I. Вступ до проекту

Біткойн, найбільша та найвідоміша криптовалюта, славиться своєю децентралізованою структурою та технологією блокчейн. Його високий ступінь децентралізації та безпеки призвів до того, що його вважають глобальною резервною криптовалютою. Однак біткойн має певні обмеження щодо компонування та масштабованості. У міру того, як рішення розвиваються, поява Ethereum з його повною мовою програмування Тьюрінга ставить під сумнів масштабованість фундаментального рівня за допомогою децентралізованої екосистеми додатків. Це, у поєднанні з розвитком рівня 2 Ethereum, призвело до безпрецедентного зростання екосистеми Ethereum. Проте впровадження смарт-контрактів у біткойн залишається невирішеною проблемою. Враховуючи відносну нерозвиненість додатків 2-го рівня біткойна та його цінність, є значний простір для зростання в розробці другого рівня біткойна.

Наразі існують різні технології для побудови рівня 2 BTC, у тому числі канали стану, ланцюги приводів, мультипідписні зведення та потенційні пропозиції soft fork біткойна для зведених ZK та OP. Lightning Network і Liquid multisignature вже є успішними рішеннями BTC Layer 2. У цій статті представлено нову концепцію — протокол Botanix.

Протокол Botanix — це децентралізоване ланцюжкове рішення, побудоване на BTC, яке використовує фундаментальні принципи блискавки для роботи віртуальної машини Ethereum (EVM). Botanix приймає модель на основі облікових записів, схожу на Ethereum, замінюючи модель невитрачених транзакцій (UTXO) Bitcoin. Кожен повний вузол Botanix працюватиме як з основним протоколом BTC, так і з протоколом Botanix.

II. Бачення проекту

Botanix Labs пропонує створити другий рівень поверх біткойна, що має повну еквівалентність віртуальної машини Ethereum (EVM). Використовуючи біткойн як найбільш децентралізований і безпечний базовий рівень, цей другий рівень відкриє нові можливості для компонування, екосистеми та функціональності смарт-контрактів Ethereum. Ця ініціатива представляє Spiderchain — дизайн другого рівня на основі Bitcoin, спрямований на посилення децентралізації та надання користувачам ширшого спектру можливостей застосування.

III. Дорожня карта розвитку

IV. Команда фону

Зараз команда складається з понад десяти основних членів, багато з яких працюють у сфері криптовалюти більше десяти років, включаючи колишніх співробітників Blockstream. Засновник, Віллем, є випускником Бельгії з двома дипломами з електротехніки та економіки бізнесу. Команда має досвід роботи в області технологій і маркетингу, але загалом середня у своїй галузі.

V. Інформація про фінансування

Наразі недоступний.

VI. Архітектура проекту

У поточному другому рівні та бічних ланцюгах біткойнів (BTC) Lightning Network пропонує децентралізовану технологію другого рівня, але обмежена ліквідністю, екосистемою та обмеженнями UTXO BTC; федеративний мультипідпис і Op Rollup забезпечують комбінацію та гнучкість, але обмежені централізованими характеристиками. Проте протокол Botanix — це віртуальна машина другого рівня Ethereum (EVM), побудована на основі біткойнів. Botanix використовує механізм консенсусу Proof of Stake (PoS), який вимагає від учасників робити ставки фактичних біткойнів на першому рівні, щоб захистити весь другий рівень. Протокол повністю працює на біткойнах, що дозволяє користувачам нативно використовувати біткойни в будь-якій програмі, побудованій на EVM. Протокол другого рівня оптимізовано, щоб дозволити будь-кому брати участь і запускати повний вузол. Біткойни на Botanix заблоковані в Spiderchain і захищені серією безперервних мультисигнатур, керованих випадковою підмножиною вузлів Orchestrator, що забезпечує справжню участь. Таким чином, перехід від основного ланцюга біткойнів до другого рівня вимагає додаткового припущення про довіру: жодна сторона не контролює колектив стейкерів. Протокол Botanix можна негайно впровадити на біткойнах без будь-яких пропозицій щодо вдосконалення біткойна.

