Sự đổi mới trong nền tảng công nghệ Bitcoin: Không như trước đây

Tiêu đề gốc: "Sự đổi mới trong hệ thống công nghệ Bitcoin: Không giống như trước đây"
Tác giả gốc:  Lucas Nuzzi  ;

Nguồn gốc: JT Blue Fox Notes

Lời nói đầu: Bitcoin không phải là một công nghệ tĩnh. Nó là một bộ giao thức đang phát triển. Cách tiếp cận đổi mới theo mô-đun cho phép nó tối đa hóa sự an toàn đồng thời cho phép phát triển đổi mới. So với hơn mười năm trước, Bitcoin đã đạt được tiến bộ đáng kể ở lớp 2, hợp đồng thông minh, khai thác, quyền riêng tư và các khía cạnh khác. Những phát triển này đang từng bước cải thiện Bitcoin và tạo ra nhiều khả năng hơn.

Bitcoin đã đi được một chặng đường dài trong thập kỷ qua. So với phiên bản đầu tiên của phần mềm Bitcoin, chất lượng và độ tin cậy của việc triển khai hiện tại đã được cải thiện đáng kể. Bitcoin đã có thể thu hút một cách nhanh chóng và tự nhiên một số lượng lớn các nhà phát triển đã đóng góp hàng nghìn giờ để cải thiện hoặc thậm chí đổi mới hầu hết cơ sở mã cơ bản của nó.

Không còn nghi ngờ gì nữa, Bitcoin vẫn là Bitcoin. Tương tự như hiến pháp, bộ quy tắc đồng thuận cốt lõi xác định các đặc tính tiền tệ của nó (chẳng hạn như lạm phát theo thuật toán và nguồn cung được mã hóa cứng) vẫn không thay đổi. Một số phe phái đã cố gắng hết lần này đến lần khác để thay đổi những thuộc tính cốt lõi này, nhưng tất cả các cuộc tiếp quản thù địch cho đến nay đều thất bại.

Đây thường là một quá trình khó khăn, nhưng nó làm nổi bật và củng cố hai điểm mạnh lớn nhất của Bitcoin :

Không một bên nào có thể kiểm soát cách Bitcoin phát triển
Việc thiếu một bên kiểm soát trung tâm sẽ bảo vệ các Thuộc tính tiền tệ Bitcoin

Thật thú vị, chính những quy tắc này đã thu hút các nhà đầu tư mạng và tổ chức. Những quy tắc này làm cho Bitcoin trở thành một loại tiền tệ chưa từng có. Tuy nhiên, những quy tắc này cũng khiến việc phát triển phần mềm trên Bitcoin trở nên khó khăn hơn bất kỳ tài sản kỹ thuật số nào khác. Về bản chất, hiến pháp của Bitcoin cung cấp cho các nhà phát triển một bộ công cụ hạn chế để họ không thể vi phạm chính sách tiền tệ của nó. Di chuyển quá nhanh và đột phá là quá rủi ro đối với Bitcoin.

Điều này có nghĩa là sự đổi mới trong Bitcoin đòi hỏi sự sáng tạo, kiên nhẫn và có lẽ quan trọng nhất là tự giảm thiểu. Xét cho cùng, các quy tắc cơ bản được đưa vào hiến pháp của Bitcoin cuối cùng vẫn có giá trị hơn bản thân công nghệ. Đây là lý do tại sao Thung lũng Silicon rất khó hiểu được đề xuất giá trị của Bitcoin, nó không chỉ là công nghệ, công cụ tài chính hay ứng dụng tiêu dùng mà còn là một hệ thống tiền tệ hoàn chỉnh được hỗ trợ bởi công nghệ. Việc thay đổi cấu trúc của các bit đòi hỏi một quy trình giống như chính trị có thể xâm phạm các đặc tính tiền tệ của nó, vì vậy các đổi mới công nghệ được triển khai dưới dạng mô-đun.

