Bitcoin một lần nữa trỗi dậy: từ thanh toán đến hợp đồng thông minh, RGB mở ra kỷ nguyên Web3 mới

Công nghệ Web3 đã trải qua hơn mười năm phát triển mạnh mẽ, xuất hiện nhiều đổi mới ở nhiều cấp độ. Bitcoin trong khi duy trì tính phi tập trung và an toàn, đã không ngừng nâng cao khả năng bảo vệ quyền riêng tư, thực hiện các tính năng cao cấp như chữ ký Schnorr, Taproot, đặt nền tảng cho đổi mới công nghệ trong tương lai. Sự phát triển của các nền tảng hợp đồng thông minh như Ethereum đã thúc đẩy sự phát triển của các ứng dụng blockchain như DeFi, dẫn dắt hai đợt thị trường tăng trưởng.

Tuy nhiên, kể từ năm 2022, sự đổi mới trong ngành Web3 dường như đã gặp phải bế tắc, công nghệ blockchain khó có thể vượt qua giới hạn của tam giác bất khả thi, việc ứng dụng quy mô lớn gặp nhiều khó khăn. Vậy, liệu chúng ta đã chạm đến ranh giới công nghệ? Liệu còn những lĩnh vực chưa biết nào đang chờ khám phá? Thực tế, giao thức lớp hai Bitcoin RGB đang chờ thời cơ, dần trở nên trưởng thành, có khả năng vượt qua những giới hạn công nghệ hiện tại, mang đến những khả năng mới cho Web3.

Bitcoin: xác lập vị thế của đồng tiền

Web3 và Web2 khác nhau lớn nhất ở chỗ có hệ thống kinh tế tích hợp, và hệ thống kinh tế này dựa trên tiền tệ, với các lớp trên là lớp giao thức và lớp ứng dụng. Tiền tệ của Web3 được gọi là tiền mã hóa, được phát hành thông qua blockchain.

Bitcoin vì những đặc điểm sau đây được công nhận là đồng tiền mã hóa an toàn và ổn định nhất, giá trị của nó nhận được sự đồng thuận toàn cầu:

Đầu tiên, mạng Bitcoin bao phủ toàn cầu, sở hữu hơn mười ngàn nút đầy đủ hợp tác xác thực giao dịch, tính phân tán khiến cho việc tấn công trở nên khó khăn trong việc sửa đổi lịch sử giao dịch. Thứ hai, Bitcoin sử dụng tính toán băm mạnh mẽ như là bằng chứng công việc, là nền tảng của sự an toàn mạng. Hơn nữa, các quy tắc đồng thuận của Bitcoin trong lịch sử không thay đổi nhiều, giúp duy trì tính nhất quán và an toàn của mạng. So với các dự án khác, quy tắc đồng thuận của Bitcoin khó bị thay đổi một cách quyết liệt. Cộng đồng Bitcoin rất chú trọng đến an toàn và sự ổn định của mạng, tập trung vào an toàn của giao thức cốt lõi. Các sửa đổi đối với giao thức cốt lõi được thảo luận và kiểm tra cẩn thận, nhằm đảm bảo tính ổn định của mạng. Tóm lại, Bitcoin nhờ vào tính phân tán xuất sắc, cơ chế đồng thuận, sự ổn định và sự quan tâm của cộng đồng, đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho lớp tiền tệ Web3.

bảo đảm an toàn và đơn giản song song với Bitcoin script

Bitcoin như một lớp tiền tệ cơ bản của thế giới Web3, giao thức cốt lõi của nó đã trải qua thảo luận và thử nghiệm cẩn thận để phát triển dần dần. Đáng chú ý là sự phát triển của hệ thống kịch bản Bitcoin. Nguyên tắc thiết kế của ngôn ngữ kịch bản Bitcoin là đảm bảo an toàn và tránh rủi ro, do đó có chủ ý hạn chế chức năng, đồng thời giữ được sự đơn giản và an toàn giống như tập lệnh vi xử lý. Kịch bản Bitcoin là một ngôn ngữ thực thi dựa trên ngăn xếp, sử dụng biểu thức Ba Lan nghịch đảo, được thiết kế để thực thi trên phần cứng hạn chế.

