Введение

С непрерывным развитием технологии блокчейн Биткойн вышел за рамки просто криптовалюты. Его экосистема постоянно расширяется и углубляется. Экосистема масштабирования Биткойна включает различные решения и приложения уровня 2, которые улучшают скорость и эффективность транзакций Биткойна и поддерживают развивающиеся области, такие как умные контракты, децентрализованная финансовая сфера (DeFi) и невзаимозаменяемые токены (NFT). Эти инновации расширили сферу применения Биткойна, выходя за рамки хранения стоимости и пиринговых платежей, чтобы удовлетворить более сложные и разнообразные потребности, тем самым продвигая прогресс в сфере блокчейна.

Однако с расширением появились проблемы безопасности. Новые технологии и приложения приносят больше потенциальных рисков и вызовов. Обеспечение безопасности системы при улучшении функциональности стало критически важной проблемой. Уязвимости безопасности, инциденты атак и технические недостатки угрожают не только безопасности активов пользователей, но и общей стабильности и доверительности сети Bitcoin. В этой статье ScaleBit, входящая в организацию BitsLab, рассмотрит развитие расширяющейся экосистемы Bitcoin, столкновения с проблемами безопасности и перспективы улучшения безопасности. Анализируя текущие технологические решения и безопасностные вызовы, целью является предоставление ценных идей и рекомендаций для дальнейшего развития экосистемы Bitcoin, обеспечивая ее высокую безопасность и надежность при расширении.

Расширенная экосистема Bitcoin

Что такое Расширенная экосистема Биткойн?

Расширенная экосистема Bitcoin относится к различным решениям и экосистемам приложений, разработанным вокруг основной сети Bitcoin. В то время как Bitcoin изначально был создан преимущественно для пиринговых платежей и сохранения стоимости, прогресс в технологии блокчейна побудил сообщество Bitcoin и разработчиков исследовать способы улучшения его функциональности. Эти усилия сосредоточены на смарт-контрактах, децентрализованном финансировании (DeFi), нефункциональных токенах (NFT) и более эффективных решениях для масштабирования транзакций.

Как работает расширенная экосистема биткойна?

Расширенная экосистема Bitcoin функционирует с помощью различных технологий масштабирования и протоколов, построенных поверх или вместе с основной сетью Bitcoin. Эти инновации позволяют Bitcoin поддерживать более широкий спектр приложений. Критические технологии внутри экосистемы включают:

(1) Сеть молний

Сеть Lightning является одним из самых зрелых и широко используемых решений Layer 2 для Биткойна. Установка платежных каналов позволяет переместить большое количество малых транзакций вне цепи блоков, что значительно увеличивает скорость транзакций Биткойна и снижает комиссии за транзакции.

Тенденции:
Инфраструктура Lightning Network постоянно развивается, улучшается пользовательский опыт и растет количество продавцов, принимающих платежи через Lightning.

Проблемы:
Управление ликвидностью и эффективность маршрутизации остаются областями, требующими дальнейшей оптимизации, особенно в сценариях транзакций высокой стоимости.
Эти усилия подчеркивают потенциал Биткойна преодолеть свои первоначальные ограничения и принять более универсальную роль в экосистеме блокчейн.

(2) Сеть Liquid (LQ)

Liquid Network - это побочная цепь, созданная на базе открытой платформы блокчейн Elements, разработанная для обеспечения более быстрых транзакций между биржами и институтами. Управляется распределенной федерацией компаний, бирж Bitcoin и других заинтересованных сторон, Liquid Network использует механизм двусторонней привязки для конвертации BTC в L-BTC и наоборот.

Liquid поддерживает конфиденциальные транзакции и токенизацию, что делает его подходящим для корпоративных приложений. Если Биткойн является слоем ценности Интернета, а Lightning Network служит пиринговой платежной сетью в финансовых системах, основанных на Биткойне, то Liquid действует как финансовый слой, добавляя поддержку множественных активов и финансовые инструменты, такие как ценные бумаги и товары.

По сравнению с Lightning, Liquid облегчает более крупные и сложные транзакции, такие как выпуск активов и торговля (например, ценные бумаги и стейблкоины). В то время как Lightning в основном обеспечивает конфиденциальность через оффчейн-транзакции, в Liquid встроены конфиденциальные функции транзакций, которые скрывают суммы транзакций и типы активов. Lightning отличается в маломасштабных платежах и повседневных транзакциях, тогда как Liquid лучше подходит для институциональных финансов, выпуска активов и трансграничных транзакций.

