RGB reforça les capacitats d'escalabilitat i privadesa de Bitcoin i Lightning Network

TL; DR

• RGB funciona com una solució de capa 2/3 al paradigma de validació del client de Bitcoin i Lightning Network, que allotja totes les dades de contracte intel·ligent fora de les transaccions de Bitcoin. Aquest disseny garanteix el funcionament del sistema a la part superior de la xarxa Lightning, eliminant la necessitat de modificacions als protocols LN.
  
• Els contractes intel·ligents RGB estan dissenyats per a l'escalabilitat i la confidencialitat. El sistema admet la propietat privada i mútua, resumeix i separa preocupacions, representant una forma completa de Turing post-blockchain d'informàtica distribuïda sense confiança sense la necessitat d'introduir nous testimonis.
  
• Els contractes RGB s'organitzen en segments separats anomenats "fragments", cadascun amb el seu propi historial i dades, millorant l'escalabilitat i evitant la barreja d'historials de diferents contractes. Interaccionen mitjançant el protocol Bifrost a la xarxa Lightning, permetent canvis coordinats entre diverses parts, similars als DEX que operen a la xarxa Lightning.
  
• RGB utilitza segells d'un sol ús defiNecessita sobre Bitcoin UTXO per seguretat. Qualsevol part que tingui un historial de contracte intel·ligent pot verificar la seva singularitat, aprofitant l'script de Bitcoin define propietat i drets d'accés.
  
• A RGB, la propietat estatal i la validació són entitats separades. La propietat la gestiona l'script Bitcoin, un sistema que no és Turing Complete. Les regles de validació, d'altra banda, les dicta l'Esquema RGB mitjançant el Turing Complete Simplicity/Contractum/Rust Script.
  
• Cada contracte intel·ligent RGB s'associa a un estat únic mitjançant segells d'un sol ús. Els segells i l'estat segueixen normes i validacions específiques establertes pel creador del contracte, regides per un "esquema". Aquest esquema actua com un conjunt de regles per comprovar les dades del contracte al costat del client, permetent un alt nivell d'escalabilitat i privadesa del protocol.
  
• El disseny de RGB és altament interoperable amb les tecnologies Bitcoin i Lightning Network existents, facilitant una integració perfecta amb aquestes plataformes i qualsevol actualització futura.
  
• A diferència de l'estil de programació imperatiu de moltes plataformes blockchain, RGB utilitza un estil declaratiu. Aquest enfocament se centra a esbossar el resultat desitjat en lloc de detallar els passos específics per aconseguir-lo.
  
• RGB utilitza diverses tecnologies avançades, com ara AluVM per a tasques informàtiques portàtils deterministes, PRISM per a la computació de màquines d'estats infinits parcialment replicades i Storm per a l'emmagatzematge sense confiança basat en escrow mitjançant zk-proofs. Aquestes tecnologies contribueixen a la robustesa, confidencialitat i extensibilitat de RGB.
  
• RGB (v0.10) introdueix millores notables a l'experiència de l'usuari i als processos d'integració, racionalitzant les operacions i minimitzant les dependències. La versió actualitzada inclou una API de biblioteca més unificada i una eina de línia d'ordres, la qual cosa la fa més accessible i fàcil d'utilitzar.

Breu descripció

RGB és un protocol dissenyat per emetre fitxes a la xarxa Bitcoin amb una privadesa millorada i compatibilitat amb la xarxa Lightning. Es basa en el concepte de "monedes de colors", com les que s'utilitzen al protocol OmniLayer, on les metadades de les transaccions de Bitcoin indiquen una transferència de testimoni. Per exemple, les transaccions USDT a OmniLayer funcionen com a transaccions de Bitcoin augmentades amb dades addicionals que detallen els moviments de fitxes USDT. Tanmateix, aquests mètodes s'enfronten a limitacions com ara restriccions de mida de dades a les sortides OP_RETURN, escaneig intensiu de cadena de blocs i privadesa restringida derivada de la visibilitat a la cadena.

RGB aborda aquests problemes traslladant la majoria dels processos de validació lluny de la cadena de blocs de Bitcoin. Adopta la validació del costat del client i utilitza segells d'un sol ús per connectar fitxes amb els UTXO de Bitcoin, tot preservant la privadesa de l'usuari.

Els tokens es transfereixen comprometent-se amb un missatge que conté informació de pagament RGB dins d'una transacció de Bitcoin, cosa que permet que els fitxes es moguin d'un UTXO a un altre sense deixar rastre al gràfic de transaccions de Bitcoin. Això millora significativament la privadesa, ja que les transaccions RGB "teletransportan" fitxes discretament, amb dades específiques de RGB passant per canals privats fora de la cadena.

