Encaminhe o título original'Fractal、OP_NET、AVM、BRC100、可编程符文,BTC 还有哪些扩展方案?'

Desde o primeiro trimestre de 2024, o entusiasmo especulativo no ecossistema BTC não correspondeu ao de 2023. No entanto, à medida que mais desenvolvedores se juntam e se familiarizam com o modelo BTC, o progresso técnico no ecossistema BTC tem sido rápido, especialmente em termos de soluções de escalabilidade programáveis. Anteriormente, a Trustless Labs introduziu o L2 do BTC e a vinculação UTXO, bem como o re-staking do BTC. Este artigo continuará a preencher as lacunas e a apresentar o muito popular Fractal Bitcoin e as soluções programáveis dos protocolos de metadados do BTC, como BRC20, CBRC e ARC20.

1. Fractal

Fractal é uma estrutura expansível baseada na virtualização de software do cliente central do Bitcoin, criando uma estrutura recursiva em forma de árvore onde cada camada de blockchain pode melhorar o desempenho de toda a rede Fractal. Ao reutilizar o código principal, o Fractal é instantaneamente totalmente compatível com o Bitcoin e sua infraestrutura, por exemplo, na mineração. A diferença é que o Fractal ativou o operador op_cat, permitindo uma implementação de lógica mais ampla.

Fractal foi desenvolvido pela equipe da Unisat, que mencionou o progresso de desenvolvimento do Fractal em seu blog em janeiro de 2024. O projeto lançou sua testnet Beta em 1 de junho de 2024, concluiu uma fase de teste em 29 de julho e a mainnet deve ser lançada em setembro de 2024.

A equipe acaba de lançar sua tokenomics. A rede Fractal terá seu próprio token, com 50% produzido pela mineração, 15% para o ecossistema, 5% pré-vendido para investidores iniciais, 20% para consultores e contribuintes principais, e 10% como subsídios comunitários para o estabelecimento de parcerias e liquidez.

Design de arquitetura

Fractal virtualiza completamente o cliente central do Bitcoin, encapsulando-o em um Pacote de Software Bitcoin Core (BCSP) implantável e executável. Em seguida, ancora recursivamente na Bitcoin mainnet, executando independentemente uma ou mais instâncias do BCSP. Através da tecnologia moderna de virtualização, ele alcança o compartilhamento eficiente de desempenho de hardware, permitindo que várias instâncias sejam executadas no sistema principal. Simplificando, é semelhante à execução de várias instâncias de máquina virtual (instâncias BCSP construídas pelo Fractal) em um único computador (mainnet BTC) e pode se recursar ainda mais.

Quando um grande número de demandas de interação em cadeia aparece, essas demandas podem ser seletivamente delegadas para níveis mais profundos. A capacidade de equilíbrio dinâmico desse sistema ajuda a evitar congestionamentos excessivos em qualquer nível específico. Para uma melhor experiência do usuário, a Fractal também fez algumas modificações no núcleo do Bitcoin, alterando o tempo de confirmação do bloco para 30 segundos ou menos e aumentando o tamanho do bloco em 20 vezes para 20 MB, garantindo desempenho e latência reduzidos.

A Fractal ativou o operador op_cat, permitindo mais possibilidades de exploração e testes para esquemas de escalabilidade do BTC.

Em termos de ativos de cadeia cruzada, uma vez que diferentes instâncias são executadas em um único ambiente físico, pode ser entendido como a execução de várias cadeias principais do Bitcoin sob o mesmo quadro BTC. Portanto, as cadeias de instância podem se comunicar entre si, alcançando transferência de ativos sem interrupções entre diferentes camadas por meio da construção de uma interface de transferência de ativos universal.

Bitcoin, assim como ativos como BRC-20 e Ordinals, podem ser bridged de forma descentralizada. O mecanismo subjacente é um mecanismo de assinatura MPC rotativo com substituição dinâmica. Atualmente, parece ser uma camada de embalagem. Nas iterações subsequentes, BTC e outros ativos mainnet também podem existir como ativos envolvidos em brc-20 no Fractal Bitcoin.

