TLDR:

У поточній мережі біткойн існують різні рішення для смарт-контрактів, причому протокол Ordinals і протокол RGB є найбільш поширеними. Поява протоколу Ordinals уможливила розробку смарт-контрактів у мережі Bitcoin, пов’язавши її безпеку з блокчейном Bitcoin. Однак підтвердження та реєстрація передачі активів Ordinals відбувається в основній мережі біткойн і пов’язана з переказом 1 сатоші. Це призводить до високих комісій за транзакції та ще більше перевантажує і так повільну основну мережу біткойнів.

Навпаки, протокол RGB запроваджує канали поза мережею та пакетну обробку транзакцій, що значно знижує комісію за транзакції та покращує швидкість. Перевірка на стороні клієнта також значно скорочує дані, необхідні для підтримки мережевих операцій, підвищуючи масштабованість мережі. Хоча протокол RGB покращує швидкість транзакцій і масштабованість, він також створює нові проблеми. Канали поза мережею оптимізують витрати на транзакції та швидкість, але викликають проблеми з безпекою записів поза мережею. Перевірка на стороні клієнта зменшує обсяг даних, але значно сповільнює швидкість перевірки.

У цій статті порівнюються протоколи Ordinals і RGB за такими параметрами, як безпека, масштабованість, комісія за транзакції та швидкість, а також досліджуються можливі майбутні напрямки для розповіді RGB.

1. Огляд ринку

Зараз на біткойн припадає близько 49% загальної вартості ринку криптовалют. Однак його розвитку серйозно заважає недостатня повнота Turing у його мові сценаріїв, відсутність смарт-контрактів основної мережі та низька швидкість транзакцій. Щоб вирішити ці проблеми, розробники біткойнів спробували різні рішення для розширення та прискорення, зокрема:

• Протокол RGB: протокол другого рівня, створений на основі мережі Bitcoin, що зберігає основні дані про транзакції в основній мережі BTC. RGB використовує модель безпеки Bitcoin для підтримки створення токенів із спеціальними властивостями та функціями смарт-контрактів у мережі Bitcoin. Спочатку запропонований Пітером Тоддом у 2016 році, протокол RGB знову привернув увагу у 2023 році на тлі буму розробки смарт-контрактів на біткойн.

• Segregated Witness (SegWit): реалізований у серпні 2017 року SegWit розділяє інформацію про транзакції та підписи, збільшуючи ефективний розмір блоку з 1 МБ до 4 МБ, частково зменшуючи перевантаження. Однак через обмеження розміру блоку біткойн подальше розширення сховища блоків є неможливим.

• Lightning Network: рішення для масштабування другого рівня для біткойнів, що дозволяє здійснювати транзакції без доступу до блокчейну, значно збільшуючи пропускну здатність. Однак Lightning Network із такими рішеннями, як OmniBOLT і Stacks, стикається із значними ризиками централізації.

• Технологія сайдчейн: будуючи сайдчейн поза мережею біткойн, активи сайдчейну прив’язуються 1:1 до BTC. Сайдчейни пропонують покращену продуктивність транзакцій, але ніколи не можуть зрівнятися з безпекою основної мережі BTC.

Джерело зображення: Dune

З березня цього року комісія за транзакції в мережі Bitcoin та обсяг активів протоколу BRC20 зросли. На початку травня комісії за транзакції основної мережі BTC досягли піку, і хоча вони з тих пір знизилися, обсяг торгів активами BRC20 залишається високим. Це вказує на те, що ентузіазм щодо розробки смарт-контрактів у мережі біткойн не згас, навіть коли ажіотаж навколо написів в екосистемі BTC зменшився. Розробники продовжують шукати оптимальне рішення для розробки смарт-контрактів у мережі Bitcoin.

2. Порядковий протокол

2.1 Числа Сатоші

На відміну від wei Ethereum, який записується як дані, Satoshi Bitcoin обчислюється на основі UTXO, яким володіє кожна адреса. Щоб відрізнити sats, необхідно спочатку розрізняти UTXO, а потім диференціювати sats в UTXO. Перше є відносно простим, оскільки різні UTXO відповідають різним висотам блоків. Оскільки майнінг генерує вихідні SAT, достатньо нумерувати UTXO в транзакціях coinbase. Проблема полягає в нумерації сат в межах одного UTXO. Протокол Ordinals запропонував рішення, засноване на принципі «перший прийшов – перший вийшов».

Розрізнення UTXO: BTC Builder починає записувати з моменту видобутку UTXO, причому кожен UTXO відповідає унікальному блоку, а кожен блок має унікальну висоту блоку в мережі Bitcoin. Різні блоки висоти можуть відрізняти різні UTXO.