A més, per garantir la propietat i evitar la inflació, els receptors han de validar tot l'historial de transaccions de les fitxes rebudes. RGB permet actualitzacions futures sense la necessitat de forquilles dures, assegurant que els miners no puguin rastrejar el flux d'actius, proporcionant així una major resistència a la censura. A diferència de les estructures de blockchain tradicionals, RGB funciona sense necessitat de blocs o cadenes, posicionant-lo com un protocol descentralitzat sense blocs, prometent una gran confidencialitat, seguretat i escalabilitat.

Introducció i visió

Una línia: Un estat validat pel client i un sistema de contracte intel·ligent que funciona a la capa 2/3 a Bitcoin i Lightning Network.

Més detalls:

RGB és un sistema de contractes intel·ligents escalable i confidencial per a Bitcoin i Lightning Network. Els contractes intel·ligents RGB funcionen amb validació del costat del client paradigma, l'habitatge totes les dades del contracte intel·ligent fora Transaccions de Bitcoin, és a dir, blockchain de Bitcoin o estat del canal Lightning. Això permet que el sistema funcioni a la part superior de Lightning Network sense cap canvi als protocols LN i també proporciona una base per a un alt nivell d'escalabilitat i privadesa del protocol.

Els contractes intel·ligents incorporen principis de propietat privada i mútua, abstracció i separació de preocupacions. Representen una "cadena de blocs posterior", una forma completa de Turing d'informàtica distribuïda sense confiança que no requereix la introducció de fitxes.

Els contractes RGB operen en segments separats anomenats "fragments". Cada fragment té la seva pròpia història i dades, és a dir, els diferents contractes no barregen els seus historials. Aquest mètode millora l'escalabilitat. El terme "fragment" s'utilitza per mostrar que RGB aconsegueix objectius similars als que es pretenia amb el concepte de fragments d'Ethereum.

Tot i que funcionen de manera independent, els contractes RGB poden interactuar mitjançant el protocol Bifrost a la xarxa Lightning. Això permet canvis coordinats entre diverses parts. Per exemple, permet que els DEX funcionin a través de la xarxa Lightning.

Tecnologia i Arquitectura

Visió general d'alt nivell del funcionament RGB i dels segells d'un sol ús

Figura 1. Visió general d'alt nivell del funcionament de RGB.
Font: LNP/BP Association Github.

Com a mecanisme de seguretat, utilitza RGB segells d'un sol ús defis'han creat sobre Bitcoin UTXO, que ofereixen la possibilitat que qualsevol part que tingui un historial de contracte intel·ligent per verificar la seva singularitat. En essència, RGB aprofita l'script de Bitcoin per al seu model de seguretat i deficions propietat i drets d’accés.

Figura 2. Principi de funcionament d'alt nivell RGB.
Font: "Impuls de l'adopció massiva de Crypto: com el protocol RGB il·lumina el futur de Bitcoin" de Waterdrip Capital.

Cada contracte intel·ligent RGB és defirequerit per a estat de gènesi, elaborat per la emissor de contracte intel·ligent (o, simplement, emissor) i un gràfic acíclic dirigit (DAG) de transicions d'estat es mantenen com a dades validades pel client.

Figura 3. Operacions, segell tancat i testimoni.
Font: LNP/BP Association Github.

Ho podem resumir de la següent manera: cada transacció té un UTXO, i la propietat d'aquest UTXO atorga al propietari el dret de posseir l'estat. La propietat determina qui pot modificar l'estat de la cadena de blocs i "gastar" l'UTXO. L'individu que té l'estat es coneix com el partit estat propietari.

La part té l'autoritat per modificar la secció rellevant de l'estat del contracte intel·ligent generant una nova transició d'estat i confirmant-la en una transacció, utilitzant la sortida que conté l'estat anterior.

El procés significa tancament d'un segell sobre la transició estatal, i un parell que inclou la transacció de despesa i les corresponents dades extra-transaccions sobre la transició d'estat s'anomena a Testimoni (representat en una imatge de dalt).

Propietat i accés: propietats bàsiques

Figura 4. Propietat i accés.
Font: LNP/BP Association Github.

La propietat estatal i la validació són conceptes diferents. Les regles de validació especifiquen com pot canviar l'estat, mentre que no identifiquen qui pot efectuar el canvi. 

D'altra banda, la propietat està controlada per l'script de Bitcoin a nivell de cadena de blocs de Bitcoin, que no és Turing Complete. En canvi, les regles de validació es regeixen per l'Esquema RGB que utilitza Simplicity/Contractum Script, és a dir, Turing Complete. 

Esquema RGB

En els contractes intel·ligents RGB, a cada contracte se li assigna un estat únic mitjançant segells d'un sol ús. Aquests segells, juntament amb l'estat, tenen normes i validacions específiques, establertes pel creador del contracte al principi. Aquesta configuració es regeix per un "esquema", que funciona com un conjunt de regles per validar les dades del contracte al costat del client. L'esquema pot incloure scripts complexos integrals a la lògica del contracte.

