CGV-Forschung | Von farbigen Münzen bis hin zu Smart Contracts – eine umfassende Analyse der technologischen Entwicklung im Bitcoin-Ökosystem

Produziert von: CGV Research
Autor: Zyniker

Bitcoin ist als erste erfolgreiche dezentrale digitale Währung seit seiner Einführung im Jahr 2009 das Herzstück der Kryptowährungsbranche. Als innovatives Zahlungsmittel und Wertaufbewahrungsmittel hat Bitcoin ein weit verbreitetes weltweites Interesse an Kryptowährungen und Blockchain-Technologie geweckt. Da das Bitcoin-Ökosystem jedoch weiter reift und wächst, steht es vor verschiedenen Herausforderungen, darunter Transaktionsgeschwindigkeit, Skalierbarkeit, Sicherheit und regulatorische Probleme.

Vor kurzem hat das von BRC20 angeführte Skript-Ökosystem den Markt im Sturm erobert, wobei verschiedene Skripte eine über hundertfache Steigerung erfahren haben. Bitcoin-On-Chain-Transaktionen sind stark überlastet, wobei der durchschnittliche Gaswert über 300 sat/vB liegt. Gleichzeitig ist die airdrop von Nostr Assets zieht weiterhin die Aufmerksamkeit des Marktes und des Protokolldesigns auf sich whitepapers wie BitVM und BitStream werden vorgeschlagen, was auf das aufkeimende Potenzial des Bitcoin-Ökosystems hinweist.

Das CGV Research-Team führt durch eine umfassende Überprüfung des aktuellen Zustands des Bitcoin-Ökosystems, die technologische Fortschritte, Marktdynamik, gesetzliche Vorschriften usw. umfasst, eine eingehende Analyse der Bitcoin-Technologie durch und untersucht Markttrends. Unser Ziel ist es, einen Panoramablick auf die Entwicklung von Bitcoin zu bieten. Der Artikel beginnt mit einer erneuten Betrachtung der Grundprinzipien und der Entwicklungsgeschichte von Bitcoin, befasst sich dann mit den technologischen Innovationen des Bitcoin-Netzwerks wie dem Lightning Network und Segregated Witness und macht Vorhersagen über seine zukünftigen Entwicklungstrends.

Ausgabe von Vermögenswerten: Beginnend mit farbigen Münzen

Der Kern des Script-Ökosystems besteht darin, gewöhnlichen Menschen das Recht zu geben, Vermögenswerte mit geringen Hürden auszugeben, begleitet von Einfachheit, Fairness und Bequemlichkeit. Das Skriptprotokoll für Bitcoin entstand im Jahr 2023, aber bereits im Jahr 2012 gab es die Idee, Bitcoin für die Ausgabe von Vermögenswerten zu verwenden, die als Colored Coins bekannt sind.

Farbige Münzen: Frühe Versuche

Farbige Münzen beziehen sich auf eine Reihe von Technologien, die das Bitcoin-System nutzen, um die Schaffung, den Besitz und die Übertragung anderer Vermögenswerte als Bitcoin aufzuzeichnen. Mit dieser Technologie können digitale Vermögenswerte und Sachwerte im Besitz Dritter verfolgt und Eigentumstransaktionen über farbige Münzen erleichtert werden. Der Begriff „farbig“ bezieht sich auf das Hinzufügen spezifischer Informationen zu Bitcoin UTXOs, wodurch sie von anderen Bitcoin UTXOs unterschieden werden und dadurch Heterogenität zwischen homogenen Bitcoins entsteht. Durch die Coloured-Coins-Technologie weisen ausgegebene Vermögenswerte viele Eigenschaften auf, die mit denen von Bitcoin identisch sind, einschließlich der Vermeidung von Doppelausgaben, Datenschutz, Sicherheit, Transparenz und Widerstandsfähigkeit gegen Zensur, wodurch die Zuverlässigkeit von Transaktionen gewährleistet wird.

Es ist erwähnenswert, dass das Protokoll defined by Colored Coins wird von typischer Bitcoin-Software nicht implementiert. Um Transaktionen im Zusammenhang mit farbigen Münzen zu identifizieren, ist eine spezielle Software erforderlich. Offensichtlich haben farbige Münzen nur innerhalb von Gemeinschaften einen Wert, die das Protokoll für farbige Münzen anerkennen. Andernfalls gehen die Farbattribute heterogener farbiger Münzen verloren und werden zu reinen Satoshis. Einerseits können farbige Münzen, die von kleinen Gemeinschaften anerkannt werden, viele Vorteile von Bitcoin für die Ausgabe und den Umlauf von Vermögenswerten nutzen. Andererseits ist es nahezu unmöglich, dass das Colored Coins-Protokoll durch einen Soft Fork in die Bitcoin-Core-Software mit dem größten Konsens integriert wird.

Offene Assets

Ende 2013 führte Flavien Charlon das Open Assets Protocol als eine Implementierung von Colored Coins ein. Asset-Emittenten verwenden asymmetrische Kryptografie zur Berechnung von Asset-IDs und stellen so sicher, dass nur Benutzer mit dem privaten Schlüssel für die Asset-ID identische Assets ausgeben können. Für Asset-Metadaten wird der OP_RETURN-Opcode verwendet, um die Metadaten im Skript zu speichern, das als „Marker-Ausgabe“ bezeichnet wird und farbige Informationen speichert, ohne UTXOs zu verunreinigen. Da es die kryptografischen Tools mit öffentlichem und privatem Schlüssel von Bitcoin nutzt, kann die Ausgabe von Vermögenswerten über Multisignaturmechanismen erfolgen.

EPOBC

Im Jahr 2014 führte ChromaWay das EPOBC-Protokoll ein, das für Enhanced, Padded, Order-Based Coloring steht. Das Protokoll umfasst zwei Arten von Operationen: Genesis und Transfer. Die Genesis-Operation dient der Ausgabe von Vermögenswerten, während die Transferoperation die Übertragung von Vermögenswerten erleichtert. Der Vermögenswerttyp kann nicht explizit kodiert oder differenziert werden, und jede Genesis-Transaktion gibt einen neuen Vermögenswert aus und bestimmt dessen Gesamtmenge während der Ausgabe. EPOBC-Vermögenswerte müssen mithilfe des Übertragungsvorgangs übertragen werden. Wenn ein EPOBC-Vermögenswert als Eingabe in einer Transaktion ohne Übertragungsvorgang verwendet wird, geht der Vermögenswert verloren.

Zusätzliche Informationen zu EPOBC-Vermögenswerten werden über das nSequence-Feld in Bitcoin-Transaktionen gespeichert. Das nSequence-Feld ist ein reserviertes Feld in Bitcoin-Transaktionen, das aus 32 Bits besteht. Seine niedrigsten sechs Bits werden verwendet, um den Transaktionstyp zu bestimmen, und die Bits 6–12 werden zum Auffüllen verwendet, um die Anti-Staub-Angriffsanforderungen des Bitcoin-Protokolls zu erfüllen. Der Vorteil der Verwendung des nSequence-Felds zum Speichern von Metadateninformationen besteht darin, dass kein zusätzlicher Speicher erforderlich ist. Da es keine Vermögenswert-ID zur Identifizierung gibt, muss jede Transaktion, die einen EPOBC-Vermögenswert betrifft, bis zur Entstehungstransaktion zurückverfolgt werden, um deren Kategorie und Legitimität zu bestimmen.

Mastercoin/Omni Layer

Im Vergleich zu den oben genannten Protokollen konnte Mastercoin eine erfolgreichere kommerzielle Umsetzung verzeichnen. Im Jahr 2013 führte Mastercoin den ersten ICO in der Geschichte durch, brachte 5000 BTC ein und läutete eine neue Ära ein. Der weithin bekannte USDT, der ursprünglich auf der Bitcoin-Blockchain ausgegeben wurde, wurde über den Omni Layer eingeführt.

Mastercoin weist ein geringeres Maß an Abhängigkeit von Bitcoin auf und entscheidet sich dafür, den Großteil seines Zustands außerhalb der Kette zu behalten und nur minimale Informationen in der Kette zu speichern. Mastercoin behandelt Bitcoin im Wesentlichen als dezentrales Protokollsystem, das jede Bitcoin-Transaktion verwendet, um Änderungen im Asset-Betrieb zu übertragen. Die Validierung der Transaktionseffektivität umfasst das kontinuierliche Scannen der Bitcoin-Blockchain und die Pflege einer Off-Chain-Asset-Datenbank. Diese Datenbank bewahrt die Zuordnungsbeziehung zwischen Adressen und Vermögenswerten, wobei Adressen das Bitcoin-Adresssystem wiederverwenden.

Frühe Colored Coins verwendeten hauptsächlich den OP_RETURN-Opcode in Skripten, um Metadaten über Assets zu speichern. Nach den SegWit- und Taproot-Upgrades bieten neue abgeleitete Protokolle mehr Optionen.

SegWit, kurz für Segregated Witness, trennt im Wesentlichen den Witness (Transaktionseingabeskript) von der Transaktion. Der Hauptgrund für diese Trennung besteht darin, zu verhindern, dass Knoten durch Änderung des Eingabeskripts angreifen. Es bringt jedoch einen Vorteil mit sich: Die Blockkapazität wird effektiv erhöht, was eine größere Speicherung von Zeugendaten ermöglicht.

Taproot führt eine wichtige Funktion namens MAST ein, die es Entwicklern ermöglicht, mithilfe von Merkle Trees Metadaten für beliebige Assets in Ausgaben einzubinden. Es nutzt Schnorr-Signaturen, um die Fungibilität und Skalierbarkeit zu verbessern, und unterstützt Multi-Hop-Transaktionen über das Lightning Network.

Ordnungszahlen & BRC20 und simulierter Handel: Ein großes soziales Experiment

Im weitesten Sinne bestehen Ordinalzahlen aus vier Komponenten:

– Ein BIP zur Sequenzierung von Sats

– Ein Indexer, der den Bitcoin Core Node verwendet, um die Position (Ordnungszahl) aller Satoshis zu verfolgen

– Eine Wallet zur Abwicklung ordinalbezogener Transaktionen

– Ein Block-Explorer zur Identifizierung ordinalbezogener Transaktionen

Der Kern ist natürlich das BIP/Protokoll selbst. Ordnungszahlen define ein Sortierschema (beginnend bei 0 basierend auf der Reihenfolge, in der sie abgebaut werden), das der kleinsten Einheit in Bitcoin, Satoshis, Nummern zuordnet. Dies verleiht den ursprünglich homogenen Satoshis Heterogenität und führt zu Knappheit.

Es kann die Infrastruktur von BTC wiederverwenden, einschließlich Einzelsignaturen, Mehrfachsignaturen, Zeitsperren, Höhensperren usw., ohne dass explizit Ordnungszahlen erstellt werden müssen. Es bietet eine gute Anonymität und hinterlässt keinen expliziten Fußabdruck in der Kette. Die Nachteile liegen jedoch auf der Hand, da eine große Anzahl kleiner und ungenutzter UTXOs die Größe des UTXO-Sets erhöhen kann, was möglicherweise zu einem sogenannten Staubangriff führt. Darüber hinaus ist der vom Index belegte Platz erheblich und erfordert jedes Mal, wenn ein bestimmter Sat verbracht wird, spezifische Informationen:

– Blockchain-Header

– Merkle-Pfad zur Coinbase-Transaktion, die diesen Sitz erstellt hat

– Coinbase-Transaktion, die diesen Sitz erstellt hat

Um zu beweisen, dass ein bestimmter Sat in einer bestimmten Ausgabe enthalten ist.

Inschrift bedeutet in diesem Zusammenhang das Eingravieren willkürlicher Inhalte in Sats. Die spezifische Methode besteht darin, den Inhalt vollständig in der Kette in den Taproot-Skriptpfad-Ausgabeskripten zu platzieren. Der eingeschriebene Inhalt wird gemäß dem HTTP-Antwortformat serialisiert und in nicht ausführbaren Skripten in Ausgabeskripten, sogenannten „Umschlägen“, abgelegt. Konkret umfasst die Einschreibung das Hinzufügen von OP_FALSE vor bedingten Anweisungen und die Platzierung des eingeschriebenen Inhalts in einer nicht ausführbaren bedingten Anweisung im JSON-Format. Die Größe des eingeschriebenen Inhalts ist durch das Taproot-Skript begrenzt und beträgt insgesamt nicht mehr als 520 Byte.

Da Taproot-Ausgabeskripte erfordern, dass vorhandene Taproot-Ausgaben ausgegeben werden, erfordert die Inskription zwei Schritte: Festschreiben und Offenlegen. Im ersten Schritt wird eine Taproot-Ausgabe erstellt, die sich an den eingeschriebenen Inhalt bindet. Im zweiten Schritt werden der eingeschriebene Inhalt und der entsprechende Merkle-Pfad verwendet, um die Taproot-Ausgabe aus dem vorherigen Schritt auszugeben und den eingeschriebenen Inhalt in der Kette freizulegen.

Der ursprüngliche Zweck der Inschrift bestand darin, nicht fungible Token einzuführen (NFTs) zu BTC. Allerdings haben neue Entwickler BRC20 entwickelt, das auf seiner Basis ERC20 nachahmt und Ordinals die Möglichkeit bietet, fungible Vermögenswerte auszugeben. BRC20 umfasst Vorgänge wie Deploy, Mint, Transfer usw., wobei jeder Vorgang sowohl Commit- als auch Offenlegungsschritte erfordert. Der Transaktionsprozess ist komplexer und mit höheren Kosten verbunden.

Am Beispiel realer Daten: [Beispieldaten nicht bereitgestellt]

Der ausgewählte Teil ist der eingeschriebene Inhalt, und das Ergebnis nach der Deserialisierung ist wie folgt:

Das von Atomicals abgeleitete ARC20-Protokoll zielt darauf ab, Transaktionen zu vereinfachen, indem es jede Einheit von ARC20-Tokens an Satoshis bindet und so das Bitcoin-Transaktionssystem wiederverwendet. Nach der Ausgabe von Vermögenswerten durch Commit- und Offenlegungsschritte können Transfers zwischen ARC20-Tokens direkt durch die Übertragung der entsprechenden Satoshis durchgeführt werden. Das Design von ARC20 entspricht eher dem Wörtlichen defiNition von farbigen Münzen – Hinzufügen neuer Inhalte zu bestehenden Token, um neue Token zu erstellen, wobei der Wert des neuen Tokens nicht niedriger ist als der des ursprünglichen Tokens, ähnlich wie Gold- und Silberschmuck.

Clientseitige Validierung (CSV) und Asset-Protokolle der nächsten Generation

Die von Peter Todd im Jahr 2017 vorgeschlagene clientseitige Validierung umfasst die Datenspeicherung außerhalb der Kette, Verpflichtungen in der Kette und die Überprüfung auf der Clientseite. Zu den Asset-Protokollen, die die clientseitige Validierung unterstützen, gehören derzeit RGB und Taproot Assets (Taro).

RGB:

Zusätzlich zur clientseitigen Validierung verwendet RGB Pedersen-Hash als Commitment-Mechanismus und unterstützt Output-Blinding. Bei der Anforderung einer Zahlung muss der UTXO, der den Token erhält, nicht öffentlich bekannt gegeben werden; Stattdessen wird ein Hashwert gesendet, was die Privatsphäre und den Widerstand gegen Zensur erhöht. Beim Ausgeben des Tokens muss der Blindwert dem Empfänger offengelegt werden, um den Transaktionsverlauf zu überprüfen.

Darüber hinaus führt RGB AluVM ein, um die Programmierbarkeit zu verbessern. Bei der clientseitigen Validierung überprüfen Benutzer nicht nur die eingehenden Zahlungsinformationen, sondern erhalten auch den gesamten Transaktionsverlauf vom Zahler, der die Endgültigkeit bis zur Entstehungstransaktion des Vermögenswerts zurückverfolgen kann. Durch die Überprüfung des gesamten Transaktionsverlaufs wird die Gültigkeit der erhaltenen Vermögenswerte sichergestellt.

Taproot-Vermögenswerte:

Taproot Assets wurde von Lightning Labs entwickelt und ermöglicht die sofortige, großvolumige und kostengünstige Übertragung ausgegebener Vermögenswerte im Lightning Network. Es basiert vollständig auf dem Taproot-Protokoll und verbessert den Datenschutz und die Skalierbarkeit.

Zeugendaten werden außerhalb der Kette gespeichert, in der Kette überprüft und können lokal oder in Informationsrepositorys namens „Universen“ (ähnlich Git-Repositories) vorhanden sein. Für die Zeugenüberprüfung sind alle historischen Daten aus der Ausgabe von Vermögenswerten erforderlich, die über die Klatschschicht von Taproot Assets verbreitet werden. Kunden können die Überprüfung mithilfe einer lokalen Blockchain-Kopie durchführen.

Taproot Assets verwenden den Sparse Merkle Sum Tree, um den globalen Zustand von Vermögenswerten zu speichern, was hohe Speicherkosten verursacht, aber eine effiziente Überprüfung bietet. Der Nachweis der Einbeziehung/Nichteinbeziehung ermöglicht die Überprüfung von Transaktionen, ohne den Transaktionsverlauf der Vermögenswerte zurückzuverfolgen.

Skalierbarkeit: Das ewige Versprechen von Bitcoin

Obwohl Bitcoin den höchsten Marktwert, die höchste Sicherheit und Stabilität aufweist, weicht es von seiner ursprünglichen Vision eines „Peer-to-Peer-E-Cash-Systems“ ab. Aufgrund der begrenzten Blockkapazität ist Bitcoin nicht in der Lage, große und häufige Transaktionen abzuwickeln, was im letzten Jahrzehnt verschiedene Protokolle dazu veranlasste, dieses Problem anzugehen.

Zahlungskanäle und Lightning Network: Die Bitcoin-orthodoxe Lösung

Das Lightning Network funktioniert durch die Einrichtung von Zahlungskanälen. Benutzer können Zahlungskanäle zwischen zwei beliebigen Parteien erstellen, Kanäle verbinden, um ein umfassenderes Zahlungskanalnetzwerk zu bilden, und sogar Zahlungen indirekt zwischen Benutzern ohne direkten Kanal durchführen. Wenn Alice und Bob beispielsweise mehrere Transaktionen durchführen möchten, ohne jede einzelne in der Bitcoin-Blockchain aufzuzeichnen, können sie einen Zahlungskanal zwischen ihnen öffnen. Sie können innerhalb dieses Kanals zahlreiche Transaktionen durchführen und benötigen dazu nur zwei Blockchain-Aufzeichnungen: einmal beim Öffnen des Kanals und eine weitere beim Schließen. Dadurch werden die Wartezeiten auf Blockchain-Bestätigungen deutlich verkürzt und die Blockchain entlastet.

Derzeit verfügt das Lightning Network über 14,000 Knoten, 60,000 Kanäle und eine Gesamtkapazität von über 5000 BTC.

Sidechains: Der Ethereum-Ansatz in Bitcoin

Stacks

Stacks positioniert sich als intelligente Vertragsschicht von Bitcoin und verwendet seinen nativen Token als Gas-Token. Stacks nutzt einen Mikroblockmechanismus, der sich synchron mit Bitcoin entwickelt und bei dem die Blöcke gleichzeitig bestätigt werden. In Stacks wird dies als „verankerter Block“ bezeichnet. Jeder Stacks-Transaktionsblock entspricht einer einzelnen Bitcoin-Transaktion, wodurch ein höherer Transaktionsdurchsatz erreicht wird. Da gleichzeitig Blöcke generiert werden, fungiert Bitcoin als Ratenbegrenzer für die Erstellung von Stacks-Blöcken und verhindert so Denial-of-Service-Angriffe auf sein Peer-Netzwerk.

Stacks erreicht einen Konsens durch den Dual-Spiral-Mechanismus des Proof of Transfer (PoX). Miner senden BTC an STX-Staker, um um das Recht zum Mining von Blöcken zu konkurrieren, und erfolgreiche Miner erhalten STX-Belohnungen, nachdem sie erfolgreich einen Block geschürft haben. Während dieses Vorgangs erhalten STX-Staker eine anteilige Menge an BTC, die vom Miner gesendet wird. Stacks zielt darauf ab, Minern einen Anreiz zu geben, das historische Hauptbuch durch die Ausgabe nativer Token zu führen, obwohl Anreize immer noch ohne native Token erreicht werden können (wie in RSK zu sehen).

Für Transaktionsdaten in der Stacks-Blockchain wird der Hash der Transaktionsdaten im Bitcoin-Transaktionsskript unter Verwendung des OP_RETURN-Bytecodes gespeichert. Stacks-Knoten können über die integrierten Funktionen von Clarity Stacks-Transaktionsdaten-Hashes abrufen, die in Bitcoin-Transaktionen gespeichert sind.

Stacks können fast als Layer-2-Kette für Bitcoin betrachtet werden; Allerdings gibt es immer noch einige Mängel bei der grenzüberschreitenden Bewegung von Vermögenswerten. Nach dem Nakamoto-Upgrade unterstützt Stacks das Senden von Bitcoin-Transaktionen, um Vermögensbewegungen abzuschließen, aber die Komplexität der Transaktionen macht sie in der Bitcoin-Kette nicht überprüfbar. Vermögensbewegungen können nur durch ein Multisignatur-Komitee überprüft werden.

RSK

RSK nutzt einen Merged-Mining-Algorithmus, bei dem Bitcoin-Miner RSK nahezu kostenlos bei der Blockproduktion unterstützen und so zusätzliche Belohnungen verdienen können. RSK verfügt nicht über einen nativen Token und verwendet weiterhin BTC (RBTC) als Gas-Token. RSK verfügt über eine eigene Ausführungs-Engine, die mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) kompatibel ist.

Flüssigkeit

Liquid ist eine föderierte Bitcoin-Sidechain mit autorisiertem Knotenzugriff, die von fünfzehn Mitgliedern überwacht wird, die für die Blockproduktion verantwortlich sind. Vermögenswerte werden mithilfe des Lock-and-Mint-Mechanismus übertragen, wobei Vermögenswerte mithilfe von BTC an die Multisignaturadresse auf Liquid gesendet werden, wodurch die Vermögenswerte in die Liquid-Sidechain gelangen können. Zum Beenden wird L-BTC an die Multisignaturadresse in der Liquid-Kette gesendet. Die Sicherheit der Multisignaturadresse ist auf 11 von 15 festgelegt.

Liquid konzentriert sich auf Finanzanwendungen und bietet Entwicklern ein SDK für Finanzdienstleistungen. Der Total Value Locked (TVL) im Liquid-Netzwerk beträgt derzeit etwa 3000 BTC.