Như đã được lưu ý, cách tiếp cận đổi mới mô-đun của Bitcoin tương tự như sự phát triển của bộ giao thức Internet, trong đó các lớp giao thức khác nhau được chuyên biệt hóa cho các mục đích cụ thể. chức năng . Email được xử lý bởi SMTP, các tệp được xử lý bởi FTP và các trang web được xử lý bởi HTTP, trong khi địa chỉ người dùng được xử lý bởi các gói định tuyến IP và TCP. Qua nhiều năm, các giao thức này đã phát triển để cung cấp trải nghiệm hoàn chỉnh cho người dùng ngày nay.

Trong bài viết xuất sắc của Spencer Bogart về nền tảng công nghệ Bitcoin mới nổi, ông đề xuất rằng chúng ta đang chứng kiến chính Bitcoin Sự khởi đầu của bộ giao thức. Hóa ra, sự thiếu linh hoạt của lớp lõi Bitcoin đã dẫn đến việc tạo ra một số giao thức bổ sung tập trung vào các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như tiêu chuẩn BOLT cho Lightning Network cho các kênh thanh toán. Sự đổi mới vừa năng động vừa tương đối an toàn vì cách tiếp cận mô-đun này giảm thiểu rủi ro tiền tệ mang tính hệ thống.

Với sự phát triển diễn ra ở nhiều tầng trong hệ thống công nghệ Bitcoin, rất khó để theo dõi tất cả các giải pháp mới nổi. Sơ đồ bên dưới cố gắng vạch ra tất cả các sáng kiến tương đối mới và trình bày một bức tranh đầy đủ hơn về nền tảng công nghệ Bitcoin. Nó không nhằm mục đích bao gồm tất cả, cũng không phải là sự chứng thực cho bất kỳ chương trình cụ thể nào. Tuy nhiên, thật ấn tượng khi thấy sự đổi mới được thúc đẩy trên tất cả các mặt trận: từ công nghệ layer2 đến các giải pháp hợp đồng thông minh mới nổi:

Lớp 2

Đã có rất nhiều bình luận gần đây về Thảo luận về tỷ lệ chấp nhận Lightning Network. Lightning Network là công nghệ lớp 2 nổi tiếng nhất của Bitcoin. Các nhà phê bình thường nói rằng số lượng kênh và tổng số BTC bị khóa trong Lightning Network đã giảm đáng kể. Hai số liệu này thường được sử dụng để đo lường mức độ chấp nhận của người dùng. Mặc dù có sự đồng thuận của cộng đồng về các số liệu này, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là về cơ bản chúng có sai sót do cách Lightning Network hoạt động đằng sau hậu trường.

Một trong những lợi thế bị đánh giá thấp nhất của Lightning Network là đặc tính bảo mật ngay lập tức. Vì Lightning Network không dựa vào xác minh toàn cầu về tất cả các thay đổi trạng thái (tức là blockchain của chính nó), nên người dùng có thể sử dụng các công nghệ và lớp phủ mạng khác (chẳng hạn như Tor) để thực hiện các giao dịch riêng tư.

Tại thời điểm này, chúng tôi có thể ước tính tỷ lệ sử dụng quyền riêng tư của Lightning Network. Christian Decker ước tính rằng 41% kênh Lightning Network là riêng tư:

Nguồn: Christian Decker

hoạt động xảy ra trong các kênh này không được trình duyệt Lightning phổ biến ghi lại. Do đó, việc sử dụng Lightning Network riêng tư ngày càng tăng đã dẫn đến sự sụt giảm dữ liệu số liệu có sẵn công khai, khiến các nhà quan sát kết luận không chính xác rằng việc áp dụng đang giảm dần. Đúng là Lightning Network phải vượt qua những rào cản đáng kể về khả năng sử dụng trước khi có thể được áp dụng rộng rãi, nhưng chúng ta phải ngừng sử dụng các số liệu sai lệch để đánh giá trạng thái hiện tại của mạng.