Figura 5. Esquema RGB.
Font: LNP/BP Association Github.

Validació del client i principis de disseny

Figura 6. Validació del costat del client RGB.
Font: LNP/BP Association Github.

1. Propietat forta: En RGB, els contractes intel·ligents tenen un clar defipropietari o propietaris. Només els propietaris designats tenen l'autoritat per modificar l'estat del contracte. Aquests contractes descriuen diferents drets o operacions categoritzades com a públiques (accessibles a tothom) o propietat (restringides al propietari).
2. Confidencialitat: La informació continguda en el contracte es manté confidencial, només coneguda pels participants, especialment els propietaris de l'estat. Els participants tenen l'opció de fer públiques determinades dades, però per defecte, tota la informació és privada. Aquesta confidencialitat impedeix que les eines d'anàlisi externes accedeixin a les dades, garantint que no s'emmagatzemi cap informació sensible en llibres de registre públics.
3. Separació de preocupacions: RGB presenta un disseny modular amb diferents capes, cadascuna amb una tasca específica. Aquestes capes funcionen de manera independent, eliminant la necessitat que les capes inferiors siguin conscients de l'estructura de les capes superiors. Aquest disseny millora l'organització i l'eficiència del sistema.
4. Extensibilitat: El sistema és fàcilment ampliable, permetent la creació i integració de contractes intel·ligents avançats sense la necessitat de modificar el protocol bàsic o recompilar tota la biblioteca RGB.
5. Determinisme: La lògica de validació de RGB és determinista, donant constantment resultats idèntics amb les mateixes entrades i l'estat predominant de la cadena de blocs subjacent o del canal Lightning Network. Aquesta coherència s'aconsegueix mitjançant dos components principals: a. La lògica de validació bàsica, escrita en Rust, és la mateixa en tots els sistemes que executen RGB. b. La lògica de validació específica del contracte s'executa a AluVM, una màquina virtual que proporciona un conjunt coherent d'instruccions independentment de la plataforma.
6. Interoperabilitat LNP/BP: RGB està dissenyat per funcionar perfectament amb les tecnologies Bitcoin i Lightning Network existents. També està dissenyat per ser compatible amb qualsevol actualització futura d'aquestes tecnologies.
   

Enfocament de l'enfocament RGB i Pure Blockchain/L1

L'enfocament de blockchain/L1 pur és incorrecte, afirma l'equip RGB.

Figura 7. Comentaris RGB sobre l'enfocament Blockchain/L1.
Font: LNP/BP Association Github.

Enfocament de RGB: programació declarativa versus imperativa:

• La majoria de plataformes blockchain, inclòs Ethereum, utilitzen contractes intel·ligents escrits amb un estil imperatiu. En aquest enfocament, el contracte funciona com un programa que dirigeix ​​explícitament l'execució pas a pas de les tasques, semblant a una recepta precisa i detallada.
• Aquests programes imperatius solen ser força restrictius i limitats per les capacitats de la plataforma blockchain subjacent. Tot i que de vegades s'anomenen Turing-completes, tenen limitacions importants.

Naturalesa declarativa dels contractes intel·ligents RGB:

• RGB, en canvi, no utilitza programació imperativa. En canvi, empra una forma especial de programació funcional on hi ha contractes intel·ligents defineda declarativa.
• En la programació declarativa, en lloc de detallar com fer alguna cosa, descriu quin hauria de ser el resultat. És com esbossar com hauria de ser un àpat en lloc de proporcionar instruccions de cuina pas a pas.
• L'"Esquema" en RGB és declaratiu defiidea d'un contracte intel·ligent. Especifica les normes i condicions del contracte, però no la seqüència exacta d'operacions per aconseguir-les.

Canvi de paradigma en la programació:

• Passar de l'estil imperatiu d'Ethereum a l'estil declaratiu de RGB en la programació de contracte intel·ligent és similar al canvi de la programació imperativa tradicional a la programació funcional o declarativa en el desenvolupament de programari general.
• Aquest canvi requereix una mentalitat diferent: centrar-se en el "què" (els resultats desitjats) més que en el "com" (els passos específics per aconseguir aquests resultats).

Senzillesa

El pla original consistia en incorporar Simplicity a RGB, i es van dedicar esforços a garantir la compatibilitat des del dia 1. No obstant això, donat el lent progrés del desenvolupament de Simplicity i la incertesa que envolta la seva línia de temps de llançament, es va fer evident que confiar-hi era poc pràctic. El llançament RGB en curs, actualment en preparació, va plantejar preguntes sobre la inclusió de Simplicity.

Reconeixent l'absència d'un calendari fiable per a Simplicity, vam iniciar un examen d'alternatives (WASM, EVM (en broma), IELE, etc.). Finalment, es va fer evident que el desenvolupament d'una màquina virtual propietària per a RGB era l'única opció viable, substituint la dependència inicial de Simplicity.