Comparado às soluções típicas de Camada 2 do Ethereum, essa forma de virtualização alcança escalabilidade computacional por meio de uma camada de abstração adicional fora da main chain, mantendo a consistência com a main chain sem introduzir novos mecanismos de consenso. Portanto, os atuais mineradores BTC ASIC e as pools de mineração podem ingressar perfeitamente na rede Fractal.

A garantia de segurança da Fractal reside no seu poder computacional. O design melhora principalmente a segurança do mecanismo de PoW da Fractal em três aspectos. A Fractal introduz a mineração conjunta, onde um em cada três blocos é gerado através da mineração combinada com mineiros de BTC para ajudar a proteger a rede de potenciais ataques de 51%; os dois blocos restantes são produzidos pelo próprio poder computacional da rede Fractal. É evidente que o impacto nos mineiros de BTC é fundamental para o sucesso da Fractal, e a sua economia de tokens inevitavelmente tenderá para os mineiros.

Ao mesmo tempo, a cadeia de instância virtualizada recém-criada experimentará um período inicial de vulnerabilidade durante a fase de inicialização. Ao lançar uma nova instância, os operadores podem definir uma altura de bloco específica para fornecer proteção até que a instância atinja um estado seguro e saudável. No futuro, os mineiros com grandes quantidades de poder computacional podem alocar seus recursos para diferentes instâncias BCSP, melhorando assim a robustez e resiliência de todo o sistema.

A relação entre as moedas da mainnet Fractal e sats

A produção de mineração de moedas na rede principal Fractal é para garantir a operação da cadeia. A cadeia fb e btc são basicamente iguais, sem a capacidade de executar contratos inteligentes diretamente. Portanto, funções complexas de DeFi como swaps requerem infraestrutura adicional. A Unisat promete que sats brc20 serão usados para swaps. Essa troca é executada no Fractal e também precisa de seus próprios nós. As taxas de serviço cobradas por esses nós para auto-suficiência são sats.

2. AVM

AVM (Máquina Virtual Atomicals) é a implementação de contrato inteligente BTC do Protocolo Atomicals. AVM cria uma máquina virtual que simula as capacidades de script BTC e permite múltiplos opcodes nativos BTC dentro da máquina virtual. Os desenvolvedores podem implementar contratos inteligentes combinando scripts Bitcoin, definindo suas próprias regras para gerenciar a criação e transferência de ativos.

Satoshi Nakamoto projetou um design de linguagem de script totalmente expressivo no início do Bitcoin, que contém um conjunto rico de instruções de opcode primitivas. Esses scripts têm certas capacidades de armazenamento de dados e sua execução é Turing completa. Mais tarde, o Bitcoin Core desativou alguns opcodes necessários para a completude de Turing, como operações básicas de concatenação de strings (OP_CAT) e operadores aritméticos (como multiplicação OP_MUL e divisão OP_DIV).

A abordagem da AVM é maximizar as capacidades dos opcodes originais do BTC. A máquina virtual AVM simula scripts BTC e alcança a completude de Turing através de um PDA (Pushdown Automaton) de dupla pilha. Esta máquina virtual é executada num ambiente controlado que inclui um indexador, analisador de instruções e estado global, permitindo o processamento de contratos inteligentes e a sincronização e validação de estados.

O conjunto de instruções da máquina virtual AVM contém os opcodes completos BTC, permitindo aos desenvolvedores programar usando muitas funcionalidades BTC que ainda não foram ativadas na mainnet. Isso faz com que a AVM pareça uma rede pioneira nativa para a expansão do ecossistema BTC.

AVM é uma arquitetura que pode ser personalizada para qualquer protocolo de metadados BTC, como BRC20, ARC20, Runes e CBRC. É gerido em conjunto por desenvolvedores de aplicativos, provedores de serviços e usuários, formando um consenso espontâneo. Portanto, é aplicável a quase qualquer protocolo de metadados, exigindo apenas ajustes menores no indexador sob a máquina virtual.

AVM lançou uma versão betahttps://x.com/atomicalsxyz/status/1823901701033934975..., com o código relacionado disponível em https://github.com/atomicals/avm-interpreter....