Trong mã nguồn của các node Bitcoin chính, các nhà phát triển đã hạn chế loại script thực thi, chỉ cho phép thực hiện một số loại giao dịch "script chuẩn". Trong đó, quan trọng nhất là giao dịch P2SH (Pay to Script Hash), thực tế cho phép thực thi bất kỳ script Bitcoin nào, cho phép thực hiện các chức năng phức tạp hơn trên Bitcoin. Ví dụ, Lightning Network đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho thanh toán Bitcoin nhỏ và tần suất cao.

Với việc giới thiệu chữ ký Schnorr và bản nâng cấp phân nhánh mềm Taproot, Bitcoin đã có một bước tiến quan trọng, đánh dấu một cột mốc. Điều này giúp Bitcoin hỗ trợ tốt hơn cho sự phát triển của các giao thức lớp hai, nâng cao hơn nữa vai trò của nó trong thế giới Web3 tương lai.

Tập trung vào chữ ký Schnorr và Taproot

Chữ ký Schnorr và Taproot chứa đựng một loạt các đổi mới công nghệ, tạo ra những cơ hội mới cho Bitcoin. Đầu tiên, Taproot giới thiệu các kênh thanh toán linh hoạt hơn, cho phép nhiều loại giao dịch được thực hiện trên chuỗi một cách riêng tư hơn. Bằng cách ẩn các kịch bản ký nhiều bên phức tạp trong một kịch bản duy nhất, Taproot làm cho các giao dịch phức tạp trông giống như các khoản thanh toán đơn giản thông thường, nâng cao sự riêng tư và an toàn. Việc giới thiệu chữ ký Schnorr giúp các giao dịch trên mạng Bitcoin trở nên gọn gàng hơn, giảm phí giao dịch và cải thiện khả năng mở rộng, phù hợp với nhu cầu giao dịch hiệu quả trong thế giới Web3.

Hai đổi mới này không chỉ nâng cao hiệu suất và tính riêng tư của Bitcoin, mà còn mang lại nhiều khả năng đổi mới hơn cho hệ sinh thái. Công nghệ script và chữ ký hiệu quả hơn hỗ trợ các hoạt động xuyên chuỗi, mở rộng mạng Lightning và hợp đồng thông minh phức tạp. Điều này sẽ đưa Bitcoin trở lại trọng tâm của Web3, mở đường cho việc xây dựng tài chính và hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung an toàn và hiệu quả hơn.

Tác động của chữ ký Schnorr

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu của giao thức Bitcoin, Satoshi Nakamoto cần cân nhắc nhiều yếu tố liên quan đến thuật toán chữ ký, bao gồm độ dài chữ ký, tính mã nguồn mở, vấn đề bản quyền, thời gian xác minh an ninh và hiệu suất. Cuối cùng đã chọn thuật toán chữ ký số Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) và sử dụng đường cong elliptic cụ thể secp256k1, dựa trên hiệu suất và độ an toàn của thuật toán này. Tuy nhiên, ngoài ECDSA, vẫn có các thuật toán chữ ký số khác đáp ứng yêu cầu, đặc biệt là Chữ ký Schnorr. Lý do mà Satoshi Nakamoto không sử dụng thuật toán này có thể là do bản quyền của Chữ ký Schnorr chưa hết hạn vào năm Bitcoin ra đời. Nhà toán học và nhà mật mã người Đức Claus-Peter Schnorr đã nộp đơn và được cấp bản quyền liên quan vào năm 1990, vì vậy trong thời gian hiệu lực của bản quyền, cộng đồng mã nguồn mở không thể áp dụng công nghệ này. Nếu không, Satoshi có thể đã áp dụng cơ chế chữ ký này trong phiên bản đầu tiên của giao thức Bitcoin.

So với ECDSA, Chữ ký Schnorr phù hợp hơn với bản chất chữ ký Bitcoin. Không chỉ hiệu suất tốt hơn, độ dài chữ ký ngắn hơn, mà còn có đặc tính tuyến tính, giúp việc tổng hợp khóa trở nên đơn giản, không cần những kỹ năng đặc biệt cần thiết cho ký nhiều. Đặc tính tuyến tính này dễ hiểu, các khóa của các bên tham gia được tổng hợp thông qua cơ chế đơn giản để tạo ra khóa mới. Có nhiều phương thức tổng hợp, chẳng hạn như MuSig do Blockstream đề xuất và phiên bản cập nhật MuSig2. Trong phương án MuSig2, nhiều chữ ký có thể được tạo ra từ các khóa riêng của chúng để tạo ra một khóa công cộng tổng hợp, sau đó cùng tạo ra chữ ký hợp lệ cho khóa công cộng đó, giảm số vòng tương tác từ ba vòng ban đầu (MuSig) xuống chỉ còn hai vòng.