Per això hem decidit crear AluVM - Màquina virtual basada en Rust, funcional i altament portàtil, per a contractes intel·ligents validats pel client (RGB), Lightning Network, computació distribuïda determinista i de punta.

prisma

PRISM significa computació de "màquines d'estats infinits parcialment replicades".

Tecnologia RGB defines regles per a l'evolució dels contractes intel·ligents a un nivell bàsic, anomenat Schema, però no limita totes les accions futures del contracte amb un únic algorisme global. En canvi, cada node de la xarxa realitza operacions individuals, i tant l'estat del contracte com el mateix contracte segueixen sent vàlids sempre que aquestes operacions s'adhereixin a les regles de l'Esquema. 

A més, aquest enfocament no limita l'evolució històrica del contracte amb un algorisme predeterminat. Així, un contracte pot presentar comportaments variats sempre que cada canvi compleixi unes regles de validació específiques. Aquest mètode se centra en les regles locals més que en un algorisme global.

En canvi, Ethereum utilitza un algorisme global on cada operació afecta tot l'estat del contracte intel·ligent. Amb RGB, només treballeu amb una part de l'estat del contracte, aplicant regles localment. Això ofereix un ventall més ampli de possibilitats per a l'evolució del contracte.

A continuació, podeu veure una visió d'alt nivell sobre les diferències entre els canals estatals i la validació del costat del client: 

Figura 8. Separació de sistemes distribuïts.
Font: LNP/BP Association Github.

Les diferències més específiques són les següents: 

Figura 9. Comparació de canals estatals i validació del costat del client.
Font: LNP/BP Association Github.

AluVM

AluVM - (Unitat lògica algorítmica VM) és una màquina virtual RISC funcional pura dissenyada per a tasques de computació portàtil deterministes

AluVM es distingeix per l'ús d'un sistema basat en registres que prohibeix l'accés aleatori a la memòria. Aquest disseny millora la idoneïtat d'AluVM per a aplicacions com ara contractes intel·ligents, execució remota de codi i computació distribuïda i de punta. Els punts forts d'AluVM rau en el seu determinisme, robustesa i capacitat d'anàlisi de codi formal.

Característiques clau: Excepcionalitat, Portabilitat, Sandboxing, Seguretat, Extensibilitat.

L'arquitectura del conjunt d'instruccions (ISA) d'AluVM està dissenyada per ser adaptable, la qual cosa li permet crear diferents entorns d'execució per a diverses aplicacions. AluVM en si és una màquina virtual i ISA altament predictible, funcional i basada en registres. 

Tot i que restringeix l'accés a la memòria aleatòria, l'AluVM ISA sobresurt en la realització de tasques aritmètiques, incloses les relacionades amb corbes el·líptiques. De manera única, l'entorn de la VM pot ampliar l'ISA AluVM, permetent l'addició de funcionalitats com ara carregar dades als registres de la VM i donar suport a instruccions especialitzades (per exemple, SIMD) adaptades a aplicacions específiques.

AluVM està dissenyat principalment per al seu ús en sistemes distribuïts on la coherència i la fiabilitat en diferents plataformes són més crucials que la velocitat de processament. Els usos principals d'AluVM, amb les extensions ISA adequades, inclouen la tecnologia blockchain, càlculs crítics per al consens a les xarxes, informàtica de punta, informàtica multipartita (que cobreix l'aprenentatge automàtic determinista), validació del costat del client, informàtica restringida a Internet2 i algorismes genètics. Aquestes aplicacions es beneficien de la capacitat d'AluVM per funcionar de manera coherent i segura en diversos entorns.

Figura 10. Comparació AluVM.
Font: LNP/BP Association Github.

Contracte

Contractum es diferencia d'altres llenguatges de programació de contracte intel·ligent combinant les capacitats funcionals de Haskell amb la proximitat al metall nu vist a Rust. Ocupa un nínxol que abans era inaccessible als contractes intel·ligents:

Figura 11. Comparació de Contractum, Simplicity i altres idiomes.
font: contractum.org

Contractum és un llenguatge de programació utilitzat per crear contractes RGB. Els contractes fets amb Contractum es comproven mitjançant un mètode anomenat validació del costat del client. Aquest enfocament no afegeix cap dada a la cadena de blocs de Bitcoin, que es pot comparar amb una forma de tecnologia de fragmentació, millorada encara més amb l'ús de proves de coneixement zero. 

La validació del costat del client també separa el desenvolupament del contracte de les transaccions de blockchain, cosa que fa impossible el seguiment o l'anàlisi d'aquestes transaccions mitjançant els mètodes tradicionals d'anàlisi de blockchain.

