Вступ

З постійним розвитком технології блокчейн біткойн перестав бути просто криптовалютою. Його екосистема постійно розширюється і поглиблюється. Екосистема масштабування Bitcoin включає різноманітні рішення та програми рівня 2, які підвищують швидкість та ефективність транзакцій Bitcoin і підтримують нові галузі, такі як смарт-контракти, децентралізовані фінанси (DeFi) та невзаємозамінні токени (NFT). Ці інновації розширили варіанти використання біткойна, вийшовши за рамки зберігання цінності та однорангових платежів, щоб задовольнити більш складні та різноманітні потреби, тим самим сприяючи прогресу в індустрії блокчейну.

Однак із розширенням виникають проблеми з безпекою. Нові технології та застосунки приносять більше потенційних ризиків та викликів. Забезпечення безпеки системи при покращенні функціональності стає критичним питанням. Уразливості безпеки, інциденти з атаками та технічні недоліки загрожують не лише безпеці активів користувачів, а й загальній стабільності та надійності мережі Біткойн. У цій статті ScaleBit, у межах BitsLab, розгляне розвиток розширюючоїся екосистеми Біткойн, проблеми безпеки, з якими вона стикається, та перспективи покращення безпеки. Аналізуючи поточні технологічні рішення та виклики щодо безпеки, метою є надання цінних інсайтів та рекомендацій для подальшого розвитку екосистеми Біткойн, забезпечуючи її високий рівень безпеки та надійності під час розширення.

Розширена екосистема Біткойн

Що таке розширена екосистема Bitcoin?

Розширена екосистема Bitcoin відноситься до різних рішень та екосистем застосування, розроблених навколо основної мережі Bitcoin. Хоча спочатку Bitcoin був розроблений переважно для платежів між рівними та як засіб зберігання вартості, розвиток технології блокчейну спонукав спільноту Bitcoin та розробників до дослідження способів покращення її функціональності. Ці зусилля спрямовані на розумні контракти, децентралізовану фінансову систему (DeFi), нефунговільні токени (NFT) та більш ефективні рішення для масштабування транзакцій.

Як працює розширена екосистема Bitcoin?

Розширена екосистема Біткойн працює за допомогою різних технологій масштабування та протоколів, побудованих поверх або поруч з основною мережею Біткойн. Ці інновації дозволяють Біткойну підтримувати ширший спектр застосувань. Критичні технології в екосистемі включають:

(1) Мережа Lightning

Lightning Network є одним з найбільш зрілих і широко використовуваних рішень рівня 2 для Bitcoin. Встановлюючи платіжні канали, він переміщує велику кількість дрібних транзакцій поза мережею, значно збільшуючи швидкість транзакцій Bitcoin і знижуючи комісії за транзакції.

Тенденції:
Інфраструктура Lightning Network постійно розвивається, з поліпшеною користувацьким досвідом та зростаючою кількістю купців, що підтримують платежі через Lightning.

Виклики:
Управління ліквідністю та ефективність маршрутизації залишаються областями, які потребують подальшої оптимізації, особливо для сценаріїв високої вартості транзакцій.
Ці зусилля підкреслюють потенціал Біткойну перетворити його перші обмеження та прийняти більш універсальну роль у екосистемі блокчейну.

(2) Мережа Liquid (LQ)

Liquid Network - це бічний ланцюг, побудований на відкритій платформі блокчейн Elements з використанням відкритого коду, призначений для забезпечення швидких транзакцій між біржами та інституціями. Керований розподіленим федеративним товариством Bitcoin компаній, бірж та інших зацікавлених сторін, Liquid Network використовує механізм двостороннього зв'язування, щоб перетворити BTC на L-BTC і навпаки.

Liquid підтримує конфіденційні транзакції та токенізацію, що робить його підходящим для корпоративних застосувань. Якщо Біткойн - це вартісний шар інтернету, а Мережа Lightning служить в ролі платіжної мережі в межах фінансових систем, побудованих на Біткойн, то Liquid виступає фінансовим шаром, додаючи підтримку кількох активів та фінансові інструменти, такі як цінні папери та товари.

У порівнянні з Lightning, Liquid сприяє виконанню більших та більш складних транзакцій, таких як емісія та торгівля активами (наприклад, цінними паперами та стейблкоїнами). У той час як Lightning переважно забезпечує конфіденційність за допомогою позапротокових транзакцій, Liquid має вбудовані функції конфіденційних транзакцій, які приховують суми транзакцій та типи активів. Lightning відмінно підходить для невеликих платежів та щоденних транзакцій, тоді як Liquid краще підходить для інституційних фінансів, емісії активів та транскордонних транзакцій.

Понад 50 бірж прийняли Liquid Network, що дозволяє проводити мільярди доларів у транзакціях. Це свідчить про його ефективність у покращенні корисності Bitcoin для інституційних торгів. Liquid Network забезпечує швидші часи розрахунків для бірж, покращуючи ліквідність ринку і дозволяючи інституціям працювати більш безпечно та ефективно.