Tại hội nghị Lightning Network gần đây ở Berlin, như Decker đã chỉ ra, ngay cả cuộc thảo luận ở trên về quyền riêng tư và các kênh công cộng Ước tính này còn thiếu sót vì việc áp dụng chữ ký Schnorr sẽ khiến các giao dịch công khai của kênh không thể phân biệt được với các giao dịch thông thường.

Một sự phát triển thú vị khác gần đây trong không gian bảo mật lớp 2 là việc tạo ra WhatSat, dựa trên Lightning Network Hệ thống nhắn tin riêng. Dự án này là phiên bản sửa đổi của Lightning deamon cho phép những người chuyển tiếp tin nhắn riêng tư (các sứ giả kết nối các thực thể giao tiếp) được đền bù bằng các khoản thanh toán vi mô cho các dịch vụ của họ. Trò chuyện phân tán, chống kiểm duyệt và chống thư rác này được hỗ trợ bởi những cải tiến của riêng LND, chẳng hạn như những cải tiến gần đây đối với Lightning-onion, giao thức định tuyến củ hành của chính Lightning Network.

Sự phát triển của các ứng dụng Lightning Network (Lapps) cho thấy mức độ lan rộng của những đổi mới này trong các ứng dụng tiêu dùng Từ điện toán đám mây VPS được Lightning Network cung cấp cho các dịch vụ lưu trữ hình ảnh chia sẻ doanh thu quảng cáo thông qua các giao dịch vi mô. Đây chỉ là những cải tiến lớp 2 dựa trên Lightning Network.

Theo nghĩa tổng quát hơn, chúng tôi định nghĩa lớp 2 là một tập hợp các ứng dụng có thể sử dụng lớp cơ sở của Bitcoin làm tòa án và có thể Điều phối các sự kiện bên ngoài và giải quyết tranh chấp. Do đó, chủ đề về dữ liệu được neo trong chuỗi khối Bitcoin rộng hơn và một số công ty như Microsoft đang đi đầu trong việc phát triển hệ thống ID phi tập trung trên Bitcoin. Động thái như vậy làm tăng nhu cầu phối hợp trên chuỗi và mang lại lợi ích cho sự phát triển lâu dài của thị trường phí Bitcoin.

Hợp đồng thông minh

Có nhiều dự án đang cố gắng sử dụng an toàn và có trách nhiệm cách mang chức năng hợp đồng thông minh mang tính biểu cảm trở lại Bitcoin. Đây là một sự phát triển đáng kể. Bởi vì bắt đầu từ năm 2010, một số opcode Bitcoin ban đầu (opcode: hoạt động xác định những gì Bitcoin có thể tính toán) đã bị xóa khỏi giao thức. Những lần xóa này diễn ra sau khi phát hiện ra một loạt lỗ hổng khủng khiếp dẫn đến việc chính Satoshi Nakamoto vô hiệu hóa một số tính năng của ngôn ngữ lập trình Bitcoin, Script.

Qua nhiều năm, người ta thấy rõ rằng chức năng hợp đồng thông minh có tính biểu cảm cao luôn đi kèm với rủi ro liên quan đến bảo mật đáng kể. Theo nguyên tắc chung, máy ảo càng giới thiệu nhiều tính năng (cơ chế xác minh tập thể xử lý các mã hoạt động) thì các chương trình của nó càng khó dự đoán. Tuy nhiên, gần đây, chúng ta đã thấy một cách tiếp cận mới đối với kiến trúc hợp đồng thông minh trong Bitcoin giúp giảm thiểu những điều không thể đoán trước đồng thời cung cấp nhiều chức năng.

Việc thiết kế một phương pháp tiếp cận mới đối với các hợp đồng thông minh Bitcoin có tên là Cây cú pháp trừu tượng Merkleized (MAST) đã tạo ra một vòng A mới về các công nghệ hỗ trợ cố gắng tối ưu hóa sự cân bằng giữa bảo mật và chức năng.

Nổi tiếng nhất là Taproot, đây là một triển khai tinh tế của cấu trúc MAST, cho phép toàn bộ ứng dụng được biểu diễn dưới dạng Cây Merkle, trong đó mỗi nhánh của cây biểu thị một kết quả thực thi khác nhau. Ngôn ngữ lập trình nổi lên với Taproot là Tapscript, giúp thể hiện các điều kiện chi tiêu liên quan đến từng nhánh của Cây Merkle dễ dàng hơn.

