Bitcoin vuelve a surgir: de los pagos a los contratos inteligentes, RGB inicia una nueva era Web3

La tecnología Web3 ha experimentado más de diez años de un desarrollo próspero, surgiendo múltiples innovaciones en varios niveles. Bitcoin, al mantener la descentralización y la seguridad, ha mejorado continuamente su capacidad de protección de la privacidad, implementando características avanzadas como las firmas Schnorr y Taproot, sentando las bases para la innovación tecnológica futura. El desarrollo de plataformas de contratos inteligentes como Ethereum ha dado lugar a la prosperidad de aplicaciones blockchain como DeFi, impulsando dos ciclos de mercado alcista.

Sin embargo, desde 2022, la innovación en la industria de Web3 parece haber encontrado un estancamiento, la tecnología blockchain enfrenta dificultades para superar las limitaciones del triángulo imposible, y la aplicación a gran escala enfrenta serios obstáculos. Entonces, ¿hemos llegado ya a los límites de la tecnología? ¿Hay todavía campos desconocidos esperando ser explorados? De hecho, el protocolo de segunda capa de Bitcoin, RGB, está esperando su momento, madurando gradualmente, con la esperanza de superar las limitaciones tecnológicas existentes y traer nuevas posibilidades a Web3.

Bitcoin: establecer la posición de capa de moneda

La mayor diferencia entre Web3 y Web2 radica en el sistema económico integrado, que se basa en la moneda, con una capa superior de protocolos y aplicaciones. La moneda de Web3 se conoce como criptomoneda, que se emite a través de la cadena de bloques.

Bitcoin es reconocido como la moneda criptográfica más segura y estable debido a las siguientes características, su valor ha obtenido consenso global:

Primero, la red de Bitcoin cubre el mundo, con más de diez mil nodos completos que verifican las transacciones en colaboración, lo que hace que la descentralización dificulte la modificación del historial de transacciones mediante ataques. En segundo lugar, Bitcoin utiliza un potente cálculo hash como prueba de trabajo, que es la base de la seguridad de la red. Además, las reglas de consenso de Bitcoin han cambiado poco a lo largo de la historia, lo que ayuda a mantener la coherencia y la seguridad de la red. En comparación con otros proyectos, las reglas de consenso de Bitcoin no son fáciles de cambiar de manera radical. La comunidad de Bitcoin presta gran atención a la seguridad y estabilidad de la red, enfocándose en la seguridad del protocolo central. Las modificaciones al protocolo central se discuten y prueban cuidadosamente para garantizar la estabilidad de la red. En resumen, Bitcoin, gracias a su excelente descentralización, mecanismo de consenso, estabilidad y atención de la comunidad, se ha convertido en la opción preferida para la capa monetaria de Web3.

garantizando la seguridad y la simplicidad en paralelo con el script de Bitcoin

Bitcoin como la capa de moneda base del mundo Web3, su protocolo central ha evolucionado gradualmente después de un cuidadoso debate y pruebas. Es notable el desarrollo del sistema de scripts de Bitcoin. El lenguaje de script de Bitcoin fue diseñado con la intención de garantizar la seguridad y evitar riesgos, por lo que se limitaron intencionadamente sus funciones, manteniendo al mismo tiempo la simplicidad y seguridad similares a un conjunto de instrucciones de chips. El script de Bitcoin es un lenguaje de ejecución basado en pila y en notación polaca inversa, diseñado para ejecutarse en hardware limitado.

En el código de nodos principales de Bitcoin, los desarrolladores han restringido los tipos de scripts ejecutables, permitiendo solo la ejecución de ciertos tipos de "scripts estándar". El más importante de ellos es la transacción P2SH (Pay to Script Hash), que en realidad permite la ejecución de cualquier script de Bitcoin, haciendo posible la ejecución de scripts con funciones más complejas en Bitcoin. Por ejemplo, la red Lightning se ha convertido en el estándar de hecho para los pagos de Bitcoin de bajo monto y alta frecuencia.

Con la introducción de la actualización de la bifurcación suave Schnorr y Taproot, Bitcoin ha dado un paso importante, marcando un hito. Esto permite que Bitcoin apoye mejor el desarrollo de protocolos de segunda capa, mejorando aún más su papel en el futuro mundo Web3.

Enfoque en la firma Schnorr y Taproot

Las firmas Schnorr y Taproot están respaldadas por una serie de innovaciones tecnológicas que crean nuevas oportunidades para Bitcoin. Primero, Taproot introduce canales de pago más flexibles, permitiendo que múltiples tipos de transacciones se realicen de manera más privada en la cadena. Al ocultar scripts de firmas múltiples complejos en un solo script, Taproot hace que varias transacciones complejas parezcan pagos unilaterales regulares, mejorando la privacidad y la seguridad. La introducción de las firmas Schnorr hace que las transacciones en la red de Bitcoin sean más compactas, reduciendo las tarifas de transacción y mejorando la escalabilidad, alineándose con la demanda de transacciones eficientes en el mundo Web3.