Nostr Assets: Zentralisierung verstärkt

Nostr Assets, ursprünglich NostrSwap genannt, dient als BRC20-Handelsplattform. Es wurde am 3. August 2023 auf das Nostr Assets Protocol aktualisiert und unterstützt die Übertragung aller Vermögenswerte innerhalb des Nostr-Ökosystems. Lightning Network kümmert sich um die Abwicklung und Sicherheit von Vermögenswerten. Mit Nostr Assets können Benutzer Lightning Network-Assets mithilfe öffentlicher und privater Schlüssel von Nostr senden und empfangen. Transaktionen auf dem Nostr Assets-Protokoll, mit Ausnahme von Ein- und Auszahlungen, sind gasfrei, verschlüsselt und werden auf dem Nostr-Protokoll-Relay unter Verwendung von IPFS für einen schnellen und effizienten Zugriff gespeichert. Es unterstützt die Interaktion in natürlicher Sprache und macht komplexe Schnittstellen überflüssig. Nostr Assets bietet Benutzern eine einfache und bequeme Möglichkeit, Vermögenswerte zu übertragen und zu handeln, was im Zusammenhang mit den Verkehrseffekten des Nostr-Social-Protokolls möglicherweise wichtige Anwendungen bietet. Im Grunde handelt es sich jedoch um eine Methode zur Steuerung (Verwahrung) von Wallets mithilfe von Nostr-Nachrichten. Benutzer zahlen Vermögenswerte in das Nostr Assets-Relay ein, indem sie sie über das Lightning Network übertragen, ähnlich wie bei der Einzahlung von Vermögenswerten in eine zentrale Börse. Wenn Benutzer Vermögenswerte innerhalb von Nostr Assets übertragen und handeln möchten, senden sie mit Nostr-Schlüsseln signierte Nachrichten an den Server. Nach der Verifizierung zeichnet der Server die Transaktionen intern auf, umgeht die Ausführung im Lightning Network oder im Mainnet und erreicht so null Gasgebühren und hohe TPS.

BitVM: Programmierbarkeit und unendliche Skalierung

„Jede berechenbare Funktion kann auf Bitcoin verifiziert werden.“

— Robin Linus, Schöpfer von BitVM

BitVM, vorgeschlagen von Robin Linus, dem Gründer von ZeroSync, nutzt vorhandene Bitcoin-OP-Codes (OP_BOOLEAN, OP_NOT), um UND- und NICHT-Gatterschaltungen zu bilden und Programme in primitive UND- und NICHT-Gatterschaltungen zu zerlegen. Es platziert den Stamm des Spend-Skripts in Taproot-Transaktionen für kostengünstige On-Chain-Speicherung. Gemäß der Computertheorie können alle logischen Berechnungen mithilfe von UND- und NICHT-Gate-Schaltkreisen konstruiert werden, wodurch BitVM Turing theoretisch vollständig und in der Lage ist, alle Berechnungen auf Bitcoin durchzuführen. Es gibt jedoch viele praktische Einschränkungen.

BitVM arbeitet im P2P-Modus und folgt dem Konzept des OP Rollup. Es gibt zwei Rollen: Prüfer und Prüfer. Bei jeder Transaktion bauen Prüfer und Prüfer gemeinsam eine Transaktion auf und hinterlegen Sicherheiten. Der Prüfer liefert Ergebnisse, und wenn der Prüfer unterschiedliche Ergebnisse berechnet, übermittelt er der Kette einen Betrugsnachweis, um den Prüfer zu bestrafen. Der Hauptanwendungsfall von BitVM sind minimale Vertrauensbrücken und ZKP-Skalierung (ZK Rollup). Der Vorschlag von BitVM ist ein Kompromiss, da es schwierig ist, in der Bitcoin-Community Unterstützung für die Erhöhung der OP_CODE-Komplexität zu gewinnen. Es nutzt vorhandene OP_CODEs, um neue Funktionalitäten zu implementieren.

BitVM führt ein neues Paradigma für die Skalierung ein, in der Praxis gibt es jedoch zahlreiche Herausforderungen:

– Zu früh: Während EVM über eine umfassende VM-Architektur verfügt, verfügt BitVM nur über eine Funktion, um zu überprüfen, ob eine Zeichenfolge 0 oder 1 ist.

– Speicheraufwand: Die Erstellung von Programmen mit NAND-Gattern erfordert möglicherweise Hunderte Megabyte an Daten mit Milliarden von Pfahlwurzelblättern.

