I.Introducción al proyecto

Bitcoin, la criptomoneda más grande y conocida, es famosa por su estructura descentralizada y su tecnología blockchain. Su alto grado de descentralización y seguridad la han llevado a ser vista como una criptomoneda de reserva global. Sin embargo, Bitcoin tiene algunas limitaciones en cuanto a componibilidad y escalabilidad. A medida que evolucionan las soluciones, la aparición de Ethereum, con su lenguaje de programación completo Turing, desafía la escalabilidad de la capa fundamental con un ecosistema de aplicaciones descentralizado. Esto, combinado con el desarrollo de la Capa 2 de Ethereum, ha llevado a un crecimiento sin precedentes en el ecosistema de Ethereum. Sin embargo, la introducción de contratos inteligentes en Bitcoin sigue siendo un problema sin resolver. Dado el relativo subdesarrollo de las aplicaciones y el valor de la Capa 2 de Bitcoin, hay un importante espacio para el crecimiento en la construcción de la segunda capa de Bitcoin.

Actualmente, existen varias tecnologías para construir la Capa 2 de BTC, incluidos canales estatales, cadenas de transmisión, acumulaciones multifirma y posibles propuestas de bifurcación suave de Bitcoin para acumulaciones ZK y OP. Lightning Network y Liquid multifirma ya son soluciones exitosas de BTC Layer 2. Este artículo presenta un nuevo concepto: el Protocolo Botanix.

El Protocolo Botanix es una solución de cadena descentralizada construida sobre BTC, que utiliza los principios fundamentales del rayo para operar la Máquina Virtual Ethereum (EVM). Botanix adopta un modelo basado en cuentas similar a Ethereum, reemplazando el modelo de salida de transacciones no gastadas (UTXO) de Bitcoin. Cada nodo completo de Botanix ejecutará tanto el protocolo central BTC como el protocolo Botanix.

II. Visión del proyecto

Botanix Labs propone construir una segunda capa sobre Bitcoin, con una equivalencia completa de Ethereum Virtual Machine (EVM). Al utilizar Bitcoin como la capa base más descentralizada y segura, esta segunda capa desbloqueará nuevas posibilidades para la componibilidad, el ecosistema y la funcionalidad de los contratos inteligentes de Ethereum. Esta iniciativa presenta Spiderchain, un diseño de segunda capa sobre Bitcoin, destinado a mejorar la descentralización y ofrecer a los usuarios una gama más amplia de posibilidades de aplicaciones.

III. Hoja de ruta de desarrollo

IV. Antecedentes del equipo

Actualmente, el equipo está formado por más de diez miembros principales, muchos de los cuales han estado involucrados en el campo de las criptomonedas durante más de una década, incluidos ex empleados de Blockstream. El fundador, Willem, es licenciado con doble titulación en Ingeniería Eléctrica y Economía Empresarial en Bélgica. El equipo tiene experiencia en tecnología y marketing, pero en general es promedio en su campo.

V. Información de Financiamiento

Actualmente no disponible.

VI. Arquitectura del proyecto

En la segunda capa y las cadenas laterales actuales de Bitcoin (BTC), Lightning Network ofrece tecnología descentralizada de segunda capa, pero está limitada por la liquidez, el ecosistema y las limitaciones UTXO de BTC; La firma múltiple federada y Op Rollup brindan una combinación y flexibilidad, pero están limitadas por características centralizadas. El protocolo Botanix, sin embargo, es una máquina virtual Ethereum (EVM) de segunda capa construida sobre Bitcoin. Botanix utiliza un mecanismo de consenso de prueba de participación (PoS), que requiere que los participantes apuesten Bitcoin real en la primera capa para proteger toda la segunda capa. El protocolo opera completamente en Bitcoin, lo que permite a los usuarios usar Bitcoin de forma nativa en cualquier aplicación creada en EVM. El protocolo de segunda capa está optimizado para permitir que cualquiera participe y ejecute un nodo completo. Los bitcoins en Botanix están bloqueados en Spiderchain y asegurados con una serie de firmas múltiples continuas controladas por un subconjunto aleatorio de nodos Orchestrator, lo que garantiza una participación genuina. Por lo tanto, pasar de la cadena principal de Bitcoin a la segunda capa requiere un supuesto de confianza adicional: ninguna parte controla el colectivo de los participantes. El protocolo Botanix se puede implementar inmediatamente en Bitcoin sin ninguna propuesta de mejora de Bitcoin.