Более 50 бирж присоединились к Liquid Network, обеспечивая проведение сделок на миллиарды долларов. Это демонстрирует его эффективность в повышении полезности биткойна для институциональной торговли. Liquid Network обеспечивает более быстрые сроки расчетов для бирж, улучшая ликвидность рынка и позволяя институтам работать более безопасно и эффективно.

(3) Фреймворк Rootstock (RBTC)

С момента своего создания в 2015 году Rootstock (RSK) является самой долго существующей биткоин-побочной цепочкой, основная сеть которой была запущена в 2018 году. Rootstock способен объединить безопасность Proof-of-Work (PoW) биткоина с функциональностью смарт-контрактов Ethereum. Как открытое программное обеспечение, совместимое с EVM решение для биткоина Layer 2, Rootstock предоставляет точку входа для развивающейся экосистемы децентрализованных приложений (dApps), стремясь к полному отсутствию доверия.

Как и Liquid, Rootstock использует механизм двусторонней привязки, обеспечивающий беспрепятственный обмен между BTC и RBTC. RBTC - это местная валюта блокчейна RSK, которая используется для оплаты майнеров за обработку транзакций и выполнение контрактов. В то время как Liquid сосредоточен на быстрых и конфиденциальных транзакциях и выпуске активов, Rootstock расширяет возможности Bitcoin в экосистемах DeFi и dApp через смарт-контракты.

На данный момент, общая стоимость заблокированных средств Rootstock (TVL) превышает

170 миллионов, с рыночной капитализацией

380 миллионов.

(4) Сеть B²

Сеть B² представляет собой двухуровневую архитектуру, включающую слой Rollup и слой доступности данных (DA), переопределяя то, как пользователи воспринимают решения Bitcoin Layer 2.

Rollup Layer (ZK-Rollup):
B² Network использует фреймворк ZK-Rollup с решением zkEVM для выполнения транзакций и генерации доказательств в сети Layer 2. Пользовательские транзакции обрабатываются и хранятся в слое Rollup, где также поддерживаются состояния пользователей. Предложения пакетов и сгенерированные доказательства нулевого разглашения пересылаются в слой доступности данных для хранения и проверки.

Слой доступности данных:
DA-слои включают распределенное хранилище, узлы B² и сеть Bitcoin. Он обрабатывает постоянное хранение данных Rollup, проверяет доказательства нулевого разглашения и выполняет окончательные подтверждения на Bitcoin.

Распределенное хранение:
Распределенное хранение является критическим компонентом сети B², служащей репозиторием для транзакций ZK-Rollup и их связанных доказательств. Децентрализуя хранение, сеть повышает безопасность, уменьшает единичные точки отказа и обеспечивает неизменяемость данных.

Для обеспечения доступности данных B² записывает скрипт Tapscript в каждый блок Bitcoin в сети Bitcoin. Этот скрипт якорит путь данных Rollup и доказательство нулевого знания, хранящееся в децентрализованном хранилище, обеспечивая достоверность данных. Этот процесс экономичен, производя шесть транзакций в час. Пользователи проверяют данные, сравнивая транзакции и данные скрипта Taproot на уровне 1 Bitcoin, обеспечивая окончательную надежность данных Rollup.

Этот инновационный дизайн улучшает инфраструктуру Layer 2 Bitcoin, обеспечивая масштабируемые и безопасные решения с использованием надежности сети Bitcoin.

(5) Протокол стеков (STX)

Запущенный на своей сети в 2018 году под управлением Blockstack, Stacks вырос в ведущее решение Bitcoin Layer 2.

Stacks непосредственно связывается с Bitcoin, позволяя создавать умные контракты, dApps и NFT на сети Bitcoin. Это значительно расширяет возможности Bitcoin, превращая его из простого хранилища стоимости в более гибкую платформу. Stacks использует уникальный механизм консенсуса Proof of Transfer (PoX), который связывает его безопасность непосредственно с Bitcoin, не требуя внесения каких-либо изменений в сам Bitcoin.

С общей заблокированной стоимостью (TVL), превышающей 99 миллионов долларов, Stacks гордится устоявшейся инфраструктурой и быстро растущим сообществом разработчиков, укрепляя свою позицию как ключевой участник в экосистеме Bitcoin Layer 2.

(6) Вавилон

Babylon видит возможность расширить безопасность Биткойна для защиты децентрализованного мира. Путем использования трех ключевых аспектов Биткойна - службы отметок времени, блочного пространства и стоимости активов, Babylon передает безопасность Биткойна на множество цепей Proof-of-Stake (PoS), создавая более надежную и объединенную экосистему.

