گزارش تحقیق UTXO: وضعیت پل ها

همانطور که وارد دوره جدیدی از توسعه بیت کوین می شویم، برای اکثر مردم درک تفاوت های ظریف بحث L2 بسیار سخت شده است و پیروی از برخی از اصطلاحات فنی مرتبط با آن سخت تر شده است. زنجیره های جانبی، رول آپ ها، ترتیب سنج، مولتی سیگ، ZKP…. در این گزارش، ما سعی خواهیم کرد تا با تشریح تز UTXO برای بیت کوین L2 و پاسخ به سؤالات زیر، برخی از این مفاهیم را روشن کنیم:

• آیا بیت کوین حتی به پل نیاز دارد؟
• تفاوت بین زنجیره های جانبی (BOB، Botanix و غیره) و طرح های رولاپ (Alpen، Citrea) چیست؟
• چه استراتژی هایی برای متقاعد کردن بیت کوین داران برای پل زدن بیت کوین خود استفاده می شود؟
• پیاده سازی های مختلف BitVM چیست و چگونه پل های بیت کوین را متحول می کنند؟
• آیا رول آپ ها می توانند با طرح های L2 موجود مانند لایتنینگ رقابت کنند؟

فهرست مطالب:

زیر سوال بردن ضرورت پل ها

وضعیت فعلی پل های بیت کوین

درک اصطکاک بین حل چالش های فنی و رشد یک پایگاه کاربری پایدار.

وضعیت آینده پل های بیت کوین (BitVM و دیگران)

پایان نامه برای جمع آوری بیت کوین و نوآوری پل

نکات کلیدی:

• تحقق وعده‌های فصل دوم بیت‌کوین به سرمایه‌گذاری و تحقیقات بیشتری در زمینه طراحی پل، پویایی فضای بلوک و قابلیت همکاری نیاز دارد.
• زنجیره‌های جانبی در یک طیف وجود دارند و دسته بیت‌کوین «L2» با وجود پناه دادن به تعداد زیادی از سیستم‌های پل جدید نوآورانه که جایگزین ارزشمندی برای جمع‌آوری‌ها هستند، قربانی بازاریابی بلندپروازانه است.
• Rollup ها بیش از همیشه بر روی اتریوم تأثیرگذار خواهند بود و پتانسیل رسیدن به بیش از 133 میلیارد دلار در TVL را در پنج سال آینده خواهند داشت.
• تحقیقات BitVM و ZKP در خط مقدم نوآوری بیت کوین قرار دارند و به مهمترین موضوع این چرخه تبدیل خواهند شد.
• سرمایه گذاری در شرکت هایی که قادر به حل مشکلات آینده مربوط به جمع آوری بیت کوین هستند، از جمله تحقیقات MEV، در دسترس بودن داده ها، توالی غیرمتمرکز، زنجیره های گواهی و البته UX بسیار مهم است.

زیر سوال بردن ضرورت پل ها

وقتی در مورد مقیاس‌پذیری بیت‌کوین صحبت می‌کنیم، ناگزیر همان سؤال‌ها مطرح می‌شوند تا مقیاس چالش را به ما یادآوری کنند. در میان آنها، این سوال که آیا لایه پایه بیت کوین باید مقیاس شود یا نه، مدت ها پیش در طول جنگ های بلوکی پاسخ داده شد: بیت کوین باید در لایه ها مقیاس شود.

با این حال، لایه‌ها دسته‌ای ناهمگن هستند و مکانیسم‌های مختلفی برای ساختن آنها وجود دارد.

یکی از قدیمی‌ترین و ساده‌ترین راه‌ها برای افزایش مقیاس به بیت‌کوین، زنجیره‌های جانبی است. اما زنجیره‌های جانبی از لحاظ فنی یک «لایه» واقعی بیت‌کوین نیستند، زیرا اغلب فاقد مؤلفه خروج یک‌طرفه‌ای هستند که آنها را برای کاربران بی‌اعتماد می‌کند، یعنی با همان مفروضات اعتماد لایه پایه. به همین دلیل است که طی سال‌های متمادی پس از معرفی SegWit، جامعه بیت‌کوین انرژی زیادی را بر روی ساخت شبکه لایتنینگ (یک L2 واقعی که به امنیت بیت‌کوین برای ارائه گزینه‌های خروج یک‌طرفه به کاربران وابسته است) به جای زنجیره‌های جانبی متمرکز کرد.

