Bitcoin ressurgir novamente: de pagamentos a contratos inteligentes, RGB inicia uma nova era na Web3

A tecnologia Web3 passou por mais de uma década de desenvolvimento próspero, surgindo inovações em múltiplos níveis. Bitcoin, ao manter a descentralização e a segurança, continua a aprimorar a capacidade de proteção de privacidade, implementando recursos avançados como assinaturas Schnorr e Taproot, estabelecendo uma base para inovações tecnológicas futuras. O desenvolvimento de plataformas de contratos inteligentes como Ethereum gerou a prosperidade de aplicações blockchain como DeFi, impulsionando dois ciclos de alta.

No entanto, desde 2022, a inovação na indústria Web3 parece ter encontrado um impasse, com a tecnologia blockchain a lutar para ultrapassar as limitações do triângulo impossível, tornando difícil a implementação em larga escala. Assim, já tocamos nos limites da tecnologia? Existem ainda áreas desconhecidas à espera de exploração? Na verdade, o protocolo de segunda camada do Bitcoin, RGB, está à espera do momento certo, amadurecendo gradualmente, com potencial para ultrapassar as limitações tecnológicas existentes e trazer novas possibilidades para o Web3.

Bitcoin: estabelecer a posição de camada monetária

A maior diferença entre o Web3 e o Web2 está no sistema econômico embutido, sendo que este sistema é baseado em moeda, com níveis superiores de protocolos e aplicações. A moeda do Web3 é chamada de criptomoeda, emitida através da blockchain.

Bitcoin é reconhecido como a moeda criptográfica mais segura e estável devido às seguintes características, e seu valor obteve consenso global:

Primeiro, a rede Bitcoin cobre o mundo, com mais de dez mil nós completos validando transações em conjunto; a descentralização torna os ataques difíceis de alterar o histórico de transações. Em segundo lugar, o Bitcoin utiliza cálculos de hash poderosos como prova de trabalho, que é a pedra angular da segurança da rede. Além disso, as regras de consenso do Bitcoin mudaram pouco ao longo da história, ajudando a manter a consistência e a segurança da rede. Em comparação com outros projetos, as regras de consenso do Bitcoin não são facilmente sujeitas a mudanças radicais. A comunidade Bitcoin está altamente atenta à segurança e estabilidade da rede, concentrando-se na segurança do protocolo central. As modificações no protocolo central passam por discussões e testes cuidadosos para garantir a estabilidade da rede. Em suma, o Bitcoin, com sua excelente descentralização, mecanismo de consenso, estabilidade e atenção da comunidade, tornou-se a escolha preferida para a camada de moeda do Web3.

garantir a segurança e a simplicidade em paralelo com o script Bitcoin

Bitcoin como a camada de moeda base do mundo Web3, seu protocolo central evoluiu gradualmente após discussões e testes cuidadosos. Vale a pena prestar atenção ao desenvolvimento do sistema de script do Bitcoin. A linguagem de script do Bitcoin foi projetada para garantir segurança e evitar riscos, e por isso intencionalmente limita funcionalidades, enquanto mantém a simplicidade e segurança semelhantes a um conjunto de instruções de chip. O script do Bitcoin é uma linguagem de execução baseada em pilha, que utiliza notação polonesa reversa e é destinada a ser executada em hardware limitado.

Nos códigos de nós principais do Bitcoin, os desenvolvedores impuseram restrições ao tipo de scripts executáveis, permitindo apenas a execução de várias transações do tipo "script padrão". O mais importante é a transação P2SH (Pay to Script Hash), que na verdade permite a execução de qualquer script do Bitcoin, tornando possível a execução de scripts com funções mais complexas no Bitcoin. Por exemplo, a Lightning Network se tornou o padrão de fato para pagamentos em Bitcoin de baixo valor e alta frequência.

Com a introdução da assinatura Schnorr e da atualização do soft fork Taproot, o Bitcoin deu um passo importante, marcando um marco. Isso permite que o Bitcoin suporte melhor o desenvolvimento de protocolos de segunda camada, aumentando ainda mais seu papel no futuro mundo Web3.

Foco na assinatura Schnorr e Taproot

As assinaturas Schnorr e Taproot estão por trás de uma série de inovações tecnológicas, criando novas oportunidades para o Bitcoin. Primeiro, o Taproot introduz canais de pagamento mais flexíveis, permitindo que vários tipos de transações sejam executadas na cadeia de forma mais privada. Ao ocultar scripts de múltiplas assinaturas complexos em um único script, o Taproot faz com que várias transações complexas pareçam pagamentos unilaterais comuns, aumentando a privacidade e a segurança. A introdução das assinaturas Schnorr torna as transações na rede Bitcoin mais compactas, reduzindo taxas de transação e aumentando a escalabilidade, alinhando-se à demanda por transações eficientes no mundo Web3.

