เขียนโดย: ปีเตอร์
คำนำ
นับตั้งแต่การถือกำเนิดของ BTC ในปี 2009 Bitcoin ซึ่งผ่านการทำซ้ำทางเทคโนโลยีสามครั้ง ได้พัฒนาจากแนวคิดสินทรัพย์ดิจิทัลที่เรียบง่ายไปจนถึงระบบการเงินแบบกระจายอำนาจพร้อมฟังก์ชันและแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน
บทความนี้เขียนโดยผู้ก่อตั้ง BEVM ซึ่งแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเทคโนโลยี BTC นอกจากนี้ยังอธิบายรายละเอียดว่า BEVM ซึ่งเป็นเหตุการณ์สำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยี BTC Layer2 ตระหนักถึงอนาคตของ BTC ในระดับเทคนิคได้อย่างไร ความเจริญรุ่งเรืองทางนิเวศแบบกระจายอำนาจ
คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ: ผ่านบทความนี้
- ความจำเป็นของ BTC Layer2
- จะใช้งาน BTC Layer2 ได้อย่างไร?
- โซลูชัน BEVM แบบกระจายอำนาจโดยสมบูรณ์
ร่วมแสดงความเคารพต่อการปฏิวัติเทคโนโลยีครั้งยิ่งใหญ่สามครั้งของ BTC นับตั้งแต่กำเนิด:
- พ.ศ. 2552: BTC ถือกำเนิดขึ้น โดยใช้โครงสร้างบล็อกเชนเป็นครั้งแรกเพื่อเปิดแอปพลิเคชันสกุลเงินที่มีการกระจายอำนาจ
- 2017: BTC Segregated Witness ได้รับการอัปเกรดเพื่อรองรับพื้นที่เก็บข้อมูลสูงสุด 4MB ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการจัดเก็บข้อมูลออนไลน์ของ BTC นอกจากนี้ยังเป็นพื้นฐานสำหรับโปรโตคอล Ordinals ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน (การออกสินทรัพย์)
- 2021: BTC Taproot ได้รับการอัปเกรดเพื่อรองรับอัลกอริธึมลายเซ็นเกณฑ์ BTC ซึ่งให้การสนับสนุนพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยี BTC Layer2 ที่กระจายอำนาจโดยสมบูรณ์
1. ทำไมคุณถึงต้องการสร้าง BTC Layer2?
1. มีความต้องการ: เครือข่าย Bitcoin ตอบสนองความต้องการในการลงทะเบียนสินทรัพย์ แต่ยังมีสินทรัพย์จำนวนมากที่ต้องมีการชำระเงินแบบออนไลน์ (เลเยอร์ 2)
Layer2 ปัจจุบันของ ETH เป็นเพียงสำเนาของ ETH Layer1 มันไม่ได้แก้ปัญหาทางธุรกิจเชิงปฏิบัติใด ๆ ที่ Layer1 ไม่สามารถแก้ไขได้และต้องแก้ไขโดย Layer2
ต้องบอกว่า ETH Layer2 แก้ปัญหาของ ETH Layer1: Layer2 แก้ปัญหาต้นทุนก๊าซที่สูงของ Layer1 เป็นเพราะความต้องการนี้จึงมีการสร้างแอปพลิเคชันอนุพันธ์บน Arbitrum Layer 2 ที่ใหญ่ที่สุดของ ETH เช่น GMX
Layer2 ของ BTC นั้นไม่เกี่ยวข้องเท่ากับ Layer2 ของ ETH
เนื่องจากเครื่องเสมือนออนไลน์ของ BTC ที่ไม่สมบูรณ์ของทัวริงสามารถลงทะเบียนสินทรัพย์ได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถชำระหนี้ได้ BTC Layer1 จึงต้องกำหนดให้ BTC Layer2 ของทัวริงสมบูรณ์เพื่อชำระสินทรัพย์ที่ออกโดย BTC Layer1
2. ความสามารถ: BTC สามารถกลายเป็นเลเยอร์ 2 ที่กระจายอำนาจได้อย่างสมบูรณ์
ก่อนการอัพเกรด BTC Taproot ในปี 2564 จะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้รับ BTC Layer2 ที่มีการกระจายอำนาจอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม หลังจากการอัปเกรดนี้ อัลกอริธึมลายเซ็นเกณฑ์ BTC ช่วยให้ BTC รองรับเลเยอร์การคำนวณ Layer 2 แบบกระจายอำนาจอย่างสมบูรณ์
ประการที่สอง วิธีการบรรลุการกระจายอำนาจ BTC L2?
