Introducción

Con el continuo desarrollo de la tecnología blockchain, Bitcoin ha evolucionado más allá de ser solo una criptomoneda. Su ecosistema se expande y profundiza constantemente. El ecosistema de escalado de Bitcoin incluye una variedad de soluciones y aplicaciones de Capa 2, que mejoran la velocidad y eficiencia de las transacciones de Bitcoin y apoyan campos emergentes como contratos inteligentes, finanzas descentralizadas (DeFi) y tokens no fungibles (NFT). Estas innovaciones han ampliado los casos de uso de Bitcoin, yendo más allá del almacenamiento de valor y los pagos entre pares para satisfacer necesidades más complejas y diversas, impulsando así el progreso en toda la industria blockchain.

Sin embargo, con esta expansión, han surgido gradualmente problemas de seguridad. Las nuevas tecnologías y aplicaciones generan más riesgos y desafíos potenciales. Garantizar la seguridad del sistema mientras se mejora la funcionalidad se ha convertido en una preocupación crítica. Las vulnerabilidades de seguridad, los incidentes de ataque y las fallas técnicas amenazan no solo la seguridad de los activos de los usuarios, sino también la estabilidad general y la confiabilidad de la red Bitcoin. En este artículo, ScaleBit, bajo el paraguas de BitsLab, profundizará en el desarrollo del ecosistema en expansión de Bitcoin, los incidentes de seguridad a los que se enfrenta y las perspectivas para mejorar la seguridad. Al analizar las soluciones tecnológicas actuales y los desafíos de seguridad, el objetivo es proporcionar ideas valiosas y recomendaciones para el desarrollo continuo del ecosistema de Bitcoin, asegurando que siga siendo altamente seguro y confiable a medida que se expande.

El Ecosistema Extendido de Bitcoin

¿Qué es el Ecosistema Extendido de Bitcoin?

El Ecosistema Extendido de Bitcoin se refiere a las diferentes soluciones y ecosistemas de aplicaciones desarrollados en torno a la red fundamental de Bitcoin. Si bien Bitcoin fue diseñado inicialmente principalmente para pagos entre pares y como reserva de valor, los avances en la tecnología blockchain han impulsado a la comunidad de Bitcoin y a los desarrolladores a explorar formas de mejorar su funcionalidad. Estos esfuerzos se centran en contratos inteligentes, finanzas descentralizadas (DeFi), tokens no fungibles (NFT) y soluciones más eficientes de escalado de transacciones.

¿Cómo opera el ecosistema extendido de Bitcoin?

El ecosistema extendido de Bitcoin opera a través de diversas tecnologías de escalado y protocolos construidos encima o junto al Bitcoin mainnet. Estas innovaciones permiten que Bitcoin soporte una gama más amplia de aplicaciones. Las tecnologías críticas dentro del ecosistema incluyen:

(1) Lightning Network

La Red Lightning es una de las soluciones de Capa 2 más maduras y ampliamente utilizadas para Bitcoin. Al establecer canales de pago, mueve una gran cantidad de transacciones pequeñas fuera de la cadena, aumentando significativamente la velocidad de las transacciones de Bitcoin y reduciendo las tarifas de transacción.

Tendencias:
La infraestructura de la red Lightning está en constante evolución, con una mejor experiencia de usuario y un creciente número de comerciantes que admiten pagos con Lightning.

Desafíos:
La gestión de la liquidez y la eficiencia en el enrutamiento siguen siendo áreas que necesitan una mayor optimización, especialmente para escenarios de transacciones de alto valor.
Estos esfuerzos destacan el potencial de Bitcoin para trascender sus limitaciones originales y adoptar un papel más versátil dentro del ecosistema blockchain.

(2) Red Liquida (LQ)

La Liquid Network es una cadena lateral construida sobre la plataforma de blockchain de código abierto Elements, diseñada para permitir transacciones más rápidas entre intercambios e instituciones. Gobernada por una federación distribuida de empresas de Bitcoin, intercambios y otros interesados, Liquid Network emplea un mecanismo de anclaje bidireccional para convertir BTC en L-BTC y viceversa.

