Биткойн экосистема: полное описание

I. Введение: Историческое развитие экосистемы BTC

Взрывная популярность Биткойн-надписей вызвала восторг у пользователей криптовалют, вновь привлекая внимание к развитию и возможностям экосистемы Биткойн.

Биткойн был создан в 2008 году анонимным основателем Сатоши Накамото и является первой децентрализованной цифровой валютой, бросающей вызов традиционной финансовой системе. Биткойн ввел концепцию системы электронных денег «равный равному», которая не требует участия посредников, обеспечивая децентрализацию и отсутствие доверия. Основная технология Биткойна, блокчейн, кардинально изменила способ ведения записей о транзакциях, их проверки и безопасности.

Биткойн пережил стадию стабильного роста, изначально им пользовались в основном энтузиасты технологий и сторонники криптографии. В 2010 году программист Ласло купил 2 пиццы за 10 000 Биткойнов, что стало историческим моментом в принятии криптовалют. После этого начала формироваться экосистема, связанная с Биткойном, включая биржи, кошельки и майнинг-пулы.

В 2023 году популярность протокола Ordinals и токенов BRC-20 принесла лето гравировок, привлекла внимание к Биткойну, самой старой публичной цепочке. В этой статье мы подробно рассмотрим историческое развитие экосистемы Биткойна и ее ключевые направления, включая протоколы выпуска активов, решения по расширению и инфраструктуру, проанализируем текущее состояние, преимущества и вызовы, а также обсудим будущее экосистемы Биткойна.

Два, почему нужна экосистема Биткойна

1. Характеристики Биткойна и история его развития

Биткойн обладает тремя основными характеристиками:

1. Децентрализованный распределённый реестр: Блокчейн-технология как основа, состоит из блоков, каждый из которых содержит хэш-значение предыдущего блока, образуя цепную структуру, обеспечивающую прозрачность и неизменность транзакций.

2. Учет через доказательство работы ( PoW ): Узлы сети проверяют транзакции, решая математические задачи, и записывают их в блокчейн, обеспечивая безопасность и децентрализацию сети.

3. Майнинг и выпуск Биткойн: Майнеры решают математические задачи для верификации транзакций и создания новых блоков, получая в качестве вознаграждения определенное количество Биткойн.

Биткойн использует модель UTXO( Unspent Transaction Output) для отслеживания прав собственности и истории транзакций, каждый не использованный выход представляет собой выход транзакции. Особенности модели UTXO включают:

1. Каждая транзакция создает новый UTXO
2. Проверка транзакций зависит от UTXO
3. UTXO как входы и выходы транзакций

Модель UTXO обеспечивает более высокую безопасность и конфиденциальность, позволяя параллельную обработку транзакций.

Биткойн развитие:

• 2012 год: появились окрашенные токены
• 2017 год: из-за спора о больших и малых блоках произошло жесткое разделение, такие как BCH, BSV и другие.
• 2017 год: внедрение обновления SegWit, введение расширенных блоков и веса блоков
• 2021 год: обновление Taproot, повышение конфиденциальности и эффективности транзакций

Эти обновления заложили основу для последующих протоколов масштабирования и протоколов выпуска активов.

2. Сравнение экосистемы Биткойн и смарт-контрактов Эфириума

Эфириум был предложен Виталиком Бутериным в 2013 году, это программируемая блокчейн-платформа, позволяющая разработчикам создавать различные приложения. Функция смарт-контрактов Эфириума делает его лидером в области криптовалют, появилось множество Layer2, приложений и разнообразных типов активов.

Несмотря на то, что Эфириум более гибок в разработке смарт-контрактов и Dapp, людям все равно необходимо расширять и разрабатывать приложения на BTC, главные причины:

1. Рыночный консенсус: Биткойн имеет наивысшую известность и доверие, рыночная капитализация составляет около 800 миллиардов долларов, что составляет около половины всего крипторынка.

2. Высокий уровень децентрализации: Децентрализация Биткойна является наивысшей, вся цепочка развивается благодаря сообществу.

3. Потребность мелких инвесторов в Fair Launch: Инскрипции в экосистеме Биткойна предоставляют мелким инвесторам больше возможностей для участия в Fair Launch.

В общем, хотя Биткойн уступает Эфириуму по TPS и времени блока, благодаря своему рыночному консенсусу, уровню децентрализации и характеристике Fair Launch, он по-прежнему привлекает разработчиков к внедрению смарт-контрактов и разработке приложений.