Figura 12. Característiques del Contractum.
font: contractum.org

Per participar en el disseny de Contractum, és important familiaritzar-se amb les tecnologies que utilitzen els contractes intel·ligents RGB:

Figura 13. Tecnologies que utilitzen els contractes intel·ligents RGB.
font: contractum.org

Actualitzacions recents a la nova versió RGB v0.10

En l'última iteració de RGB (versió 0.10), s'han implementat diverses millores tècniques avançades, millorant les capacitats del marc per al desenvolupament d'aplicacions complexes. Aquestes actualitzacions se centren principalment en la introducció d'un estat global per a cada contracte RGB, la integració d'interfícies de contracte i l'adopció d'un sistema de tipus estricte.

Estat global en els contractes RGB

La funció d'estat global és una innovació crítica en RGB v0.10, que permet que cada contracte mantingui un estat d'accés universal. Aquest estat és accessible no només per a la màquina virtual RGB, sinó també per a clients externs, com ara carteres i altres aplicacions.

La utilitat d'aquest estat global és fonamental per construir aplicacions sofisticades a la plataforma RGB, especialment aquelles que requereixen una gestió de l'estat complexa com actius sintètics i monedes estables algorítmiques. Permet una interacció més dinàmica amb l'estat del contracte, que s'estén més enllà de les limitacions de les arquitectures tradicionals de contracte intel·ligent.

Interfícies de contracte

RGB v0.10 introdueix "interfícies de contracte" com a protocol de comunicació estandarditzat per a diversos contractes intel·ligents. Aquestes interfícies funcionen de manera similar a les ABI (interfícies binàries d'aplicació) i ERC (sol·licitud de comentaris d'Ethereum) contractuals d'Ethereum.

Una distinció clau de l'enfocament de RGB és l'estandardització no obligatòria d'aquestes interfícies i el seu empaquetament inherent amb contractes, eliminant la necessitat d'una distribució separada. Això facilita les interaccions conscients de la semàntica entre usuaris i contractes mitjançant interfícies d'usuari en carteres i altres programaris.

Aquestes interfícies no són estàtiques; els desenvolupadors poden augmentar els contractes existents amb interfícies addicionals al llarg del temps, millorant la funcionalitat sense modificar el nucli del contracte immutable.

Sistema de tipus estricte

El nou format de codificació en RGB v0.10 utilitza un sistema de "tipus estrictes". Aquest sistema és un nou enfocament de tipus de dades funcional dissenyat per a la representació i la introspecció eficients dels estats contractuals dins del marc RGB.

El sistema de tipus estricte garanteix la seguretat en temps de compilació de la mida de les dades, cosa que és especialment beneficiosa per al funcionament en dispositius amb recursos limitats, com ara carteres de maquinari de gamma baixa amb capacitats de memòria limitades.

A més, tota la capa de consens RGB de la versió 0.10 es compila en tipus estrictes, proporcionant una base per a proves formals de compatibilitat binària entre diferents versions de programari. Aquesta funció no només simplifica i assegura l'ús de RGB, sinó que també permet als emissors d'actius i als desenvolupadors de contractes afegir metadades addicionals als seus actius o contractes. Aquestes metadades poden tenir un paper crucial a l'hora de verificar la identitat i l'autenticitat dels actius o contractes a l'ecosistema RGB.

Contractes intel·ligents basats en òxid

Els contractes intel·ligents RGB ara es poden crear a Rust, aprofitant les capacitats de l'idioma per a la seguretat i el rendiment del tipus.

L'estricta integració de tipus de sistema facilita la compilació directa de tipus de dades Rust en estructures de contracte RGB, millorant l'eficiència i la fiabilitat del codi de contracte.

Capacitats d'introspecció estatal millorades

Els contractes intel·ligents a RGB v0.10 poden introspectar el seu propi estat dins del codi de validació executat per la màquina virtual RGB.

Aquesta característica és especialment útil per crear contractes complexos que interactuen amb transaccions de Bitcoin, contractes de registre discrets i altres estructures de dades complexes, millorant l'abast i la funcionalitat dels contractes intel·ligents RGB.

Format de factura basat en URL

L'actualització introdueix un nou format de factura que substitueix l'anterior sistema codificat per Bech32m.

Aquestes noves factures basades en URL són significativament més curtes i més fàcils d'utilitzar, la qual cosa facilita la verificació i l'obertura automàtica amb programari preconfigurat.

Suport WASM (WebAssembly).

La biblioteca estàndard RGB ara és compatible amb entorns que no tenen accés al sistema de fitxers i E/S, com ara pàgines web o connectors del navegador.

Això amplia els casos d'ús potencials de RGB, cosa que li permet funcionar perfectament en una àmplia gamma d'aplicacions i extensions basades en web.

Descriptors d'arrel tàctil i derivació personalitzada

RGB v0.10 utilitza compromisos OP_RETURN basats en root (conegut com a tapret), que requereix suport a nivell de descriptor per a les carteres per reconèixer les transaccions amb sortides ajustades.

La introducció d'índexs de derivació personalitzats en aquesta versió evita que les carteres no RGB gastin sense voler sortides que contenen actius RGB, salvaguardant així la integritat d'aquests actius.

Dependències simplificades

La capa de consens RGB de la versió 0.10 ha reduït les seves dependències, sobretot allunyant-se d'una implementació personalitzada a prova de bales derivada originalment dels projectes Grin.

Aquesta reducció de dependències millora l'estabilitat de l'API i la robustesa general del sistema.

Procés d'integració simplificat

L'actualització simplifica els fluxos de treball operatius reduint la necessitat de múltiples trucades a l'API i la codificació complexa d'estructura de dades multiidioma.

Els estats de contracte RGB es representen ara com a objectes JSON, la qual cosa permet una serialització senzilla en diferents llenguatges de programació.

Millores de l'experiència de l'usuari

La nova versió de RGB simplifica l'experiència de l'usuari consolidant components prèviament dispars en una API de biblioteca unificada i una eina de línia d'ordres.

Tot i que el node RGB encara es pot operar als servidors domèstics, el seu ús ja no és obligatori per interactuar amb el sistema RGB, reduint la barrera d'entrada per als usuaris i les aplicacions de cartera.

Aquesta secció inclou un reconeixement especial a Waterdrip Capital per destacar les últimes característiques de la seva peça titulada "Driving Mass Adoption of Crypto: How the RGB Protocol Illumines the Future of Bitcoin".

Competidors RGB

Figura 14. FRGB vs Ethereum en paraules senzilles.
Font: LNP/BP Association Github

Arrel pivotant

Taproot Assets, abans conegut com Taro, és un protocol dissenyat per llançar fitxes a la xarxa Bitcoin. Aquest protocol aprofita el model UTXO de Taproot juntament amb solucions associades com Tapscript i taptweak. Aquestes eines s'utilitzen per emmagatzemar informació sobre el subministrament i el saldo d'un actiu dins de les dades de transaccions de Bitcoin.

Figura 15. Esquema per emmagatzemar informació sobre fitxes de Taproot Assets.
Font: "Taproot Assets: emissió d'actius a Bitcoin" per Voltage

Taproot Assets utilitza un mètode anàleg al concepte Ordinals, en què els fitxes BRC-20 emmagatzemen informació de subministrament a les metadades dels satoshis enumerats. Per contra, Taproot Assets inclou aquesta informació a la sortida Taproot d'una transacció de Bitcoin, utilitzant el que es coneix com un "arbre Merkle escàs". Essencialment, Taproot Assets incorpora un arbre Merkle a la transacció de Bitcoin, que serveix com a prova del saldo d'un usuari específic i del subministrament global de testimonis. Aquest arbre, al seu torn, reflecteix les dades de l'"Univers", un dipòsit que manté l'historial complet dels actius i que és gestionat per l'emissor del testimoni.

Figura 16. Arbre d'estats digitals.
Font: "Taproot Assets: emissió d'actius a Bitcoin" per Voltage

Arbre digital de l'estat: l'arquitectura de Taproot Assets ofereix dues opcions per a la prova de l'equilibri: dades fora de la cadena de l'Univers o l'arbre Merkle escàs incrustat a l'UTXO.

Mecanisme operatiu

1. El creador del testimoni executa una transacció P2TR (Pay to Taproot) mitjançant el protocol Taproot Assets. 
2. La informació sobre l'actiu, en forma d'arbre Merkle, s'emmagatzema a l'UTXO d'aquesta transacció (efectivament, el bloc de gènesi). 
3. Per transferir el testimoni, el propietari de la clau Taproot modifica la informació del saldo a l'arbre de Merkle, assegurant que l'oferta global d'actius es mantingui constant. 
4. Aquestes modificacions s'introdueixen mitjançant una nova transacció Taproot. Tanmateix, per a cada transferència de testimoni, no es requereix una transacció a la cadena independent. De manera semblant a les acumulacions o a la xarxa Lightning, el protocol permet al propietari processar un "lot" de transferències i, posteriorment, publicar l'estat actualitzat dels saldos.

Avantatges dels actius Taproot

• Un dels avantatges clau de Taproot Assets és la seva total compatibilitat amb la xarxa Lightning, millorant les possibilitats d'escalabilitat i reduint els costos de transacció.
• Taproot Assets crea una capa diferent per enregistrar operacions amb fitxes personalitzades. Tot i que es basa principalment en dades fora de la cadena, dóna a conèixer l'estat dels saldos a la xarxa principal. 
• Aquest enfocament és més flexible, escalable i complet en comparació amb BRC-20, però també suposa més complexitat per als usuaris sense experiència.

BitVM

BitVM és un projecte d'avantguarda destinat a transformar Bitcoin en una plataforma informàtica totalment descentralitzada. Presentat el 9 d'octubre de 2023, el llibre blanc de BitVM introdueix una tecnologia que actualment es troba en fase de proves i que requereix més desenvolupament per assolir tot el seu potencial.

Concepte i funcionalitat bàsica de BitVM

En el seu nucli, BitVM utilitza el concepte de Optimistic Rollups per externalitzar els càlculs dels contractes intel·ligents des de la xarxa, i posteriorment realitza una verificació en cadena basada en "proves de frau". Teòricament, un cop es registra la informació del contracte intel·ligent en una transacció Taproot (com a codi binari), l'intercanvi de dades i els càlculs s'han de produir directament entre les parts. Aquest enfocament està dissenyat per reduir la congestió de la cadena de blocs. Tanmateix, si el verificador (la part que prova, és a dir, el propietari del contracte) transmet dades errònies, un verificador pot iniciar una comprovació en cadena. Aquest procés constitueix la base del concepte de prova de frau.

Gestió de la verificació en cadena en una xarxa computacionalment limitada

El repte sorgeix en com dur a terme una comprovació de funcionament en una xarxa que intrínsecament no admet aquests càlculs. Per solucionar-ho, BitVM utilitza un arbre Merkle per crear un esquema de porta NAND lògic, que després es registra en una transacció Taproot. Essencialment, l'arbre de Merkle a les dades de la transacció actua com un esquema NAND, on cada "branca" porta un dels dos valors possibles: 1 o 0. El càlcul en cadena continua bit a bit, amb la sortida d'una "branca" convertint-se en l'entrada per al següent. Es produeixen intercanvis de transaccions constants per a la verificació del valor entre les parts del contracte intel·ligent. Si la versió de càlcul del verificador es troba incorrecta, el verificador rep els seus actius bloquejats a la transacció Taproot.

Figura 17. Representació esquemàtica de NAND.
Font: "The Big Deal with BitVM: la computació arbitraria ara és possible a Bitcoin sense forquilla" per Bitcoin Magazine

Construcció de NAND utilitzant Taproot i Merkle Tree

A la documentació tècnica es pot trobar informació detallada sobre com BitVM facilita la construcció de NAND mitjançant arbres Taproot i Merkle, així com el seu impacte en els càlculs.

Aquest enfocament permet una verificació precisa i pas a pas dels càlculs de contracte intel·ligent, alineant-se amb els principis d'integritat i seguretat de la cadena de blocs.

Reptes amb el bilateralisme del contracte intel·ligent

Un problema important persisteix a BitVM a causa de l'estructura bilateral dels contractes intel·ligents, que facilita l'intercanvi directe de dades únicament entre el verificador i el provador, excloent la participació de tercers. Aquesta limitació impedeix el desenvolupament de dApp i obliga a solucions addicionals per a les construccions de contractes multipartícips. 

A més, les característiques intricades i de baix nivell de BitVM impliquen que la construcció de productes funcionals que aprofiten aquesta base es pot estendre durant diversos anys. El desenvolupament i la innovació substancials són imprescindibles per traduir aquesta tecnologia fonamental en aplicacions pràctiques.

Per a una immersió profunda detallada, no dubteu a llegir un BitVM Whitepaper - https://bitvm.org/bitvm.pdf 

Conclusió

El protocol RGB és un desenvolupament tècnic de l'ecosistema Bitcoin, que introdueix funcionalitats per a la implementació de contractes intel·ligents i l'emissió de testimonis directament vinculats a la xarxa Bitcoin. Això s'aconsegueix mitjançant una combinació de validació del costat del client i utilització de segells d'un sol ús, que vinculen fitxes als UTXO de Bitcoin mantenint la privadesa de les transaccions.

Un dels principals avantatges tècnics de RGB és el seu enfocament a l'escalabilitat i la privadesa. En desplaçar la major part del treball de validació de la cadena de blocs de Bitcoin i l'ús de mètodes criptogràfics per a la verificació de transaccions, RGB redueix eficaçment la càrrega de dades de la cadena de blocs. Aquest enfocament és propici per mantenir l'eficiència de la xarxa, especialment a mesura que augmenten els volums de transaccions.

La compatibilitat de RGB amb la xarxa Lightning és un altre aspecte important, que permet un processament de transaccions més escalable i eficient. Aquesta característica és especialment rellevant donada la creixent demanda de mètodes de transacció més ràpids i rendibles a l'espai de les criptomonedes.

Tanmateix, la naturalesa complexa de la tecnologia RGB presenta reptes en termes d'accessibilitat i comprensió dels usuaris. L'arquitectura del protocol i els mètodes criptogràfics avançats que s'utilitzen poden ser difícils d'entendre i implementar, especialment per als nous en la tecnologia blockchain. Aquesta complexitat podria dificultar una adopció més àmplia i la implicació dels usuaris.

A més, mentre que RGB millora la privadesa mantenint les dades del contracte fora de la cadena de blocs, aquest aspecte també planteja preguntes sobre la verificació de dades i la capacitat d'auditar transaccions, que són crucials per a determinades aplicacions i el compliment de la normativa.

L'última actualització de RGB, la versió 0.10, el posiciona com un competidor notable en el panorama en evolució de les tecnologies blockchain, especialment contra protocols emergents com Taproot Assets i BitVM. A diferència de Taproot Assets, que se centra a aprofitar el model UTXO de Taproot per a l'emissió de testimonis a la xarxa Bitcoin, RGB es distingeix per les seves funcions de privadesa avançades i el maneig de dades fora de la cadena, oferint un enfocament diferent a la funcionalitat de contracte intel·ligent i la gestió de fitxes.

De la mateixa manera, mentre BitVM introdueix un concepte nou per a la informàtica descentralitzada a Bitcoin, els avenços de la versió 0.10 de RGB en la validació del client, les interfícies de contracte i un sistema de tipus estricte mostren el seu enfocament únic per millorar l'escalabilitat i la interacció dels usuaris dins de l'ecosistema de Bitcoin. Aquestes millores posen de manifest la destresa de RGB per abordar els reptes d'escalabilitat i eficiència, àrees on els protocols tradicionals i emergents sovint s'enfronten a limitacions.

La simplificació de les dependències i els processos d'integració a l'última versió de RGB indica encara més un enfocament en l'experiència de l'usuari i l'estabilitat del sistema, diferenciant-lo dels competidors. Això posiciona RGB no només com una plataforma sòlida per a contractes intel·ligents i emissió de fitxes escalables i centrats en la privadesa, sinó també com una solució avançada a l'espai més ampli de la cadena de blocs.

En conclusió, el protocol RGB és un desenvolupament tecnològic important dins de la xarxa Bitcoin, que ofereix capacitats avançades per a contractes intel·ligents i emissió de testimonis. Aborda qüestions clau d'escalabilitat i privadesa, però s'enfronta a reptes en termes de complexitat i auditabilitat potencial. El desenvolupament en curs i les futures iteracions del protocol probablement es centraran a equilibrar aquestes capacitats avançades amb l'accessibilitat dels usuaris i les consideracions normatives.

Referències de termes: 

1. Turing completa: En termes pràctics, el sistema pot executar qualsevol problema computacional amb temps i memòria suficients. La majoria dels llenguatges de programació moderns són Turing-completes, cosa que significa la seva capacitat teòrica per abordar qualsevol problema computacional.
   
2. Esquema: Un esquema de contracte serveix com a codi real per a un contracte intel·ligent, que els emissors poden utilitzar com a "plantilla de contracte" sense la necessitat de codificar o auditar el codi personalitzat proporcionat per fonts externes. L'esquema RGB no és un script, sinó una estructura de dades.
   
3. Contractes de registre discret (DLC) en el context dels canals estatals són contractes intel·ligents especialitzats utilitzats principalment a la xarxa Bitcoin. Permeten l'execució privada i eficient d'acords financers complexos basats en esdeveniments externs, com ara els preus dels actius. Els DLC funcionen fora de la cadena, mantenint la confidencialitat dels detalls del contracte i les identitats dels participants. Utilitzen fonts de dades externes, o oracles, per a la resolució de contractes. Quan s'integren amb canals estatals, els DLC milloren l'escalabilitat permetent diverses liquidacions de transaccions sense congestionar la cadena de blocs, cosa que els fa ideals per a transaccions financeres privades i eficients que depenen dels resultats del món real.
   
4. Tempesta – Emmagatzematge de confiança basat en escrow mitjançant zk-proofs. Storm combina l'emmagatzematge sense confiança basat en fideïcomís amb proves de coneixement zero per facilitar transaccions privades i segures. En aquest sistema, les dades o els actius es mantenen en garantia i només s'alliberen quan es compleixen condicions específiques, garantint un entorn sense confiança on no es necessita cap autoritat central. La integració de zk-proofs permet la verificació d'aquestes transaccions mantenint la màxima confidencialitat, ja que permeten la validació de les dades sense revelar cap detall subjacent.
   
5. Prometeu – Informàtica distribuïda sense confiança basada en arbitratge. Prometheus representa un enfocament de la informàtica descentralitzada, que combina mecanismes d'arbitratge per a la resolució de disputes, interaccions sense confiança per a operacions segures i descentralitzades i l'eficiència dels canals estatals per a la gestió de la computació fora de la cadena.
   
6. A Joc d'instruccions reduït Ordinador és un tipus d'arquitectura de microprocessador que utilitza un conjunt d'instruccions petit i molt optimitzat en lloc del conjunt d'instruccions altament especialitzat que normalment es troba en altres arquitectures.