3. OP_NET

Website oficial: https://opnet.org/#

OP_NET, proposto no terceiro trimestre de 2024, tem como objetivo introduzir funcionalidades de contrato inteligente semelhantes ao Ethereum na rede Bitcoin, ao mesmo tempo que se alinha com as características e arquitetura do Bitcoin. As transações na OP_NET só requerem bitcoin nativo, eliminando a necessidade de tokens adicionais para pagar incentivos de nós ou taxas de transação.

OP_NET oferece uma biblioteca de desenvolvimento abrangente, compacta e fácil de usar, principalmente escrita em AssemblyScript (semelhante ao TypeScript, compilável para WebAssembly). Seu objetivo de design é simplificar a criação, leitura e manipulação de tecnologias relacionadas ao Bitcoin, especialmente em termos de contratos inteligentes e Inscrições Inteligentes do Bitcoin (BSI).

Funções e recursos principais do OP_NET

OP_NET mantém o consenso de blocos do Bitcoin e a disponibilidade de dados, garantindo que todas as transações sejam armazenadas na rede Bitcoin e protegidas pela sua imutabilidade. Através de uma máquina virtual de execução (OP_VM), o OP_NET pode realizar cálculos complexos nos blocos do Bitcoin. Todas as transações OP_NET enviadas são marcadas com uma cadeia "BSI" e executadas no OP_VM para atualizar estados de contrato.

Os nós OP_NET executam uma máquina virtual WASM, suportando várias linguagens de programação como AssemblyScript, Rust e Python. Aproveitando o Tapscript para habilitar funcionalidades avançadas de contratos inteligentes, os desenvolvedores podem implantar e interagir com contratos inteligentes diretamente na cadeia de blocos Bitcoin sem permissão.

O código desses contratos inteligentes é comprimido e escrito em transações BTC. Isso gera um endereço UTXO, considerado o endereço do contrato, para o qual os usuários devem transferir fundos para interagir com o contrato.

Ao interagir com a rede OP_NET, além das taxas de transação de BTC, os usuários precisam pagar pelo menos 330 satoshis extras para garantir que a transação não seja considerada um 'ataque de poeira' pelos mineradores da mainnet do BTC. Os usuários podem adicionar taxas de gás adicionais e a ordem de embalagem das transações na rede OP_NET é classificada com base nas taxas, não dependendo totalmente da ordem de embalagem de blocos do BTC. Se um usuário pagar mais de 250.000 sat para uma taxa de transação OP_NET, o excesso será recompensado para a rede de nós OP_NET.

Para expandir a utilização de BTC em aplicações DeFi, a OP_NET oferece um sistema de Prova de Autoridade, permitindo que BTC seja convertido em WBTC. O BTC da Mainnet é conectado ao protocolo OP_NET através de métodos de multi-assinatura.

É importante destacar que OP_NET é compatível com SegWit e Taproot, e o design do seu token não está vinculado a UTXO, evitando o risco de enviar tokens erroneamente para mineradores, aumentando ainda mais a segurança e confiabilidade do sistema. Através dessas funcionalidades, o OP_NET injeta uma funcionalidade de contrato inteligente mais forte e suporte a aplicações descentralizadas no ecossistema do Bitcoin.

Projetos do ecossistema OP_NET

O predecessor da OP_NET foi o protocolo cbrc-20, com a maioria dos projetos do ecossistema continuando diretamente. O ecossistema abrange várias áreas, incluindo negociação descentralizada, empréstimos, criação de mercado, fornecimento de liquidez e pontes entre cadeias de bloco:

· Motoswap: Um protocolo de negociação descentralizado executado na Camada 1 do Bitcoin.

· Stash: Um protocolo de empréstimo descentralizado em execução na camada 1 do Bitcoin. A Stash utiliza o WBTC da OP_NET como garantia, permitindo que os usuários participem de empréstimos sem permissão, com empréstimos emitidos na stablecoin USDs.

· Ordinal Novus: Uma plataforma de criação de mercado e provisão de liquidez no ecossistema OP_NET.

· Ichigai: Um agregador descentralizado que integra várias plataformas DeFi, permitindo aos utilizadores gerir negociações, acompanhar mercados e gerir carteiras numa única interface.