Три. Анализ текущего состояния развития экосистемы Биткойна

Биткойн экосистема сталкивается с двумя главными трудностями:

1. Низкая масштабируемость, требуется лучшее решение для масштабирования для создания приложений
2. Применений мало, нужны успешные приложения/проекты, чтобы привлечь разработчиков и способствовать инновациям.

Вокруг этих двух проблем экосистема Биткойн в основном строится с трех аспектов:

1. Протоколы, связанные с выпуском токенов
2. Решение по масштабированию: масштабирование на цепочке и Layer2
3. Инфраструктурные проекты, такие как кошельки, кросс-цепочные мосты и др.

1、Соглашение об эмиссии активов

1) Ординалы & BRC-20

Протокол Ordinals был представлен Кейси Родармором в начале 2023 года и позволяет создавать активы, аналогичные NFT на Эфириуме, на Биткойне. Его основные элементы включают:

• Назначение номера последовательности для каждого Satoshi, чтобы реализовать маркировку минимальной единицы Биткойна.
• Поддержка добавления любого контента к отдельным Satoshis

BRC-20 — это стандарт токенов, разработанный на основе протокола Ordinals, который реализует функции развертывания, чеканки и торговли токенами. В настоящее время BRC-20 занимает более 70% типов активов Ordinals, а его рыночная капитализация составляет 2,6 миллиарда долларов.

У BRC-20 есть две основные причины популярности:

• Эффект создания богатства: как новый класс активов на блокчейне Биткойн, обладает естественной привлекательностью
• Справедливый запуск: характеристики справедливого запуска позволяют розничным инвесторам находиться на одной стартовой линии с венчурными капиталистами.

2) Atomicals и ARC-20

Протокол Atomiclas был выпущен в сентябре 2023 года и предназначен для создания более нативного и совершенного протокола выпуска активов по сравнению с протоколом Ordinals. Его ключевые отличия включают:

• Использовать UXTO в качестве единицы для индексации, а не нумеровать Сатоши
• Записывать содержимое в UXTO, а не добавлять к Satoshis

Atomicals также внедрила механизм PoW для контроля сложности майнинга, что обеспечивает более справедливое распределение.

3) Рун и Трубка

Протокол Runes был предложен разработчиком Ordinals Кейси в сентябре 2023 года с целью решения проблемы бессмысленных UTXO, возникшей из-за BRC-20. Runes похож на стандарт ARC-20, в скрипте UTXO выгравированы данные токена.

Протокол Pipe был представлен основателем Trac Бенни, его принцип в основном совпадает с Rune, и планируется поддержка большего количества типов активов.

4) Биткойн Stamps & SRC-20

BTC Stamps решает риск того, что данные Ordinals могут быть "обрезаны", сохраняя данные в UTXO Биткойна. SRC-20 — это соответствующий стандарт токенов, обладающий более безопасными и неизменяемыми характеристиками.

5) ORC-20

Стандарт ORC-20 призван улучшить сценарии использования токенов BRC-20 и оптимизировать существующие проблемы. Он совместим со стандартом BRC-20, одновременно повышая адаптивность, масштабируемость и безопасность, а также устраняя возможность двойных расходов.

6) Активы Taproot

Taproot активы — это протокол эмиссии активов, разработанный Lightning Labs, который интегрирован непосредственно с сетью Lightning. Его ключевые особенности включают:

• Полностью основан на UTXO, может быть интегрирован с RGB, Lightning и другими родными технологиями Биткойн
• Пользователи могут настраивать количество торговых токенов.
• Прямое интегрирование с сетью Lightning, снижение затрат на транзакции

! 20 000 слов Сюнвэнь: всестороннее и подробное объяснение экологической панорамы BTC

2、масштабирование на цепочке

1) Обновление Segwit

В июле 2017 года Биткойн прошел апгрейд Segwit( с изоляцией свидетельств ), что значительно увеличило масштабируемость. SegWit, реорганизовав структуру данных транзакций, отделил данные свидетельств транзакций, что эффективно увеличило объем блока.

Важность SegWit не ограничивается этим, он также способствовал возникновению последующих значительных событий, включая обновление Taproot и развитие протокола Ordinals.

