Eksplorasi Programmabilitas Bitcoin: dari RGB ke Arch Network

Bitcoin sebagai blockchain dengan likuiditas tertinggi dan paling aman saat ini, telah menarik banyak pengembang setelah gelombang inskripsi. Para pengembang ini dengan cepat memperhatikan masalah programmabilitas dan skalabilitas Bitcoin, dan berusaha untuk menyelesaikannya dengan memperkenalkan solusi seperti ZK, DA, sidechain, rollup, dan restaking. Upaya ini membuat kemakmuran ekosistem Bitcoin mencapai tingkat baru, menjadi fokus utama dalam bull market kali ini.

Namun, banyak desain yang melanjutkan pengalaman skalabilitas dari platform kontrak pintar seperti Ethereum, dan sering kali bergantung pada jembatan lintas rantai terpusat, yang memiliki titik lemah. Solusi yang dirancang berdasarkan karakteristik Bitcoin itu relatif sedikit, yang berkaitan dengan pengalaman pengembang Bitcoin yang kurang baik. Bitcoin memiliki beberapa batasan yang membuatnya sulit untuk menjalankan kontrak pintar seperti Ethereum:

1. Untuk alasan keamanan, bahasa skrip Bitcoin membatasi turing completeness, sehingga tidak dapat menjalankan kontrak pintar yang kompleks.
2. Bitcoin blockchain storage dirancang untuk transaksi sederhana, tidak dioptimalkan untuk kontrak pintar yang kompleks.
3. Bitcoin kurang memiliki mesin virtual untuk menjalankan kontrak pintar.

Pemisahan saksi tahun 2017 ( SegWit ) memperluas batas ukuran blok Bitcoin; upgrade Taproot tahun 2021 memungkinkan verifikasi tanda tangan kelompok, mempercepat kecepatan pemrosesan transaksi. Upgrade ini menciptakan kondisi untuk programmabilitas Bitcoin.

Pada tahun 2022, pengembang Casey Rodarmor mengajukan "Teori Ordinal", yang menggambarkan skema penomoran Satoshi, yang memungkinkan penyisipan data arbitrer dalam transaksi Bitcoin. Ini membuka kemungkinan baru untuk menyisipkan informasi status dan metadata secara langsung di blockchain Bitcoin, memberikan ide baru untuk aplikasi yang memerlukan data status yang dapat diakses dan diverifikasi.

Saat ini, sebagian besar proyek yang memperluas Programmabilitas Bitcoin bergantung pada jaringan lapisan dua (L2), yang mengharuskan pengguna untuk mempercayai jembatan lintas rantai, menjadi hambatan utama bagi L2 untuk mendapatkan pengguna dan likuiditas. Selain itu, Bitcoin kurang memiliki mesin virtual bawaan atau Programmabilitas, sehingga tidak dapat mewujudkan komunikasi L2 dengan L1 tanpa asumsi kepercayaan tambahan.

RGB, RGB++, dan Arch Network berusaha untuk meningkatkan Programmabilitas Bitcoin dari atribut asalnya, dengan menyediakan kemampuan kontrak pintar dan transaksi kompleks melalui berbagai metode:

1. RGB adalah solusi kontrak pintar yang divalidasi melalui klien off-chain, yang mencatat perubahan status kontrak pintar di UTXO Bitcoin. Meskipun memiliki keuntungan privasi tertentu, penggunaannya rumit dan kurang memiliki komposabilitas kontrak, serta perkembangan yang lambat.

2. RGB++ adalah rute ekspansi lain dari Nervos yang didasarkan pada pemikiran RGB, masih berbasis pada pengikatan UTXO, tetapi dengan menjadikan rantai itu sendiri sebagai validator klien yang memiliki konsensus, menyediakan solusi lintas rantai untuk aset metadata, mendukung transfer dari rantai dengan struktur UTXO apa pun.

3. Arch Network menyediakan solusi kontrak pintar asli untuk Bitcoin, menciptakan mesin virtual ZK dan jaringan node validator yang sesuai, melalui agregasi transaksi untuk mencatat perubahan status dan tahap aset dalam transaksi Bitcoin.

RGB

RGB adalah pemikiran perluasan kontrak pintar awal di komunitas Bitcoin, yang membungkus data status melalui UTXO, memberikan pemikiran penting untuk ekspansi asli Bitcoin di masa mendatang.

RGB menggunakan verifikasi off-chain, memindahkan verifikasi transfer token dari lapisan konsensus Bitcoin ke off-chain, yang divalidasi oleh klien terkait transaksi tertentu. Ini mengurangi kebutuhan siaran jaringan secara keseluruhan, meningkatkan privasi dan efisiensi. Namun, cara peningkatan privasi ini juga merupakan pedang bermata dua. Meskipun meningkatkan perlindungan privasi, hal ini menyebabkan ketidakjelasan bagi pihak ketiga, membuat operasi yang sebenarnya menjadi kompleks dan sulit untuk dikembangkan, serta pengalaman pengguna yang kurang baik.

RGB memperkenalkan konsep segel sekali pakai. Setiap UTXO hanya dapat dibelanjakan sekali, setara dengan terkunci saat dibuat, dan dibuka kuncinya saat dibelanjakan. Status kontrak pintar dibungkus oleh UTXO dan dikelola oleh segel, menyediakan mekanisme manajemen status yang efektif.

RGB++

RGB++ adalah jalur ekspansi lain dari Nervos yang berbasis pada pemikiran RGB, masih berdasarkan pada pengikatan UTXO.

RGB++ memanfaatkan rantai UTXO yang lengkap Turing ( seperti CKB atau rantai lainnya ) untuk memproses data off-chain dan kontrak pintar, lebih lanjut meningkatkan Programmabilitas Bitcoin, dan menjamin keamanan melalui pengikatan isomorfik Bitcoin.

