Exploração das direções futuras do desenvolvimento do ecossistema Bitcoin

Com o aumento do interesse pela discussão do ecossistema Bitcoin no mercado cripto, os profissionais da área começaram a se concentrar no potencial do Bitcoin em relação a contratos inteligentes e escalabilidade. Construir contratos inteligentes sobre scripts do Bitcoin utilizando soluções de validação de cliente, enquanto é compatível com a rede Lightning que possui escalabilidade infinita para transações em canais, pode se tornar uma solução de aplicação em grande escala de blockchain que garante simultaneamente os triângulos de "segurança, descentralização e escalabilidade".

Barreiras à Aplicação em Larga Escala da Blockchain

As redes de blockchain enfrentam o dilema do "triângulo impossível", ou seja, a incapacidade de alcançar simultaneamente segurança, descentralização e escalabilidade. Este problema tem impedido há muito a aplicação em larga escala da blockchain. O Ethereum tem se dedicado ao desenvolvimento da descentralização nos últimos dez anos, inovando continuamente na camada de infraestrutura da blockchain subjacente para melhorar a escalabilidade. No entanto, as soluções atuais ainda parecem ter um limite de desempenho, dificultando a obtenção do volume de transações de milhões por segundo necessário para aplicações comerciais em larga escala.

Rede Lightning: Uma nova abordagem para resolver a escalabilidade

A Lightning Network, através de cálculos off-chain, ou seja, "canais de pagamento", oferece uma nova abordagem para resolver o problema de escalabilidade. Teoricamente, desde que sejam estabelecidos canais suficientes, é possível realizar um número arbitrário de transações simultâneas.

Como funciona a Lightning Network

A Lightning Network imita a forma de liquidação dos bancos:

1. Os usuários abrem canais de pagamento através da Lightning Network.
2. Após a abertura do canal, os usuários podem realizar a liquidação diretamente na rede Lightning, sem precisar liquidar na blockchain do Bitcoin.
3. Somente quando o canal estiver fechado é que é necessário realizar a liquidação final na blockchain do Bitcoin.

processo de operação da rede Lightning

1. Depósito de garantia: Para abrir um canal de rede relâmpago, é necessário depositar Bitcoin como garantia.
2. Contabilidade de transações off-chain: realizar transações através da Lightning Network, cada transação deve assinar um acordo de penalidade.
3. Registros de liquidação na cadeia: após fechar o canal relâmpago, os dados históricos das transações são empacotados e liquidadas, e enviados para a blockchain do Bitcoin.

Mecanismo de prevenção de fraudes da Lightning Network

Se o utilizador tentar fraudar através do fecho antecipado do canal, uma transação fraudulenta será imediatamente gerada na cadeia do Bitcoin. A parte lesada pode detectar rapidamente e usar o acordo de penalização pré-assinado para punir, confiscando todos os depósitos do fraudador.

Desafios enfrentados pela Lightning Network

Embora a Lightning Network teórica ofereça escalabilidade infinita, o maior problema que enfrenta é como implementar contratos inteligentes no Bitcoin. Como a cadeia do Bitcoin é Turing incompleta e não pode suportar lógicas de aplicação complexas, isso limita o alcance da Lightning Network.

Proposta para melhorar a funcionalidade da blockchain Bitcoin

1. Sidechain

A sidechain é uma cadeia com funcionalidades de contrato inteligente, que está ligada de forma bidirecional à cadeia principal do Bitcoin. No entanto, devido à falta de uma tecnologia de ligação bidirecional suficientemente descentralizada, as soluções de sidechain atuais ainda dependem de prestadores de serviços centralizados de terceiros.

2. moeda colorida

As moedas coloridas criam aplicações específicas ao "colorir" certas moedas. Embora algumas novas tecnologias, como a técnica de gravação Ordinals e o BRC-20, tenham sido lançadas posteriormente, essas soluções podem levar a uma diminuição do desempenho do Bitcoin e ainda precisam de terceiros centralizados para a interpretação do servidor.

3. Validação do cliente

A solução de validação do cliente simula o método tradicional de assinatura de contratos, garantindo a privacidade do conteúdo do contrato, ao mesmo tempo que realiza uma descentralização total. Este método é considerado uma solução superior para resolver a insuficiência da completude de Turing da blockchain do Bitcoin.

Resolução do problema de double spend na validação do cliente

Para resolver o problema do double spend, a validação do cliente introduziu o mecanismo de "selagem única". Ao vincular o estado de cada contrato ao UTXO não utilizado de um Bitcoin específico (UTXO), garante-se que a alteração de estado deve gastar o UTXO vinculado, prevenindo assim o double spend.

Introdução ao modelo UTXO

As saídas de transação não gastas (UTXO) são a unidade básica de circulação de fundos na rede Bitcoin. O modelo UTXO rastreia o estado de cada saída de transação, prevenindo efetivamente a ocorrência do problema do gasto duplo.

O futuro da ecologia do Bitcoin

Com o surgimento constante de novos protocolos, o ecossistema Bitcoin está a enfrentar novas oportunidades de desenvolvimento. Entre eles, o protocolo RGB não só adota o conceito de validação do cliente, mas também propõe compatibilidade com a Lightning Network, estabelecendo uma base para a escalabilidade infinita. Embora a compatibilidade atual do protocolo RGB com a Lightning Network ainda precise de melhorias, a indústria está cheia de confiança no futuro.

Espera-se que no próximo ciclo, o crescimento exponencial da blockchain possa resultar da explosão completa do ecossistema Bitcoin. O Bitcoin espera superar a função única de armazenamento de valor, mantendo suas propriedades monetárias, enquanto expande mais cenários de aplicação através de soluções diversificadas, promovendo a escalabilidade e a sustentabilidade do ecossistema, trazendo possibilidades infinitas para o mundo da blockchain.