2) Обновление Taproot

Обновление Taproot было проведено в ноябре 2021 года и нацелено на улучшение масштабируемости, конфиденциальности, безопасности и функциональности Биткойна. Его основные преимущества включают:

1. Аггрегация подписей Schnorr: позволяет объединять несколько публичных ключей и подписей, уменьшая размер данных транзакции.
2. Большая конфиденциальность: делает трудным различие между многофакторными и односторонними транзакциями
3. Поддержка более сложных смарт-контрактов: введение нового типа скриптов Tapscript

3. Масштабирование вне сети: Слой 2

Layer2 решения для Биткойн в основном включают каналы состояния, сайдчейны и Rollup и т.д.

1) Статус-канал

Состояние канала — это временный канал связи, созданный на блокчейне для эффективного взаимодействия и транзакций вне цепочки. Сеть Lightning — это один из первых проектов состояния канала, который был реализован в 2018 году компанией Lightning Labs.

Основная логика сети Lightning:

1. Сторона сделки открывает платежный канал и переводит средства в качестве залога
2. Проведение произвольного количества транзакций через оффлайн сеть молний
3. Закройте платежный канал после завершения транзакции, смарт-контракт распределяет средства.

Преимущества сети Lightning:

• Мгновенные платежи, скорость может достигать миллисекунд до секунд
• Высокая масштабируемость, может обрабатывать от миллионов до миллиардов транзакций в секунду
• Низкие затраты, подходят для мелких платежей
• Кросс-чейн возможность, поддержка атомных обменов между гетерогенными блокчейнами

2) сайдчейн

Сайдчейн — это независимая блокчейн-сеть, работающая параллельно с основным блокчейном, с настраиваемыми правилами и функциями. Основные примеры включают Rootstock и Stacks.

Подвой (RSK):

• Сайдчейн решение для Биткойн, предоставляющее функции смарт-контрактов
• Основные преимущества: язык разработки Ethereum дружелюбен, объединённый майнинг способствует участию майнеров
• Создание нового блока каждые 30 секунд, TPS составляет 10-20

Стек

• Боковая цепь на основе Биткойна, имеющая собственный механизм согласия и функции смарт-контрактов
• Использует механизмConsensus PoX( на основе доказательства передачи )
• Планируется обновление Nakamoto во втором квартале 2024 года, чтобы повысить пропускную способность и окончательность транзакций.

3) Роллап

Rollup — это решение второго уровня, построенное на основной цепи, которое перемещает большую часть вычислений и хранения данных на уровень Rollup. В настоящее время основные проекты включают:

• Merlin Chain: Запущен компанией Bitmap Tech, использует технологию ZK-Rollup
• B² Network: предоставляет платформу вне цепи для транзакций с поддержкой смарт-контрактов, способных к Тьюрингу.
• BitVM: реализует Rollup через обработку сложных вычислений вне цепи

4) другие

RGB-протокол является частной и масштабируемой системой смарт-контрактов с клиентской проверкой, работающей в режиме клиентской проверки. Его ключевые особенности включают:

• Клиентский режим верификации: данные хранятся вне цепи, смарт-контракт отвечает за проверку действительности данных
• Одноразовая печать: токен должен быть связан с определенным UTXO, чтобы обеспечить большую защиту конфиденциальности.

4. Инфраструктура

1) кошелек

UniSat Wallet - это открытый кошелек и индексатор, предназначенный для хранения и торговли Ordinals NFT и BRC-20 токенами. Его основные функции включают:

• Хранение и торговля Ordinal NFT, хранение, эмиссия и передача BRC-20
• Исходный код индекса
• Пользователям не нужно запускать полный узел для мгновенной регистрации

2) Децентрализованный индекс

Trac Core является децентрализованным индексатором, предоставляющим услуги оракула. Его основные функции включают:

• Решение проблем индексации и оракулов
• Внедрение большего количества узлов для реализации децентрализованного индексирования
• Установить канал для получения внешних данных из оффчейн

3) Кросс-чейн мост

Polyhedra Network является инфраструктурой для межсетевой совместимости, ее zkBridge поддерживает протокол передачи сообщений Биткойн. Основные характеристики:

• Поддержка Биткойн в качестве цепочки отправки и получения сообщений
• Использование механизма, подобного PoS, для обеспечения правильности записываемой информации

4) Соглашение о ставках

Проект Babylon был разработан исследователями Стэнфордского университета с целью расширения безопасности Биткойна на другие блокчейны. Его основная функция - это протокол стекинга Биткойна, который позволяет держателям BTC зарабатывать доход, ставя свои токены на PoS цепочках.

! Сюнвэнь из 20 000 слов: всестороннее и подробное объяснение экологической панорамы BTC

Четыре, вызовы и ограничения развития экосистемы Биткойн

1. BRC-20 требуется