برای اینکه کاربران بتوانند به یک زنجیره جانبی بپیوندند، ابتدا باید آنچه را که ما تراکنش «پیگ در» (یا «پیگ‌آوت» برای خروج) می‌نامیم، اجرا کنند – اساساً بیت کوین خود را به آدرسی که توسط اپراتورهای زنجیره جانبی کنترل می‌شود، ارسال کنند. مکانیزم ایمن سازی این سیستم را پل می نامند.

دلیل اینکه پل ها بسیار مشکل هستند این است که اغلب به یک کیف پول چند امضایی متکی هستند که تمام وجوه زنجیره جانبی را در خود نگه می دارد و برای اجرای برداشت، کاربران باید اعتماد کنند که اکثریت در multisig برای پذیرش آن همکاری خواهند کرد. به عنوان مثال، یک گروه 20 شرکتی با هم یک قرارداد پل تنظیم می کنند، که حداقل 12 شرکت (ممکن است کمتر یا بیشتر) را ملزم کنند تا تراکنش برداشت را تأیید کنند. به دلایل واضح، این هرگز یک مدل امنیتی بهینه نبوده و انگیزه های بزرگی را برای شرکت ها (یا افراد) ایجاد کرده است تا به طور بالقوه تبانی کنند و سرمایه های کاربران را سرقت کنند.

چند نمونه از طراحی جالب زنجیره جانبی در آن زمان ظاهر شد، مانند Liquid (فدراسیون شرکت‌ها) و RSK (زنجیره جانبی ادغام‌شده با استخراج)، اما هرگز در مقیاس واقعی موفق نشدند.

قبل از اینکه جلوتر برویم، اجازه دهید تعاریفی از محققانی که بیشترین زمان را صرف فکر کردن در مورد این موضوع کرده‌اند، اضافه کنیم – لایه‌های بیت کوین.

زنجیره جانبی است یک L1 که برای افزودن عملکرد بیشتر به BTC، دارایی وجود دارد. L1ها در معماری فنی دارای حاکمیت هستند، اما معمولاً به عنوان زیرمجموعه های اکوسیستم بیت کوین گسترده تر وجود دارند. معمولاً زنجیره‌های جانبی پل BTC را در مکانیسم‌های اجماع خود قرار می‌دهند یا استخراج‌کنندگان بیت‌کوین را در اجماع مشارکت می‌دهند – از طریق استخراج ادغام یا اشتراک هزینه.

جمع آوری است یک بلاک چین مدولار که از یک بلاک چین والد برای در دسترس بودن داده ها استفاده می کند. بلاک چین ریشه حالت خود و داده های تراکنش کافی را برای بازسازی وضعیت بلاک چین از پیدایش در بلاک چین ذخیره می کند. Rollup ها L2 هستند.

گیره های دو طرفه هستند سیستم هایی که استخراج و سوزاندن توکن های پشتوانه بیت کوین را در لایه بیت کوین یا جایگزین L1 تسهیل می کنند. این سیستم ها به عنوان پل نیز شناخته می شوند.

بنابراین، اگر طرح‌های پل برای مدت طولانی وجود داشته‌اند و کشش زیادی ایجاد نکرده‌اند، چرا اکنون به آنها نیاز داریم؟

در حالی که Lightining برای مدت طولانی بر فضای L2 تسلط داشت، سال 2023 شاهد معرفی یک ایده جدید بود که این تسلط را به چالش می کشید: BitVM. به طور خلاصه BitVM می تواند به بیت کوین اجازه دهد تا برنامه ریزی بیشتری داشته باشد، که می تواند منجر به معرفی طرح های جدید L2 مانند rollup شود. این طرح‌های جدید همه به یک دوست قدیمی در زنجیره‌های جانبی متکی هستند: مکانیزم پل که به کاربران اجازه می‌دهد از زنجیره پایه به زنجیره جانبی بروند. با این حال، وعده BitVM بر این ایده متکی است که ما می‌توانیم پل‌ها را غیرمتمرکزتر از زنجیره‌های جانبی سنتی با معرفی مکانیزم چالشی که می‌تواند بازیگران غیر صادق در یک فدراسیون را مجازات کند، ایجاد کنیم.

بنابراین، جمع آوری بیت کوین کاملاً غیرقابل اعتماد نیست، بلکه اعتماد به حداقل می رسد. شما هنوز هم باید به یک بازیگر صادق تکیه کنید (ما بعداً در این گزارش به جزئیات خواهیم پرداخت) برای خروج از زنجیره (تجمیع) اما این یک معامله است که بسیاری از کاربران می توانند با توجه به مقیاس بندی و مقیاس بالقوه با آن راحت باشند. مزایای برنامه ریزی

BitVM (و رابین لینوس) اساساً ایده پل های بیت کوین را احیا کردند و به عنوان راهی برای مقیاس بیت کوین، مشروعیت بیشتری را برای آنها به ارمغان آوردند. طراحی پل در حال حاضر بخشی از هر بحث مقیاس بندی است و چندین شرکت بیت کوین اکنون به طور کامل به تحقیق در مورد روش های نوآورانه برای بهبود آنها اختصاص داده اند.

