Bitcoin sinh thái một chương mới: Khám phá khả năng lập trình và các giải pháp mở rộng

Bitcoin như là blockchain có tính thanh khoản cao nhất và độ an toàn mạnh nhất, đang thu hút sự chú ý của rất nhiều nhà phát triển. Với sự nổi lên của các dấu khắc, khả năng lập trình và vấn đề mở rộng của hệ sinh thái Bitcoin đã trở thành chủ đề nóng. Các nhà phát triển đang khám phá nhiều giải pháp sáng tạo khác nhau, như chứng minh không kiến thức, khả năng sử dụng dữ liệu, chuỗi bên, rollup và restaking, để thúc đẩy sự phát triển tiếp theo của hệ sinh thái Bitcoin.

Tuy nhiên, Bitcoin đang phải đối mặt với một số hạn chế vốn có. Ngôn ngữ kịch bản của nó hy sinh tính hoàn chỉnh của Turing vì lý do an toàn, cấu trúc lưu trữ cũng chủ yếu được thiết kế cho các giao dịch đơn giản, và thiếu máy ảo để thực thi hợp đồng thông minh. Những yếu tố này khiến Bitcoin không thể hỗ trợ trực tiếp các chức năng hợp đồng thông minh phức tạp như các blockchain khác.

Mặc dù vậy, mạng Bitcoin đã thực hiện một số nâng cấp quan trọng trong những năm gần đây. SegWit vào năm 2017 đã mở rộng giới hạn kích thước khối, trong khi nâng cấp Taproot vào năm 2021 đã tối ưu hóa quy trình xác thực chữ ký, mở đường cho các loại giao dịch phức tạp hơn. Những tiến bộ này đã cung cấp những khả năng mới cho khả năng lập trình của Bitcoin.

Năm 2022, nhà phát triển Casey Rodarmor đã đề xuất "Lý thuyết Ordinal", mở ra một phương pháp mới để nhúng dữ liệu tùy ý vào giao dịch Bitcoin, cung cấp nhiều khả năng hơn cho các ứng dụng như hợp đồng thông minh.

Hiện tại, hầu hết các dự án nâng cao khả năng lập trình Bitcoin đều dựa vào giải pháp mạng lớp hai (L2). Tuy nhiên, phương pháp này thường yêu cầu người dùng tin tưởng vào cầu nối chuỗi chéo, điều này trở thành một rào cản lớn trong việc thu hút người dùng và thanh khoản. Thêm vào đó, Bitcoin thiếu máy ảo gốc hoặc khả năng lập trình, khiến cho việc giao tiếp không tin cậy giữa L2 và L1 trở nên khó khăn.

Trong bối cảnh này, một số dự án đổi mới đang cố gắng tăng cường khả năng lập trình của Bitcoin từ các thuộc tính nguyên thủy của nó. RGB, RGB++ và Arch Network là những nỗ lực như vậy, chúng cung cấp khả năng hợp đồng thông minh và giao dịch phức tạp cho Bitcoin thông qua các phương pháp khác nhau:

1. RGB thực hiện hợp đồng thông minh thông qua cách xác minh khách hàng bên ngoài chuỗi, ghi lại sự thay đổi trạng thái trong UTXO của Bitcoin. Mặc dù có một số lợi thế về quyền riêng tư, nhưng quy trình phức tạp, thiếu khả năng lập trình của hợp đồng, và phát triển tương đối chậm.

2. RGB++ đã được cải tiến dựa trên RGB, bằng cách sử dụng chính chuỗi như là các xác thực viên khách hàng có sự đồng thuận, cung cấp giải pháp tài sản metadata xuyên chuỗi và hỗ trợ việc chuyển giao các chuỗi có cấu trúc UTXO tùy ý.

3. Arch Network cung cấp giải pháp hợp đồng thông minh gốc cho Bitcoin, tạo ra máy ảo ZK và mạng nút xác thực tương ứng, thông qua việc tổng hợp giao dịch để ghi lại sự thay đổi trạng thái và giai đoạn tài sản trong giao dịch Bitcoin.

