Prefácio

O tópico da próxima atualização do Bitcoin tem sido amplamente discutido, mas até dezembro de 2024, a comunidade não chegou a um consenso sobre se deve atualizar, quais problemas a atualização deve resolver ou quais recursos ela deve trazer. A situação continua dividida, assemelhando-se a um impasse político.

Neste impasse, surgiram muitos fenômenos interessantes:

1. Alguns membros da comunidade pressionam ativamente para atualizações e, devido à assimetria de informações ou interesses comerciais, certos membros mencionam frequentemente códigos de operação específicos, enquanto alguns projetos dependem de códigos de operação "potencialmente futuros".
2. Um número significativo de desenvolvedores pragmáticos do ecossistema realizaram extenso trabalho criptográfico e de engenharia para expandir o potencial do Bitcoin, com base na premissa de nenhuma atualização de protocolo.
3. Também há vozes que defendem atualizações lentas ou se opõem completamente às atualizações.

Estes fenómenos indicam que o tema das atualizações é altamente relevante na comunidade Bitcoin. No entanto, também destacam que uma parte considerável da comunidade não tem uma compreensão completa do processo completo de uma atualização do Bitcoin e não está ciente do papel que as ferramentas criptográficas inovadoras podem desempenhar na libertação do potencial do Bitcoin. O objetivo principal deste artigo é quebrar esta assimetria de informação, alinhando o conhecimento de todos para permitir discussões mais profundas. \
Este artigo irá definir as atualizações do Bitcoin, resumir os principais padrões através de análises históricas e, em seguida, analisar as propostas atuais de atualização e alternativas potenciais. Por fim, o autor fornecerá várias conclusões para os leitores. O objetivo é equipar os leitores com uma melhor compreensão das atualizações do Bitcoin - seu conceito, história e progresso - estabelecendo as bases para discussões futuras e ajudando a moldar o consenso eventual dentro da comunidade.
Ao apresentar factos, o autor, como um desenvolvedor do ecossistema Bitcoin, espera mais possibilidades para o Bitcoin e expressará opiniões claras sobre certos tópicos. Os leitores devem estar cientes da distinção entre factos e opiniões neste artigo.

Introdução às Atualizações: O Que e Porquê

O que é uma atualização do Bitcoin

O whitepaper do Bitcoindefine um protocolo que é seguido por milhares de nós que compõem a rede de blockchain do Bitcoin. \
Existem várias versões da implementação do protocolo (geralmente chamadas de clientes). De acordo com os dados dehttps://bitnodes.io/nodes/, o cliente com a maior quota de mercado é Bitcoin Core. Como resultado, os desenvolvedores que mantêm o código do Bitcoin Core (referidos como Bitcoin-Core-Devs) exercem uma influência significativa dentro do ecossistema do Bitcoin.

o que-porquê-1

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O software do nó Bitcoin é composto por vários módulos, e as propostas de atualização relacionadas são definidas atravésBIPs (Bitcoin Improvement Proposals), que são categorizados em vários tipos.

Normalmente, quando as pessoas discutem atualizações de Bitcoin, estão se referindo a "atualizações de protocolo de consenso". Como as atualizações de protocolo de consenso exigem que a maioria dos nós da rede chegue a um acordo (caso contrário, uma bifurcação pode ocorrer), essas atualizações devem ser abordadas com muita cautela. Como mostrado no diagrama, os módulos relacionados ao protocolo de consenso dentro do sistema Bitcoin e os BIPs relativos à camada de consenso são particularmente importantes e merecem muita atenção.

o quê-porquê-2

o que-porquê-2

Na verdade, de acordo comestatísticasdo repositório do Bitcoin no GitHub, as alterações são muito ativas. No entanto, como a maioria dessas alterações não está relacionada ao protocolo de consenso, elas não receberam muita atenção.

Estatísticas do Bitcoin Core no GitHub

Estatísticas do GitHub do núcleo do Bitcoin

Tipos de Atualizações de Protocolo de Consenso

De acordo com a definição em [BIP-123]https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0123.mediawiki), as atualizações do protocolo de consenso são principalmente divididas em dois tipos: soft forks e hard forks.

• Além disso, existe outra forma menos intuitiva de interpretar e comparar esses dois tipos de atualizações, o que é bastante interessante:
  Soft Fork: Adiciona ou fortalece regras (por exemplo, adicionando um novo recurso como suporte para endereços Taproot).

  Hard Fork: Remove ou relaxa regras (por exemplo, remover uma restrição como eliminar o limite da recompensa do bloco).