Диференціація Sats в UTXO: висота блоку визначає діапазон Sats в UTXO. Наприклад, найперший блок може видобути 100 BTC або 1010 сат. Таким чином, sats у блоці з висотою 0 будуть пронумеровані [0,1010-1], ті, хто в блоці з висотою 1 будуть [1010,21010-1], і так далі. Щоб указати певний sat в UTXO, потрібно подивитися на процес споживання UTXO. Порядкові номери протоколу зберігаються у виходах UTXO за принципом «перший прийшов – перший вийшов». Наприклад, якщо майнер A на висоті блоку 2 передає 50 зі своїх 100 BTC до B, попередній вихід, призначений A, відповідатиме satis під номером [21010,2.51010-1], тоді як B отримає sats [2.51010, 3*1010-1].

Джерело зображення: Kernel Ventures

2.2 Порядковий напис

Спочатку біткойн додав оператор OP_RETURN, щоб забезпечити 80-байтний простір для зберігання для кожної транзакції. Однак цього було недостатньо для складної логіки коду та збільшення транзакційних витрат і перевантаження мережі. Щоб вирішити цю проблему, біткойн реалізував два програмних форки: SegWit і Taproot. Сценарій Tapscript, що починається з коду операції OP_FALSE і не виконується, надає 4 МБ місця для транзакцій. У цьому просторі можна зберігати написи порядкових номерів, увімкнувши текст, зображення в ланцюжку або випуск токенів протоколу BRC20.

2.3 Недоліки порядкових номерів

Порядкові номери значно покращують програмованість мережі біткойн, звільняючись від обмежень на наративи та розвиток екосистеми біткойнів і надаючи функціональні можливості, окрім транзакцій біткойн. Однак деякі питання залишаються проблемами для розробників екосистеми BTC.

Централізація порядкових номерів: хоча запис стану та зміни в протоколі порядкових номерів відбуваються в ланцюжку, безпека протоколу не еквівалентна безпеці мережі Bitcoin. Ординали не можуть запобігти повторюваним записам у ланцюжку, а виявлення недійсних записів вимагає втручання протоколу порядкових номерів поза ланцюгом. Цей новий протокол, який не перевірявся протягом тривалого періоду, має численні потенційні проблеми. Крім того, проблеми з основною службою протоколу порядкових номерів можуть призвести до втрати активів для користувачів.

Обмеження комісії за транзакцію та швидкості: написи вигравірувані через окремі області перевірки, тобто кожна передача порядкових активів має відповідати витраченому UTXO. Враховуючи час блокування біткойна близько 10 хвилин, транзакції неможливо прискорити. Крім того, написи в ланцюжку збільшують транзакційні витрати.

Шкода вихідним властивостям біткойна: оскільки порядкові активи прив’язані до суттєво цінних сат біткойнів, саме використання ординалів призводить до відчуження оригінальних активів біткойна, а написи збільшують гонорари майнерам. Багато прихильників BTC хвилюються, що це зашкодить оригінальній платіжній функції Bitcoin.

3. Протокол RGB

Зі сплеском обсягу онлайн-транзакцій обмеження порядкового протоколу стають дедалі очевиднішими. У довгостроковій перспективі, якщо цю проблему не вирішувати належним чином, екосистемі смарт-контрактів біткойнів буде важко конкурувати з екосистемами публічного ланцюга, повними Тьюрінга. Серед багатьох альтернатив порядковим числам багато розробників вибрали протокол RGB, який пропонує значні переваги в масштабованості, швидкості транзакцій і конфіденційності порівняно з порядковими номерами. В ідеалі активи екосистеми біткойн, побудовані на протоколі RGB, можуть досягти швидкості транзакцій і масштабованості, порівнянної з активами в публічних ланцюгах, повних за Тьюрингом.

3.1 Основні технології RGB

Перевірка на стороні клієнта

На відміну від трансляції даних про транзакції в основній мережі біткойн, протокол RGB працює поза ланцюгом, при цьому інформація передається лише між відправником і одержувачем. Після підтвердження транзакції вузлу-одержувачу не потрібно синхронізуватися з усією мережею або записувати всі дані транзакції в мережі, як у мережі Bitcoin. Приймаючий вузол записує лише дані, пов’язані з цією транзакцією, достатні для перевірки блокчейну, значно підвищуючи масштабованість мережі та конфіденційність.