RGB++ menggunakan rantai UTXO yang lengkap Turing sebagai rantai bayangan, memproses data off-chain dan kontrak pintar. Rantai ini dapat mengeksekusi kontrak pintar yang kompleks, dan juga dapat terikat dengan UTXO Bitcoin, meningkatkan pemrograman dan fleksibilitas sistem. UTXO Bitcoin dan UTXO rantai bayangan terikat secara isomorfik, memastikan konsistensi status dan aset antara kedua rantai, serta menjamin keamanan transaksi.

RGB++ diperluas ke semua rantai UTXO yang Turing lengkap, meningkatkan interoperabilitas lintas rantai dan likuiditas aset. Dukungan multi-rantai memungkinkan RGB++ terintegrasi dengan rantai UTXO Turing lengkap mana pun, meningkatkan fleksibilitas sistem. Sementara itu, dengan mengimplementasikan pengikatan isomorfik UTXO, lintas rantai tanpa jembatan dapat dicapai, menghindari masalah "koin palsu", dan memastikan keaslian dan konsistensi aset.

Verifikasi on-chain melalui shadow chain, RGB++ menyederhanakan proses verifikasi klien. Pengguna hanya perlu memeriksa transaksi yang terkait dengan shadow chain untuk memverifikasi keakuratan perhitungan status RGB++. Verifikasi on-chain ini menyederhanakan proses verifikasi dan mengoptimalkan pengalaman pengguna. Dengan menggunakan shadow chain yang Turing lengkap, RGB++ menghindari manajemen UTXO RGB yang rumit, menyediakan pengalaman yang lebih sederhana dan ramah pengguna.

Jaringan Arch

Arch Network terutama terdiri dari Arch zkVM dan jaringan node verifikasi Arch, menggunakan bukti nol-pengetahuan (zk-proofs) dan jaringan verifikasi terdesentralisasi untuk memastikan keamanan dan privasi kontrak pintar, lebih mudah digunakan dibandingkan RGB, dan tidak perlu mengikat ke rantai UTXO lain seperti RGB++.

Arch zkVM menggunakan RISC Zero ZKVM untuk mengeksekusi kontrak pintar dan menghasilkan bukti nol pengetahuan, yang divalidasi oleh jaringan node verifikasi terdesentralisasi. Sistem ini berjalan berdasarkan model UTXO, mengemas status kontrak pintar dalam State UTXOs, meningkatkan keamanan dan efisiensi.

Asset UTXOs digunakan untuk mewakili Bitcoin atau koin lainnya, dapat dikelola melalui delegasi. Jaringan verifikasi Arch memvalidasi konten ZKVM melalui node leader yang dipilih secara acak, menggunakan skema tanda tangan FROST untuk mengagregasi tanda tangan node, dan akhirnya menyiarkan transaksi ke jaringan Bitcoin.

Arch zkVM menyediakan mesin virtual Turing lengkap untuk Bitcoin, dapat menjalankan kontrak pintar yang kompleks. Setelah setiap eksekusi kontrak, menghasilkan bukti nol-pengetahuan, digunakan untuk memverifikasi kebenaran dan perubahan status kontrak.

Arch menggunakan model UTXO Bitcoin, status dan aset dibungkus dalam UTXO, melalui konsep penggunaan tunggal untuk melakukan transisi status. Data status kontrak pintar dicatat sebagai state UTXOs, aset data asli dicatat sebagai Asset UTXOs. Arch memastikan setiap UTXO hanya dapat dibelanjakan sekali, memberikan manajemen status yang aman.

Arch meskipun tidak menginovasi struktur blockchain, tetapi memerlukan jaringan node verifikasi. Setiap periode Arch Epoch, sistem secara acak memilih node Leader berdasarkan hak kepemilikan, yang bertanggung jawab untuk menyebarkan informasi ke node validator lainnya di jaringan. Semua zk-proofs diverifikasi oleh jaringan node verifikasi terdesentralisasi, memastikan keamanan dan ketahanan sistem terhadap sensor, serta menghasilkan tanda tangan untuk node Leader. Setelah transaksi mendapatkan jumlah tanda tangan node yang diperlukan, itu dapat disiarkan di jaringan Bitcoin.

Kesimpulan

Dalam desain programmabilitas Bitcoin, RGB, RGB++, dan Arch Network masing-masing memiliki ciri khas, tetapi semua melanjutkan pemikiran pengikatan UTXO. Sifat otentikasi penggunaan sekali UTXO lebih cocok untuk mencatat status kontrak pintar.

Namun, solusi ini juga memiliki kelemahan yang jelas, seperti pengalaman pengguna yang buruk, keterlambatan konfirmasi yang konsisten dengan Bitcoin, dan kinerja yang rendah. Meskipun fungsinya diperluas, kinerjanya tidak meningkat, yang sangat jelas pada Arch dan RGB. RGB++ meskipun memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik melalui pengenalan rantai UTXO berkinerja tinggi, juga membawa asumsi keamanan tambahan.

Dengan semakin banyaknya pengembang yang bergabung dengan komunitas Bitcoin, kita akan melihat lebih banyak solusi skalabilitas, seperti proposal upgrade op-cat yang sedang dibahas secara aktif. Solusi yang sesuai dengan sifat asli Bitcoin patut mendapatkan perhatian khusus. Tanpa melakukan upgrade pada jaringan Bitcoin, pengikatan UTXO adalah cara paling efektif untuk memperluas pemrograman Bitcoin. Selama masalah pengalaman pengguna dapat diselesaikan dengan baik, ini akan menjadi kemajuan besar untuk kontrak pintar Bitcoin.