– P2P: Das aktuelle Modell beinhaltet Interaktionen zwischen zwei Parteien, und die Prover-Challenger-Struktur weist Anreizprobleme auf. Es gibt Überlegungen zur Erweiterung auf 1-N oder NN, ähnlich dem idealen OP-Rollup (einzelne ehrliche Annahme).

Zusammenfassung

Eine umfassende Durchsicht des Textes zeigt, dass Bitcoin aufgrund der Einschränkungen in der Verarbeitungskapazität und den Rechenfähigkeiten des Mainnets Berechnungen außerhalb der Kette verlagern muss, um ein florierenderes und vielfältigeres Ökosystem zu fördern.

Einerseits nutzen Off-Chain-Berechnungs- und clientseitige Verifizierungslösungen bestimmte Felder in Bitcoin-Transaktionen, um wichtige Informationen zu speichern, indem sie das Bitcoin-Mainnet als verteiltes Protokollierungssystem behandeln und dessen Zensurresistenz und Zuverlässigkeit nutzen, um die Verfügbarkeit kritischer Daten sicherzustellen. In gewisser Weise ähnelt dieser Ansatz Sovereign Rollups. Es sind keine Änderungen an der Protokollschicht von Bitcoin erforderlich, was die Erstellung von Protokollen nach Bedarf ermöglicht, was im aktuellen Szenario eine höhere Durchführbarkeit bietet, aber die Sicherheit von Bitcoin nicht vollständig übernimmt.

Andererseits sind Bemühungen im Gange, die On-Chain-Verifizierung voranzutreiben, wobei versucht wird, bestehende Tools zu nutzen, um beliebige Berechnungen für Bitcoin durchzuführen, und anschließend wissensfreie Technologie für eine effiziente Skalierung zu nutzen. Allerdings befinden sich diese aktuellen Lösungen noch in einem sehr frühen Stadium, sind mit hohen Rechenkosten verbunden und werden voraussichtlich nicht kurzfristig umgesetzt.

Natürlich fragen sich einige vielleicht, warum sie nicht auf Ethereum umsteigen sollten, das zusammen mit anderen Blockchains über eine hohe Rechenleistung verfügt. Warum den Prozess der Neuimplementierung von Dingen auf Bitcoin durchlaufen?

Weil es Bitcoin ist.

Referenz:

https://wizardforcel.gitbooks.io/masterbitcoin2cn/content/appdx8.html

https://github.com/chromaway/ngcccbase/wiki/EPOBC_simple

https://github.com/OpenAssets/open-assets-protocol/blob/master/specification.mediawiki

https://twitter.com/LNstats

https://twitter.com/robin_linus/status/1723472140270174528

https://github.com/fiksn/bitvm-explained

https://bitcoinmagazine.com/technical/the-big-deal-with-bitvm-arbitrary-computation-now-possible-on-bitcoin-without-a-fork

https://mirror.xyz/0x5CCF44ACd0D19a97ad5aF0da492AC0388469DfE9/_k3vtpI7a5cQn5iISH7-riECpyudfI4BTeeeBMwNYDQ

https://twitter.com/AurtrianAjian/status/1723919714798178505

Über CGV
CGV (Cryptogram Venture) ist eine Kryptowährungs-Investmentfirma mit Hauptsitz in Tokio, Japan. CGV investiert in den lizenzierten japanischen Yen-Stablecoin JPYW und inkubiert diesen. Darüber hinaus ist CGV FoF Kommanditist mehrerer weltweit renommierter Kryptowährungsfonds. Seit 2022 hat CGV zwei Ausgaben der Japan erfolgreich organisiert Web3 Hackathon (TWSH) und erhielt gemeinsame Unterstützung von Institutionen und Experten wie dem japanischen Ministerium für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie, der Keio-Universität und NTT Docomo. Derzeit verfügt CGV über Niederlassungen in Hongkong, Singapur, New York und anderen Regionen.

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