إعادة التفكير في تصميم شبكة البرق في Bitcoin من خلال منظور Thunderbolt

المؤلف: YBB Capital باحث AC-Core

1. لماذا لا يمكنك شراء القهوة مع البيتكوين؟

عندما يفكر معظم الناس في البيتكوين ، فإن أول ما يفكرون فيه هو خصائصه “اللامركزية” و “غير القابلة للتغيير”.ولكن إذا كنت ترغب حقًا في استخدامه لشراء فنجان من القهوة ، فستواجه قريبًا مشكلة محرجة: وقت الانتظار لتأكيد المعاملة أطول من انتظار القهوة ، وأحيانًا تكون رسوم المعاملة أعلى من القهوة نفسها.لا تزال الأصول على البيتكوين “غير قابلة للحفاظ” إلى حد كبير – معظم المستخدمين يحتفظون بها فقط ؛ لا يمكنك الإقراض أو الجمع بين الأصول ولا يمكن أن تتداخل.

هيكل السيناريو الخاص بـ Bitcoin محافظة للغاية ، مما يحد من معظم سيناريوهات التفاعل خارج السلسلة.لم يكن هدف التصميم الأصلي هو معالجة عشرات الآلاف من المعاملات في الثانية.ومع ذلك ، فإن الطلب الفعلي أمامك مباشرة – يريد الناس استخدام Bitcoin ، حتى لو كانوا يشترون فقط جلود اللعبة أو إعطاء منشئي الفيديو مكافأة ، فهم غير مستعدين للانتظار لمدة عشر دقائق.

2. شبكة البرق: سيف ذو حدين

تشبه شبكة Bitcoin الرئيسية الطريق السريع ، في حين أن شبكة Lightning هي قناة سريعة مدفوعة تم تصميمها بجوارها.مفهومها الأساسي هو حل وسط براغماتية على حد إنتاجية الشبكة الرئيسية: نظرًا لأن المعاملات على السلسلة تواجه اختناقات السرعة على السلسلة ، لم يعد النظام يصر على تسجيل كل معاملة على السلسلة ، ولكنه يسمح للمستخدمين بفتح “قناة الدفع” المخصصة للمعاملات ذات التردد العالي ، وتسوية الحالة النهائية فقط على الحظر الذي يتم إغلاق القناة.هذا مشابه للأصدقاء الذين يتناوبون على دفع ثمن الفاتورة والتسجيل بعد بضع رحلات ، بدلاً من نقل الفاتورة بعد كل وجبة.شبكة البرق هي في الأساس شبكة منسوجة من آلاف قنوات الدفع هذه.

ومع ذلك ، فإن هذا النظام الأنيق على ما يبدو يواجه العديد من التحديات الواقعية.بادئ ذي بدء ، فإن عتبة إعداد القناة مرتفع للغاية – يجب على المستخدمين قفل الأموال مقدمًا لإنشاء قناة ، مما يعني أنك بحاجة إلى إنشاء اتصال مخصص مقدمًا للتداول مع أي شخص.والثاني هو مشكلة التوجيه المعقدة: إذا كان هناك نقص في القناة المباشرة بين المستخدم A والمستخدم B ، حتى لو كان هناك طريق غير مباشر مثل A-C ، إذا كانت القناة الوسيطة غير كافية أو أن العقدة غير متوفرة ، فقد لا تزال المعاملة تفشل.الأكثر جدية هو أن هناك مخاطر أمان: يجب على المستخدمين البقاء على الإنترنت لمنع الأطراف المقابلة من تقديم المعاملات المنتهية إلى الغش عند إغلاق القناة ، مما يضع متطلبات تشغيلية غير واقعية للمستخدمين العاديين.

على الرغم من أن شبكة Lightning كانت على الإنترنت لسنوات عديدة ، إلا أن هذه المشكلات الهيكلية تحد من استخدامها في العالم الحقيقي.توضح البيانات العامة أن القيمة الإجمالية لشبكة Lightning Locked لا تزال حوالي 100 مليون دولار فقط – وهو رقم تافهة مقارنةً بتريغون ثنائية الثلاجة من البيتكوين.وقد أثار هذا تفكيرًا على مستوى الصناعة: هل من الممكن بناء بروتوكول دفع أفضل خارج السلسلة لكسر هذه الاختناقات؟

وفقًا لـ ChainCatcher في 15 أبريل ، كشفت HSBC في بيان صحفي رسمي أن Bitcoin Thunderbolt تمثل ترقية تكنولوجية أكثر أهمية لبيتكوين في العقد الماضي.يمكن اعتبار Thunderbolt “شبكة البرق 2.0” ، ولكنها ليست مجرد ترقية ، ولكن أيضًا إعادة تصميم أساسية لنموذج التفاعل خارج سلسلة البيتكوين.