Một cải tiến thú vị khác xuất hiện gần đây là kiến trúc mới về thực hiện hợp đồng hoặc điều kiện chi tiêu trong giao dịch Bitcoin. Một thử nghiệm tư duy ban đầu được đề xuất bởi Greg Maxwell vào năm 2013, các hợp đồng đóng vai trò như một cách để hạn chế cách chi tiêu số dư, ngay cả khi quyền giám hộ của nó thay đổi.

Mặc dù ý tưởng này đã tồn tại gần bảy năm nhưng việc thực thi hợp đồng là không thực tế trước khi Taproot xuất hiện. Giờ đây, một opcode mới có tên OP_CHECKTEMPLATEVERIFY (trước đây là OP_SECURETHEBAG) đang tận dụng công nghệ mới này để có khả năng hỗ trợ thực hiện an toàn các hợp đồng bằng Bitcoin.

Thoạt nhìn, hợp đồng rất hữu ích trong các tình huống cho vay vì chúng hỗ trợ việc tạo ra các chính sách như trả lại Thêm tiền đến số dư BTC cụ thể. Nhưng tác động tiềm tàng của chúng đối với khả năng sử dụng của Bitcoin còn vượt xa điều đó. Hợp đồng hỗ trợ các triển khai như Bitcoin Vault, trong kịch bản lưu ký cung cấp khóa riêng thứ hai tương đương cho phép bên bị tấn công “đóng băng” số tiền bị đánh cắp của mình.

Có rất nhiều ứng dụng khác của công nghệ này, chẳng hạn như Kênh thanh toán không tương tác ), giao dịch kiểm soát tắc nghẽn, CoinJoins , v.v., mô tả của họ xứng đáng có bài viết riêng. Để biết thêm thông tin, hãy xem bản dự thảo BIP của Jeremy Rubin.

Điều quan trọng cần lưu ý là chữ ký Schnorr là những nguyên tắc kỹ thuật cơ bản cho phép tất cả các cách thực hiện hợp đồng thông minh mới này trở thành khả thi. Sau khi Schnorr được kích hoạt, thậm chí có thể đưa ra giả thuyết về một số công nghệ tiên tiến hơn, chẳng hạn như Tập lệnh không tập lệnh, cho phép các hợp đồng thông minh Bitcoin hoàn toàn riêng tư và có thể mở rộng được biểu diễn dưới dạng chữ ký số (tương ứng với opcodes).

Tương tự, Hợp đồng nhật ký kín đáo cũng tận dụng ý tưởng thể hiện kết quả thực hiện hợp đồng thông minh bằng chữ ký số để đạt được hiệu quả tốt hơn sự riêng tư và khả năng mở rộng. Nhìn chung, những phương pháp mới này có thể cho phép xây dựng các ứng dụng hợp đồng thông minh mới trên Bitcoin và Schnorr là cơ sở cho việc xây dựng đó.

Khai thác

Ngoài ra còn có một số phát triển thú vị trong các giao thức khai thác, đặc biệt là những giao thức được các thành viên của nhóm khai thác sử dụng. Mặc dù vấn đề tập trung khai thác Bitcoin thường bị phóng đại, nhưng cơ cấu quyền lực được các nhà điều hành nhóm khai thác duy trì thực sự có thể được phân cấp hơn nữa. Nghĩa là, nhà điều hành nhóm có thể quyết định giao dịch nào có thể được khai thác bởi tất cả các thành viên trong nhóm, điều này mang lại cho họ sức mạnh đáng kể.
Theo thời gian, một số nhà điều hành nhóm khai thác đã lạm dụng quyền lực này bằng cách kiểm duyệt các giao dịch, khai thác các khối trống và phân phối lại kết quả băm cho các mạng khác mà không có sự cho phép của các thành viên nhóm.