Processo BIP e Soft Fork

As duas atualizações bem-sucedidas do protocolo de consenso (Taproot/SegWit) utilizaram o método de soft fork, permitindo atualizações sem causar divisões significativas na comunidade. Este artigo foca em soft forks, ou seja, atualizações que são compatíveis com versões mais antigas do software. Após a submissão de uma proposta BIP, o processo geralmente segue as etapas descritas no diagrama abaixo:

bip-state

bip-state

Fonte: https://river.com/learn/what-is-a-bitcoin-improvement-proposal-bip/

Normalmente, uma proposta de soft fork combinará vários BIPs. Por exemplo, Taproot consiste em três BIPs:

1. Assinatura Schnorr:BIP-340
2. Taproot: BIP-341
3. Tapscript: BIP-342

Vamos rever a cronologia da atualização Taproot:

Cronograma do Taproot

Cronograma Taproot

Fonte: Kraken Intelligence, GitHub, CoinDesk, https://www.argoblockchain.com/articles/bitcoin-taproot-upgrade-explained

Os marcos no processo de soft fork Taproot incluem:

1. Os BIPs correspondentes são propostos e o plano de implementação é submetido a revisão.
2. Os desenvolvedores do Bitcoin-Core iniciam uma solicitação de pull do GitHub para a atualização.
3. Os desenvolvedores do Bitcoin-Core revisam e mesclam a solicitação de pull do GitHub, decidindo sobre o método de ativação.
4. Uma nova versão do código Bitcoin-Core foi lançada.
5. Mineiros votam na blockchain para aprovar a altura do bloco de ativação para o BIP.
6. A atualização está concluída quando a altura do bloco atinge a altura acordada.

É importante notar que este processo é um resumo retrospectivo e não há consenso formal sobre esses marcos.

Ao longo do processo, o Lista de Desenvolvimento do Bitcoindesempenhou um papel fundamental na consolidação do consenso entre diferentes partes.

Porquê Atualizar

Como mencionado no início do artigo, existem três vozes principais na comunidade atual em relação às atualizações:

1. Pro-Upgraders: Eles propõem um grande número de atualizações, que serão analisadas mais tarde no artigo.
2. Pragmatic Builders: Eles se concentram em melhorar o protocolo existente através da implementação de Prova de Fraude (como BitVM e suas extensões), criptografia de funções (contratos e zk proofs através Bitcoin PIPEs), e colisões de hash (contratos implementados por ColliderScript) , entre outros.
3. Mantenedores do Status Quo: Este grupo acredita que as atualizações devem ser muito lentas e cautelosas (com um ciclo de 10 anos), representadas pelo TeamSlowAndSteady, e aqueles que defendem que não há atualizações a menos que surjam ataques quânticos, conhecidos como Ossifiers (referência).

O autor fez uma análise dos prós e contras de atualizar vs. não atualizar:

Como um desenvolvedor pragmático do ecossistema Bitcoin, o autor acredita que é essencial explorar totalmente o potencial do Bitcoin por meio de inovações criptográficas ou de engenharia dentro do quadro do protocolo existente. Do ponto de vista da “sustentabilidade” e da “adaptabilidade”, o autor argumenta que, após avaliar minuciosamente o alcance do impacto e os riscos de segurança, é aconselhável continuar atualizando conforme necessário.

Análise aprofundada das atualizações

Partes Interessadas em Atualizações

Os principais participantes na história do Bitcoin, particularmente no Consenso de Hong Kong (assinado no evento Bitcoin Roundtable em fevereiro de 2016,@bitcoinroundtable/bitcoin-roundtable-consensus-266d475a61ff">referência), foram:

1. Bitcoin-Core-Devs: Desenvolvedores que mantêm o código base do Bitcoin Core.
2. Pools de Mineração: Entidades responsáveis pela mineração e segurança da rede Bitcoin.
3. Usuários e Desenvolvedores do Ecossistema: Principalmente exchanges, fabricantes de chips e outros jogadores-chave no ecossistema Bitcoin.

Com a rápida adoção do Bitcoin, os intervenientes nas atualizações do Bitcoin evoluíram. O modelo inicial de uma simples separação de poderes transformou-se gradualmente num ambiente mais complexo e competitivo, frequentemente descrito como uma "batalha por influência". Para uma análise detalhada, consulte o relatório Analisando o Consenso Bitcoin: Riscos em Atualizações de Protocolo.