(3) Rootstock Framework (RBTC)

З моменту свого створення в 2015 році Rootstock (RSK) є найтривалішим біткойн-сайдчейном, чий головний мережевий запуск відбувся в 2018 році. Rootstock може поєднати безпеку Біткойна Proof-of-Work (PoW) з функціональністю смарт-контрактів Ethereum. Як відкрите рішення другого рівня для Біткойна, сумісне з EVM, Rootstock надає точку входу для зростаючого екосистеми децентралізованих додатків (dApps), при цьому прагнучи до повної безпеки.

Подібно до Liquid, Rootstock використовує механізм двостороннього запобіжника, що дозволяє безшовно обмінювати BTC і RBTC. RBTC є внутрішньою валютою блокчейну RSK і використовується для оплати майнерів за обробку транзакцій та виконання контрактів. В той час як Liquid зосереджений на швидких та приватних транзакціях та емісії активів, Rootstock розширює можливості Bitcoin у DeFi та дApp екосистемах за допомогою смарт-контрактів.

На даний момент, загальна вартість, заблокована Rootstock (TVL), перевищує

170 мільйонів, з ринковою капіталізацією

380 мільйонів.

(4) B² Мережа

Мережа B² має дворівневу архітектуру, що включає рівень зведення та рівень доступності даних (DA), що переосмислює те, як користувачі сприймають рішення рівня 2 Bitcoin.

Rollup Layer (ZK-Rollup):
B² Network використовує рамку ZK-Rollup з рішенням zkEVM для виконання транзакцій та генерації доказів в межах мережі Layer 2. Транзакції користувачів обробляються та зберігаються в Rollup Layer, де також зберігаються стани користувачів. Пакетні пропозиції та згенеровані докази знань нуля пересилаються в Data Availability Layer для зберігання та верифікації.

Шар доступності даних:
Шар DA включає розподілене сховище, вузли B² та мережу Біткойн. Він відповідає за постійне зберігання даних Rollup, перевірку доказів нульового знання та виконання остаточних підтверджень на мережі Біткойн.

Розподілене зберігання:
Розподілений сховище є важливою складовою B² Network, яке служить репозитарієм для транзакцій ZK-Rollup та пов'язаних з ними доказів. З децентралізацією сховища мережа підвищує безпеку, зменшує одиночні точки відмови та забезпечує незмінність даних.

Для гарантії доступності даних B² записує скрипт Tapscript в кожний блок Bitcoin в мережі Bitcoin. Цей скрипт закріплює шлях даних Rollup та доказ невідомості, збережені в розподіленому сховищі, забезпечуючи достовірність даних. Цей процес ефективний з точки зору витрат, продукуючи шість транзакцій на годину. Користувачі перевіряють дані, порівнюючи транзакції та дані скрипту Taproot на Bitcoin Layer 1, що гарантує остаточну надійність даних Rollup.

Ця інноваційна конструкція покращує інфраструктуру другого рівня Bitcoin, забезпечуючи масштабовані та безпечні рішення, використовуючи надійність мережі Bitcoin.

(5) Протокол стеків (STX)

Запущений на своєму основному мережі в 2018 році під керівництвом Blockstack, Stacks перетворився на провідне рішення на основі Bitcoin Layer 2.

Stacks безпосередньо з'єднується з Bitcoin, що дозволяє створювати розумні контракти, децентралізовані додатки (dApps) та NFT на мережі Bitcoin. Це значно розширює можливості Bitcoin, перетворюючи його з простого засобу зберігання в більш універсальну платформу. Stacks використовує унікальний механізм погодження Proof of Transfer (PoX), що забезпечує його безпеку без потреби в будь-яких модифікаціях самого Bitcoin.

Зі значенням загальної блокування (TVL) понад 99 мільйонів доларів, Stacks має добре розвинуту інфраструктуру та швидкоростучу спільноту розробників, що закріплює його позицію як ключового гравця у екосистемі Bitcoin Layer 2.

(6) Вавилон

Вавилон планує розширити безпеку Bitcoin, щоб захистити децентралізований світ. Використовуючи три ключові аспекти Bitcoin - сервіс відміток часу, блок-простір та вартість активу, Вавилон передає безпеку Bitcoin на численні ланцюги Proof-of-Stake (PoS), створюючи більш міцну та єдину екосистему.

Протокол ставки Bitcoin в Вавилоні використовує віддалений підхід до ставок, який подолує обмеження відсутності функціональності розумних контрактів у Bitcoin. Це досягається за допомогою криптографічних інновацій, удосконалень протоколу консенсусу та оптимізованого використання мови скриптів Bitcoin. Протокол дозволяє власникам Bitcoin ставити свої BTC безпечно без переходу на PoS-ланцюги, надаючи цим ланцюгам комплексні гарантії безпеки, які можна скасувати. Це усуває потребу в переході, обгортанні чи опікових ставках BTC.