ข้อเสนอการปรับปรุง Bitcoin (BIP) เป็นเอกสารการออกแบบที่แนะนำคุณสมบัติและข้อมูลใหม่ให้กับ Bitcoin ในขณะที่การอัพเกรด taproot เป็นการรวบรวม BIP สามแบบ ได้แก่ Schnorr Signature (BIP 340), Taproot (BIP 341) และ Tapscript (BIP 342) เหล่านี้ การอัพเกรดสามรายการเรียกรวมกันว่า BIP Taproot
มันจะนำวิธีการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ ยืดหยุ่น และเป็นส่วนตัวมาสู่ Bitcoin มากขึ้น และแกนกลางของมันอยู่ที่การใช้ลายเซ็น Schnorr และแผนผังไวยากรณ์นามธรรมของ Merkel
มันจะนำวิธีการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ ยืดหยุ่น และเป็นส่วนตัวมาสู่ Bitcoin มากขึ้น และแกนกลางของมันอยู่ที่การใช้ลายเซ็น Schnorr และแผนผังไวยากรณ์นามธรรมของ Merkel
ลายเซ็น Schnorr คือรูปแบบลายเซ็นดิจิทัลที่ขึ้นชื่อเรื่องความเรียบง่ายและปลอดภัย ลายเซ็น Schnoor มีข้อดีหลายประการในแง่ของประสิทธิภาพการคำนวณ พื้นที่จัดเก็บ และความเป็นส่วนตัว
ผู้ใช้ยืนยันตัวตนของผู้ลงนามผ่านกุญแจสาธารณะ และยืนยันเนื้อหาสัญญาผ่านข้อมูล จึงเป็นการตรวจสอบความถูกต้องของสัญญาดิจิทัล
ลายเซ็นรวมของ Schnorr สามารถบีบอัดและผสานข้อมูลลายเซ็นหลายรายการให้เป็นลายเซ็นรวมเดียวได้
ผู้ตรวจสอบจะตรวจสอบลายเซ็นรวมเพียงรายการเดียวผ่านรายการข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับลายเซ็นและกุญแจสาธารณะทั้งหมด หากการตรวจสอบผ่าน ผลจะเทียบเท่ากับการตรวจสอบลายเซ็นที่เกี่ยวข้องทั้งหมดโดยอิสระและผ่านทั้งหมด
บล็อกเชนปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้อัลกอริธึมลายเซ็นหลายลายเซ็นของ ECDSA สำหรับข้อมูลบล็อก แต่ละโหนดจะใช้คีย์ส่วนตัวของตัวเองเพื่อสร้างลายเซ็นดิจิทัลที่เป็นอิสระและถ่ายทอดไปยังโหนดอื่น โหนดอื่นๆ จะตรวจสอบลายเซ็นและเขียนลงในบล็อกข้อมูลถัดไป
เมื่อใช้วิธีการนี้ เมื่อจำนวนโหนดฉันทามติมีขนาดใหญ่ ข้อมูลลายเซ็นที่จัดเก็บไว้ในบล็อกฉันทามติแต่ละรอบจะยังคงเพิ่มขึ้นและใช้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลต่อไป
เมื่อใดก็ตามที่โหนดใหม่เข้าร่วมเครือข่ายและจำเป็นต้องซิงโครไนซ์บล็อกในอดีต ข้อมูลลายเซ็นจำนวนมากจะก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากต่อแบนด์วิดท์เครือข่าย