Liquid admite transacciones confidenciales y tokenización, lo que lo hace adecuado para aplicaciones empresariales. Si Bitcoin es la capa de valor de Internet, y la Lightning Network sirve como red de pago peer-to-peer dentro de los sistemas financieros impulsados por Bitcoin, entonces Liquid actúa como la capa financiera, agregando soporte multiactivo y herramientas financieras como valores y materias primas.

En comparación con Lightning, Liquid facilita transacciones más grandes y complejas, como la emisión y el comercio de activos (por ejemplo, valores y stablecoins). Mientras que Lightning proporciona principalmente privacidad a través de transacciones fuera de la cadena, Liquid tiene características de transacción confidenciales integradas que ocultan los montos y los tipos de activos. Lightning destaca en pagos a pequeña escala y transacciones cotidianas, mientras que Liquid es más adecuado para finanzas institucionales, emisión de activos y transacciones transfronterizas.

Más de 50 intercambios han adoptado la Red Liquid, lo que permite realizar transacciones por miles de millones de dólares. Esto demuestra su efectividad para mejorar la utilidad de Bitcoin en el trading institucional. La Red Liquid ofrece tiempos de liquidación más rápidos para los intercambios, mejorando la liquidez del mercado y permitiendo que las instituciones operen de manera más segura y eficiente.

(3) Marco de Rootstock (RBTC)

Desde su inicio en 2015, Rootstock (RSK) ha sido la sidechain de Bitcoin de mayor duración, con su mainnet lanzado en 2018. Rootstock es capaz de combinar la seguridad de Proof-of-Work (PoW) de Bitcoin con la funcionalidad de contratos inteligentes de Ethereum. Como una solución de capa 2 de Bitcoin compatible con EVM de código abierto, Rootstock proporciona un punto de entrada para un creciente ecosistema de aplicaciones descentralizadas (dApps) mientras se esfuerza por lograr una total confianza.

Al igual que Liquid, Rootstock emplea un mecanismo de intercambio bidireccional, lo que permite intercambios sin problemas entre BTC y RBTC. RBTC es la moneda nativa de la cadena de bloques RSK y se utiliza para pagar a los mineros para procesar transacciones y ejecutar contratos. Mientras que Liquid se centra en transacciones rápidas y privadas y emisión de activos, Rootstock extiende las capacidades de Bitcoin hacia los ecosistemas de DeFi y dApp a través de contratos inteligentes.

A la fecha de esta escritura, el valor total bloqueado (TVL) de Rootstock supera

170 millones, con una capitalización de mercado de

380 millones.

(4) Red B²

La red B² presenta una arquitectura de doble capa que comprende una capa Rollup y una Capa de Disponibilidad de Datos (DA), redefiniendo cómo los usuarios perciben las soluciones de Capa 2 de Bitcoin.

Capa de Rollup (ZK-Rollup):
B² Network utiliza un marco ZK-Rollup con una solución zkEVM para ejecutar transacciones y generar pruebas dentro de la red de Capa 2. Las transacciones de los usuarios se procesan y almacenan en la Capa de Rollup, donde también se mantienen los estados de los usuarios. Las propuestas de lotes y las pruebas de conocimiento cero generadas se envían a la Capa de Disponibilidad de Datos para su almacenamiento y verificación.

Capa de Disponibilidad de Datos:
La capa DA incluye almacenamiento distribuido, nodos B² y la red Bitcoin. Maneja el almacenamiento permanente de datos de Rollup, valida pruebas de conocimiento cero y ejecuta confirmaciones finales en Bitcoin.

Almacenamiento distribuido:
El almacenamiento distribuido es un componente crítico de la Red B², sirviendo como un repositorio para las transacciones ZK-Rollup y sus pruebas relacionadas. Con el almacenamiento descentralizado, la red mejora la seguridad, reduce los puntos únicos de falla y asegura la inmutabilidad de los datos.

