Análise panorâmica do ecossistema Bitcoin

I. Introdução: Desenvolvimento Histórico do Ecossistema BTC

A popularidade dos inscriptions de Bitcoin causou uma euforia entre os usuários de criptomoeda, fazendo com que as pessoas voltassem a prestar atenção no desenvolvimento e nas possibilidades do ecossistema Bitcoin.

Bitcoin nasceu em 2008, criado pelo fundador anônimo Satoshi Nakamoto, sendo a primeira moeda digital descentralizada, desafiando o sistema financeiro tradicional. O Bitcoin introduziu o conceito de um sistema de dinheiro eletrônico ponto a ponto, sem a necessidade de intermediários, realizando a desconfiança e a desintermediação. A tecnologia subjacente do Bitcoin, blockchain, mudou radicalmente a forma como os registros de transações, validação e segurança são realizados.

O Bitcoin passou por uma fase de crescimento estável, sendo inicialmente adotado principalmente por entusiastas da tecnologia e apoiadores da criptografia. Em 2010, o programador Laszlo usou 10.000 Bitcoins para comprar 2 pizzas, marcando um momento histórico na adoção da criptomoeda. Em seguida, a infraestrutura ecológica relacionada ao Bitcoin começou a se formar, incluindo bolsas, carteiras e pools de mineração.

Em 2023, a popularidade do protocolo Ordinals e dos Tokens BRC-20 trouxe o verão das inscrições, fazendo com que as pessoas voltassem a prestar atenção na Bitcoin, a mais antiga blockchain pública. Este artigo irá explorar em profundidade o desenvolvimento histórico do ecossistema Bitcoin e suas direções centrais, incluindo protocolos de emissão de ativos, soluções de escalabilidade e infraestrutura, analisando seu estado atual de desenvolvimento, vantagens e desafios, e discutindo o futuro do ecossistema Bitcoin.

Dois, por que precisamos do ecossistema Bitcoin

1. Características e história do desenvolvimento do Bitcoin

Bitcoin possui três características principais:

1. Livro-razão descentralizado e distribuído: a tecnologia blockchain como núcleo, composta por blocos, onde cada bloco contém o valor hash do bloco anterior, formando uma estrutura em cadeia, garantindo a transparência e a imutabilidade das transações.

2. Registar através da prova de trabalho ( PoW ): os nós da rede verificam as transações resolvendo problemas matemáticos e gravando-os na blockchain, garantindo a segurança e a descentralização da rede.

3. Mineração e emissão de Bitcoin: os mineradores validam transações e criam novos blocos resolvendo problemas matemáticos, recebendo como recompensa uma certa quantidade de Bitcoin.

Bitcoin utiliza o modelo UTXO(Unspent Transaction Output) para rastrear a propriedade e o histórico de transações, cada saída não gasta representa uma saída de transação. As características do modelo UTXO incluem:

1. Cada transação gera um novo UTXO
2. A validação de transações depende de UTXO
3. UTXO como entradas e saídas de transação

O modelo UTXO oferece maior segurança e privacidade, permitindo o processamento paralelo de transações.

Desenvolvimento do Bitcoin:

• 2012: Aparecimento de moedas coloridas
• 2017: A disputa entre blocos grandes e pequenos resultou em forks, como BCH, BSV, etc.
• 2017: Lançamento da atualização SegWit, introduzindo blocos expandidos e peso dos blocos
• 2021: Atualização Taproot, que melhora a privacidade e a eficiência das transações

Essas atualizações estabeleceram a base para os posteriores protocolos de escalabilidade e protocolos de emissão de ativos.

2. Comparação entre o ecossistema Bitcoin e os contratos inteligentes Ethereum

Ethereum foi proposto em 2013 por Vitalik Buterin, é uma blockchain programável que permite aos desenvolvedores construir diversas aplicações. A funcionalidade de contratos inteligentes do Ethereum o torna o líder em Crypto, surgindo várias Layer2, aplicações e diversos tipos de ativos.

Apesar de o Ethereum ser mais flexível no desenvolvimento de contratos inteligentes e Dapps, as pessoas ainda precisam expandir e desenvolver aplicações sobre o BTC, principalmente pelos seguintes motivos:

1. Consenso de mercado: Bitcoin tem a maior notoriedade e confiança, com um valor de mercado de cerca de 800 mil milhões de dólares, representando cerca de metade de todo o mercado de criptomoedas.

2. Alto grau de descentralização: o Bitcoin tem o maior grau de descentralização, toda a cadeia é impulsionada pela comunidade.

3. A demanda dos pequenos investidores por Fair Launch: as inscrições no ecossistema Bitcoin oferecem aos pequenos investidores um local de Fair Launch com mais voz.

