Protocolo Thunderbolt de Bitcoin: Reexaminando la lógica de diseño de la Lighting Network de Bitcoin
Uno, la dificultad de los pagos de Bitcoin
Aunque Bitcoin tiene características de descentralización e inmutabilidad, enfrenta muchos desafíos en los escenarios de pago diario. Cuando los usuarios intentan comprar café con Bitcoin, a menudo se encuentran con problemas de tiempos de confirmación de transacciones demasiado largos y tarifas demasiado altas. Esto se debe a que el diseño original de la red de Bitcoin no estaba destinado a manejar pagos de bajo valor y alta frecuencia.
La estructura del script de Bitcoin es relativamente conservadora, lo que limita la mayoría de los escenarios de interacción fuera de la cadena. Sin embargo, la necesidad de los usuarios de realizar pagos convenientes es objetiva; la gente espera poder utilizar Bitcoin para el consumo diario, sin tener que esperar diez minutos cada vez por el tiempo de confirmación.
Dos, la dualidad de la Lighting Network
La Lightning Network se puede considerar como un canal rápido al lado de la cadena principal de Bitcoin, cuyo concepto central es establecer "canales de pago" exclusivos entre los usuarios para lograr un registro de alta frecuencia, sincronizando finalmente el estado de los fondos al cierre del canal en la blockchain. Este modelo es similar a la forma en que los amigos liquidan periódicamente, en lugar de transferir inmediatamente después de cada consumo.
Sin embargo, este sistema aparentemente ingenioso revela múltiples dilemas en la aplicación práctica:
La barrera de entrada para construir un canal es alta, los usuarios deben bloquear fondos por adelantado.
Problemas de enrutamiento complejos, las rutas de transacción indirectas pueden fallar debido a fondos insuficientes o nodos no disponibles.
Riesgos de seguridad, exigen a los usuarios mantenerse en línea para evitar fraudes, lo que representa un desafío para los usuarios comunes.
Estos problemas estructurales han dificultado continuamente la ampliación de la aplicación de la Lighting Network. Actualmente, el volumen de fondos bloqueados en toda la red es de aproximadamente 100 millones de dólares, lo cual es insignificante en comparación con la capitalización de mercado de trillones de Bitcoin. Esto ha llevado a la industria a reflexionar: ¿es posible construir un protocolo de pago fuera de la cadena más completo?
Tres, Introducción al protocolo Thunderbolt
Thunderbolt es un esquema de actualización de bifurcación suave basado en la capa base de Bitcoin, que realiza cambios directamente en el nivel del protocolo de la cadena principal de Bitcoin, con el objetivo de mejorar la escalabilidad, el rendimiento de las transacciones y la capacidad de programación.
En términos de rendimiento, Thunderbolt utiliza la tecnología UTXO Bundling para optimizar el modelo de procesamiento de transacciones, aumentando la velocidad de las transacciones en aproximadamente 10 veces. En cuanto a la programabilidad, al reintroducir y ampliar el opcode OP_CAT, permite a los desarrolladores construir contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas directamente en la cadena principal de Bitcoin.
En el nivel de integración del protocolo de activos, Thunderbolt ha propuesto el estándar unificado Goldinals, que es un marco de emisión de activos basado en pruebas de conocimiento cero y compromisos de estado, permitiendo verificar el estado de los tokens en la cadena sin depender de instituciones de confianza externas. El sistema BitMM, por su parte, soporta la conciliación de transacciones y la verificación de información sin necesidad de confianza en la cadena de Bitcoin.
A diferencia de las soluciones de escalado tradicionales, Thunderbolt adopta un enfoque de "escalado nativo de la cadena principal", donde todas las funciones se ejecutan directamente en la cadena principal de Bitcoin, utilizando BTC nativo en lugar de tokens mapeados a través de cadenas.
3.1 Análisis del mecanismo central
El mecanismo central de Thunderbolt incluye:
Multi-firma flexible y ajustable: dividir la firma en dos partes, que son poseídas por el usuario y el comité, logrando una transferencia segura mediante la adición de un "pequeño secreto".