Para garantizar la disponibilidad de datos, B² escribe un script de Tapscript en cada bloque de Bitcoin en la red de Bitcoin. Este script ancla la ruta de datos y la prueba de conocimiento cero del Rollup almacenadas en el almacenamiento descentralizado, asegurando la validez de los datos. Este proceso es rentable y produce seis transacciones por hora. Los usuarios verifican los datos comparando transacciones y datos de script de Taproot en Bitcoin Layer 1, asegurando la máxima confiabilidad de los datos del Rollup.

Este diseño innovador mejora la infraestructura de la capa 2 de Bitcoin, permitiendo soluciones escalables y seguras al tiempo que aprovecha la solidez de la red de Bitcoin.

(5) Protocolo Stacks (STX)

Lanzado en su mainnet en 2018 bajo Blockstack, Stacks se ha convertido en una solución principal de capa 2 de Bitcoin.

Stacks se conecta directamente a Bitcoin, lo que permite la creación de contratos inteligentes, dApps y NFT en la red de Bitcoin. Esto extiende significativamente las capacidades de Bitcoin, transformándolo de una simple reserva de valor en una plataforma más versátil. Stacks emplea un mecanismo de consenso único de Prueba de Transferencia (PoX), que vincula su seguridad directamente a Bitcoin sin requerir ninguna modificación en Bitcoin en sí.

Con un valor total bloqueado (TVL) superior a los 99 millones de dólares, Stacks cuenta con una infraestructura bien establecida y una comunidad de desarrolladores en rápido crecimiento, lo que consolida su posición como un jugador clave en el ecosistema de la capa 2 de Bitcoin.

(6) Babilonia

Babylon visualiza extender la seguridad de Bitcoin para proteger el mundo descentralizado. Al aprovechar tres aspectos clave de Bitcoin: servicio de marca de tiempo, espacio de bloque y valor de activo, Babylon transmite la seguridad de Bitcoin a numerosas cadenas de Prueba de Participación (PoS), creando un ecosistema más robusto y unificado.

El protocolo de staking de Bitcoin de Babylon emplea un enfoque de staking remoto que supera las limitaciones de la falta de funcionalidad de contratos inteligentes de Bitcoin. Esto se logra a través de innovaciones criptográficas, avances en el protocolo de consenso y el uso optimizado del lenguaje de secuencias de comandos de Bitcoin. El protocolo permite a los poseedores de Bitcoin hacer staking de sus BTC de manera segura sin necesidad de puentes hacia cadenas PoS, al mismo tiempo que proporciona a estas cadenas garantías de seguridad exhaustivas y potencialmente sancionables. Esto elimina la necesidad de puentes, envoltorios o BTC staked custodiales.

Una característica fundamental de Babilonia es su Protocolo de Marca de Tiempo BTC, que marca eventos de otras blockchains en Bitcoin, asegurando que estos eventos se beneficien de la seguridad de marca de tiempo de Bitcoin, al igual que las transacciones de Bitcoin. Esto aprovecha eficazmente Bitcoin como un servidor de marca de tiempo. El Protocolo de Marca de Tiempo BTC facilita retiros rápidos de participaciones, confianza componible y costos de seguridad reducidos, maximizando la liquidez para los poseedores de Bitcoin.

Diseñado como un complemento modular, el protocolo es compatible con varios algoritmos de consenso de PoS y es una capa fundamental para construir protocolos de reinicio robustos. El diseño innovador de Babilonia mejora la utilidad de Bitcoin mientras fortalece la seguridad en todo el ecosistema descentralizado.

Incidentes de seguridad en el ecosistema de expansión de Bitcoin

En octubre de 2023, se identificó una posible vulnerabilidad de seguridad en la solución de escalado de Bitcoin, la Lightning Network. El desarrollador Antoine Riard reveló los detalles de la vulnerabilidad después de su descubrimiento.