Однією з основних функцій Babylon є його BTC Timestamp Protocol, який встановлює час подій з інших блокчейнів на Bitcoin, забезпечуючи, що ці події отримують перевагу від часової безпеки Bitcoin, так само, як транзакції Bitcoin. Це ефективно використовує Bitcoin як часовий сервер. BTC Timestamp Protocol сприяє швидкому вилученню ставок, композиційному довір'ю та зниженню витрат на безпеку, максимізуючи ліквідність для власників Bitcoin.

Розроблений як модульний плагін, протокол сумісний з різними алгоритмами консенсусу PoS та є базовим шаром для побудови міцних протоколів скидання. Інноваційний дизайн Вавілона підвищує корисність Біткойна, посилюючи безпеку у децентралізованому екосистемі.

Інциденти безпеки в екосистемі розширення Біткойн

У жовтні 2023 року була виявлена потенційна уразливість безпеки в масштабному рішенні Bitcoin, мережі Lightning. Розробник Антуан Ріард розкрив подробиці уразливості після її виявлення.

Ця вразливість, відома як «атака заміни циклів», становить ризик для безпеки коштів, що протікають через мережу Lightning. Це може призвести до затримок або невдач у транзакціях, що потенційно може призвести до втрат коштів у каналах мережі Lightning.

Цей інцидент підкреслює, що безпека завжди має бути головним пріоритетом у швидко змінній екосистемі масштабування. Розробники та спільнота повинні постійно контролювати та поліпшувати наявні рішення з масштабування, щоб захистити від можливих загроз безпеки та забезпечити безпеку коштів користувачів.

Прогноз безпеки для екосистеми розширення біткойну

Незважаючи на значний прогрес, зроблений екосистемою масштабування Bitcoin у покращенні ефективності транзакцій та функціональної різноманітності, його безпека все ще потребує постійного вдосконалення. Цей розділ розгляне майбутні напрями розвитку та виклики безпеки в екосистемі масштабування Bitcoin.

Екосистема розширення Bitcoin має на меті вирішити проблеми пропускної здатності транзакцій основного ланцюжка при збереженні безпеки та децентралізації.

Моделі довіри для позапротокових транзакцій:
Екосистема розширення Bitcoin використовує технології поза ланцюжкового блоку для покращення швидкості транзакцій. Розробники повинні забезпечити достатньо надійні механізми довіри для поза ланцюжкових транзакцій. Наприклад, бідирекційні платіжні канали в мережі Lightning вимагають технологію багатоадресної підпису та безпечні процеси закриття каналу для запобігання замерзанню або втрати коштів.

Приватність та прозорість:
Мережа Lightning дозволяє здійснювати канальні транзакції конфіденційно, підвищуючи приватність користувача та збільшуючи регулятивні виклики та ризик зловживання. Мережам 2-го рівня потрібно забалансувати конфіденційність та прозорість, вибірково розголошуючи певні записи транзакцій для поліпшення регулятивної відповідності.

Впровадження та безпека користувача:
Складність розширення екосистеми збільшує складність операцій користувачів. Наприклад, керування каналами в мережі Lightning може бути незручним для звичайних користувачів, збільшуючи ризик помилок у роботі. Екосистема розширення Біткоїна може вирішити ці проблеми, розробивши більш дружні інтерфейси та спрощуючи інструменти для покращення взаємодії з користувачем та зменшення ризиків безпеки.

Висновок

Екосистема масштабування Bitcoin, за допомогою різних рішень на другому рівні та інноваційних протоколів, значно покращила функціональність та ефективність транзакцій мережі Bitcoin, що сприяє розвитку нових сфер, таких як розумні контракти, DeFi та NFT.

Однак, по мірі розширення екосистеми, почали виникати проблеми з безпекою, яким треба приділяти велику увагу розробникам та спільноті. У майбутньому, коли екосистема масштабування Bitcoin прагне досягти вищої пропускної здатності та більш різноманітних застосувань, необхідно постійно зміцнювати механізми безпеки, оптимізувати користувацький досвід, балансувати приватність з прозорістю та забезпечувати більш широкий та надійний розвиток на основі децентралізації та безпеки.

Відмова від відповідальності:

1. Ця стаття передрукована з [шкала]. Усі авторські права належать оригінальному автору [ScaleBit]. Якщо є зауваження до цього перевидання, будь ласка, зв'яжіться з gate Навчаннякоманда, і вони негайно займуться цим.
2. Відмова відповідальності: Погляди та думки, висловлені в цій статті, є виключно поглядами автора і не становлять жодних інвестиційних порад.
3. Переклади статей на інші мови здійснюються командою Gate Learn. Якщо не зазначено інше, копіювання, розповсюдження або плагіат перекладених статей заборонено.