Estas duas inovações não só melhoraram o desempenho e a privacidade do Bitcoin, mas também trouxeram mais possibilidades de inovação para o ecossistema. Tecnologias de script e assinatura mais eficientes suportam operações entre cadeias, expansão da rede Lightning e contratos inteligentes complexos. Isto irá reposicionar o Bitcoin no núcleo do Web3, abrindo caminho para a construção de finanças descentralizadas e ecossistemas de aplicações mais seguros e eficientes.

O impacto das assinaturas Schnorr

No início do design do protocolo Bitcoin, Satoshi Nakamoto precisava considerar vários fatores do algoritmo de assinatura, incluindo comprimento da assinatura, código aberto, questões de patentes, tempo de verificação de segurança e desempenho. Finalmente, escolheu o algoritmo de assinatura digital (ECDSA) e optou pela curva elíptica específica secp256k1, com base no desempenho e na segurança desse algoritmo. No entanto, além do ECDSA, ainda existem outros algoritmos de assinatura digital que atendem aos requisitos, especialmente a assinatura Schnorr. A razão pela qual Satoshi Nakamoto não adotou esse algoritmo pode ser que a patente da assinatura Schnorr não havia expirado no ano em que o Bitcoin nasceu. O matemático e criptógrafo alemão Claus-Peter Schnorr solicitou e obteve a patente relacionada em 1990, portanto, dentro do período de validade da patente, a comunidade de código aberto não pôde adotar essa tecnologia. Caso contrário, Satoshi poderia ter utilizado esse mecanismo de assinatura na versão inicial do protocolo Bitcoin.

Em comparação com o ECDSA, a Assinatura Schnorr está mais alinhada com a essência da assinatura do Bitcoin. Não só oferece melhor desempenho e tem um comprimento de assinatura mais curto, como também possui características lineares, tornando a agregação de chaves simples, sem a necessidade de técnicas especiais que são exigidas para assinaturas múltiplas. Essa característica linear é fácil de entender, pois as chaves de cada parte envolvida se agregam para formar uma nova chave por meio de um mecanismo simples. Existem várias maneiras de implementar o mecanismo de agregação, como o MuSig proposto pela Blockstream e a versão atualizada MuSig2. No esquema MuSig2, várias assinaturas podem gerar uma chave pública agregada a partir de suas respectivas chaves privadas e, em seguida, gerar uma assinatura válida para essa chave pública, reduzindo o número de interações de três para apenas duas.

Tomando como exemplo uma transação multassinado 2-3, o método tradicional requer três chaves públicas e duas assinaturas para iniciar a transação. No entanto, no cenário da Assinatura Schnorr, a transação na cadeia só necessita de uma chave pública agregada e uma assinatura, reduzindo significativamente o número de bytes da transação, ou seja, diminuindo o custo da transferência.

( Inovação do script Taproot

Taproot é uma estrutura de script inovadora do Bitcoin, destinada a especificar como usar e interpretar endereços de transação do tipo Taproot. A inspiração para o Taproot veio inicialmente da pesquisa dos desenvolvedores do Bitcoin sobre a árvore de sintaxe abstrata de Merkle )MAST###, podendo, portanto, ser considerada uma implementação especial do MAST. Com o Taproot, UTXOs do Bitcoin com vários scripts ramificados diferentes podem expor apenas um ramo ao serem gastos, enquanto os outros ramos nunca aparecem na blockchain, aumentando assim significativamente a privacidade e a eficiência das transações. Esta tecnologia torna o uso de scripts complexos mais conveniente e eficiente, sob uma premissa de maior segurança.

No protocolo Bitcoin, o "script de bloqueio" ( define as condições para receber Bitcoin ) UTXO (, enquanto o "script de desbloqueio" ) define a forma de usar o Bitcoin ( UTXO ). O primeiro pode ser visto como uma fechadura, enquanto o segundo é a chave correspondente. Na atualização do SegWit (, as regras de script do Bitcoin foram completamente aprimoradas. Foram introduzidas duas novas regras de script, a saber, P2WPKH ), que paga ao hash da chave pública de testemunha (, e P2WSH ), que paga ao hash do script de testemunha (. Essas regras permitem o uso de endereços que começam com bc1. P2WPKH é usado principalmente para endereços regulares, enquanto P2WSH é frequentemente utilizado para endereços de múltiplas assinaturas.