· SatBot: Um bot de negociação integrado ao Telegram que suporta execução de negociações em tempo real, rastreamento de mercado e gestão de portfólio através do Telegram.

· KittySwap: Uma plataforma de contrato perpétuo e troca descentralizada que funciona no OP_NET.

· Redacted: Fornece serviços bancários privados DeFi privados e compatíveis com a cadeia.

· SLOHM Finance: Um projeto de moeda de reserva descentralizada lançado na OP_NET.

· BuyNet: Um bot de compra desenvolvido para o ecossistema Bitcoin DeFi.

· SatsX: Um projeto que desenvolve funcionalidades e ferramentas multi-funcionais na OP_NET, expandindo as capacidades do ecossistema.

· Moedas Meme como Satoshi Nakamoto Inu, Zyn, Unga, Pepe: Estes são tokens Meme baseados no protocolo OP_20, todos suportados pela OP_NET.

4. BRC100

Documento: https://docs.brc100.org

BRC-100 é um protocolo de computação descentralizada construído na teoria dos Ordinais. Ele estende o BRC-20 introduzindo novas operações como "queimar" e "emitir", que, quando combinadas, permitem operações complexas de DeFi registrando saldos e estados de tokens para diferentes endereços em um indexador. Os desenvolvedores também podem expandir o protocolo BRC-100 adicionando mais operadores para estender a funcionalidade.

Operações do Protocolo BRC-100

BRC-100 introduz operações como mint2/mint3 e burn2/burn3, permitindo que tokens façam a transição de forma segura entre o modelo UTXO e o modelo de máquina de estado:

· mint2: Gera novos tokens, aumentando o fornecimento total. Geralmente requer permissão de um aplicativo ou endereço específico.

· mint3: Semelhante ao mint2, mas não aumenta a oferta. Usado principalmente para converter saldos de aplicativos em UTXOs (saídas de transação não gastas) para uso em outras aplicações.

· burn2: Destroi tokens enquanto atualiza o estado do aplicativo. Os tokens queimados podem ser regenerados via mint2 em condições específicas.

· burn3: Semelhante ao burn2, mas não reduz a oferta. Em vez disso, ele converte tokens para o estado do aplicativo. Os tokens queimados podem ser regenerados via mint3.

Extensões e compatibilidade

O poder computacional e as transições de estado podem ser estendidos através dos protocolos de extensão BRC-100. Todos os protocolos de extensão BRC-100 são mutuamente compatíveis, o que significa que os tokens que implementam BRC-100 e suas extensões podem ser usados em todas as aplicações. O protocolo BRC-100 e suas extensões podem ser atualizados e aprimorados através de protocolos de melhoria.

O protocolo BRC-100 e todas as suas extensões e melhorias são coletivamente conhecidos como o stack de protocolos BRC-100. Todos os protocolos de extensão BRC-100 são mutuamente compatíveis, permitindo que tokens que implementam o BRC-100 e suas extensões sejam usados ​​em todas as aplicações e suportem operações cross-chain. As extensões notáveis incluem BRC-101, BRC-102 e BRC-104:

· BRC-101: Um protocolo de governança descentralizado on-chain que define como governar aplicações baseadas em BRC-100 ou seus protocolos de extensão.

· BRC-102: um protocolo de liquidez automatizado para ativos BRC-100, definindo um método de criação de mercado automatizado com base na fórmula do produto constante (x*y=k) para pares de tokens com base no stack de protocolo BRC-100.

· BRC-104: Um protocolo de pool de estacas/re-estacas de liquidez, que define como envolver ativos BRC-20, ativos runa e BTC como ativos BRC-100 através de estacas, e como distribuir recompensas de ativos BRC-100 para ativos BRC-100, ativos BRC-20, ativos runa ou estacas de BTC. O BRC-104 atua como protocolo de envolvimento de ativos e agricultura de rendimento para a pilha de protocolos BRC-100.