Мережа Botanix, запроваджуючи смарт-контракти, які не можуть бути виконані на біткойнах, подібно до операторів вузлів у Lightning Network, переміщує складні частини за межі ланцюга, щоб забезпечити правильний стан блокчейну Botanix. Вся мережа другого рівня працює як блокчейн, що дозволяє іншим користувачам створювати нові гаманці та розгортати смарт-контракти на цьому протоколі.

Spidechain

Botanix представляє Spiderchain, новий механізм для блокчейну другого рівня. Spiderchain складається з серії безперервних мультипідписних гаманців, створених оркестраторами Botanix. Завдяки розподіленому управлінню цими гаманцями з кількома підписами забезпечується безпека. Цей безперервний ланцюжок мультипідписів створює мережу для захисту активів Bitcoin у ланцюжку Botanix. Цей «рухомий» ланцюжок мультипідписів діє як допоміжний засіб, заблокований у цій децентралізованій мережі мультипідписів, що називається Spiderchain.

Ключова роль Spiderchain полягає у відокремленні активів Bitcoin від блокчейну Bitcoin. Захищаючи біткойн на Botanix у розподіленому ланцюжку мультисигнатур, він ізолює біткойн від віртуальної машини Ethereum (EVM). Це дозволяє перейти від моделі UTXO Bitcoin до моделі облікового запису, яка використовується в EVM.

На зображенні нижче показано візуальне представлення Spiderchain. З кожним виробництвом блоку біткойн створюється новий мультипідпис серед різних випадкових Оркестраторів.

Оскільки безпека залежить від стимулів і кількості Оркестрантів, усі Оркестранти повинні надати певну суму застави перед участю. Ця застава використовується для компенсації у разі зловмисної поведінки. Безпека Spiderchain дотримується моделі підтвердження частки, забезпечуючи математичну безпеку, якщо кількість зловмисних учасників значно менша, ніж в інших Orchestrators.

Botanix 区块

Блокчейн Botanix зазвичай працює з трьох основних частин. По-перше, він перевіряє транзакції, надіслані користувачами в Orchestrator з основного ланцюга Bitcoin (це процес впровадження Bitcoin в мережу Botanix). Потім він виконує необхідні зміни стану для створення нового блоку. Нарешті, наприкінці кожного циклу створюються нові невикористані вихідні дані транзакцій (UTXO) для передачі активів із Spiderchain назад до основного ланцюга (це процес отримання біткойнів із мережі Botanix).

Перевірте активи, надіслані Botanix Orchestrators. Якщо так, виконайте операції введення активів.

Запустіть консенсус і процес зміни стану Botanix. Ця частина аналогічна обробці блоків Ethereum.

Перевірте активи, які потрібно перенести з Botanix в інше місце. Якщо так, виконайте операції пошуку активів. Важливо зазначити, що через різну швидкість обробки блокчейнів Bitcoin і Botanix у більшості випадків перша і третя частини просто оновлюють пул транзакцій UTXO. Блоки Bitcoin створюються приблизно кожні 10 хвилин, тоді як Botanix працюватиме приблизно 12 секунд на блок. Між блоками Bitcoin Botanix генеруватиме свої блоки, що містять транзакції на EVM. Коли буде отримано новий блок Bitcoin, Botanix виконає вищезазначені кроки, щоб переконатися, що транзакції в ланцюжку EVM остаточно підтверджені.

Botanix EVM

Botanix керує повноцінним клієнтом виконання віртуальної машини Ethereum (EVM), що відображає саму мережу Ethereum, оскільки він здатний виконувати всі ті самі смарт-контракти та децентралізовані програми (DApps), які є в Ethereum. Він не вимагає створення будь-яких доказів дійсності, які обмежують продуктивність, оскільки його безпека походить від Spiderchain. Botanix EVM підтримує операційне середовище мережі Ethereum, дозволяючи виконувати смарт-контракти, написані на Solidity та інших мовах програмування. Запустивши повний клієнт EVM, Botanix підтримує всі функції, ідентичні Ethereum.