La red Botanix, al introducir contratos inteligentes que no se pueden ejecutar en Bitcoin, similar a los operadores de nodos en Lightning Network, mueve partes complejas fuera de la cadena para garantizar el estado correcto de la cadena de bloques Botanix. Toda la red de segunda capa funciona como una cadena de bloques, lo que permite a otros usuarios crear nuevas carteras e implementar contratos inteligentes en este protocolo.

La cadena de araña

Botanix presenta Spiderchain, un nuevo mecanismo para la cadena de bloques de segunda capa. Spiderchain consiste en una serie de billeteras multifirma continuas creadas entre Botanix Orchestrators. Al gestionar estas carteras multifirma de forma distribuida, se garantiza la seguridad. Esta cadena continua de firmas múltiples crea una red para proteger los activos de Bitcoin en la cadena Botanix. Esta cadena “en movimiento” de multifirmas actúa como garantía, encerrada en esta red descentralizada de multifirmas, llamada así Spiderchain.

La función clave de Spiderchain es separar los activos de Bitcoin de la cadena de bloques de Bitcoin. Al proteger Bitcoin en Botanix en una cadena distribuida de firmas múltiples, aísla Bitcoin de la Máquina Virtual Ethereum (EVM). Esto permite la transición del modelo UTXO de Bitcoin al modelo de cuenta utilizado en EVM.

La siguiente imagen muestra una representación visual de Spiderchain. Con cada producción de bloques de Bitcoin, se crea una nueva firma múltiple entre diferentes orquestadores aleatorios.

Como la seguridad depende de los incentivos y la cantidad de orquestadores, todos los orquestadores deben proporcionar una cierta cantidad de garantía antes de participar. Esta garantía se utiliza como compensación en caso de comportamiento malicioso. La seguridad de Spiderchain sigue un modelo de prueba de participación, lo que garantiza la seguridad matemática siempre que la cantidad de participantes maliciosos sea significativamente menor que la de otros orquestadores.

Botanix区块

La cadena de bloques de Botanix funciona normalmente con tres partes principales. Primero, verifica las transacciones enviadas por los usuarios a Orchestrator desde la cadena principal de Bitcoin (este es el proceso de introducción de Bitcoin en la red Botanix). Luego, ejecuta los cambios de estado necesarios para crear un nuevo bloque. Finalmente, al final de cada ciclo, se crean nuevas salidas de transacciones no utilizadas (UTXO) para transferir activos de Spiderchain a la cadena principal (este es el proceso de recuperar Bitcoin de la red Botanix).

Verifique los recursos enviados a Botanix Orchestrators. En caso afirmativo, realizar operaciones de introducción de activos.

Ejecutar el proceso de consenso y cambio de estado de Botanix. Esta parte es análoga al procesamiento de bloques de Ethereum.

Verifique los activos que deban transferirse desde Botanix a otro lugar. En caso afirmativo, realice operaciones de recuperación de activos. Es importante tener en cuenta que debido a las diferentes velocidades de procesamiento de la cadena de bloques Bitcoin y la cadena de bloques Botanix, en la mayoría de los casos, la primera y la tercera parte simplemente actualizan el grupo de transacciones UTXO. Los bloques de Bitcoin se producen aproximadamente cada 10 minutos, mientras que Botanix funcionará a unos 12 segundos por bloque. Entre los bloques de Bitcoin, Botanix generará sus propios bloques, que contendrán transacciones en el EVM. Cuando se recibe un nuevo bloque de Bitcoin, Botanix ejecutará los pasos antes mencionados para garantizar que las transacciones en la cadena EVM finalmente se confirmen.