RGB sử dụng phương thức xác minh ngoài chuỗi, chuyển việc xác minh chuyển giao token từ lớp đồng thuận của Bitcoin sang ngoài chuỗi, được thực hiện bởi các khách hàng liên quan đến giao dịch cụ thể. Mặc dù phương pháp này tăng cường quyền riêng tư và hiệu quả, nhưng cũng khiến cho bên thứ ba khó theo dõi giao dịch, dẫn đến việc thao tác trở nên phức tạp và khó phát triển. RGB đã giới thiệu khái niệm tem niêm phong sử dụng một lần, mỗi UTXO chỉ có thể được chi tiêu một lần, cung cấp một cơ chế quản lý trạng thái hiệu quả cho hợp đồng thông minh.

RGB++ đã đổi mới trên nền tảng RGB, sử dụng chuỗi UTXO có khả năng lập trình Turing (như CKB) để xử lý dữ liệu ngoài chuỗi và hợp đồng thông minh, đồng thời đảm bảo tính an toàn thông qua việc liên kết đồng nhất với BTC. Phương pháp này không chỉ nâng cao khả năng lập trình của Bitcoin mà còn mở rộng sang tất cả các chuỗi UTXO có khả năng lập trình Turing, tăng cường khả năng tương tác giữa các chuỗi và tính thanh khoản của tài sản. RGB++ thực hiện liên kết đồng nhất UTXO để vượt qua các chuỗi mà không cần cầu nối, tránh vấn đề "đồng tiền giả" của cầu nối xuyên chuỗi truyền thống, đảm bảo tính xác thực và sự nhất quán của tài sản.

Mạng Arch bao gồm Arch zkVM và mạng nút xác thực, sử dụng chứng minh không biết và mạng xác thực phi tập trung để đảm bảo an toàn và quyền riêng tư của hợp đồng thông minh. Arch zkVM sử dụng RISC Zero ZKVM để thực thi hợp đồng thông minh và tạo ra chứng minh không biết, được xác thực bởi mạng nút xác thực phi tập trung. Hệ thống hoạt động dựa trên mô hình UTXO, đóng gói trạng thái hợp đồng thông minh trong State UTXOs, trong khi Asset UTXOs được sử dụng để đại diện cho Bitcoin hoặc các token khác. Mạng xác thực Arch xác thực nội dung ZKVM thông qua các nút leader được chọn ngẫu nhiên và sử dụng sơ đồ ký FROST để tổng hợp chữ ký của các nút, cuối cùng phát sóng giao dịch đến mạng Bitcoin.

Mặc dù các giải pháp này có những đặc điểm riêng, nhưng đều tiếp tục duy trì tư duy gắn bó với UTXO, tận dụng thuộc tính sử dụng một lần của UTXO để ghi lại trạng thái hợp đồng thông minh. Tuy nhiên, chúng cũng đối mặt với một số thách thức chung, như trải nghiệm người dùng kém, độ trễ xác nhận dài và hiệu suất thấp. Đặc biệt, Arch và RGB chủ yếu mở rộng chức năng thay vì nâng cao hiệu suất, trong khi RGB++ mặc dù cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách giới thiệu chuỗi UTXO hiệu suất cao, nhưng cũng mang lại giả định an toàn bổ sung.

Với việc ngày càng nhiều nhà phát triển gia nhập cộng đồng Bitcoin, chúng tôi dự đoán sẽ thấy nhiều giải pháp mở rộng đổi mới hơn xuất hiện. Hiện tại, đề xuất nâng cấp op-cat đang được thảo luận tích cực. Đáng chú ý là những giải pháp phù hợp với các thuộc tính bản địa của Bitcoin, đặc biệt là phương pháp gắn UTXO, cung cấp con đường hiệu quả nhất để mở rộng khả năng lập trình của Bitcoin mà không cần nâng cấp mạng Bitcoin. Nếu có thể giải quyết vấn đề trải nghiệm người dùng, điều này sẽ mang lại bước đột phá lớn cho sự phát triển của hợp đồng thông minh Bitcoin.