Thật may mắn, có những công nghệ đang cố gắng phá vỡ cấu trúc sức mạnh của nhóm khai thác này. Một trong những thay đổi quan trọng nhất đối với việc khai thác Bitcoin là phiên bản thứ hai của Stratum, giao thức phổ biến nhất trong số các nhóm khai thác. Stratum V2 là một bản nâng cấp hoàn chỉnh, nó triển khai BetterHash (Ghi chú của Blue Fox: Về BetterHash, bạn có thể chú ý đến "Làm cách nào để đạt được sự phân cấp trong hoạt động khai thác Bitcoin?"). BetterHash là một giao thức phụ trợ cho phép các thành viên nhóm khai thác quyết định thành phần của các khối mà họ muốn khai thác, thay vì ngược lại. Stratum V2 cũng triển khai một số tối ưu hóa cho phép các thành viên trong nhóm giao tiếp và phối hợp tốt hơn.

Một sự phát triển thú vị khác trong ngành khai thác mỏ sẽ giúp cải thiện sự ổn định là mối quan tâm mới về hashrate và mối quan tâm đến các công cụ phái sinh độ khó . Điều này đặc biệt hữu ích cho các hoạt động khai thác muốn phòng ngừa biến động tỷ lệ băm và điều chỉnh độ khó. Mặc dù các công cụ phái sinh này vẫn chưa thành hình nhưng chúng đánh dấu một bước phát triển thú vị trong quá trình công nghiệp hóa hoạt động khai thác Bitcoin.

Quyền riêng tư

Theo báo cáo của chúng tôi về chữ ký Schnorr, Một số người đề xuất đồng tiền riêng tư bị xúc phạm bởi những gợi ý rằng tại một thời điểm nào đó trong tương lai, Bitcoin có thể đạt được sự riêng tư đầy đủ một cách có chọn lọc. Mặc dù đề xuất này có thể thách thức đề xuất giá trị lâu dài của tài sản tiền điện tử tư nhân, nhưng vẫn có nhiều giao thức mới nổi có thể mang lại quyền riêng tư tốt hơn cho Bitcoin. Mặc dù quyền riêng tư trong Bitcoin có thể sẽ tiếp tục mang tính nghệ thuật hơn là khoa học, nhưng vẫn có những đổi mới thú vị đáng được đề cập trong lĩnh vực này.

Trước khi đi sâu vào những cải tiến cụ thể về quyền riêng tư, điều quan trọng cần nhấn mạnh là trở ngại lớn nhất đối với các giao dịch riêng tư trên các tài sản kỹ thuật số là như sau: Hầu hết các giải pháp Các kế hoạch còn dang dở. Nội dung quyền riêng tư tập trung vào quyền riêng tư của biểu đồ giao dịch thường bỏ qua quyền riêng tư ở cấp độ mạng và ngược lại. Cả hai vectơ đều chưa trưởng thành và chưa được sử dụng, giúp các giao dịch được ẩn danh dễ dàng hơn thông qua phân tích theo dõi thống kê ở lớp mạng P2P hoặc lớp blockchain.

Thật may mắn là có một số dự án đã nâng cao các yêu cầu mới ở cả hai lĩnh vực. Các giải pháp như P2EP và CheckTemplateVerify rất thú vị khi nói đến quyền riêng tư của biểu đồ giao dịch vì quyền riêng tư trở thành sản phẩm phụ của hiệu quả.

Là một cách tiếp cận mới đối với CoinJoin, các giải pháp này có thể tăng cường sự chấp nhận của người dùng đối với các giao dịch riêng tư vì chúng ít bị chi phối bởi giao dịch hơn lệ phí. Mặc dù đảm bảo quyền riêng tư vẫn chưa tối ưu trong chế độ CoinJoin, nhưng số tiền không được bảo vệ được gửi vẫn có thể được hưởng lợi vì chúng duy trì khả năng kiểm toán nguồn cung Bitcoin và chuyển động tự do.
Nếu phí giao dịch thấp trở thành động lực và khiến bộ ẩn danh (tỷ lệ phần trăm sản lượng UTXO của CoinJoin) tăng lên trong Bitcoin, thì việc khử ẩn danh thông qua phân tích cụm thống kê sẽ còn chủ quan hơn hiện tại. Một số công ty phân tích blockchain có thể đánh lừa các cơ quan thực thi pháp luật tin rằng có khả năng chắc chắn rằng UTXO thuộc về một người dùng cụ thể.