Estas dos innovaciones no solo mejoran el rendimiento y la privacidad de Bitcoin, sino que también aportan más posibilidades de innovación al ecosistema. Un script y una tecnología de firma más eficientes soportan operaciones entre cadenas, la expansión de la red Lightning y contratos inteligentes complejos. Esto vuelve a enfocar a Bitcoin en el núcleo de Web3, allanando el camino para construir finanzas descentralizadas y un ecosistema de aplicaciones más seguro y eficiente.

El impacto de las firmas Schnorr

En los primeros diseños del protocolo Bitcoin, Satoshi Nakamoto necesitaba considerar múltiples factores del algoritmo de firma, incluyendo la longitud de la firma, la apertura del código, problemas de patentes, el tiempo de verificación de seguridad y el rendimiento, entre otros. Finalmente, eligió el algoritmo de firma digital de curva elíptica (ECDSA), y seleccionó una curva elíptica específica secp256k1, basada en el rendimiento y la seguridad de este algoritmo. Sin embargo, además de ECDSA, existen otros algoritmos de firma digital que cumplen con los requisitos, especialmente la firma de Schnorr. La razón por la que Satoshi Nakamoto no adoptó este algoritmo puede ser que la patente de la firma de Schnorr no había expirado en el año de nacimiento de Bitcoin. El matemático y criptógrafo alemán Claus-Peter Schnorr solicitó y obtuvo la patente correspondiente en 1990, por lo que durante la vigencia de la patente, la comunidad de código abierto no pudo adoptar esta tecnología. De lo contrario, Satoshi tal vez podría haber adoptado este mecanismo de firma en la versión inicial del protocolo Bitcoin.

En comparación con ECDSA, la firma Schnorr se ajusta más a la naturaleza de la firma de Bitcoin. No solo ofrece un mejor rendimiento y una longitud de firma más corta, sino que también tiene propiedades lineales que simplifican la agregación de claves, eliminando la necesidad de las habilidades especiales requeridas para múltiples firmas. Esta propiedad lineal es fácil de entender, ya que las claves de las partes participantes se agregan para formar una nueva clave a través de un mecanismo simple. Existen varias formas de mecanismos de agregación, como MuSig propuesto por Blockstream y la versión actualizada MuSig2. En el esquema MuSig2, múltiples firmas pueden generar una clave pública agregada a partir de sus respectivas claves privadas, y luego generar una firma válida para esa clave pública, optimizando el número de rondas de interacción de las tres rondas originales (MuSig) a solo dos rondas.

Tomando como ejemplo una transacción multisig 2-3, el método tradicional requería tres claves públicas más dos firmas para iniciar la transacción. Sin embargo, en el escenario de Schnorr Signature, la transacción en la cadena solo necesita una clave pública agregada y una firma, lo que reduce significativamente el número de bytes de la transacción, es decir, disminuye el costo de la transferencia.

Innovación de los scripts Taproot

Taproot es una estructura de script innovadora de Bitcoin, diseñada para especificar cómo usar y analizar las direcciones de transacción del tipo Taproot. La inspiración para Taproot provino inicialmente de la investigación de los desarrolladores de Bitcoin sobre el árbol de sintaxis abstracta de Merkle (MAST), y por lo tanto, puede considerarse una implementación especial de MAST. A través de Taproot, los UTXO de Bitcoin con múltiples scripts de ramificación diferentes pueden, al gastarse, exponer solo una de las ramificaciones, mientras que las demás ramificaciones nunca aparecerán en la blockchain, lo que mejora significativamente la privacidad y eficiencia de las transacciones. Esta tecnología, bajo condiciones más seguras, hace que el uso de scripts complejos sea más conveniente y eficiente.

En el protocolo de Bitcoin, a través del "script de bloqueo" (, el script de salida ) establece las condiciones para recibir Bitcoin ( UTXO ), mientras que el "script de desbloqueo" (, el script de entrada ), establece la forma de usar Bitcoin ( UTXO ). El primero puede verse como una cerradura, y el segundo como la llave correspondiente. En la actualización de SegWit (, las reglas de script de Bitcoin fueron actualizadas de manera integral. Se introdujeron dos nuevas reglas de script, es decir, P2WPKH ) pagado a un hash de clave pública de testigo ( y P2WSH ) pagado a un hash de script de testigo (, estas reglas permiten la aplicación de direcciones que comienzan con bc1. P2WPKH se utiliza principalmente para direcciones regulares, mientras que P2WSH se usa comúnmente para direcciones de firma múltiple.