3. ما هو بروتوكول Thunderbolt؟

Bitcoin Thunderbolt هي ترقية شوكة ناعمة تم تصميمها مباشرة في الجزء السفلي من Bitcoin.على عكس الطبقة اثنين من الشبكات أو تنازلات الجسر المتقاطع ، أدخلت Thunderbolt تغييرات على مستوى البروتوكول على Mainnet Bitcoin ، مما يعزز بشكل أساسي قابلية التوسع وأداء المعاملات وقابلية البرمجة.

طبقة الأداء: تستخدم Nubit تقنية Bundling UTXO لتحسين نموذج المعاملات التقليدية في Bitcoin بشكل كبير.يتمثل تصميم Bitcoin الحالي في معالجة كل UTXO بشكل منفصل ، مما يحد من الإنتاجية ، في حين أن تقنية Bundling UTXO يمكنها تجميع متعددة UTXOs للمعالجة المتزامنة.يمكن أن تزيد تقنية ضغط بيانات المعاملة هذه من سرعة المعالجة بنحو 10 مرات دون التأثير على الأمن على السلسلة.

قابلية البرمجة: يعيد Thunderbolt إدخال وتوسيع رمز OP_CAT – كان موجودًا في الأصل في إصدارات Bitcoin السابقة ، ولكن تمت إزالته لاحقًا.يتيح OP_CAT اتصالات البيانات ، مما يمكّن المطورين من إنشاء منطق برمجة أكثر تقدماً وإنشاء تطبيقات لا مركزية (DAPPS) مباشرة على الطبقة الأساسية من Bitcoin دون الاعتماد على الجسور الجانبية أو الجسور المتقاطعة.

طبقة بروتوكول الأصول: قدمت Nubit أيضًا معيارًا رمزيًا موحدًا يسمى Goldinals ، والذي يعتمد على دليل المعرفة الصفري والالتزام بالدولة.يدعم هذا الإطار إصدار والتحقق من رموز البيتكوين الأصلية دون الاعتماد على الثقة الخارجية أو الجسور المعقدة.إنه يدمج البروتوكولات المجزأة مثل BRC-20 ، الرونية والأوامر من خلال صانعي السوق التلقائي على السلسلة (BITMM) ، وبالتالي دعم معاملات التدمير الثقة والتحقق بالكامل داخل النظام البيئي Bitcoin.

على عكس أساليب التوسع التقليدية مثل السلاسل الجانبية أو البلازما أو عمليات التغليف أو عبوات الأصول عبر الجسور ، يتبع Nubit مسار “تمدد Mainnet الأصلي”.يدمج الحلول مثل Bitvisa للهويات اللامركزية وبيانات الاعتماد.سواء أكان ذلك هو ضغط المعاملات أو تنشيط العقد الذكي أو المعاملات على السلسلة ، فإن جميع الميزات تعمل مباشرة على شبكة Bitcoin الرئيسية باستخدام BTC الأصلي.

3.1 تحليل الآلية الأساسية

استنادًا إلى الورقة “طبقة التنفيذ التي تم التحقق منها عديمة الجنسية لبروتوكول يوان على بيتكوين” (المرجع 1) ، تشبه Bitcoin Thunderbolt شبكة البرق ، تهدف إلى حل مشكلة وقت التأكيد الطويل للشبكة الرئيسية Bitcoin.في حين أن كلاهما ملتزمان بتسريع التكاليف وتقليل التكاليف ، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في فلسفة التصميم الخاصة بهم:

• تتركز شبكة Lightning على قنوات الدفع ويتم تحسينها للمعاملات من نظير إلى نظير فقط.إنه يفتقر إلى قابلية البرمجة ، ويتضمن إعداد وصيانة القناة المعقدة ، ولديه قابلية التوسع محدودة.

• يوفر Thunderbolt الذي تم تطويره بواسطة NUBIT بروتوكولات غير قابلة للبرمجة خارج السلسلة تتيح عمليات تكمل Turing ، مما يتيح إنشاء الأصول المعقدة وبروتوكولات السيولة والتطبيقات المالية.

الابتكارات الرئيسية:

توقيع متعدد الأطراف قابل للتعديل
تخيل أن توقيع Bitcoin يتم تقسيمه إلى جزأين: Alice تحتفظ بالنصف والمجنة تحمل النصف الآخر.في كل مرة يتم فيها نقل الأموال ، يضيف كلا الطرفين “تعديلًا رئيسيًا” – فقط المتلقين الجدد يعرفون – حتى يتمكنوا من إعادة بناء التوقيع الكامل دون اتصال دون اتصال مباشر.