Nhưng mô hình cơ bản vốn đã rất tinh tế và mong manh. Nếu phần lớn UTXO trở thành đầu ra của CoinJoin, nó có thể phá vỡ các phương pháp phân cụm hiện có. (Blue Fox Lưu ý: Nói cách khác, đầu ra giao dịch ẩn danh sẽ đặt ra thách thức lớn đối với các phương pháp phân tích theo dõi hiện có, do đó làm tăng đáng kể độ khó của việc phân tích) Trước đó, rất nhiều công việc cần phải được hoàn thành về mặt khả năng sử dụng, để tất cả Người dùng bitcoin, dù là người kỳ cựu về công nghệ hay không, đều có quyền truy cập bình đẳng vào các cơ chế bảo mật.

Bên cạnh P2EP và CheckTemplateVerify, tiến bộ mới nhất về khả năng sử dụng là đề xuất SNICKER (CoinJoin không tương tác đơn giản với Keys cho Encryption Reused), một cách mới để tạo CoinJoin với các đồng nghiệp không đáng tin cậy. SNICKER kết hợp nhiều công nghệ để cho phép người dùng truy cập các giao dịch CoinJoin mà không cần phải tin tưởng hoặc tương tác với đồng nghiệp.

Giao thức cũng đã đạt được một số tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện tính riêng tư và hiệu quả của giao tiếp P2P. Trong năm 2019, giao thức mạng bảo vệ quyền riêng tư Dandelion đã được thử nghiệm thành công trên nhiều mạng được mã hóa. Ngay cả khi quyền riêng tư trong truyền phát giao dịch không phải là thuốc chữa bách bệnh trong bối cảnh truyền thông P2P nói chung, thì các giao thức như Dandelion vẫn có thể tăng cường quyền riêng tư của người dùng một cách đáng kể bằng cách ẩn địa chỉ IP ban đầu của nút phát giao dịch.

Sự phát triển mới nhất ở cấp độ ngăn xếp mạng Bitcoin cũng đáng được đề cập, đó là một chuyển tiếp giao dịch mới được gọi là giao thức Erlay . Mặc dù đang ở giai đoạn phát triển ban đầu nhưng Erlay là một cải tiến quan trọng vì nó có thể giảm đáng kể yêu cầu về băng thông để chạy nút đầy đủ Bitcoin.

Nếu được triển khai, hiệu quả đạt được của Erlay có thể giúp người dùng hoàn tất quá trình tải xuống khối ban đầu dễ dàng hơn (Khối ban đầu Download) và liên tục xác thực các chuỗi khối, đặc biệt là ở các quốc gia nơi các nhà cung cấp dịch vụ Internet áp đặt giới hạn băng thông.

Phần nổi của tảng băng trôi

Theo dõi tất cả những đổi mới xảy ra trên Bitcoin là Rất khó. Và bài viết này chỉ trầy xước bề mặt. Điều này đưa chúng ta đến điểm chính của bài viết này: về tổng thể, Bitcoin là một bộ giao thức không ngừng phát triển.
Cách tiếp cận đổi mới theo mô-đun được đề cập ở đây rất quan trọng và đóng vai trò then chốt trong việc giảm thiểu tính chính trị trong quá trình phát triển của Bitcoin và bảo vệ các đặc tính tiền tệ cơ bản của nó. Lần tới khi ai đó tuyên bố rằng Bitcoin là một công nghệ tĩnh, hãy nhớ những gì bài viết này nói.

Link gốc: https://mp.weixin.qq.com/s/45QLeSQH0_CSBQlAoaSeMg

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia