Triển vọng phát triển hệ sinh thái Bitcoin: vượt qua giới hạn của "bộ ba bất khả thi blockchain"

Khi thảo luận về hệ sinh thái Bitcoin ngày càng tăng nhiệt độ trong thị trường tiền điện tử, ngành công nghiệp đang khám phá cách xây dựng hợp đồng thông minh trên script của Bitcoin, đồng thời tương thích với mạng Lightning có khả năng mở rộng vô hạn để thực hiện giao dịch kênh. Điều này có thể trở thành giải pháp ứng dụng quy mô lớn blockchain với đảm bảo "an toàn, phi tập trung, khả năng mở rộng" trên bộ ba bất khả thi.

Bottlenecks of Large-Scale Blockchain Applications

"Mạng blockchain không thể đồng thời đạt được sự an toàn, phi tập trung và khả năng mở rộng" bộ ba tàn ác này luôn cản trở việc ứng dụng quy mô lớn của blockchain. Trong mười năm qua, Ethereum đã tập trung vào việc phát triển phi tập trung trên nền tảng đảm bảo an toàn, và liên tục đổi mới để mở rộng khả năng mở rộng của chuỗi công cộng. Tuy nhiên, từ những nỗ lực của Ethereum và Layer2 của nó, chỉ cần giải pháp giới hạn trong blockchain, hiệu suất sẽ có giới hạn. Ngay cả blockchain mạnh nhất hiện nay, vẫn khó vượt qua giới hạn TPS, và còn một khoảng cách lớn để đáp ứng yêu cầu ứng dụng thương mại quy mô triệu TPS và mục tiêu đạt hàng trăm triệu TPS cho các ứng dụng công nghiệp toàn cầu.

Mạng Lightning: Chìa khóa giải quyết vấn đề khả năng mở rộng

Mạng lưới Lightning giải quyết triệt để vấn đề khả năng mở rộng của "bộ ba bất khả thi" bằng cách sử dụng phương thức "kênh thanh toán" thông qua tính toán ngoại tuyến - chỉ cần xây dựng đủ nhiều kênh, có thể thực hiện bất kỳ số lượng giao dịch đồng thời nào.

Nguyên lý mạng lưới ánh sáng

Mạng lưới Lightning mô phỏng cách thanh toán của ngân hàng: Người dùng A và B mở kênh Lightning thông qua mạng lưới Lightning, thanh toán trực tiếp trong kênh mà không cần thanh toán trên blockchain Bitcoin. Chỉ khi kênh đóng lại, mới cần thanh toán trên blockchain Bitcoin.

Quy trình thao tác kênh ánh sáng

1. Nộp tiền ký quỹ: Mở kênh mạng lưới ánh sáng cần nộp tiền ký quỹ Bitcoin.
2. Ghi chép giao dịch ngoài chuỗi: Ghi chép từng giao dịch qua mạng lưới Lightning, mỗi ghi chép đều phải ký kết thỏa thuận trừng phạt.
3. Hồ sơ thanh toán trên chuỗi: Sau khi đóng kênh ánh sáng, dữ liệu giao dịch lịch sử sẽ được đóng gói và thanh toán một lần, cuối cùng gửi lên blockchain Bitcoin.

Lightning Network làm thế nào để tránh gian lận

Nếu trong quá trình giao dịch kênh có ai đó thực hiện hành vi gian lận, chẳng hạn như đóng kênh trước thời hạn để thanh toán Bitcoin, thì khi kênh đóng, sẽ ngay lập tức phát sinh một giao dịch gian lận trên chuỗi Bitcoin. Bên kia có thể kịp thời quan sát và sử dụng thỏa thuận trừng phạt đã ký trước đó để trừng phạt, tịch thu toàn bộ tài sản ký quỹ.

Các nút thắt trong ứng dụng mạng Lightning

Mạng lưới Lightning lý thuyết có thể đạt được khả năng mở rộng vô hạn, nhưng vấn đề then chốt cản trở việc áp dụng quy mô lớn là: Mạng lưới Lightning sử dụng cùng một kịch bản với Bitcoin, trong khi trên chuỗi Bitcoin không có hợp đồng thông minh, chỉ có các kịch bản đơn giản, không thể chứa các ứng dụng phức tạp. Chuỗi Bitcoin là không hoàn chỉnh Turing, không thể thực hiện các logic thương mại phức tạp. Do đó, vấn đề lớn nhất mà mạng lưới Lightning cần khắc phục là "làm thế nào để thực hiện hợp đồng thông minh trên Bitcoin".

Giải pháp nâng cao chức năng Blockchain Bitcoin

1. Sidechain

Sidechain là một chuỗi có chức năng hợp đồng thông minh, được liên kết hai chiều với chuỗi chính Bitcoin, cho phép tài sản Bitcoin di chuyển liền mạch giữa chuỗi chính và chuỗi phụ, từ đó thực hiện hợp đồng thông minh. Nhưng hiện tại không có công nghệ liên kết hai chiều đủ phi tập trung, cần nhà cung cấp dịch vụ tập trung bên thứ ba.

2. Coin màu

Coin màu sử dụng lệnh OP_RETURN trong script Bitcoin, thêm 80 byte ký tự tùy ý phía sau, thiết kế chuỗi theo định dạng chỉ định, thông qua việc chỉ định ý nghĩa của chuỗi là "coin màu", và thực hiện hợp đồng thông minh phức tạp hơn. Tuy nhiên, không gian 80 byte quá nhỏ để thực hiện các chức năng phức tạp.

Công nghệ khắc "Ordinals" và các công nghệ mới như BRC-20 được ra mắt sau này, mặc dù có thể diễn đạt nội dung phong phú hơn, nhưng sẽ chiếm không gian "segregated witness", dẫn đến hiệu suất của Bitcoin giảm.

3. Xác thực khách hàng

Xác thực khách hàng thông qua việc mô phỏng cách ký kết hợp đồng truyền thống, đảm bảo chỉ có hai bên biết nội dung hợp đồng, không cần sự tham gia của bên thứ ba, thực hiện hoàn toàn phi tập trung. Khi thực hiện giao dịch, bên khởi xướng giao dịch cung cấp dữ liệu lịch sử giao dịch đầy đủ cần thiết, bên kia tự xác thực để ngăn chặn vấn đề gian lận.

Để giải quyết vấn đề chi tiêu hai lần, cơ chế "niêm phong một lần" đã được giới thiệu, liên kết mỗi trạng thái của mỗi hợp đồng cần xác minh với đầu ra giao dịch chưa sử dụng cụ thể của Bitcoin (UTXO).

Mô hình UTXO

Chưa chi tiêu đầu ra giao dịch ( UTXO ) là tổng số tiền điện tử được gửi từ một địa chỉ đến một địa chỉ khác nhưng chưa được bên nhận đổi thành. Mô hình UTXO hiệu quả ngăn chặn vấn đề chi tiêu hai lần, nâng cao tính bảo mật của giao dịch.

Triển vọng tương lai của hệ sinh thái Bitcoin

Hệ sinh thái Bitcoin đang chào đón sự ra đời của một loạt các giao thức hoàn toàn mới, chẳng hạn như giao thức RGB không chỉ áp dụng ý tưởng xác thực khách hàng mà còn đề xuất tính tương thích với mạng Lightning, đặt nền tảng cho khả năng mở rộng vô hạn. Mặc dù tính tương thích của giao thức RGB với mạng Lightning chưa hoàn hảo, nhưng ngành công nghiệp tràn đầy niềm tin vào tương lai, tin rằng cơ sở hạ tầng liên quan sẽ liên tục được tối ưu hóa, vượt qua những hạn chế lâu dài của "bộ ba bất khả thi blockchain".

Trong tương lai, Bitcoin hy vọng sẽ vượt qua chức năng lưu trữ giá trị đơn nhất ban đầu, đồng thời thể hiện thuộc tính tiền tệ của nó, thông qua các giải pháp đa dạng để kết nối nhiều ứng dụng hơn cho hệ sinh thái, thúc đẩy khả năng mở rộng và phát triển bền vững của hệ sinh thái, mang lại vô vàn khả năng cho thế giới blockchain.