หลังจากใช้เทคโนโลยีลายเซ็นแบบรวม แต่ละโหนดจะรวบรวมนามบัตรลายเซ็นแบบรวมที่ออกอากาศโดยโหนดอื่น จากนั้นจึงรวมและบันทึกลายเซ็นเป็นส่วนย่อย ดังแสดงในรูปที่ 2
ด้วยวิธีนี้ เมื่อโหนดใหม่เข้าร่วม การซิงโครไนซ์บล็อกในอดีตจะต้องดาวน์โหลดข้อมูลลายเซ็นรวมเท่านั้น ซึ่งช่วยลดการใช้แบนด์วิดท์เครือข่ายได้อย่างมาก และลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม
นอกจากนี้ การรวมคีย์ยังทำให้เอาต์พุตของ Taproot ทั้งหมดดูคล้ายกัน ไม่ว่าเอาต์พุตแบบหลายลายเซ็นต์ เอาต์พุตแบบลายเซ็นเดียว หรือสัญญาอัจฉริยะที่ซับซ้อนอื่นๆ ทั้งหมดจะมีลักษณะเหมือนกันบนบล็อกเชน การวิเคราะห์บล็อกเชนจำนวนมากจะไม่พร้อมใช้งาน โดยรักษาความเป็นส่วนตัวสำหรับผู้ใช้ Taproot ทุกคน
MAST (Merkle Abstract Syntax Tree) ใช้แผนผัง Merkle เพื่อเข้ารหัสสคริปต์การล็อคที่ซับซ้อน ซึ่งมีสคริปต์ Schiller ที่ไม่ทับซ้อนกัน (เช่น ลายเซ็นหลายลายเซ็นหรือการล็อคเวลา)
MAST (Merkle Abstract Syntax Tree) ใช้แผนผัง Merkle เพื่อเข้ารหัสสคริปต์การล็อคที่ซับซ้อน ซึ่งมีสคริปต์ Schiller ที่ไม่ทับซ้อนกัน (เช่น ลายเซ็นหลายลายเซ็นหรือการล็อคเวลา)
เมื่อทำการเบิกจ่าย จะมีการเปิดเผยเฉพาะสคริปต์ที่เกี่ยวข้องและเส้นทางจากสคริปต์นั้นไปยังรากของแผนผังเมอร์ค ดังแสดงในรูปที่ 3 หากต้องการใช้ script1 คุณจะต้องเปิดเผย script1, script2 และ hash3 เท่านั้น
ประโยชน์ที่สำคัญของ MAST ได้แก่:
- รองรับเงื่อนไขการจ่ายเงินที่ซับซ้อน
- ไม่จำเป็นต้องเปิดเผยสคริปต์ที่ยังไม่ได้ดำเนินการหรือเงื่อนไขการจ่ายเงินที่ไม่ได้รับการกระตุ้น จึงให้การปกป้องความเป็นส่วนตัวที่ดีขึ้น
- ขนาดธุรกรรมที่บีบอัด: เมื่อจำนวนสคริปต์เพิ่มขึ้น ขนาดธุรกรรมที่ไม่ใช่ MAST จะเพิ่มขึ้นเชิงเส้น ในขณะที่ขนาดธุรกรรม MAST จะเพิ่มขึ้นตามลอการิทึม
อย่างไรก็ตาม มีปัญหาในการอัปเกรด Taproot นั่นคือ P2SH มีพฤติกรรมแตกต่างจาก Pay-to-Public-Key-Hash (P2PKH) ทั่วไป และยังคงมีปัญหาด้านการคุ้มครองความเป็นส่วนตัวอยู่
เป็นไปได้ไหมที่จะทำให้ P2SH และ P2PKH ดูเหมือนกันบนโซ่?