Stakeholders

partes interessadas

Vale a pena destacar vários papéis-chave nas atualizações do Bitcoin:

1. Nós Económicos: Este grupo refere-se principalmente a grandes exchanges centralizadas (CEXs), instituições de pagamento, guardiões, etc. A posição deles em relação a forks suaves desempenha um papel crucial para determinar qual versão do Bitcoin é considerada 'legítima' e tem um impacto significativo nas taxas de adoção.
2. Investidores: À medida que estratégias de Bitcoin como ETFs, reservas institucionais e reservas nacionais se tornam mais populares globalmente, o papel dos investidores tornou-se cada vez mais complexo.
3. Utilizadores e Desenvolvedores do Ecossistema: Após a atualização Taproot, o ecossistema Bitcoin floresceu, com novos protocolos de ativos como Ordinais emergindo, juntamente com um aumento de aplicações nativas e soluções de escalabilidade.

Algumas conclusões interessantes sobre estes papéis:

1. Diferentes partes interessadas desempenham diferentes papéis em diferentes estágios: Por exemplo, os Desenvolvedores de Ecossistemas tendem a ser mais proativos na proposição de ideias, os Desenvolvedores de Protocolo frequentemente têm a autoridade para rever BIPs, e as piscinas de mineração e nós econômicos têm uma influência significativa na ativação.
2. Os Desenvolvedores do Ecossistema têm mais probabilidade de propor e apoiar atualizações relacionadas aos seus próprios interesses comerciais.

História e Resumo das Atualizações

De acordo com informações públicas, houve muitas atualizações de soft fork desde o lançamento da rede Bitcoin.

garfos suaves

soft forks

Fonte de dados:

https://blog.bitmex.com/a-complete-history-of-bitcoins-consensus-forks-2022-update/

https://www.drivechain.info/media/slides/mit-2023.pdf

A partir do diagrama acima, podem ser tiradas algumas conclusões interessantes:

1. O protocolo Bitcoin tornou-se um pouco rígido e, com o tempo, a frequência de softforks diminuiu.
2. Demora cada vez mais tempo a chegar a consenso sobre as atualizações

Preocupações com Soft Fork

Analisando o BIP incluído em soft forks passados, podemos resumir as seguintes áreas de preocupação:

O que faz uma boa proposta de atualização

Com base nos fatos e análises apresentadas anteriormente, podemos tentar definir uma boa proposta de atualização para o Bitcoin:

1. Aderindo à identidade central do Bitcoin como um sistema de pagamento: o Bitcoin tem uma posição única.
2. Equilibrar o potencial de aplicação e os riscos: Fazendo com que seja apreciado pela maioria, sem forte oposição.
3. Escala de atualização apropriada: Nem muito simples (não vale o esforço), nem muito complexa (difícil de avançar).
4. Tempo certo: Deve haver uma forte procura, resolvendo questões específicas. Por exemplo, durante a fase de atualização do SegWit, a escalabilidade era uma forte procura.

Atualizar Outlook

Classificação da Proposta

O autor recolheu a maioria das propostas ativas, rotulou-as de acordo com as áreas de foco e colocou-as num quadrante para uma visualização e compreensão mais fáceis.

Notas Importantes para a Classificação:

1. As quatro áreas de foco não são completamente independentes entre si. Por exemplo, um BIP que melhore a programabilidade também pode contribuir para a escalabilidade em certa medida.
2. Uma proposta pode ter várias áreas de foco. Por exemplo, o OP_CAT é principalmente destinado a melhorar a programabilidade, mas é promovido mais devido ao seu potencial para permitir rollups de validade.
3. A categorização das áreas de foco de uma proposta requer um certo nível de “consenso” (que é intrinsecamente político). É importante notar que não há uma única definição, já que diferentes participantes podem ter perspectivas diferentes.
4. O segundo diagrama não é um sistema de coordenadas. As propostas são categorizadas com base em rótulos, e os atributos dos círculos (tamanho, posição, cor, etc.) não possuem significado especial.

categoria de proposta-2

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categoria de proposta-1

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Vozes da Comunidade

Pelo diagrama acima, pode-se ver que há algum consenso dentro da comunidade em relação às questões que as atualizações devem abordar, focando principalmente na expansão da funcionalidade necessária para o sistema de pagamento. Estes podem ser classificados nas seguintes duas categorias principais:

1. Programabilidade: Melhorar a programabilidade dos UTXOs, como através de covenant/vault/transaction introspection/pagamentos condicionais/aperfeiçoamentos de script, etc.
2. Escalabilidade: para a escalabilidade L2, a abordagem geral é dividida em validação on-chain e validação off-chain, ambas com propostas ativamente promovidas.