Lấy một giao dịch nhiều chữ ký 2-3 làm ví dụ, phương pháp truyền thống yêu cầu ba khóa công cộng cộng với hai chữ ký để khởi động giao dịch. Trong bối cảnh Chữ ký Schnorr, giao dịch trên chuỗi chỉ cần một khóa công cộng tổng hợp và một chữ ký, giảm đáng kể số byte giao dịch, tức là giảm chi phí chuyển tiền.

Sự đổi mới của kịch bản Taproot

Taproot là một cấu trúc kịch bản Bitcoin sáng tạo, nhằm quy định cách sử dụng và phân tích các địa chỉ giao dịch kiểu Taproot. Taproot được lấy cảm hứng ban đầu từ nghiên cứu của các nhà phát triển Bitcoin về cây cú pháp Merkle (MAST), do đó có thể được coi là một triển khai đặc biệt của MAST. Thông qua Taproot, các UTXO Bitcoin có nhiều kịch bản nhánh khác nhau, khi chi tiêu chỉ có thể lộ ra một nhánh, trong khi các nhánh còn lại sẽ không bao giờ xuất hiện trên blockchain, từ đó nâng cao đáng kể tính riêng tư và hiệu quả của giao dịch. Công nghệ này, trong điều kiện an toàn hơn, giúp việc sử dụng các kịch bản phức tạp trở nên thuận tiện và hiệu quả hơn.

Trong giao thức Bitcoin, thông qua "kịch bản khóa" (, kịch bản đầu ra ) quy định điều kiện để nhận Bitcoin ( UTXO ), trong khi "kịch bản giải khóa" (, kịch bản đầu vào ) quy định cách sử dụng Bitcoin ( UTXO ). Cái trước có thể được coi như một chiếc khóa, cái sau là chìa khóa tương ứng. Trong nâng cấp SegWit (, quy tắc kịch bản của Bitcoin đã được nâng cấp toàn diện. Hai quy tắc kịch bản mới đã được giới thiệu, đó là P2WPKH ) thanh toán cho băm khóa công khai chứng kiến ( và P2WSH ) thanh toán cho băm kịch bản chứng kiến (, những quy tắc này cho phép sử dụng địa chỉ bắt đầu bằng bc1. P2WPKH chủ yếu được sử dụng cho địa chỉ thông thường, trong khi P2WSH thường được sử dụng cho địa chỉ ký nhiều.

Trong việc nâng cấp chứng nhận tách biệt, kịch bản còn giới thiệu khái niệm phiên bản, các quy tắc chứng nhận tách biệt trước đó được đánh dấu là phiên bản V0. Trong khi đó, Taproot đã có một nâng cấp thêm trên khung chứng nhận tách biệt, phiên bản được cập nhật thành V1, đây cũng là nguồn gốc của tiêu đề "SegWit V1" trong BIP 341. Do đó, bộ quy tắc kịch bản mới này được gọi là P2TR) thanh toán cho Taproot(, để tương ứng với P2WPKH và P2WSH.

Ngoài ra, kết hợp giữa Chữ ký Schnorr và Taproot, việc xây dựng chữ ký đa dạng cho nhiều chữ ký ) rất đa dạng. Như những người tiên phong trong cộng đồng Bitcoin, Steve Lee đã giới thiệu nhiều phương pháp trong bài phát biểu của mình, chẳng hạn như chữ ký ngưỡng và cây Musig ( Musig Keytree ).

Ví dụ, đối với ví nóng của sàn giao dịch, có thể sử dụng giải pháp đa chữ ký 2-3, liên quan đến ba khóa riêng: khóa riêng của sàn giao dịch, khóa riêng của bên thứ ba đáng tin cậy và khóa riêng dự phòng của ví lạnh. Trong chữ ký ngưỡng, nhiều người ký sử dụng cơ chế MuSig để xây dựng trước địa chỉ nhận tiền. Trong giao dịch thực tế, chỉ cần tổng hợp hai chữ ký là có thể hoàn thành giao dịch.