ليدجر اللجنة غير المتزامنة:
مجموعة من العقد (على سبيل المثال ، 4N+1) تحافظ على إجماع الملكية.حتى إذا فشلت بعض العقد ، فسيظل النظام يعمل بشكل طبيعي طالما أن معظم العقد متصل بالإنترنت.لا يمكن لهذه العقد أن تنقل الأموال نفسها – إنها ببساطة توقيع وتسجيل الملكية ، وبالتالي الحفاظ على اللامركزية والأمن.

التصميم النهائي على أساس التبادل الذري
يتضمن الفداء على السلسلة ثلاث خطوات ذرية:

1. أليس واللجنة تنفق UTXO الأصلي لنقل الأموال إلى اللجنة ؛

2. تقوم اللجنة بحبس نفس المبلغ من الأموال في قبو مشترك لا يمكن إلا للوصول إلى زيني واللجنة ؛

3. زيني يستخدم التوقيع الجديد المكون من جزأين لإكمال الفداء.
تضمن هذه العملية أنه لا يمكن لأي من الطرفين الغش أو التخلي عن العملية.

3.2 تصميم بروتوكول Thunderbolt وأبرز الأحداث التقنية

• مندوب توقيع العودية غير التفاعلية:
  يستخدم Thunderbolt توقيع عتبة Schnorr قابل للتعديل ، مما يلغي جولات متعددة من الرسائل.لا يتطلب كل ناقل حركة فقط توقيعًا معدلًا مفتاحًا ، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات الاتصال والوقت.

• استخدم قفلًا جديدًا لكل قفزة

• يقدم كل ناقل حركة توقيع جديد قائم على المفاتيح.سوف يفشل المفتاح القديم ، مما يمنع إعادة استخدام التوقيع وتعزيز الأمن.

• سلسلة واحدة تتبع
  العملية الوحيدة على السلسلة هي القفل الأولي.يتم إجراء جميع التحويلات اللاحقة خارج السلسلة ، ويتم إجراء الفداء النهائي على السلسلة فقط في نهاية المعاملة.بالمقارنة مع تشغيل القناة المتكررة لشبكة البرق ، فإن Thunderbolt لا يحسن الكفاءة فحسب ، بل يحسن الخصوصية أيضًا.

• المرونة في وضع عدم الاتصال
  حتى لو كانت أليس أو زيني غير متصلة بالإنترنت ، يمكن أن تستمر اللجنة في معالجة الفداء أو عمليات النقل – دون قفل الوقت أو الإغلاق القسري.

• التحقق الرسمي للأمان من خلال التحقق من الماكينة
  يتم التحقق من صحة كل خطوة بروتوكول حرجة رسميًا باستخدام Prover Tamarin ، مما يضمن ضمانات آمنة للتحقق الرياضي – وليس مجرد التزامات نظرية.

يمثل Thunderbolt إعادة التفكير الأساسية في كيفية دعم Bitcoin للتفاعلات خارج السلسلة مع الإنتاجية العالية والقابلة للبرمجة والثقة مع الحفاظ على المبادئ الأساسية للامركزية.

4. كيف يختلف Thunderbolt عن حلول شبكة البرق الحالية؟

الآن دعنا نقارن Thunderbolt مع الحلول الموجودة مثل بروتوكول الترباس ، و Breez SDK ، و Phoenix لرؤية التحسينات المحددة التي تقدمها.

الاختلافات الرئيسية:

تبرز Thunderbolt في المقام الأول من حيث الأمن والصناديق النظرية.إنها واحدة من الحلول القليلة التي يمكن أن تطالب بالمزايا التالية:

• لقد أثبت تصميم البروتوكول الأمن.

• لا يمكن لأي مستخدم ضار الحصول على مزايا أو قيمة من جانب واحد.

ولكن لديها أيضا عيوب واضحة:

• تعقيد النشر: يتطلب تشغيل Thunderbolt مكدس بروتوكول كامل ، وهو أمر صعب على مستخدمي المحفظة العادية.

• قيود توافق MainChain: لغة البرمجة النصية لـ Bitcoin محدودة للغاية.يتعين على Thunderbolt اختراق هذه القيود ، مما يضيف إلى تعقيد التنفيذ.

• عدم وجود دعم للنظام الإيكولوجي: على عكس البراغي ذات المحافظ العديدة ودعم العقدة ، لا يزال Thunderbolt في مراحله الأولى من البحث والتطوير.