Botanix EVM

Botanix opera un cliente de ejecución completo de Ethereum Virtual Machine (EVM), que refleja la propia red Ethereum, ya que es capaz de ejecutar los mismos contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (DApps) que se encuentran en Ethereum. No requiere generar pruebas de validez que limiten el rendimiento, ya que su seguridad se deriva de Spiderchain. Botanix EVM impulsa el entorno operativo de la red Ethereum, permitiendo la ejecución de contratos inteligentes escritos en Solidity y otros lenguajes de programación. Al ejecutar un cliente EVM completo, Botanix admite todas las funcionalidades idénticas a Ethereum.

Si bien es funcionalmente equivalente a Ethereum, Botanix sigue siendo una red distinta con sus características y características únicas. Por ejemplo, adopta un algoritmo de consenso PoS diferente, aprovechando la estructura económica y descentralizada de Bitcoin.

Orquestadores

Los orquestadores desempeñan un papel clave en el protocolo Spiderchain y tienen la tarea de gestionar y salvaguardar el protocolo Botanix.

Para ingresar a Spiderchain, los nuevos Orquestadores deben expresar su interés al Orquestador del bloque actual y colocar una cierta cantidad de garantía en una configuración de firmas múltiples. Este proceso se completa después de la confirmación de Bitcoin, lo que convierte al nuevo Orchestrator en un nodo plenamente participante.

Al salir de Spiderchain, un orquestador debe indicar su intención al orquestador del bloque actual y firmar un mensaje de salida. Luego comienza el proceso de salida, que incluye pasos como reemplazar la firma múltiple y devolver la garantía.

Si un orquestador muestra un comportamiento inadecuado, como inactividad, propuestas de bloqueo incorrectas, firmas múltiples erróneas o validaciones incorrectas, corre el riesgo de perder su garantía. Los orquestadores inactivos perderán las recompensas en bloque y es posible que eventualmente sean eliminados. Estas reglas garantizan el buen funcionamiento y la seguridad de Spiderchain.

Seguridad

1.Compensación entre tamaño de firma múltiple y garantía

Hay dos métodos distintos para asegurar fondos bloqueados en Spiderchain:

Primero, por diseño, los fondos se almacenan en la capa uno de Bitcoin y se bloquean en una configuración de firmas múltiples de Spiderchain. Esto significa que incluso con nodos Orchestrator maliciosos, no pueden acceder a los Bitcoins en Spiderchain sin la aprobación de otros nodos, ya que la firma múltiple requiere múltiples nodos para aprobar conjuntamente cualquier operación de fondos.

En segundo lugar, está la seguridad garantizada mediante mecanismos de incentivos. Cada nodo Orchestrator debe aportar una determinada cantidad de garantía, que sirve como garantía económica. Esto significa que tienen un incentivo financiero para operar correctamente, ya que podrían perder parte de su garantía si violan las reglas o se comportan de manera inadecuada. Este mecanismo de incentivo ayuda a mantener el buen funcionamiento y la seguridad de la red.

El tamaño de la firma múltiple es una consideración de equilibrio. Si es demasiado grande, firmarlo puede llevar mucho tiempo y plantear problemas de coordinación. Además, si una parte malintencionada controla la mayoría de los derechos de firma, podría obtener acceso a todos los fondos en Spiderchain. Por lo tanto, dividir la garantía en firmas múltiples más pequeñas puede reducir el riesgo, pero si es demasiado pequeña, podría reducir la seguridad de proteger los fondos contra ataques maliciosos.

La garantía garantiza el correcto funcionamiento de los nodos de Orchestrator. Para participar en la red Spiderchain, los nodos Orchestrator deben proporcionar una cierta cantidad de garantía, asegurando su participación. Esto ayuda a evitar que una sola parte ejecute múltiples nodos, evitando así ataques de Sybil. Si un nodo Orchestrator se comporta incorrectamente, como tiempo de inactividad, acciones maliciosas o desaparición, perderá una parte de su garantía.

Actividad se refiere a mantener el funcionamiento normal de los participantes de la cadena Botanix y la multifirma. Si los participantes no responden durante un tiempo prolongado, pueden perder una parte de sus recompensas y, finalmente, ser eliminados de la firma múltiple. Además, se consideran maliciosos determinados comportamientos, como proponer bloqueos incorrectos o firmas erróneas de multifirmas, lo que conlleva la reducción de garantías.