Projetos do ecossistema BRC-100

A equipe do projeto está explorando um método para implementar indexação mínima para o indexador do protocolo BRC-100. Isso permite que as partes implantem seu próprio índice mínimo para obter o estado de todos os ativos na pilha de protocolo BRC-100 sem implementar lógica computacional complexa para todos os protocolos de extensão. Além disso, o índice mínimo não requer atualizações ou atualizações frequentes.

Existem 3 projetos no ecossistema BRC-100:

· inBRC (Lançado) - O primeiro mercado e indexador BRC-100:https://inbrc.org.

· 100Swap (Lançado) - A primeira troca descentralizada de inscrição em Bitcoin L1 AMM baseada no protocolo BRC-102: https://100swap.io.

· 100Layer (Desenvolvimento) - Um protocolo de liquidez para o ecossistema Bitcoin na camada Bitcoin L1, com base nos protocolos BRC-104 e BRC-106, que compreende stablecoins lastreadas por garantias descentralizadas, tokens envolvidos e mineração de liquidez:https://100layer.io.

5. RUNES programáveis (Protorunes)

As runas são essencialmente estruturas de dados armazenadas no campo OP_RETURN do Bitcoin. Comparadas a outros protocolos baseados em JSON como o BRC-20, as runas são mais leves, não dependem de sistemas de indexação complexos e mantêm a simplicidade e segurança do Bitcoin.

As runas programáveis são uma camada de extensão das runas, permitindo a criação de ativos programáveis com runas. Estes ativos podem existir dentro de UTXOs e suportar operações semelhantes a protocolos de criador de mercado automatizado (AMM). O conceito central das runas programáveis é utilizar dados na cadeia de blocos do Bitcoin para implementar funcionalidades de contratos inteligentes através de máquinas virtuais ou tecnologias similares.

Protocolo de Proto-Runas

O projeto principal em runas programáveis é o Protocolo Proto-Runes, liderado pela equipe de @judoflexchop, fundador da Oyl Wallet. Foi de código aberto: https://github.com/kungfuflex/protorune...

O Protocolo Proto-Runes é um padrão e especificação que fornece um quadro para runas programáveis. Ao gerenciar e transferir ativos de runas entre subprotocolos (meta protocolos), permite a construção de AMMs, protocolos de empréstimo ou contratos inteligentes maduros.

Por exemplo, o Protocolo Proto-Runes implementou um DEX (Decentralized Exchange) semelhante ao Uniswap na rede Bitcoin, suportando trocas atômicas de ativos de runa e a criação de pools de liquidez. Através de uma combinação de queima de protótipo e mensagens de protótipo, os usuários podem se envolver em negociações descentralizadas e gestão de ativos sem sair da rede Bitcoin.

Em termos simples, o Protocolo Proto-Runes permite que runas sejam queimadas na forma de runas programáveis (Protorunes), conferindo assim às runas funções e usos adicionais.

Protoburn e Protorunes

Um dos principais mecanismos das Proto-Runas é o Protoburn, que permite aos usuários queimar runas e convertê-las em uma representação para uso apenas por subprotocolos. Esses ativos de runa são direcionados por meio de ponteiros de Pedra Rúnica ou éditos no protocolo de runa, gerando novas formas de ativos em subprotocolos, nomeadamente runas programáveis ou Protorunas.

A queima de protótipos garante a não-gastabilidade ao bloquear runas nas saídas OP_RETURN. Este mecanismo garante que os ativos de runas possam ser transferidos com segurança do protocolo principal para os subprotocolos, permitindo operações e transações adicionais dentro dos subprotocolos.

Este processo é tipicamente de sentido único, o que significa que os ativos são transferidos do protocolo rune para subprotocolos, mas não podem ser transferidos diretamente de volta. As mensagens Protoburn estão incorporadas no Protostone dentro do campo Protocol do Runestone, com uma etiqueta de protocolo de 13 (etiqueta do protocolo rune). A mensagem contém informações como o ID do subprotocolo de destino e os ponteiros de ativos. Este mecanismo fornece uma base para a gestão e transferência de ativos entre subprotocolos e permite funções como Atomic Swaps.