Хоча функціонально еквівалентна Ethereum, Botanix залишається окремою мережею зі своїми унікальними функціями та характеристиками. Наприклад, він приймає інший алгоритм консенсусу PoS, використовуючи децентралізовану економічну структуру біткойна.

Оркестранти

Оркестратори відіграють ключову роль у протоколі Spiderchain, їм доручено керувати та охороняти протокол Botanix.

Щоб увійти в Spiderchain, нові оркестратори повинні висловити свою зацікавленість оркестратору поточного блоку та розмістити певну суму застави в налаштуваннях із кількома підписами. Цей процес завершується після підтвердження на біткойнах, що робить новий Orchestrator повноцінним вузлом.

Після виходу з Spiderchain оркестровці потрібно повідомити про свій намір оркестратору поточного блоку та підписати повідомлення про вихід. Після цього починається процес виходу, включаючи такі кроки, як заміна мультипідпису та повернення застави.

Якщо Оркестровка демонструє неналежну поведінку, як-от бездіяльність, неправильні пропозиції блокування, помилкові багатопідписні підписи або неправильні перевірки, вони ризикують втратити свою заставу. Неактивні Оркестранти втратять нагороди за блокування та можуть бути видалені. Ці правила забезпечують безперебійну роботу та безпеку Spiderchain.

Безпека

1. Компроміс між розміром мультипідпису та заставою

Існує два різні методи захисту коштів, заблокованих у Spiderchain:

По-перше, за задумом кошти зберігаються на першому рівні біткойна та заблоковані в системі мультипідпису Spiderchain. Це означає, що навіть зі зловмисними вузлами Orchestrator вони не можуть отримати доступ до біткойнів у Spiderchain без схвалення інших вузлів, оскільки мультипідпис вимагає кількох вузлів для спільного схвалення будь-яких операцій з фондами.

По-друге, є безпека, гарантована механізмами стимулювання. Кожен вузол Orchestrator повинен надати певну суму застави, що служить економічною гарантією. Це означає, що вони мають фінансовий стимул працювати належним чином, оскільки вони можуть втратити частину своєї застави, якщо порушуватимуть правила чи поводитимуться неналежним чином. Цей механізм стимулювання допомагає підтримувати безперебійну роботу та безпеку мережі.

Розмір мультипідпису є збалансованим. Якщо він занадто великий, підписання може зайняти багато часу та може спричинити проблеми з координацією. Крім того, якщо зловмисна сторона контролює більшість прав підпису, вона може отримати доступ до всіх коштів у Spiderchain. Таким чином, поділ застави на менші мультипідписи може зменшити ризик, але якщо вона занадто мала, це може знизити безпеку захисту коштів від зловмисних атак.

Забезпечення забезпечує належне функціонування вузлів Orchestrator. Для участі в мережі Spiderchain вузли Orchestrator повинні надати певну суму забезпечення, що забезпечує їх участь. Це допомагає запобігти запуску кількох вузлів однією стороною, таким чином запобігаючи атакам Sybil. Якщо вузол Orchestrator поводиться неналежним чином, наприклад простої, зловмисні дії або зникнення, вони втратять частину свого забезпечення.

Діяльність стосується підтримки нормальної роботи учасників ланцюжка Botanix і мультипідпису. Якщо учасники не відповідають протягом тривалого часу, вони можуть втратити частину своїх винагород і зрештою бути вилученими з мультипідпису. Крім того, певна поведінка вважається зловмисною, як-от пропозиція неправильних блоків або помилкових підписів кількох підписів, що призводить до зменшення застави.

Ці заходи спрямовані на забезпечення безпеки та стабільної роботи протоколу Spiderchain.