Libro mayor de comité tolerante a fallos asíncrono: un grupo de servicio compuesto por múltiples nodos es responsable de la contabilidad, incluso si algunos nodos fallan, puede seguir funcionando normalmente.
Finalización de intercambio atómico: asegurar la consistencia de la reconstrucción fuera de la cadena y el rescate en la cadena a través de un intercambio atómico en tres pasos.
3.2 Innovaciones clave de Thunderbolt
Delegación de firmas no interactivas y recursivas: se diseñó una estructura de firma Schnorr de umbral ajustable, simplificando el proceso de interacción.
Cada vez que se transfiere, se actualiza el "bloqueo": se actualiza la firma con un nuevo secreto pequeño para evitar que se reutilicen firmas antiguas.
Minimización de operaciones en cadena: realizar operaciones en cadena solo al inicio y al final, mejorando la eficiencia y la privacidad.
Garantía de seguridad fuera de línea: incluso si el usuario está desconectado, siempre que la mayoría del comité esté en línea, se puede completar la operación.
Verificación formal: todos los pasos clave son verificados automáticamente por Tamarin Prover, asegurando la seguridad.
Cuatro, comparación entre Thunderbolt y las soluciones existentes de Lighting Network
La principal ventaja de Thunderbolt en comparación con las soluciones existentes radica en la seguridad y la completitud teórica. Puede demostrar la seguridad del diseño del protocolo y asegurar que los usuarios maliciosos no puedan beneficiarse unilateralmente.
Sin embargo, Thunderbolt también tiene algunas desventajas:
Implementación compleja, se necesita ejecutar una pila de protocolos completa.
La compatibilidad de la cadena principal es limitada, y se necesita implementar funciones a través de métodos complejos.
El apoyo ecológico aún no es suficiente, todavía está en una etapa de investigación temprana.
Cinco, el impacto potencial y la trayectoria de desarrollo de Thunderbolt
Aunque Thunderbolt teóricamente proporciona la mejor solución para BTCFi, su aplicación práctica aún se encuentra en una etapa temprana. Sus posibles caminos de desarrollo incluyen:
Integración Rollup: como motor DeFi de Bitcoin como cadena lateral o L2.
Formar un ecosistema estándar independiente: desarrollar su propia red ecológica, sistema de operación y mantenimiento de nodos, etc.
Ser reemplazado por soluciones más simples: como los avances en BitVM o la tecnología ZK entre cadenas.
El mayor significado de Thunderbolt radica en introducir la "composabilidad de contratos off-chain" para los activos de Bitcoin, lo que podría dar lugar a un nuevo ecosistema DeFi. Sin embargo, desde la perspectiva del ecosistema de desarrolladores actual, Thunderbolt aún está a cierta distancia de su aplicación práctica.
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Bitcoin Thunderbolt protocolo: nueva solución de escalabilidad de la cadena principal desafía el dilema de la Lighting Network
Protocolo Thunderbolt de Bitcoin: Reexaminando la lógica de diseño de la Lighting Network de Bitcoin
Uno, la dificultad de los pagos de Bitcoin
Aunque Bitcoin tiene características de descentralización e inmutabilidad, enfrenta muchos desafíos en los escenarios de pago diario. Cuando los usuarios intentan comprar café con Bitcoin, a menudo se encuentran con problemas de tiempos de confirmación de transacciones demasiado largos y tarifas demasiado altas. Esto se debe a que el diseño original de la red de Bitcoin no estaba destinado a manejar pagos de bajo valor y alta frecuencia.
La estructura del script de Bitcoin es relativamente conservadora, lo que limita la mayoría de los escenarios de interacción fuera de la cadena. Sin embargo, la necesidad de los usuarios de realizar pagos convenientes es objetiva; la gente espera poder utilizar Bitcoin para el consumo diario, sin tener que esperar diez minutos cada vez por el tiempo de confirmación.