Джерело зображення: Kernel Ventures

Одноразові печатки

Під час передачі матеріалів у реальному світі вони часто переходять із рук в руки кілька разів, створюючи значну загрозу їхній автентичності та цілісності. Щоб запобігти зловмисному втручанню перед подачею на перевірку, печатки використовуються в реальному житті, причому цілісність печатки вказує на те, чи було змінено вміст. Подібна роль одноразових пломб в мережі RGB. Зокрема, вони представлені природним одноразовим атрибутом електронних печаток у мережі Bitcoin – UTXO.

Подібно до смарт-контрактів на Ethereum, для випуску токенів за протоколом RGB потрібно вказати назву токена та загальну кількість. Різниця полягає в тому, що в мережі RGB немає певного загальнодоступного ланцюга як оператора. Кожен токен у RGB має бути пов’язаний із певним UTXO у мережі Bitcoin. Право власності на певний UTXO в мережі Bitcoin означає право власності на відповідний RGB-токен у протоколі RGB. Щоб передати токен RGB, його власник повинен витратити UTXO. Одноразовий характер UTXO означає, що після того, як вони витрачені, вони зникають, відображаючи витрати пов’язаного активу RGB. Цей процес схожий на відкриття одноразової пломби.

Джерело зображення: Kernel Ventures

Засліплення UTXO

У мережі Bitcoin кожну транзакцію можна відстежити до її вхідних і вихідних UTXO. Це підвищує ефективність відстеження UTXO в мережі біткойн і ефективно запобігає атакам подвійних витрат. Однак повністю прозорий процес транзакцій порушує конфіденційність. Щоб підвищити конфіденційність транзакцій, протокол RGB пропонує концепцію сліпих UTXO.

Під час передачі токенів RGB відправник A не може отримати точну адресу отримувача UTXO, а лише результат хешування отримувача UTXO-адреси, з’єднаного з випадковим значенням пароля. Коли отримувач B бажає використати отриманий маркер протоколу RGB, він повинен повідомити наступному отримувачу C адресу UTXO та надіслати відповідне значення пароля до C, щоб перевірити, що A справді надіслав маркер протоколу RGB B.

Джерело зображення: Kernel Ventures

3.2 Порівняння RGB і порядкових номерів

Безпека: кожна транзакція або зміна стану в смарт-контрактах Ordinals має виконуватися шляхом використання UTXO, тоді як у RGB цей процес значною мірою покладається на Lightning Network або канали RGB поза мережею. RGB зберігає значну кількість даних у клієнті RGB (локальний кеш або хмарний сервер), що призводить до високого ступеня централізації та потенціалу для використання централізованими установами. Крім того, простой сервера або втрата локального кешу може призвести до втрати активів для клієнтів. З точки зору безпеки, Ordinals має перевагу.

Швидкість перевірки: оскільки RGB використовує перевірку на стороні клієнта, перевірка кожної транзакції в протоколі RGB вимагає починати з нуля. Це забирає значний час на підтвердження кожного кроку передачі ресурсу RGB, що значно сповільнює процес перевірки. Отже, Ordinals має перевагу в швидкості перевірки.

Конфіденційність: передача та перевірка ресурсів RGB відбувається поза блокчейном, встановлюючи унікальний канал між відправником і одержувачем. Крім того, засліплення UTXO гарантує, що навіть відправник не зможе відстежити призначення UTXO. На відміну від цього, передача активів Ordinals реєструється через витрати UTXO на біткойни, і як вхідні, так і вихідні UTXO можна відстежити в мережі біткойн, що не забезпечує конфіденційності. Таким чином, з точки зору конфіденційності, протокол RGB має перевагу.

Витрати на трансакцію: передавання RGB значною мірою залежить від каналів RGB на стороні клієнта або мережі Lightning Network, що призводить до майже нульових витрат на трансакцію. Незалежно від кількості транзакцій, для остаточного підтвердження в блокчейні потрібна лише одна витрата UTXO. Однак кожна передача в порядкових номерах вимагає запису в сценарії tapscript. У поєднанні з вартістю запису написів це вимагає значної комісії за транзакцію. Крім того, протокол RGB пропонує пакетні транзакції, що дозволяє одному скрипту tapscript вказувати кількох одержувачів активів RGB. На відміну від цього, Ordinals за замовчуванням передає UTXO одному одержувачу за раз, але RGB значно зменшує витрати, розподіляючи тягар. Таким чином, RGB має перевагу в комісії за транзакції.

Масштабованість: у смарт-контрактах RGB перевіркою транзакцій і зберіганням даних керує клієнт (вузол-одержувач) і не відбувається в ланцюжку BTC, що усуває потребу в трансляції та глобальній перевірці в основній мережі. Кожен вузол повинен лише забезпечити підтвердження даних, пов’язаних із транзакцією. Однак дані напису в порядкових номерах вимагають операцій у ланцюжку. Враховуючи обмеження швидкості обробки та масштабованості біткойна, обсяг його транзакцій значно обмежений. Таким чином, RGB має вищу перевагу в масштабованості.

