شبكة بيتكوين Thunderbolt: إعادة النظر في تصميم التفاعل خارج السلسلة لبيتكوين

١. أزمة دفع البيتكوين

على الرغم من أن بيتكوين تتمتع بخصائص اللامركزية وعدم القابلية للتغيير، إلا أنها تواجه العديد من التحديات في سيناريوهات الدفع اليومية. عند استخدام بيتكوين لشراء القهوة، يكون وقت تأكيد المعاملة غالبًا أطول من انتظار القهوة نفسها، وأحيانًا تكون الرسوم أعلى حتى من سعر القهوة. إن السيولة في الأصول على شبكة بيتكوين غير كافية، مما يمنع تحقيق وظائف مثل القروض، والمجموعات، أو التشغيل المتداخل.

تقييد التصميم المحافظ لبرمجيات البيتكوين معظم سيناريوهات التفاعل خارج السلسلة، حيث لم يكن الهدف من تصميمها معالجة المدفوعات عالية التردد. ومع ذلك، فإن المستخدمين يرغبون بالفعل في القدرة على استخدام البيتكوين بسهولة لإجراء مدفوعات صغيرة، مثل شراء جلود الألعاب أو مكافآت الفيديو، دون الحاجة إلى انتظار فترات تأكيد طويلة.

٢. قيود شبكة البرق

تحاول شبكة البرق حل مشكلة انخفاض كفاءة معاملات سلسلة بيتكوين الرئيسية من خلال إنشاء "قنوات دفع" مخصصة بين المستخدمين. يسمح للمستخدمين بإجراء تسجيلات خارج السلسلة بشكل متكرر، وأخيرًا، يتم مزامنة حالة الأموال فقط عند إغلاق القناة مع سلسلة الكتل. هذه الطريقة مشابهة لكيفية تسوية الفواتير بشكل دوري بين الأصدقاء.

ومع ذلك، كشف شبكة البرق عن العديد من المآزق في التطبيق العملي:

1. عتبة إنشاء القناة مرتفعة، يجب على المستخدم قفل الأموال مسبقًا.

2. مشكلة التوجيه معقدة، قد تفشل مسارات الدفع غير المباشرة بسبب نقص التمويل أو عدم توفر العقد.

3. توجد مخاطر أمنية، تطلب من المستخدمين البقاء متصلين لتجنب الاحتيال.

تؤدي هذه العيوب الهيكلية إلى صعوبة突破 القيود في التطبيق الفعلي لشبكة Lightning. حالياً، لا يزال إجمالي مقدار الأموال المحتجزة في شبكة Lightning حوالي 100 مليون دولار، وهو ما يعتبر ضئيلاً مقارنة بالقيمة السوقية لنظام بيتكوين التي تتجاوز التريليون.

ثلاثة، نظرة عامة على بروتوكول Thunderbolt

بيتكوين ثندربولت هو خطة ترقية تعتمد على عملية انقسام ناعمة لسلسلة بيتكوين الرئيسية، تهدف إلى تعزيز قابلية التوسع وأداء المعاملات والقدرة على البرمجة في بيتكوين من الجذور.

من حيث الأداء، يستخدم Thunderbolt تقنية تجميع UTXO، والتي تجمع عدة UTXO لمعالجة، مما يقلل من حجم بيانات المعاملات، ويزيد من سرعة المعاملات بمعدل يصل إلى حوالي 10 مرات.

فيما يتعلق بالبرمجة، أعاد Thunderbolt إدخال وتوسيع رمز العملية OP_CAT، مما يمكّن المطورين من بناء منطق سكريبتات أكثر تعقيدًا، وتحقيق وظائف العقود الذكية.

فيما يتعلق بدمج بروتوكولات الأصول، قدم Thunderbolt معيار Goldinals الموحد المستند إلى إثباتات المعرفة الصفرية والتعهدات الحالة، مما أتاح إطار إصدار رموز أصلي لبيتكوين.

طرحت Thunderbolt أيضًا نظام BitMM، الذي يدعم المستخدمين في إجراء مطابقة المعاملات والتحقق من المعلومات بدون حاجة للثقة على سلسلة بيتكوين. بينما يوفر BitVisa نظامًا لامركزيًا للهويات والشهادات.