اکنون که دیدیم چرا بریج به عنوان راهی مشروع برای مقیاس‌گذاری بیت‌کوین بازگشته است، هنوز می‌توان استدلال کرد که جمع‌آوری‌های فعال شده توسط BitVM همان سرنوشتی را که قبلاً Liquid یا RSK ذکر شد – یک پایگاه کاربر بسیار محدود – خواهد داشت. اگرچه این می‌تواند درست باشد، اما موفقیت جمع‌آوری‌ها در اتریوم نشان‌دهنده تقاضای بسیار قوی کاربران و اشتهای زیاد سرمایه‌گذاران است.

اسکرین شات‌های زیر که از پلتفرم تحلیلی پیشرو ETH L2Beat گرفته شده است، نشان می‌دهد که 10 مجموعه برتر در ETH توانسته‌اند نزدیک به 40 میلیارد دلار دارایی جمع‌آوری کنند. Arbitrum، Base (Coinbase) و Optimism با هم بیش از 71 درصد از سهم بازار را دارند. علاوه بر این، تنها در سال گذشته، مقدار ETH قفل شده در مجموعه‌ها از 6.1 میلیون دلار به 13.1 میلیون دلار رسید که 114 درصد افزایش داشت.

در واقع، جمع‌آوری‌ها بر بیت کوین تأثیرگذارتر از همیشه بر روی اتریوم خواهند بود. اگر سطح استفاده از rollup را یکسان فرض کنیم (10.4٪ برای ETH) و اندازه هر دو شبکه را تا جولای 2024 در نظر بگیریم – 383 میلیارد دلار برای ETH در مقابل 1.276 تریلیون دلار برای BTC – می توانیم محاسبه ساده ای را انجام دهیم که کل بازار آدرس پذیر برای بیت کوین جمع آوری می تواند حدود 133 میلیارد دلار باشد. در حالی که این عدد قابل توجه است، حتی می توان استدلال کرد که بیت کوین به مقیاسی حتی بیشتر از ETH نیاز دارد زیرا آماده تبدیل شدن به شبکه تسویه حساب برای همه برنامه های اقتصادی است و بنابراین جمع آوری ها می توانند حتی بزرگتر شوند.

با دیدن این پتانسیل، ذهنیت توسعه دهندگان زیادی به بیت کوین بازگشت و جرقه یک رنسانس واقعی را برای این فضا ایجاد کرد. با پیش‌بینی اینکه کاربران بیت‌کوین به سودمندی (بازدهی) بیشتری به دارایی‌های خود علاقه مند خواهند شد، زنجیره‌های جانبی در پایان سال 2023 و آغاز سال 2024 با قدرت کامل بازگشتند. بیش از 70 پروژه با وعده غیرمتمرکز کردن طراحی پل خود پس از استفاده از فناوری راه‌اندازی شدند. در دسترس بود، در حالی که دیگران طرح های نوآورانه پل را ایجاد کردند.

متای بدون پل. اگرچه تمرکز این مقاله تحقیقاتی نیست، اما ذکر این نکته ضروری است که بسیاری از پروژه‌ها در فضای L2 در تلاش هستند تا بیت کوین را بدون نیاز به سیستم‌های پل پیچیده مقیاس کنند. این پروتکل‌ها نقش مهمی در رقابت برای مقیاس‌پذیری بیت‌کوین خواهند داشت، زیرا جایگزین ارزشمندی برای کاربرانی هستند که تمایلی به مبادلات خاصی ندارند.

قوس: شبکه آرچ از یک رویکرد نوآورانه برای مدیریت حالت در لایه 1 بیت کوین استفاده می کند و از دستورات از طریق یک فرآیند منحصر به فرد “زنجیره سازی حالت” استفاده می کند. تغییرات ایالتی در یک تراکنش واحد انجام می شود و کارمزدها را کاهش می دهد و اجرای اتمی را تضمین می کند. Arch که برای افزودن قابلیت برنامه ریزی بدون به خطر انداختن حضانت شخصی ساخته شده است، این امکان را برای کاربران بیت کوین فراهم می کند تا برنامه های غیرمتمرکز را بدون در نظر گرفتن مفروضات اعتماد اضافی توسعه دهند و با آنها تعامل داشته باشند. معماری جدید آن از یک پلت فرم اجرای دو تکه تشکیل شده است: Arch zkVM و Arch Decentralized Verifier Network.