2. Захист приватного ключа

Попередня секретність є важливим атрибутом криптографічних систем, який використовується для захисту секретних ключів від зламу. У випадку Botanix пряма секретність означає, що навіть якщо зловмисники отримають контроль над 2/3, вони не володітимуть більшістю ключів від усіх попередніх мультипідписів. Натомість зловмисники матимуть лише контрольну частину володіння новоствореними мультипідписами. Це гарантує, що безпека попередніх мультипідписів залишається непорушною, а протокол може вживати відповідних заходів для пом’якшення атаки. Завдяки дизайну Spiderchain Botanix досягає прямої секретності, дозволяючи протоколу забезпечувати вищий рівень безпеки та захищати систему від потенційних атак.

3. Успадкування безпеки BTC

Безпека Botanix залежить від безпеки біткойна, зокрема від функцій безпеки, які надає система Proof of Work (PoW). Якщо безпеку біткойна буде порушено, це також негативно вплине на безпеку Botanix. Таким чином, Botanix покладається на переваги безпеки системи PoW Bitcoin для забезпечення безпеки власної мережі. Зокрема, він використовує біткойн для зменшення трьох ризиків у системі Proof of Stake: централізації, випадкового вибору валідатора та остаточності.

VII. Досягнення розвитку

Твіттер: 1331 підписник, середній рівень взаємодії фанів.

Discord: 459 учасників, Telegram: 469 учасників, рівень активності менше 20%.

Загалом залучення громади до проекту є помірним і все ще знаходиться на ранніх стадіях.

VIII. Економічна модель

На даний час недоступний.

IX. Переваги та ризики

Переваги:

1. Безпека: Безпека Botanix базується на системі підтвердження роботи (PoW) біткойна, яка пропонує безпеку, порівнянну з біткойнами, однією з найбезпечніших блокчейн-мереж на сьогодні. Отже, Botanix має значну перевагу з точки зору безпеки.

2. Децентралізація: будучи блокчейном другого рівня, Botanix продовжує дух децентралізації біткойнів, дозволяючи будь-кому брати участь і запускати повний вузол. Це допомагає підтримувати децентралізований характер мережі.

3. Сумісність з EVM: Botanix підтримує віртуальну машину Ethereum (EVM), тобто може запускати смарт-контракти та децентралізовані програми, сумісні з Ethereum, пропонуючи розробникам широкий спектр можливостей застосування.

4. Пряма безпека: Botanix досягає прямої безпеки завдяки розробці Spiderchain, гарантуючи, що навіть якщо зловмисники отримають контроль, безпека раніше багатопідписаних транзакцій не буде порушена.

   Недоліки:

5. Залежність: безпека Botanix сильно залежить від системи PoW Bitcoin. Якщо безпеку біткойна буде порушено або атакувано (що наразі здається малоймовірним), Botanix також може постраждати, що вказує на те, що його безпека залежить від зовнішніх факторів.

6. Конкуренція: Botanix перебуває у жорсткій конкуренції в сфері криптовалют і блокчейнів. Наразі в його екосистемі немає значущих проектів, що вимагає конкуренції з іншими для залучення розробників і користувачів.

7. Швидкість: швидкість генерації блоків у Bitcoin та Botanix відрізняється, що потенційно може призвести до додаткового часу очікування для обробки міжланцюжкових транзакцій. Незважаючи на те, що Botanix генерує блоки швидше, ніж Bitcoin, він все ще повільніший порівняно з Ethereum.

Підсумовуючи, Botanix як система блокчейну другого рівня, побудована на біткойнах, має ряд переваг, але також стикається з проблемами, пов’язаними із залежністю та конкуренцією. Його безпека та децентралізація роблять його конкурентоспроможним у деяких аспектах, але йому потрібно подолати різноманітні технічні та ринкові перешкоди, щоб досягти широкого впровадження.

Відмова від відповідальності:

1. Цю статтю передруковано з [Web3CN]. Усі авторські права належать оригінальному автору [Web3CN]. 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.