Protomensagem

No protocolo Proto-Runes, um Protomessage refere-se a instruções de operação executadas em subprotocolos. É implementado através da codificação na estrutura Protostone e analisado pelo indexador. Os Protomessages normalmente incluem solicitações de operação de ativos, como transferências, transações ou outras funções definidas pelo protocolo. Quando o indexador analisa o campo de mensagem em Protostone, este campo contém uma matriz de bytes que normalmente é analisada através do protobuf ou outros serializadores esperados pelo subprotocolo e, em seguida, passada como parâmetros para o tempo de execução do subprotocolo. Esta mensagem pode envolver transferências de ativos, lógica de transações ou outras funções do protocolo.

Os apontadores são usados para especificar a localização de destino do Protostone, que pode ser um UTXO na saída da transação ou outro Protostone. Se o subprotocolo decidir não executar uma entrada e a transação falhar, os protorunes serão devolvidos à localização apontada pelo refund_pointer, devolvendo os ativos não utilizados ao iniciador da transação original.

Mecanismo de operação do protocolo Proto-Runes

O mecanismo operacional do protocolo Proto-Runes é o seguinte: o indexador primeiro processa as características de Runestone no protocolo runa, em seguida processa as mensagens de subprotocolos em sequência. Todos os Protostones são processados na ordem em que aparecem no campo Protocolo de Runestone. Para evitar a complexidade e possíveis vulnerabilidades de segurança, o protocolo Proto-Runes proíbe a execução recursiva de mensagens de protótipo, o que significa que cada mensagem de protótipo só pode ser executada uma vez, e quaisquer instruções recursivas farão com que a transação falhe, com os ativos não utilizados sendo reembolsados.

No protocolo Proto-Runes, LEB128 (Little Endian Base 128) é um método de codificação de comprimento variável usado para representar inteiros grandes. A codificação LEB128 é amplamente utilizada para representar campos e mensagens de protocolo para economizar espaço e melhorar a eficiência de processamento. Cada subprotocolo possui uma tag de protocolo única para distinguir diferentes subprotocolos. Essas tags são representadas como valores u128 e aparecem como valores codificados LEB128 em Protostone. Ponteiros são usados para especificar a localização alvo de Protostone, que pode ser um UTXO na saída de transação, outro Protostone ou até mesmo referenciar mensagens de protótipo para implementar lógica de operação complexa em subprotocolos.

Últimos Desenvolvimentos: Protorune Genesis

QUORUM•GENESIS•PROTORUNE é o primeiro Protorune, e seu Protoburn foi concluído com sucesso. A operação correta do indexador de ord pode ser observada, onde o Protoburn ocorreu sem um cenotáfio porque a saída OP_RETURN usou o saldo de QUORUM•GENESIS•PROTORUNE. Isso pode ser visto através deste link: https://mempool.space/tx/eb2fa5fad4a7f054c6c039ff934c7a6a8d18313ddb9b8c9ed1e0bc01d3dc9572...

Esta Genesis Protorune destina-se apenas como uma implementação de referência e não se destina à venda. Tem como objetivo servir como um fórum público para o padrão Protorune e pode ser integrado no protocolo para fornecer funções de governança para os tokens do projeto.

O @judoflexchop A equipe ainda está desenvolvendo um indexador WASM para esta protoruna de gênese:https://github.com/kungfuflex/quorumgenesisprotorune…

Este é um modelo funcional para implementação de governança on-chain na Bitcoin L1. Como indexer, permite aos usuários gerar tokens de voto através de protomensagens, sendo gerado apenas um token de voto para o mesmo intervalo de runas em cada proposta. As propostas são executadas automaticamente quando um quórum é alcançado, e os usuários também podem retirar seus votos transferindo tokens de voto para endereços não gastáveis. Todo o processo garante transparência e eficácia da governança.

Aviso Legal:

1. Este artigo é reproduzido a partir de [TrustlessLabs]. Encaminhe o Título Original 'Fractal、OP_NET、AVM、BRC100、可编程符文，BTC 还有哪些扩展方案？'. Todos os direitos autorais pertencem ao autor original [TrustlessLabs]. Se houver objeções a esta reimpressão, por favor, entre em contato com o Gate Learnequipa e eles vão lidar com isso prontamente.
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