Протокол стейкинга биткойнов Babylon использует подход удаленного стейкинга, который преодолевает ограничения, связанные с отсутствием функциональности смарт-контрактов в биткойнах. Это достигается за счет криптографических инноваций, усовершенствований протокола консенсуса и оптимизированного использования скриптового языка Биткойна. Протокол позволяет держателям биткойнов безопасно размещать свои BTC без привязки к цепочкам PoS, предоставляя этим цепочкам комплексные гарантии безопасности. Это устраняет необходимость в бриджинге, обертывании или кастодиальном хранении BTC в стейкинге.

Одной из основных особенностей Babylon является ее протокол BTC Timestamp, который отмечает временные метки событий с других блокчейнов на Bitcoin, обеспечивая, чтобы эти события получали преимущества от временной метки безопасности Bitcoin, так же как транзакции Bitcoin. Это эффективно использует Bitcoin в качестве временной метки сервера. Протокол BTC Timestamp облегчает быстрый вывод доли, составное доверие и снижение затрат на безопасность, максимизируя ликвидность для держателей Bitcoin.

Разработанный как модульный плагин, протокол совместим с различными алгоритмами консенсуса PoS и является базовым слоем для создания надежных протоколов сброса. Инновационный дизайн Babylon улучшает полезность Bitcoin, укрепляя безопасность в децентрализованной экосистеме.

Инциденты безопасности в экосистеме расширения Биткойна

В октябре 2023 года была обнаружена потенциальная уязвимость безопасности в масштабном решении Биткойна, Lightning Network. Разработчик Антуан Риар раскрыл детали уязвимости после ее обнаружения.

Эта уязвимость, известная как «атака замены цикла», представляет угрозу безопасности средств, проходящих через Lightning Network. Она может привести к задержкам или сбоям транзакций, что потенциально может привести к потере средств в каналах Lightning Network.

Этот инцидент подчеркивает, что безопасность всегда должна быть главным приоритетом в быстро развивающейся экосистеме масштабирования. Разработчикам и сообществу необходимо постоянно отслеживать и улучшать существующие решения для масштабирования, чтобы защититься от потенциальных угроз безопасности и обеспечить сохранность средств пользователей.

Прогноз безопасности для экосистемы расширения Биткойн

Несмотря на значительный прогресс, достигнутый экосистемой масштабирования Биткойна в улучшении эффективности транзакций и функционального разнообразия, его безопасность все еще требует постоянного улучшения. В этом разделе будет рассмотрены направления будущего развития и вызовы безопасности в экосистеме масштабирования Биткойна.

Экосистема расширения биткойна нацелена на решение проблем пропускной способности основной цепи транзакций при сохранении безопасности и децентрализации.

Модели доверия для внеланцетных транзакций:
Экосистема расширения Bitcoin использует внешнеторговые технологии для увеличения скорости транзакций. Разработчики должны обеспечить достаточно надежные механизмы доверия для внешнеторговых транзакций. Например, двунаправленные платежные каналы в сети Lightning требуют технологии мультиподписи и безопасных процессов закрытия канала, чтобы предотвратить замораживание или потерю средств.

Конфиденциальность и прозрачность:
Сеть Lightning позволяет проводить канальные транзакции конфиденциально, улучшая конфиденциальность пользователя и увеличивая регуляторные вызовы и риск злонамеренного поведения. Сети второго уровня должны сбалансировать конфиденциальность и прозрачность путем выборочного раскрытия определенных записей транзакций для повышения соблюдения регулирования.

Пользовательский опыт и безопасность:
Сложность экосистемы расширения увеличивает сложность операций пользователя. Например, управление каналами в сети Lightning может быть неудобным для обычных пользователей, повышая риск ошибок в операциях. Экосистема расширения Биткойна может решить эти проблемы, разработав более удобные интерфейсы и упростив инструменты для улучшения пользовательского опыта и снижения рисков безопасности.

Заключение

Экосистема масштабирования Биткойна, благодаря различным решениям Layer 2 и инновационным протоколам, значительно улучшила функциональность и эффективность транзакций в сети Биткойна, способствуя развитию эмерджинг-технологий, таких как смарт-контракты, DeFi и NFT.

Однако по мере расширения экосистемы появляются проблемы безопасности, которым разработчики и сообщество должны уделять большое внимание. В будущем, по мере стремления экосистемы масштабирования Биткойна к повышению пропускной способности транзакций и расширению приложений, необходимо непрерывно укреплять механизмы безопасности, оптимизировать пользовательский опыт, балансировать конфиденциальность и прозрачность, и обеспечивать более широкое и устойчивое развитие на основе децентрализации и безопасности.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья перепечатана с [scalebit]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору [ScaleBit]. Если есть возражения против этого переиздания, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они обработают это незамедлительно.
2. Ответственность за отказ: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно взглядами автора и не являются инвестиционными рекомендациями.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.