Dos, la dualidad de la Lighting Network
La Lightning Network se puede considerar como un canal rápido al lado de la cadena principal de Bitcoin, cuyo concepto central es establecer "canales de pago" exclusivos entre los usuarios para lograr un registro de alta frecuencia, sincronizando finalmente el estado de los fondos al cierre del canal en la blockchain. Este modelo es similar a la forma en que los amigos liquidan periódicamente, en lugar de transferir inmediatamente después de cada consumo.
Sin embargo, este sistema aparentemente ingenioso revela múltiples dilemas en la aplicación práctica:
Estos problemas estructurales han dificultado continuamente la ampliación de la aplicación de la Lighting Network. Actualmente, el volumen de fondos bloqueados en toda la red es de aproximadamente 100 millones de dólares, lo cual es insignificante en comparación con la capitalización de mercado de trillones de Bitcoin. Esto ha llevado a la industria a reflexionar: ¿es posible construir un protocolo de pago fuera de la cadena más completo?
Tres, Introducción al protocolo Thunderbolt
Thunderbolt es un esquema de actualización de bifurcación suave basado en la capa base de Bitcoin, que realiza cambios directamente en el nivel del protocolo de la cadena principal de Bitcoin, con el objetivo de mejorar la escalabilidad, el rendimiento de las transacciones y la capacidad de programación.
En términos de rendimiento, Thunderbolt utiliza la tecnología UTXO Bundling para optimizar el modelo de procesamiento de transacciones, aumentando la velocidad de las transacciones en aproximadamente 10 veces. En cuanto a la programabilidad, al reintroducir y ampliar el opcode OP_CAT, permite a los desarrolladores construir contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas directamente en la cadena principal de Bitcoin.
En el nivel de integración del protocolo de activos, Thunderbolt ha propuesto el estándar unificado Goldinals, que es un marco de emisión de activos basado en pruebas de conocimiento cero y compromisos de estado, permitiendo verificar el estado de los tokens en la cadena sin depender de instituciones de confianza externas. El sistema BitMM, por su parte, soporta la conciliación de transacciones y la verificación de información sin necesidad de confianza en la cadena de Bitcoin.
A diferencia de las soluciones de escalado tradicionales, Thunderbolt adopta un enfoque de "escalado nativo de la cadena principal", donde todas las funciones se ejecutan directamente en la cadena principal de Bitcoin, utilizando BTC nativo en lugar de tokens mapeados a través de cadenas.
3.1 Análisis del mecanismo central
El mecanismo central de Thunderbolt incluye:
Multi-firma flexible y ajustable: dividir la firma en dos partes, que son poseídas por el usuario y el comité, logrando una transferencia segura mediante la adición de un "pequeño secreto".
Libro mayor de comité tolerante a fallos asíncrono: un grupo de servicio compuesto por múltiples nodos es responsable de la contabilidad, incluso si algunos nodos fallan, puede seguir funcionando normalmente.
Finalización de intercambio atómico: asegurar la consistencia de la reconstrucción fuera de la cadena y el rescate en la cadena a través de un intercambio atómico en tres pasos.
3.2 Innovaciones clave de Thunderbolt
Cuatro, comparación entre Thunderbolt y las soluciones existentes de Lighting Network
La principal ventaja de Thunderbolt en comparación con las soluciones existentes radica en la seguridad y la completitud teórica. Puede demostrar la seguridad del diseño del protocolo y asegurar que los usuarios maliciosos no puedan beneficiarse unilateralmente.
Sin embargo, Thunderbolt también tiene algunas desventajas:
Cinco, el impacto potencial y la trayectoria de desarrollo de Thunderbolt
Aunque Thunderbolt teóricamente proporciona la mejor solución para BTCFi, su aplicación práctica aún se encuentra en una etapa temprana. Sus posibles caminos de desarrollo incluyen:
El mayor significado de Thunderbolt radica en introducir la "composabilidad de contratos off-chain" para los activos de Bitcoin, lo que podría dar lugar a un nuevo ecosistema DeFi. Sin embargo, desde la perspectiva del ecosistema de desarrolladores actual, Thunderbolt aún está a cierta distancia de su aplicación práctica.