En la actualización de Segregated Witness, el script también introdujo el concepto de número de versión, y las reglas anteriores de Segregated Witness se marcaron como versión V0. Taproot realizó una actualización adicional en el marco de Segregated Witness, y el número de versión se actualizó a V1, que es de donde proviene el título "SegWit V1" en el BIP 341. Por lo tanto, este nuevo conjunto de reglas de script se llama P2TR) pago a Taproot(, para corresponder con P2WPKH y P2WSH.

Además, combinando la firma Schnorr y Taproot, la construcción de múltiples firmas ) es muy diversa. Como el pionero de la comunidad de Bitcoin, Steve Lee, presentó en su discurso, hay varios métodos, como las firmas umbral y el árbol Musig ( Musig Keytree ), entre otros.

Por ejemplo, para el monedero caliente de un intercambio, se puede utilizar un esquema de firma múltiple 2-3, que involucra tres claves privadas: la clave privada del intercambio, la clave privada de un tercero de confianza y la clave privada de respaldo del monedero frío. En la firma umbral, varios firmantes construyen previamente la dirección de recepción a través del mecanismo MuSig. En la transacción real, solo se necesita agregar dos firmas para completar la transacción.

LNP/BP:"Bitcoin protocolo/red Lightning" de madurez

En el texto anterior, exploramos en profundidad la visión que muestra la red Bitcoin al introducir la firma Schnorr y la actualización de bifurcación suave Taproot. Al mismo tiempo, con los milagros tecnológicos nunca detenidos, la Asociación de estándares LNP/BP ha estado trabajando en silencio tras bambalinas, como si fuera una obra de arte meticulosamente elaborada que trae más posibilidades de innovación al ecosistema de Bitcoin. El repositorio de código LNP/BP abarca estándares y mejores prácticas de la segunda capa de Bitcoin y más allá, los cuales no requieren bifurcaciones suaves o duras a nivel de la cadena de bloques de Bitcoin, y no están directamente relacionados con el contenido cubierto por la red Lightning RFC(BOLTs). En resumen, los estándares LNP/BP cubren todo lo relacionado con las transacciones de Bitcoin, definen los módulos básicos de construcción para soluciones de segunda capa y más allá, y describen casos de uso complejos construidos sobre estos módulos. Esto abre posibilidades en áreas como activos financieros, almacenamiento, mensajería, computación, y mercados secundarios que utilizan el modelo de seguridad de Bitcoin y Bitcoin como medio de pago/intercambio.

Aquí se presentarán solo algunos puntos clave que tendrán un impacto importante en el futuro de Web3, como las transacciones clave en los canales de estado, así como algunos protocolos y tecnologías clave: canales bidireccionales (Bi-directional channels ), PTLCs, eltoo, fábricas de canales (Channel factories ), contratos de logaritmos discretos (Discreet log contracts ), micropagos de alta frecuencia (high-frequency micropayments ) y Sphinx, entre otros.

( Resumen de transacciones en la misma fase del canal de estado

Transacciones de financiación ): Las transacciones de financiación son las transacciones iniciales utilizadas para crear un canal de pago en la red Lightning. Reúne los fondos de las partes en una dirección multifirma, como garantía para el canal de pago. Las transacciones de financiación aseguran que antes de que los participantes comiencen a realizar transacciones fuera de la cadena en el canal de pago, todos hayan comprometido una cantidad determinada de fondos. Las transacciones de financiación son el primer paso para crear un canal de pago, asegurando la seguridad y disponibilidad del canal.

Transacciones de Bitcoin Parcialmente Firmadas ### PSBT, Partially Signed Bitcoin Transactions (: Las transacciones de Bitcoin parcialmente firmadas son un formato especial de transacción de Bitcoin que permite a múltiples participantes construir y firmar conjuntamente una transacción. En la red Lightning, PSBT se puede utilizar para crear, actualizar y cerrar transacciones de canales de pago. Cuando las partes de un canal de pago desean realizar una transacción, pueden construir conjuntamente el PSBT y realizar cada uno una firma parcial, luego combinar la transacción firmada parcialmente, completando finalmente la transacción y enviándola a la red Bitcoin. PSBT hace que el proceso de transacción colaborativa sea más flexible y eficiente.

Transacciones de Bitcoin Basadas en Estado )BSBT, Transacciones de Bitcoin Firmadas por Base (: BSBT es un tipo de transacción utilizada en la red Lightning para construir y actualizar el estado del canal. Contiene información sobre el estado actual del canal y está firmada por el propietario del canal. BSBT se utiliza para registrar el estado más reciente en el canal, asegurando la corrección y seguridad de las transacciones. Cuando el estado del canal cambia, se crean y actualizan los BSBT para reflejar el nuevo estado del canal.

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