LNP/BP:"Bitcoin协议/闪电网络协议"的成熟

Trong phần trước, chúng tôi đã đi sâu vào việc khám phá tính tiên phong mà mạng Bitcoin thể hiện thông qua việc giới thiệu chữ ký Schnorr và nâng cấp soft fork Taproot. Trong khi đó, với những kỳ quan công nghệ không ngừng nghỉ, Hiệp hội tiêu chuẩn LNP/BP đang âm thầm làm việc phía sau, như một tác phẩm nghệ thuật được chạm khắc tinh xảo mang lại nhiều khả năng đổi mới cho hệ sinh thái Bitcoin. Kho mã LNP/BP bao gồm các tiêu chuẩn và thực tiễn tốt nhất cho lớp thứ hai và cao hơn của Bitcoin, mà không cần soft fork hay hard fork ở cấp độ blockchain của Bitcoin, và không có liên quan trực tiếp đến nội dung của mạng Lightning RFC(BOLTs). Nói tóm lại, tiêu chuẩn LNP/BP bao trùm tất cả các nội dung liên quan đến giao dịch Bitcoin, định nghĩa các mô-đun xây dựng cơ bản cho các giải pháp lớp thứ hai và cao hơn, và mô tả các trường hợp sử dụng phức tạp được xây dựng dựa trên những mô-đun này. Điều này mang lại khả năng cho các lĩnh vực như tài sản tài chính, lưu trữ, nhắn tin, tính toán, cũng như các thị trường thứ cấp sử dụng mô hình bảo mật của Bitcoin và Bitcoin như phương thức thanh toán/môi giới trao đổi.

Tại đây, sẽ chỉ giới thiệu một vài điểm chính có ảnh hưởng quan trọng đến tương lai của Web3, chẳng hạn như giao dịch giai đoạn chính trong kênh trạng thái, cũng như một số giao thức và công nghệ quan trọng: kênh hai chiều (Bi-directional channels), PTLCs, eltoo, nhà máy kênh (Channel factories), hợp đồng logarithm rời rạc (Discreet log contracts), micropayments tần suất cao (high-frequency micropayments) và Sphinx.

( Tổng quan giao dịch trong cùng một giai đoạn của kênh trạng thái

Giao dịch nạp vốn )Funding Transactions###: Giao dịch nạp vốn là giao dịch ban đầu được sử dụng để tạo ra kênh thanh toán trong mạng Lightning. Nó tập hợp vốn của các bên vào một địa chỉ đa chữ ký, như một khoản ký quỹ cho kênh thanh toán. Giao dịch nạp vốn đảm bảo rằng trước khi các bên tham gia bắt đầu giao dịch ngoài chuỗi trên kênh thanh toán, họ đã cam kết một số tiền nhất định. Giao dịch nạp vốn là bước đầu tiên để tạo ra kênh thanh toán, đảm bảo tính an toàn và khả dụng của kênh.

Phần ký Bitcoin giao dịch ( PSBT, Các giao dịch Bitcoin đã ký một phần ): Các giao dịch Bitcoin đã ký một phần là một định dạng giao dịch Bitcoin đặc biệt cho phép nhiều người tham gia cùng nhau xây dựng và ký giao dịch. Trong mạng Lightning, PSBT có thể được sử dụng để tạo, cập nhật và đóng các giao dịch kênh thanh toán. Khi hai bên của kênh thanh toán muốn thực hiện giao dịch, họ có thể cùng nhau xây dựng PSBT và thực hiện các chữ ký một phần, sau đó kết hợp các giao dịch đã ký một phần, cuối cùng hoàn thành giao dịch và nộp nó cho mạng Bitcoin. PSBT làm cho quá trình giao dịch hợp tác giữa nhiều bên trở nên linh hoạt và hiệu quả hơn.

Giao dịch Bitcoin dựa trên trạng thái (BSBT, Giao dịch Bitcoin được ký theo cơ sở ): BSBT là một loại giao dịch được sử dụng trong mạng lưới Lightning để xây dựng và cập nhật trạng thái kênh. Nó chứa thông tin về trạng thái hiện tại của kênh và được ký bởi chủ sở hữu kênh. BSBT được sử dụng để ghi lại trạng thái mới nhất trong kênh, nhằm đảm bảo tính chính xác và an toàn của giao dịch. Khi trạng thái của kênh thay đổi, BSBT sẽ được tạo ra và cập nhật để phản ánh trạng thái kênh mới.

![Hãy làm cho Bitcoin vĩ đại trở lại: Từ thanh toán đến hợp đồng thông minh