Na atualização do Witness Isolado, o script também introduziu o conceito de número de versão, com as regras anteriores do Witness Isolado marcadas como versão V0. O Taproot fez uma atualização adicional no quadro do Witness Isolado, com o número de versão atualizado para V1, que é a origem do título "SegWit V1" no BIP 341. Assim, este novo conjunto de regras de script é chamado de P2TR) pago a Taproot(, para corresponder ao P2WPKH e P2WSH.

Além disso, combinando a Assinatura Schnorr e o Taproot, a construção de assinaturas múltiplas ) é bastante diversificada. Como o pioneiro da comunidade Bitcoin, Steve Lee, apresentou em sua palestra, existem vários métodos, como assinaturas de limite e a árvore Musig ( Musig Keytree ).

Por exemplo, para a carteira quente da exchange, pode-se usar um esquema de múltiplas assinaturas 2-3, envolvendo três chaves privadas: a chave privada da exchange, a chave privada de um terceiro confiável e a chave privada de backup da carteira fria. Na assinatura de limiar, vários signatários constroem previamente o endereço de recebimento através do mecanismo MuSig. Na transação real, basta agregar duas assinaturas para completar a transação.

LNP/BP:"Bitcoin协议/闪电网络协议"的成熟

No texto anterior, aprofundamos a visão de futuro que a rede Bitcoin demonstra com a introdução das assinaturas Schnorr e a atualização do soft fork Taproot. Ao mesmo tempo, com os milagres da tecnologia nunca parando, a LNP/BP Standard Association trabalha silenciosamente nos bastidores, como uma obra de arte meticulosamente esculpida, trazendo mais possibilidades de inovação para o ecossistema Bitcoin. O repositório de código LNP/BP abrange os padrões e melhores práticas da segunda camada e acima do Bitcoin, que não requerem soft forks ou hard forks a nível da blockchain do Bitcoin, e não estão diretamente relacionados ao conteúdo coberto pela Lightning Network RFC(BOLTs). Em suma, os padrões LNP/BP cobrem tudo relacionado a transações de Bitcoin, definindo os blocos de construção fundamentais para soluções de segunda camada e acima, e descrevendo casos de uso complexos construídos com base nesses módulos. Isso abre possibilidades para ativos financeiros, armazenamento, mensagens, computação e mais, assim como para mercados secundários que utilizam o modelo de segurança do Bitcoin e o Bitcoin como meio de pagamento/mediador de troca.

Aqui, apenas alguns pontos-chave que terão um impacto significativo no futuro do Web3 serão apresentados, como transações em estágios críticos em canais de estado, bem como alguns protocolos e tecnologias-chave: canais bidirecionais (, PTLCs, eltoo, fábricas de canais ), contratos de log discretos (, micropagamentos de alta frequência ) e Sphinx, entre outros.

( Visão geral das transações na mesma fase do canal de estado

Transações de Financiamento ): As transações de financiamento são a transação inicial utilizada na rede Lightning para criar canais de pagamento. Ela reúne os fundos das partes em um endereço multi-assinatura, como margem para o canal de pagamento. As transações de financiamento asseguram que, antes de os participantes começarem a realizar transações off-chain no canal de pagamento, todos tenham comprometido uma certa quantia de fundos. As transações de financiamento são o primeiro passo para criar um canal de pagamento, garantindo a segurança e a disponibilidade do canal.

Transações Bitcoin Parcialmente Assinadas (PSBT, Partially Signed Bitcoin Transactions ): As transações Bitcoin parcialmente assinadas são um formato especial de transação Bitcoin que permite que múltiplos participantes construam e assinem a transação em conjunto. Na rede Lightning, o PSBT pode ser usado para criar, atualizar e fechar transações de canais de pagamento. Quando as partes de um canal de pagamento desejam realizar uma transação, elas podem construir conjuntamente o PSBT e cada uma realizar uma assinatura parcial, em seguida, combinar as transações parcialmente assinadas, completando finalmente a transação e submetendo-a à rede Bitcoin. O PSBT torna o processo de transação colaborativa mais flexível e eficiente.

Transações Bitcoin Baseadas em Estado (BSBT, Transações Bitcoin Assinadas por Base ): BSBT é um tipo de transação na rede Lightning usada para construir e atualizar o estado do canal. Ela contém informações sobre o estado atual do canal e é assinada pelo proprietário do canal. BSBT é usada para registrar o estado mais recente do canal, a fim de garantir a correção e segurança das transações. Quando o estado do canal muda, BSBT é criada e atualizada para refletir o novo estado do canal.

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