Estas medidas tienen como objetivo garantizar la seguridad y el funcionamiento estable del protocolo Spiderchain.

2.Protección de clave privada

El secreto directo es un atributo crucial de los sistemas criptográficos, que se utiliza para proteger las claves secretas para que no se vean comprometidas. En el caso de Botanix, el secreto directo significa que incluso si los atacantes obtienen 2/3 del control mayoritario, no poseerán la mayoría de las claves de todas las firmas múltiples anteriores. En cambio, los atacantes solo tendrán la propiedad mayoritaria de las firmas múltiples recién generadas. Esto garantiza que la seguridad de las firmas múltiples anteriores no se vea comprometida y que el protocolo pueda tomar las medidas adecuadas para mitigar el ataque. A través del diseño de Spiderchain, Botanix logra el secreto directo, lo que permite que el protocolo proporcione un mayor nivel de seguridad y proteja el sistema de posibles ataques.

3.Heredar la seguridad BTC

La seguridad de Botanix depende de la seguridad de Bitcoin, en particular de las características de seguridad proporcionadas por su sistema de Prueba de Trabajo (PoW). Si la seguridad de Bitcoin se ve comprometida, también afectaría negativamente a la seguridad de Botanix. Por lo tanto, Botanix confía en las ventajas de seguridad del sistema PoW de Bitcoin para garantizar la seguridad de su propia red. Específicamente, utiliza Bitcoin para mitigar tres riesgos en el sistema de prueba de participación: centralización, selección aleatoria del validador y finalidad.

VII. Logros de desarrollo

Twitter: 1.331 seguidores, nivel medio de interacción con los fans.

Discord: 459 miembros, Telegram: 469 miembros, con una tasa de actividad inferior al 20%.

En general, la participación comunitaria del proyecto es moderada y aún se encuentra en sus primeras etapas.

VIII. Modelo económico

Actualmente no disponible.

IX. Ventajas y riesgos

Ventajas:

1. Seguridad: la seguridad de Botanix se basa en el sistema de prueba de trabajo (PoW) de Bitcoin, que ofrece una seguridad comparable a Bitcoin, una de las redes blockchain más seguras hasta la fecha. Por tanto, Botanix se beneficia enormemente en términos de seguridad.

2. Descentralización: como cadena de bloques de segunda capa, Botanix continúa el espíritu de descentralización de Bitcoin, permitiendo que cualquiera participe y ejecute un nodo completo. Esto ayuda a mantener la naturaleza descentralizada de la red.

3. Compatibilidad con EVM: Botanix es compatible con Ethereum Virtual Machine (EVM), lo que significa que puede ejecutar contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas compatibles con Ethereum, ofreciendo a los desarrolladores una amplia gama de posibilidades de aplicaciones.

4. Seguridad hacia adelante: Botanix logra seguridad hacia adelante a través del diseño de Spiderchain, asegurando que incluso si los atacantes obtienen el control, la seguridad de las transacciones previamente multifirmadas no se vea comprometida.

   Desventajas:

5. Dependencia: la seguridad de Botanix depende en gran medida del sistema PoW de Bitcoin. Si la seguridad de Bitcoin se ve comprometida o atacada (lo que actualmente parece muy poco probable), Botanix también puede verse afectada, lo que indica que su seguridad depende de factores externos.

6. Competencia: Botanix se encuentra en una competencia feroz dentro de la esfera de las criptomonedas y blockchain. Actualmente, no hay proyectos importantes en su ecosistema, lo que requiere competir con otros para atraer desarrolladores y usuarios.

7. Velocidad: la velocidad de generación de bloques de Bitcoin y Botanix difiere, lo que podría generar tiempos de espera adicionales para procesar transacciones entre cadenas. Aunque Botanix genera bloques más rápido que Bitcoin, sigue siendo más lento en comparación con Ethereum.

En resumen, como sistema blockchain de segunda capa construido sobre Bitcoin, Botanix tiene varias ventajas pero también enfrenta desafíos relacionados con la dependencia y la competencia. Su seguridad y descentralización lo hacen competitivo en algunos aspectos, pero necesita superar varios obstáculos técnicos y de mercado para lograr una adopción generalizada.

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