tạp và liên kết với UTXO Bitcoin, tăng cường khả năng lập trình và tính linh hoạt của hệ thống. UTXO Bitcoin và UTXO chuỗi bóng được liên kết đồng cấu, đảm bảo tính nhất quán trạng thái và tài sản giữa hai chuỗi, đảm bảo an toàn giao dịch.

RGB++ mở rộng cho tất cả các chuỗi UTXO hoàn chỉnh Turing, nâng cao khả năng tương tác giữa các chuỗi và tính thanh khoản tài sản. Hỗ trợ nhiều chuỗi này cho phép RGB++ kết hợp với bất kỳ chuỗi UTXO hoàn chỉnh Turing nào, tăng cường tính linh hoạt của hệ thống. Đồng thời, thông qua việc liên kết đồng UTXO, thực hiện chuyển giao giữa các chuỗi không cần cầu, tránh được vấn đề "tiền giả", đảm bảo tính xác thực và nhất quán của tài sản.

Thông qua chuỗi bóng để xác minh trên chuỗi, RGB++ đã đơn giản hóa quy trình xác minh của khách hàng. Người dùng chỉ cần kiểm tra các giao dịch liên quan đến chuỗi bóng để xác minh tính chính xác của phép tính trạng thái RGB++. Phương pháp xác minh trên chuỗi này đã đơn giản hóa quy trình xác minh và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng. Do sử dụng chuỗi bóng có khả năng lập trình, RGB++ đã tránh được việc quản lý UTXO phức tạp của RGB, cung cấp trải nghiệm đơn giản và thân thiện hơn với người dùng.

Arch Network

Arch Network chủ yếu được cấu thành từ Arch zkVM và mạng nút xác thực Arch, sử dụng chứng minh không biết (zero-knowledge proof) và mạng xác thực phi tập trung để đảm bảo an toàn và quyền riêng tư của hợp đồng thông minh, dễ sử dụng hơn RGB và không cần phải liên kết với một chuỗi UTXO khác như RGB++.

Arch zkVM sử dụng RISC Zero ZKVM để thực thi hợp đồng thông minh và tạo ra chứng minh không biết, được xác thực bởi mạng lưới nút xác thực phi tập trung. Hệ thống này hoạt động dựa trên mô hình UTXO, đóng gói trạng thái hợp đồng thông minh trong các State UTXOs để nâng cao tính bảo mật và hiệu quả.

Asset UTXOs được sử dụng để đại diện cho Bitcoin hoặc các token khác, có thể được quản lý thông qua cách ủy quyền. Mạng xác thực Arch xác minh nội dung ZKVM thông qua các nút leader được chọn ngẫu nhiên và sử dụng kế hoạch chữ ký FROST để tổng hợp chữ ký của các nút, cuối cùng phát sóng giao dịch đến mạng Bitcoin.

Arch zkVM cung cấp máy ảo Turing đầy đủ cho Bitcoin, có khả năng thực hiện các hợp đồng thông minh phức tạp. Sau mỗi lần thực hiện hợp đồng, sẽ tạo ra bằng chứng không kiến thức để xác minh tính đúng đắn của hợp đồng và sự thay đổi trạng thái.

Arch sử dụng mô hình UTXO của Bitcoin, trạng thái và tài sản được đóng gói trong UTXO, thông qua khái niệm sử dụng một lần để thực hiện chuyển đổi trạng thái. Dữ liệu trạng thái hợp đồng thông minh được ghi lại dưới dạng state UTXOs, tài sản dữ liệu gốc được ghi lại dưới dạng Asset UTXOs. Arch đảm bảo rằng mỗi UTXO chỉ có thể được chi tiêu một lần, cung cấp quản lý trạng thái an toàn.

Arch mặc dù không đổi mới cấu trúc blockchain, nhưng cần có mạng lưới nút xác minh. Trong mỗi Epoch Arch, hệ thống sẽ ngẫu nhiên chọn nút Leader dựa trên quyền lợi, có trách nhiệm truyền thông tin đến tất cả các nút xác minh khác trong mạng. Tất cả zk-proofs được mạng lưới nút xác minh phi tập trung xác minh, đảm bảo tính an toàn và khả năng chống kiểm duyệt của hệ thống, và tạo ra chữ ký cho nút Leader. Giao dịch một khi đã được số lượng nút cần thiết ký, có thể được phát sóng trên mạng Bitcoin.

![Ràng buộc UTXO: Giải thích các giải pháp hợp đồng thông minh BTC RGB, RGB++ và Arch Network])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b0106c9ec7c79b2e266824525ff1721.webp(

Kết luận

Trong thiết kế khả năng lập trình của Bitcoin, RGB, RGB++ và Arch Network đều có những đặc điểm riêng, tiếp tục duy trì tư duy ràng buộc UTXO, thuộc tính xác thực sử dụng một lần của UTXO phù hợp hơn cho việc ghi lại trạng thái hợp đồng thông minh.

Tuy nhiên, những giải pháp này cũng có những điểm yếu rõ ràng, đó là trải nghiệm người dùng kém, độ trễ xác nhận tương tự như Bitcoin và hiệu suất thấp. Chúng chỉ mở rộng chức năng mà không nâng cao hiệu suất, điều này đặc biệt rõ ràng trong Arch và RGB. Thiết kế của RGB++ đã cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn bằng cách giới thiệu chuỗi UTXO hiệu suất cao, nhưng cũng mang lại giả định an ninh bổ sung.

Khi ngày càng nhiều nhà phát triển tham gia cộng đồng Bitcoin, chúng ta sẽ chứng kiến nhiều giải pháp mở rộng hơn, như đề xuất nâng cấp op-cat đang được thảo luận tích cực. Những giải pháp phù hợp với thuộc tính nguyên bản của Bitcoin rất đáng được chú ý, phương pháp ràng buộc UTXO là cách hiệu quả nhất để mở rộng cách lập trình của nó mà không cần nâng cấp mạng Bitcoin. Chỉ cần giải quyết được vấn đề trải nghiệm người dùng, nó sẽ trở thành một bước tiến lớn trong hợp đồng thông minh Bitcoin.