ด้วยเหตุนี้ Taproot จึงเสนอวิธีแก้ปัญหา ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนสำหรับสคริปต์ที่มีผู้ลงนามในจำนวนจำกัด:
ส่วนแรกเป็นแบบหลายลายเซ็น ซึ่งผู้ลงนามทุกคนเห็นด้วยกับผลการใช้จ่ายที่แน่นอน ซึ่งเรียกว่า "การใช้จ่ายร่วมกัน"
ส่วนที่สองเรียกว่า "การใช้จ่ายแบบไม่ร่วมมือกัน" และอาจมีโครงสร้างสคริปต์ที่ซับซ้อนมาก
ทั้งสองส่วนนี้อยู่ในความสัมพันธ์ "หรือ"
ดังที่แสดงในรูปที่ 3 Script3 เป็นแบบหลายลายเซ็น 2 ใน 2 ซึ่งต้องใช้ทั้ง Alice และ Bob เพื่อลงนามจึงจะใช้งานได้ มันคือ "ค่าใช้จ่ายการทำงานร่วมกัน" ในขณะที่ Script1 และ 2 เป็น "ค่าใช้จ่ายที่ไม่ทำงานร่วมกัน"
ทั้ง "การใช้จ่ายร่วมกัน" และ "การใช้จ่ายที่ไม่ร่วมมือกัน" สามารถใช้ผลลัพธ์นี้ได้ ซึ่งได้แก่:
- สำหรับสคริปต์ "ค่าใช้จ่ายที่ไม่ร่วมมือกัน" ให้ใช้วิธี MAST ข้างต้นและใช้ MerkleRoot เพื่อแสดงรากต้นไม้ Merkle
- สำหรับสคริปต์ "การใช้จ่ายร่วมกัน" จะใช้อัลกอริธึมหลายลายเซ็นตามลายเซ็น Schnoor ให้ Pa และ Pb เป็นตัวแทนของกุญแจสาธารณะของ Alice และ Bob ตามลำดับ และให้ Da และ Db เป็นตัวแทนของกุญแจส่วนตัวของ Alice และ Bob ตามลำดับ ดังนั้นคีย์สาธารณะแบบรวมคือ P=Pa+Pb และคีย์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้องคือ Da+Db
- "รายจ่ายเพื่อความร่วมมือ" และ "รายจ่ายที่ไม่ร่วมมือ" จะรวมกันเป็นรูปแบบของ P2PKH รหัสสาธารณะคือ: PP+H(P||MerkleRoot)G; รหัสส่วนตัวที่เกี่ยวข้องคือ Da+Db+H(P| |MerkleRoot ).
- เมื่ออลิซและบ็อบตกลงที่จะ "ใช้จ่ายร่วมกัน" พวกเขาจะใช้ Da+Db+H(P||MerkleRoot) ตราบใดที่หนึ่งในนั้นเพิ่ม H(P||MerkleRoot) ให้กับคีย์ส่วนตัวของเขา
บนเครือข่าย สิ่งนี้ทำงานเหมือนกับธุรกรรม P2PKH พร้อมด้วยกุญแจสาธารณะและกุญแจส่วนตัวที่เกี่ยวข้อง โดยไม่จำเป็นต้องเปิดเผย MAST ที่ซ่อนอยู่
3. โซลูชัน BTC layer2 ที่กระจายอำนาจอย่างเต็มรูปแบบของเรา:
3.1 BTC light node + สัญญาลายเซ็นเกณฑ์แบบกระจาย
ในโซลูชันนี้ ผู้ตรวจสอบคงที่ n (n สามารถเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดบน BEVM) จะถูกเลือกเพื่อทำสัญญาการดูแลการรวมลายเซ็นตามเกณฑ์แบบกระจายในห่วงโซ่ BTC
ในโซลูชันนี้ ผู้ตรวจสอบคงที่ n (n สามารถเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดบน BEVM) จะถูกเลือกเพื่อทำสัญญาการดูแลการรวมลายเซ็นตามเกณฑ์แบบกระจายในห่วงโซ่ BTC
ไพรเวทคีย์ที่สร้างบล็อกของเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องแต่ละตัวใน BEVM เลเยอร์ 2 ยังได้รับส่วนหนึ่งของคีย์ส่วนตัวรวมของลายเซ็นเกณฑ์ของ BTC คีย์ส่วนตัวเกณฑ์ของเครื่องมือตรวจสอบ n ตัวจะถูกรวมเข้ากับที่อยู่ภาพถ่ายลายเซ็นรวมของ BTC ช่วงค่าสูงสุดของ n สามารถเป็น 1,000 หรือมากกว่า