على عكس حلول التوسع التقليدية، تتبنى Thunderbolt مسار "التوسع الأصلي على السلسلة الرئيسية"، حيث تعمل جميع الوظائف مباشرة على سلسلة بيتكوين الرئيسية، مستخدمةً BTC الأصلي بدلاً من رموز التحويل عبر السلاسل.

أربعة، الآلية الأساسية لThunderbolt

تشمل الآلية الأساسية لـ Thunderbolt:

1. توقيع متعدد الأطراف قابل للتعديل: تقسيم التوقيع إلى جزء للمستخدم وجزء للجنة، وتحقيق إعادة تجميع التوقيع بدون محادثة عبر الإنترنت من خلال معلومات سرية.

2. دفتر الأستاذ للجنة ذات التحمل غير المتزامن: مجموعة من الخدمات تتكون من عدة عقد مسؤولة عن تسجيل الحسابات، لضمان تشغيل الدفتر بشكل طبيعي.

3. التحقق النهائي للتبادل الذري: ضمان إعادة البناء خارج السلسلة واسترداد السلسلة في ثلاث خطوات بعملية سلسة.

4. تفويض التوقيع غير التفاعلي والتكراري: تصميم هيكل توقيع Schnorr ذو العتبة القابلة للتعديل، وتقليل المتطلبات عبر الإنترنت.

5. كل عملية نقل تحديث التوقيع: لمنع إعادة استخدام التوقيع القديم.

6. تقليل العمليات على السلسلة: إجراء العمليات على السلسلة فقط في البداية والنهاية، مما يزيد من الخصوصية.

7. ضمان الأمان خارج السلسلة: طالما أن معظم اللجنة على الإنترنت، يمكن إتمام النقل أو الاسترداد.

8. التحقق الرسمي: جميع الخطوات الرئيسية تم التحقق منها بواسطة أداة Tamarin Prover الآلية.

خمسة، مقارنة Thunderbolt مع الحلول الحالية

بالمقارنة مع بروتوكول BOLT و Breez SDK و Phoenix وغيرها من الحلول الحالية لشبكة Lightning، فإن الميزة الرئيسية لـ Thunderbolt تكمن في الأمان والكمال النظري:

• يمكن إثبات أمان تصميم البروتوكول
• لا يمكن للمستخدمين الخبيثين تحقيق أرباح من جانب واحد في أي حالة.

ومع ذلك، فإن Thunderbolt له بعض العيوب:

• نشر معقد، يحتاج إلى تشغيل مجموعة بروتوكولات كاملة
• توافق الشبكة الرئيسية محدود، وصعوبة التنفيذ عالية
• الدعم البيئي لا يزال غير مكتمل

٦. التأثير المحتمل لThunderbolt

قد يصبح Thunderbolt محفزًا لـ BTCFi، وقد تشمل مسارات تطوره المستقبلية:

1. تم دمجها تحت Rollup: كمحرك DeFi على جانب البيتكوين، يخدم مجموعة متنوعة من حلول L2.

2. تشكيل نظام بيئي قياسي مستقل: تطوير نظام بيئي خاص به، ونظام تشغيل العقد، والمجمعات، وما إلى ذلك.

3. تم استبداله بحلول أبسط: إذا ظهرت حلول بديلة لا تتطلب قنوات الحالة وبروتوكولات خارج السلسلة.

تكمن الأهمية القصوى لـ Thunderbolt في إدخال "قابلية تجميع العقود خارج السلسلة" لأصول بيتكوين. إن إدخال خاصيتين رئيسيتين، وهما تجميع UTXO و OP_CAT، يجلبان قابلية برمجة أصلية للشبكة بيتكوين وزيادة في السعة على السلسلة، مما يتيح توحيد بروتوكولات بيئة بيتكوين واحتواء أنواع مختلفة من الأصول.

على الرغم من أن Thunderbolt لا يزال في مرحلة البحث النظري، إلا أن لديه إمكانات كبيرة، وقد يجلب تغييرات ثورية لبيئة بيتكوين.