O Enigma do Consenso

O autor acredita que a comunidade Bitcoin está presa em um labirinto de consenso em relação à próxima atualização pelas seguintes razões:

1. Rigidez: Com um sistema de software próximo de um FDV de $2T, uma parte significativa dos intervenientes tende a preferir estabilidade e nenhuma parte está disposta a assumir a responsabilidade por possíveis falhas.
2. Partes interessadas altamente fragmentadas: Diferentes partes interessadas têm diferentes exigências e desempenham diferentes papéis em diferentes fases. Os governos também se tornaram partes interessadas-chave.
3. Mecanismo de Governança Imperfeito: Como uma das primeiras blockchains, o Bitcoin carece de um mecanismo de governança totalmente desenvolvido. A comunidade não conseguiu chegar a um consenso sobre como ativar soft forks.
4. Papel Dinâmico dos Desenvolvedores de Protocolo: Embora vetem algumas propostas, seu papel não pode ser simplesmente descrito como conservador ou progressista.
5. Falta de Urgência: Com a infraestrutura blockchain cada vez mais madura, atualmente não há uma forte demanda por atualizações do Bitcoin.

Sumário&Takeaway

Este artigo apresenta os conceitos básicos das atualizações do Bitcoin, fornece uma análise aprofundada das atualizações históricas e, finalmente, antecipa as propostas ativas para a próxima atualização, resumindo as razões para o atual labirinto de consenso.

Depois de analisar e olhar para o futuro, acredita-se que os leitores agora têm uma certa compreensão do estado atual das atualizações. Finalmente, aqui estão algumas conclusões importantes:

1. Progresso pragmático e cauteloso nas atualizações, com soft forks sendo mais preferíveis.
2. Partes interessadas altamente fragmentadas, com a comunidade tendendo ao conservadorismo.
3. As atualizações devem ser discutidas sob a premissa de aderir à posição de valor central do Bitcoin.
4. Escalabilidade é apenas um aspecto do foco da atualização.
5. É necessário um timing melhor; uma boa proposta de atualização ganhará rapidamente consenso.
6. A comunidade precisa explorar mecanismos de governança melhores.

Agradecimentos

Durante o processo de pesquisa, redação e revisão deste artigo, recebi uma grande ajuda de muitas pessoas, incluindo membros da comunidade que, por várias razões, preferem não ser nomeados. Gostaria de expressar minha gratidão a todos eles.

É importante notar que, dado que alguns dos pontos de vista neste artigo refletem preferências pessoais, a seguinte lista de reconhecimento não implica concordância total com o conteúdo, nem este artigo pretende envolver estes membros da comunidade de apoio em qualquer disputa.

• Edição e Revisão Colaborativa (Ordem Alfabética)

Adrien Lacombe

Bob Bodily

Equipe de Pesquisa Bitlayer

uma casa

Jeffrey Hu

Vermelho

Ren Zhang

Scott Odell

Super Testnet

Will Foxley

• Feedback e Assistência Fornecidos (Ordem Alfabética)

Ajian

Andrew Fenton

Ben77

David Tse

Isto é, Ben-Sasson

Mi Zeng

Trabalho Futuro

Ao longo do processo, o autor identificou várias questões que merecem uma exploração mais aprofundada, como soluções para determinadas funcionalidades, pesquisa sobre propostas específicas e suporte de dados para determinados pontos de vista. Esses tópicos serão detalhados em séries subsequentes de artigos.

Referências

https://bitcoinops.org/

https://opnext.dev/

https://groups.google.com/g/bitcoindev

https://github.com/TABConf/6.tabconf.com

https://petertodd.org/2024/covenant-dependent-layer-2-review

https://blog.bitmex.com/uma-historia-completa-dos-forks-de-consenso-do-bitcoin-2022-atualizacao/

https://blog.bitmex.com/bitcoins-consensus-forks/

https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0123.mediawiki

https://river.com/aprender/o-que-e-uma-proposta-de-melhoria-do-bitcoin-bip/

https://bitnodes.io/nodes/

https://github.com/bitcoin/bitcoin/pulse/monthly

https://river.com/learn/what-is-a-bitcoin-improvement-proposal-bip/

https://trustmachines.co/learn/bitcoin-taproot-upgrade-basic-breakdown/

https://www.argoblockchain.com/articles/bitcoin-taproot-upgrade-explained

https://medium.com/@bitcoinroundtable/bitcoin-roundtable-consensus-266d475a61ff

https://github.com/bitcoin-cap/bcap

https://newsletter.blockspacemedia.com/p/four-takeaways-from-op-next

https://blog.bitfinex.com/education/is-ossification-good-or-bad-for-bitcoin/

https://arxiv.org/abs/2305.04079

https://www.allocin.it/uploads/placeholder-bitcoin.pdf

https://eprint.iacr.org/2024/1802

https://en.bitcoin.it/wiki/Covenants_support

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