5. التأثير المحتمل لـ Thunderbolt: محفز لـ BTCFI؟

فهل Thunderbolt هو أفضل حل لـ BTCFI؟قد تكون وجهة نظر جريئة ولكنها حكيمة:

يعد Thunderbolt من الناحية النظرية أفضل حل لـ BTCFI ، ولكن في الممارسة العملية ، لا يزال في مرحلة ألفا – مثل الورقة البيضاء البالغة 2.0 من Ethereum: ولكنها ليست جاهزة لنشر الإنتاج الضخم.بناءً على الملاحظات الحالية ، قد يتبع تطوير Thunderbolt ثلاثة مسارات محتملة:

1. تكامل طبقة Rollup: محرك Defi Bitcoin Layer2

بالنظر إلى قابلية التوسع المحدودة لطبقة قاعدة Bitcoin ، يمكن أن تتطور Thunderbolt إلى طبقة تنفيذ خارجية خارجية في حلول Bitcoin Layer 2 مثل BitVM أو Nomic أو Bob.فكر في الأمر كمحرك عقد قابل للبرمجة مضمن في Rollup Bitcoin.

مثال:

• قد يدمج Bob قنوات الدفع الخاصة بـ Thunderbolt لمعاملات BTC الأصلية.

• يمكن للنظام الإيكولوجي RGB تبني منطق إدارة الدولة في Thunderbolt.

• يدعم BITVM المنطق المتقدم ويمكنه استخدام Thunderbolt كمعيار العقد الذكي.

• يمكن أن تضمن Babylon و BitLayer و Conduction Systems Thunderbolt كوحدات تنفيذ العقد خارج السلسلة.

2. بناء نظام بيئي متوازي مستقل

قد يتبع Thunderbolt خطى شبكة البرق وتطوير البنية التحتية الخاصة بها: العقد ، والمشغلين ، والمجمعين ، وربما حتى Thunderbolt-LSP (مزود خدمة السيولة).بدعم من Nubit و Miners في وقت مبكر من Bitcoin ، فإن مخططات الشوكة الناعمة-تجميع UTXO و OP_CAT-تسمح لدعم أصول بروتوكول مثل BRC-20 و RUTES و Ordinals.

في هذه الحالة ، يمكن لـ Thunderbolt أن يتطور إلى نظام بيئي ناضج مع الخصائص التالية:

• محفظة Thunderbolt (على غرار فينيكس)

• عقدة Thunderbolt (عقدة الضوء لتشغيل القناة)

• Thunderbolt Dex (مطابقة ترتيب السلسلة)

• Thunderbolt AMM (تجمع السيولة خارج السلسلة)

3. استبدالها حلول أبسط

مستقبل Thunderbolt غير مؤكد.قد يتم استبداله في النهاية ببدائل أبسط أو أكثر كفاءة:

• يمكن أن توفر BITVM نموذج تنفيذ عقد أكثر قابلية للتطوير.

• قد تتيح تقنية ZK عبر السلسلة من نشر BTC الموثوق بها بالكامل على سلاسل أخرى.

• يمكن لبروتوكول البيتكوين الأصلي الجديد توحيد المدفوعات والإقراض والعقود في نظام سلس.

التأثير الحقيقي: التكلفة خارج السلسلة

أكبر اختراق لـ Thunderbolt ليس الدفع فحسب ، ولكن أيضًا في إدخال القدرة على التوطين خارج السلسلة لأصول Bitcoin – وهو مفهوم ضروري لطفرة Ethereum.ناجح Ethereum يرجع إلى مكدس التطوير المتكامل: الصلابة ، Hardhat ، Ethers.JS و Metamask.يمكن أن توفر Thunderbolt أيضًا أساسًا مماثلًا لبيتكوين.

ابتكاراتها الأساسية – OP_CAT و UTXO BUNDLING – مثيرة بشكل خاص:

• يدرك OP_CAT قابلية البرمجة الأصلية لبيتكوين لأول مرة.

• حزم UTXO تضغط بيانات المعاملة لتعزيز الإنتاجية على السلسلة-على غرار ملخص Ethereum.

معًا ، تدفع هذه التطورات رؤيتنا لتوحيد بروتوكول النظام البيئي Bitcoin وتنفيذ عمليات تبادل الأصول غير الموثوقة من خلال BitMM – كل ذلك دون سد أو عبوات الرموز.ومع ذلك ، فإن Thunderbolt أقرب إلى “ورقة رياضيات قوية” من كومة مطور جاهزة للاستخدام.