4. Проекти екосистеми RGB

Після випуску RGB v0.10.0 середовище розробки в мережі RGB стало більш зручним для розробників. Отже, широкомасштабна розробка екосистеми протоколу RGB триває лише півроку, і більшість наступних проектів екосистеми RGB все ще знаходяться на ранніх стадіях:

Infinitas: Infinitas — це екосистема додатків Bitcoin, повна за Тьюрінгом, яка поєднує в собі переваги Lightning Network і протоколу RGB, підтримуючи та доповнюючи один одного для створення більш ефективної екосистеми Bitcoin. Примітно, що Infinitas також запропонувала рекурсивне підтвердження з нульовим знанням, щоб вирішити проблему неефективності перевірки на стороні клієнта. Якщо цей метод буде ефективно реалізовано, це може суттєво вирішити проблеми швидкості перевірки в мережі RGB.

RGB Explorer: RGB Explorer є одним із перших браузерів, який підтримує запити та передачу ресурсів RGB (взаємозамінних і невзаємозамінних маркерів), підтримуючи такі активи, як стандарти RGB20, RGB21 і RGB25.

Cosminimart: Cosminimart — це, по суті, мережа Bitcoin Lightning, сумісна з протоколом RGB, яка намагається створити нову екосистему Bitcoin, здатну розгортати смарт-контракти. На відміну від вищезазначених проектів із унікальними функціями, Cosminimart надає гаманець, ринок торгівлі деривативами та ринок раннього відкриття проектів. Він пропонує комплексні послуги для розробки смарт-контрактів мережі Bitcoin, просування продукту та торгівлі.

DIBA: Використовуючи Lightning Network і протокол RGB, DIBA прагне побудувати ринок NFT мережі Bitcoin. Наразі він працює в тестовій мережі біткойн і незабаром очікується його запуск у основній мережі.

5. Майбутні перспективи RGB

З випуском версії RGB v0.10.0 загальна структура протоколу стала стабільнішою, а можливі проблеми сумісності під час оновлень версій поступово вирішуються. Паралельно вдосконалюється розробка інструментів і різноманітних інтерфейсів API, що значно зменшує складність для розробників, які працюють з RGB.

Сьогодні #Tether оголошує про припинення підтримки трьох блокчейнів $USDt: OmniLayer, BCH-SLP і Kusama. Клієнти зможуть продовжувати викуповувати та обмінювати токени $USDt (на інший із багатьох підтримуваних блокчейнів), але Tether не випускатиме нових додаткових $USDt на цих 3 блокчейнах.

Нещодавно в офіційному повідомленні Tether зазначено про перехід розгортання контракту USDT у мережі Bitcoin рівня 2 з OmniLayer на RGB. Цей крок Tether сприймається як сигнал про те, що великі гравці у світі Crypto зважуються на RGB. Тепер RGB може похвалитися добре налагодженим протоколом розробки, значною спільнотою розробників і визнанням криптогігантів. Зараз розробники RGB експериментують із рекурсивними доказами з нульовим знанням, щоб зменшити розмір перевірок на стороні клієнта. У разі успіху це вдосконалення значно прискорить швидкість перевірки в мережі RGB, таким чином зменшуючи проблеми із затримкою мережі під час інтенсивного використання.

Kernel Ventures — це крипто-венчурний фонд, яким керує дослідницька спільнота. Вона зробила понад 70 перших інвестицій, зосередившись на інфраструктурі, проміжному програмному забезпеченні, dApps і, зокрема, на ZK, Rollups, DEX, модульних блокчейнах і вертикалях, готових обслуговувати мільярди майбутніх користувачів криптовалюти. До них належать абстракція облікового запису, доступність даних, масштабованість тощо. Протягом останніх семи років ми присвятили себе підтримці основних спільнот розробників та університетських блокчейн-асоціацій по всьому світу.

Відмова від відповідальності:

1. Цю статтю передруковано з [techflowpost]. Усі авторські права належать оригінальному автору [Will 阿望；Diane Cheung]. Якщо є заперечення щодо цього передруку, будь ласка, зв’яжіться з командою Gate Learn , і вони негайно розглянуть це.
2. Відмова від відповідальності: погляди та думки, висловлені в цій статті, належать виключно автору та не є жодною інвестиційною порадою.
3. Переклади статті на інші мови виконує команда Gate Learn. Якщо не зазначено вище, копіювання, розповсюдження або плагіат перекладених статей заборонено.