Em suma, apesar de o BTC ser inferior ao Ethereum em termos de TPS e tempo de bloco, ainda atrai desenvolvedores para introduzir contratos inteligentes e desenvolvimento de aplicações devido ao seu consenso de mercado, grau de descentralização e características de Fair Launch.

Três, Análise do Estado Atual do Desenvolvimento de Projetos do Ecossistema Bitcoin

O ecossistema Bitcoin enfrenta dois principais dilemas:

1. Escalabilidade baixa, necessitando de melhores soluções de escalabilidade para construir aplicações
2. Aplicações menos utilizadas, é necessário um aplicativo/projeto de sucesso para atrair desenvolvedores e promover a inovação

Em torno desses dois dilemas, o ecossistema Bitcoin está sendo construído principalmente em 3 aspectos:

1. Acordo relacionado à emissão de ativos
2. Solução de escalabilidade: escalabilidade on-chain e Layer2
3. Projetos de infraestrutura como carteiras e pontes entre cadeias

1、Acordo de Emissão de Ativos

1) Ordinais & BRC-20

O protocolo Ordinals foi lançado por Casey Rodarmor no início de 2023, permitindo a cunhagem de ativos semelhantes a NFTs do Ethereum em Bitcoin. Seus principais elementos incluem:

• Atribuir um número de sequência a cada Satoshi, implementando a rotulagem da menor unidade do Bitcoin
• Suporta anexar qualquer conteúdo a um único Satoshi

BRC-20 é um padrão de token desenvolvido com base no protocolo Ordinals, que implementa as funções de implantação, cunhagem e negociação de Tokens. Atualmente, o BRC-20 ocupa mais de 70% do tipo de ativo Ordinals, com uma capitalização de mercado de 2,6 bilhões de dólares.

A popularidade do BRC-20 tem duas razões principais:

• Efeito de enriquecimento: como uma nova classe de ativos na cadeia BTC, tem um apelo natural.
• Lançamento Justo: a característica de lançamento justo permite que os investidores de varejo estejam na mesma linha de partida que os VCs.

2) Atomicals & ARC-20

O protocolo Atomiclas foi lançado em setembro de 2023, com o objetivo de construir um protocolo de emissão de ativos mais nativo e completo do que o protocolo Ordinals. As principais diferenças incluem:

• Indexar usando UTXO como unidade, em vez de numerar Satoshis.
• Gravar o conteúdo no UXTO, em vez de anexá-lo aos Satoshis

Atomicals também introduziu o mecanismo PoW para controlar a dificuldade de mineração, permitindo uma distribuição mais justa.

3) Runes & Pipe

O protocolo Runes foi proposto por Casey, desenvolvedor dos Ordinais, em setembro de 2023, com o objetivo de resolver o problema de UTXO sem sentido trazido pelo BRC-20. Runes é semelhante ao padrão ARC-20, gravando dados de Token no script do UTXO.

O protocolo Pipe foi lançado por Benny, fundador da Trac, e o princípio é basicamente o mesmo que o Rune, com planos de suportar mais tipos de ativos.

4) Bitcoin Stamps & SRC-20

BTC Stamps resolve o risco de que os dados do Ordinals possam ser "podados" armazenando os dados no UTXO do BTC. SRC-20 é o seu padrão de token correspondente, com características mais seguras e imutáveis.

5) ORC-20

O padrão ORC-20 visa aumentar os casos de uso dos tokens BRC-20 e otimizar os problemas existentes. É compatível com o padrão BRC-20, ao mesmo tempo que melhora a adaptabilidade, escalabilidade e segurança, e elimina a possibilidade de gastos duplos.

6) ativos Taproot

Os ativos Taproot são um protocolo de emissão de ativos lançado pela Lightning Labs, integrado diretamente à rede Lightning. Suas principais características incluem:

• Totalmente baseado em UTXO, pode ser integrado com tecnologias nativas do Bitcoin como RGB, Lightning, entre outras.
• Os usuários podem personalizar a quantidade de negociação de Token
• Integração direta com a Lightning Network, reduzindo os custos de transação

2、Escalabilidade na cadeia

1) Upgrade Segwit

Em julho de 2017, o Bitcoin passou pela atualização Segwit (, que melhorou significativamente a escalabilidade. O SegWit reorganizou a estrutura de dados das transações, separando os dados de testemunho das transações, aumentando efetivamente a capacidade do bloco.

A importância do SegWit não se limita a isto, mas também promoveu a ocorrência de eventos significativos subsequentes, incluindo a atualização do Taproot e o desenvolvimento do protocolo Ordinals.