- เมื่อผู้ใช้ A ต้องการข้ามสาย BTC ไปยัง BEVM ผู้ใช้จะต้องส่ง BTC ไปยังสัญญาการดูแลการรวม Bitcoin เท่านั้น และผู้ใช้สามารถรับ BTC บน BEVM เลเยอร์ 2
- ในทำนองเดียวกัน เมื่อผู้ใช้ A ดำเนินการถอนออก เฉพาะ m ของโหนดการตรวจสอบ n ที่ประกอบเป็นลายเซ็นรวมจะเสร็จสิ้นการดำเนินการตามสัญญาลายเซ็นตามเกณฑ์แบบกระจายโดยอัตโนมัติ และการโอนจากสัญญาการดูแลไปยังผู้ใช้ A ก็สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นบน Bitcoin ได้ BTC จะถูกทำลายใน BEVM
3.2 ใช้ BTC เป็นค่าธรรมเนียม Native Gas และเลเยอร์ 2 ที่เข้ากันได้กับ EVM
1) หลักการ EVM
Ethereum Virtual Machine เป็นสภาพแวดล้อมรันไทม์สำหรับสัญญาอัจฉริยะ Ethereum ไม่เพียงแต่เป็นแซนด์บ็อกซ์เท่านั้น แต่ยังแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิงอีกด้วย
ซึ่งหมายความว่าโค้ดที่ทำงานอยู่ใน EVM ไม่สามารถเข้าถึงเครือข่าย ระบบไฟล์ และกระบวนการอื่นๆ ได้ แม้แต่การเข้าถึงระหว่างสัญญาอัจฉริยะก็มีจำกัด
เลเยอร์ด้านล่างของ Ethereum รองรับการดำเนินการและการเรียกสัญญาผ่านโมดูล EVM เมื่อทำการเรียก รหัสสัญญาจะได้รับตามที่อยู่ของสัญญาและโหลดลงใน EVM เพื่อใช้งาน โดยปกติแล้วกระบวนการพัฒนาสัญญาอัจฉริยะคือการใช้ Solidity เพื่อเขียนโค้ดลอจิก จากนั้นคอมไพล์เป็นโค้ดไบต์ผ่านคอมไพลเลอร์ และสุดท้ายก็เผยแพร่ไปยัง Ethereum
2) ส่วนหลักของ EVM
3) รหัส EVM
รหัส EVM คือรหัส Ethereum Virtual Machine ซึ่งหมายถึงรหัสของภาษาการเขียนโปรแกรมที่ Ethereum สามารถมีได้ รหัส EVM ที่เกี่ยวข้องกับบัญชีจะถูกดำเนินการทุกครั้งที่ส่งข้อความไปยังบัญชี และมีความสามารถในการอ่าน/เขียนพื้นที่เก็บข้อมูลและส่งข้อความได้เอง
4) สถานะของเครื่อง
สถานะ Mchine คือที่ที่เรียกใช้โค้ด evm รวมถึงตัวนับโปรแกรม สแตก และหน่วยความจำ
5) การจัดเก็บ
พื้นที่จัดเก็บข้อมูลเป็นพื้นที่จัดเก็บข้อมูลถาวรที่สามารถอ่าน เขียนได้ และปรับเปลี่ยนได้ นอกจากนี้ ยังเป็นสถานที่ซึ่งแต่ละสัญญาจัดเก็บข้อมูลไว้อย่างต่อเนื่อง พื้นที่เก็บข้อมูลเป็นแผนที่ขนาดใหญ่ที่มีช่องทั้งหมด 2,256 ช่อง แต่ละช่องมี 32 ไบต์
6) ใช้ BTC เป็นค่าธรรมเนียมแก๊ส
พื้นที่จัดเก็บข้อมูลเป็นพื้นที่จัดเก็บข้อมูลถาวรที่สามารถอ่าน เขียนได้ และปรับเปลี่ยนได้ นอกจากนี้ ยังเป็นสถานที่ซึ่งแต่ละสัญญาจัดเก็บข้อมูลไว้อย่างต่อเนื่อง พื้นที่เก็บข้อมูลเป็นแผนที่ขนาดใหญ่ที่มีช่องทั้งหมด 2,256 ช่อง แต่ละช่องมี 32 ไบต์
6) ใช้ BTC เป็นค่าธรรมเนียมแก๊ส
ให้ BTC ที่โอนจากเครือข่าย Bitcoin ถูกใช้เป็นสกุลเงินในการคำนวณค่าธรรมเนียมก๊าซสำหรับการทำธุรกรรมบน EVM
ความคิดเห็นทั้งหมด