Esta vulnerabilidad, conocida como un 'ataque de ciclismo de reemplazo', representa un riesgo para la seguridad de los fondos que fluyen a través de la Red Lightning. Esto podría resultar en retrasos o fallos en las transacciones, lo que potencialmente podría llevar a pérdidas de fondos dentro de los canales de la Red Lightning.

Este incidente pone de manifiesto que la seguridad siempre debe ser una prioridad principal en el ecosistema de escalado en rápida evolución. Los desarrolladores y la comunidad necesitan monitorear y mejorar continuamente las soluciones de escalado existentes para protegerse contra posibles amenazas de seguridad y garantizar la seguridad de los fondos de los usuarios.

Perspectivas de seguridad para el ecosistema de expansión Bitcoin

A pesar del progreso significativo realizado por el ecosistema de escalado de Bitcoin en la mejora de la eficiencia de las transacciones y la diversidad funcional, su seguridad aún requiere mejoras continuas. Esta sección explorará las futuras direcciones de desarrollo y los desafíos de seguridad en el ecosistema de escalado de Bitcoin.

El ecosistema de expansión de Bitcoin tiene como objetivo abordar los problemas de rendimiento de transacciones de la cadena principal mientras mantiene la seguridad y la descentralización.

Modelos de confianza para transacciones fuera de la cadena:
El ecosistema de expansión de Bitcoin aprovecha las tecnologías fuera de la cadena para mejorar la velocidad de las transacciones. Los desarrolladores deben asegurar que los mecanismos de confianza para las transacciones fuera de la cadena sean suficientemente robustos. Por ejemplo, los canales de pago bidireccionales en la Red Lightning requieren tecnología de firma múltiple y procesos de cierre de canal seguros para evitar la congelación o pérdida de fondos.

Privacidad y Transparencia:
La Red Lightning permite que las transacciones de canal se realicen de forma privada, mejorando la privacidad del usuario y aumentando los desafíos regulatorios y el riesgo de comportamiento malicioso. Las redes de Capa 2 deben equilibrar la privacidad y la transparencia al divulgar selectivamente ciertos registros de transacciones para mejorar el cumplimiento normativo.

Experiencia del usuario y seguridad:
La complejidad del ecosistema de expansión aumenta la dificultad de las operaciones del usuario. Por ejemplo, el manejo de canales en la Red Lightning puede resultar poco amigable para los usuarios comunes, aumentando el riesgo de errores operativos. El ecosistema de expansión de Bitcoin puede abordar estos problemas diseñando interfaces más amigables y simplificando herramientas para mejorar la experiencia del usuario y reducir los riesgos de seguridad.

Conclusión

El ecosistema de escalamiento de Bitcoin, a través de varias soluciones de Capa 2 y protocolos innovadores, ha mejorado significativamente la funcionalidad y eficiencia de transacción de la red de Bitcoin, impulsando el desarrollo de campos emergentes como contratos inteligentes, DeFi y NFTs.

Sin embargo, a medida que el ecosistema continúa expandiéndose, han surgido gradualmente problemas de seguridad que deben recibir una gran atención por parte de los desarrolladores y la comunidad. En el futuro, a medida que el ecosistema de escalado de Bitcoin lucha por una mayor capacidad de transacción y aplicaciones más diversas, debe fortalecer continuamente los mecanismos de seguridad, optimizar la experiencia del usuario, equilibrar la privacidad con la transparencia y garantizar un desarrollo más amplio y sólido basado en la descentralización y la seguridad.

Descargo de responsabilidad:

1. Este artículo es una reproducción de [scalebit]. Todos los derechos de autor pertenecen al autor original [ScaleBit]. Si hay objeciones a esta reimpresión, por favor contacte al Gate Learnequipo y lo manejarán rápidamente.
2. Descargo de responsabilidad de responsabilidad: Las opiniones expresadas en este artículo son únicamente las del autor y no constituyen ningún consejo de inversión.
3. Las traducciones del artículo a otros idiomas son realizadas por el equipo de aprendizaje de Gate. A menos que se mencione, está prohibido copiar, distribuir o plagiar los artículos traducidos.