QED: QED با استفاده از zk-PARTH، یک مدل حالت جدید که امکان اثبات تراکنش های موازی و تولید بلوک را فراهم می کند، مشکل مقیاس بندی اساسی بلاک چین ها را حل می کند. این به QED اجازه می دهد تا به میلیون ها تراکنش در ثانیه مقیاس شود، در حالی که امنیت را از طریق اثبات ریاضی تضمین می کند.

RGB++: پروتکل RGB++ BitVM نیست، حتی اگر می‌تواند قابلیت تورینگ کامل را در لایه ۱ بیت کوین ارائه دهد. این پروتکل نه به کدهای OP جدید متکی است و نه به هارد فورک یا سافت فورک نیاز دارد، بلکه مستقیماً قابلیت برنامه‌ریزی را در لایه ۱ ارائه می‌کند. همچنین اینطور نیست. یک EVM یا یک مجموعه، و نیازی به پل ندارد. پروتکل RGB++ داده های اضافی را به عنوان یک منطق برنامه اضافی به بیت کوین UTXO اصلی متصل می کند. یک بیت کوین UTXO منفرد با یک سلول داده خارج از زنجیره (یا آنچه UTXO کامل تورینگ نامیده می شود) مرتبط است. با اتصال هر UTXO زنجیره‌ای با داده‌های خارج از زنجیره و منطق اجرای اضافی، UTXO خارج از زنجیره انتقال می‌یابد – علیرغم اینکه توسط اسکریپت روی UTXO محدود می‌شود – هر زمان که UTXO اصلی منتقل یا مصرف شود. این امکان انتقال بیت ها یا دارایی های اضافی از یک UTXO به دیگری را فراهم می کند، اسکریپت را اجرا می کند و به طور موثر یک تراکنش خارج از زنجیره را با انتقال حالت خارج از زنجیره از یک حالت به حالت دیگر جعل می کند.

وضعیت فعلی پل های بیت کوین

اکنون که ثابت کرده‌ایم طرح‌های پل جدید می‌توانند برای بیت‌کوین به‌عنوان یک شبکه تسویه‌حساب ارزش انقلابی داشته باشند، بیایید به چشم‌انداز فعلی پل‌های بیت‌کوین، معماری‌ها، بهینه‌سازی‌ها و انواع مختلف آن‌ها بپردازیم.

بیایید نگاهی به چند طرح مختلف L2 / زنجیره جانبی بیندازیم، و اینکه چگونه تیم‌ها در مورد کاهش برخی معاوضه‌های مرتبط با مکانیسم پل زدن خود فکر می‌کنند.

به طور خلاصه، می توانیم چهار نوع مختلف طرح پل را شناسایی کنیم:

• پل های سنتی: پل های معمولی همانطور که در بالا توضیح داده شد.

• پل های تقویت شده: پل های تقویت شده طرح های پل هایی هستند که دارای یک لایه امنیتی اضافی به منظور کاهش برخی از جنبه های پروتکل هستند که می توانند بیش از حد متمرکز باشند. به عنوان مثال، در مورد BOB (ساخته شده بر روی بیت کوین)، فاز 2 نقشه راه در حال برنامه ریزی برای حذف اعتماد به ترتیب دهنده های (متمرکز) با استخراج کنندگان بیت کوین است که گره های کامل BOB را اجرا می کنند و در نتیجه تأیید می کند که ترتیب دهنده در حال تولید بلوک های معتبر است. این اعتماد به ترتیب‌دهنده را خنثی می‌کند و در نتیجه امنیت بیت‌کوین را از طریق استخراج به یک جمع‌آوری فراهم می‌کند. این امر با استفاده از یک نسخه جایگزین از ادغام ماینینگ به نام Optimine حاصل خواهد شد.

• پل های بهینه شده: پل‌های بهینه‌شده، طرح‌های پل‌هایی هستند که با توزیع اعتماد بین شرکت‌کنندگان در multisig نوآوری می‌کنند. یک نمونه عالی از طراحی پل بهینه شده Botanix است. پل multisig به طور مداوم در بین کاربران مختلف توزیع می شود. می تواند بین بلوک ها تکامل یافته و تغییر کند. در مورد Botanix، پل همچنین با یک سیستم اثبات سهام (POS) تقویت شده است که مکمل معماری مبتنی بر FROST است.

• پل های به حداقل رسیده اعتماد:…