)# 2### Atualização Taproot

A atualização Taproot ocorreu em novembro de 2021 e visa melhorar a escalabilidade, privacidade, segurança e funcionalidade do Bitcoin. Suas principais vantagens incluem:

1. Agregação de assinaturas Schnorr: permite que várias chaves públicas e assinaturas sejam agregadas, reduzindo o tamanho dos dados da transação.
2. Maior privacidade: torna difícil distinguir entre transações de múltiplas assinaturas e assinaturas únicas
3. Suporte a contratos inteligentes mais complexos: Introdução de um novo tipo de script Tapscript

) 3、Escalabilidade fora da cadeia: Layer2

As soluções Layer2 do Bitcoin incluem principalmente canais de estado, sidechains e Rollups.

1### canal de estado

Os canais de estado são canais de comunicação temporários criados na blockchain, utilizados para interações e transações eficientes fora da cadeia. A Lightning Network é um dos primeiros projetos de canais de estado, lançado em 2018 pela Lightning Labs.

A lógica central da rede Lightning:

1. A parte da transação abre o canal de pagamento e transfere fundos como depósito de garantia
2. Realizar um número arbitrário de transações através da rede Lightning off-chain
3. Fechar o canal de pagamento após a conclusão da transação, o contrato inteligente aloca os fundos.

Vantagens da Lightning Network:

• Pagamentos em tempo real, com velocidade que pode atingir níveis de milissegundos a segundos.
• Alta escalabilidade, capaz de processar milhões a bilhões de transações por segundo
• Baixo custo, adequado para pagamentos de baixo valor
• Capacidade de cross-chain, suporta trocas atómicas entre blockchains heterogéneas

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)# 2### sidechain

Uma sidechain é uma rede de blockchain independente que opera em paralelo com a mainchain, permitindo regras e funcionalidades personalizadas. Os principais casos incluem Rootstock e Stacks.

Rootstock )RSK(:

• Solução de sidechain do Bitcoin, oferece funcionalidades de contratos inteligentes
• Principais vantagens: linguagem de desenvolvimento do Ethereum amigável, mineração em conjunto promove a participação dos mineradores
• Criar um novo bloco a cada 30 segundos, TPS é de 10-20

Stacks:

• Sidechain baseada em Bitcoin, com seu próprio mecanismo de consenso e funcionalidade de contratos inteligentes
• Adotar o mecanismo de consenso PoX) de prova de transferência(
• Previsto para o segundo trimestre de 2024, a atualização Nakamoto irá aumentar a capacidade de transação e a finalização.

)# 3### Rollup

Rollup é uma solução de segunda camada construída na cadeia principal, que transfere a maior parte do cálculo e armazenamento de dados para a camada Rollup. Atualmente, os principais projetos incluem:

• Merlin Chain: lançado pela Bitmap Tech, utiliza a tecnologia ZK-Rollup
• B² Network: fornece uma plataforma de negociação off-chain que suporta contratos inteligentes Turing completos
• BitVM: realiza Rollup através do processamento de cálculos complexos fora da cadeia

)# 4### outros

O protocolo RGB é um sistema de contrato inteligente de validação de cliente privado e escalável, que opera em um modo de validação de cliente. Suas principais características incluem:

• Modo de verificação do cliente: os dados são armazenados fora da cadeia, o contrato inteligente é responsável por verificar a validade dos dados
• Selagem única: O Token deve estar associado a um UTXO específico, oferecendo maior proteção de privacidade

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) 4、infraestrutura

1### carteira

UniSat Wallet é uma carteira e indexador de código aberto, utilizado para armazenar e negociar NFTs Ordinals e tokens BRC-20. As suas principais funcionalidades incluem:

• Armazenar e negociar Ordinais NFT, armazenar, cunhar e transferir BRC-20
• Código de índice de código aberto
• Os usuários podem se registrar instantaneamente sem precisar executar um nó completo.

)# 2### índice descentralizado

Trac Core é um indexador descentralizado que oferece serviços de oráculo. Suas funções principais incluem:

• Resolver problemas de indexação e oráculos
• Introduzir mais nós para implementar indexação descentralizada
• Estabelecer um canal para obter dados externos off-chain

)# 3### ponte entre cadeias

Polyhedra Network é uma infraestrutura de interoperabilidade entre cadeias, cujo zkBridge suporta o protocolo de transmissão de mensagens Bitcoin. Principais características:

• Suporte para Bitcoin como cadeia de envio e recepção de mensagens
• Adotar um mecanismo semelhante ao PoS para garantir a correção das informações escritas

)# 4### Acordo de Staking

O projeto Babylon foi lançado por pesquisadores da Universidade de Stanford, com o objetivo de expandir a segurança do Bitcoin para outras blockchains. Sua função principal é o protocolo de staking do Bitcoin, que permite aos detentores de BTC obterem rendimento ao fazer staking em cadeias PoS.

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Quatro, os desafios e limitações do desenvolvimento do ecossistema Bitcoin

1. BRC-20 precisa