Giao thức Thunderbolt Bitcoin: Tái cấu trúc khả năng mở rộng và khả năng lập trình của Bitcoin

Một, nỗi đau của Bitcoin: khó sử dụng cho thanh toán hàng ngày

Bitcoin mặc dù có các đặc tính như "phi tập trung" và "không thể sửa đổi", nhưng vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức trong các tình huống thanh toán hàng ngày. Thời gian xác nhận giao dịch dài, phí giao dịch cao khiến việc mua một cốc cà phê bằng Bitcoin trở nên không thực tế. Hơn nữa, tính thanh khoản của tài sản trên Bitcoin không đủ, khó có thể thực hiện các chức năng tài chính như cho vay, danh mục đầu tư.

Thiết kế bảo thủ của Bitcoin Script đã hạn chế hầu hết các tình huống tương tác ngoài chuỗi, không nhằm hỗ trợ hàng nghìn giao dịch thanh toán cao tần mỗi giây. Tuy nhiên, nhu cầu về thanh toán Bitcoin nhanh chóng và chi phí thấp của người dùng là có thật, ngay cả với các giao dịch nhỏ như mua hàng trong trò chơi hoặc khen thưởng video, mọi người cũng không muốn chờ đợi tới mười phút.

Hai, Mạng lưới ánh sáng: một giải pháp hai mặt

Mạng lưới Lightning cố gắng giải quyết vấn đề hiệu quả giao dịch thấp của chuỗi chính Bitcoin bằng cách thiết lập các kênh thanh toán ngoài chuỗi. Nó cho phép người dùng ghi chép giao dịch với tần suất cao trong kênh, chỉ đồng bộ trạng thái cuối cùng lên blockchain khi kênh đóng. Mô hình này tương tự như cách thanh toán một lần sau khi tích lũy chi tiêu giữa bạn bè.

Tuy nhiên, mạng lưới Lightning đã bộc lộ nhiều khó khăn trong thực tế áp dụng:

1. Ngưỡng thiết lập kênh cao, cần khóa trước vốn
2. Vấn đề định tuyến phức tạp dẫn đến tỷ lệ giao dịch thất bại cao
3. Yêu cầu người dùng giữ trực tuyến để phòng ngừa gian lận, không thân thiện với người dùng thông thường
4. Quy mô sinh thái hạn chế, tổng số lượng khóa chỉ khoảng 100 triệu USD, thấp hơn nhiều so với tổng giá trị thị trường của Bitcoin.

Những khiếm khuyết cấu trúc này khiến cho mạng lưới Lightning khó có thể phổ biến quy mô lớn, thúc đẩy ngành công nghiệp suy nghĩ: liệu có thể xây dựng một giao thức thanh toán ngoại tuyến hoàn thiện hơn?

Ba, Giao thức Thunderbolt: Giải pháp mở rộng gốc của chuỗi chính Bitcoin

Thunderbolt là một giải pháp nâng cấp phân nhánh mềm dựa trên lớp cơ sở của Bitcoin, nhằm nâng cao khả năng mở rộng, hiệu suất giao dịch và khả năng lập trình của Bitcoin từ gốc.

3.1 Cơ chế cốt lõi

Cơ chế cốt lõi của Thunderbolt bao gồm:

1. Chữ ký đa phần linh hoạt có thể điều chỉnh: phân tách chữ ký và thêm thông tin bí mật, thực hiện chuyển khoản không tương tác
2. Sổ cái ủy ban chịu lỗi bất đồng bộ: Nhóm dịch vụ gồm nhiều nút chịu trách nhiệm ghi sổ, nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
3. Hoàn tất hoán đổi nguyên tử: Đảm bảo tính nhất quán giữa tái cấu trúc ngoại tuyến và đổi lại trên chuỗi thông qua ba bước hoán đổi nguyên tử.

3.2 Đổi mới quan trọng

Điểm đổi mới chính của Thunderbolt bao gồm:

1. ủy quyền ký không tương tác và đệ quy: giảm chi phí truyền thông và yêu cầu trực tuyến
2. Mỗi lần chuyển nhượng cập nhật chữ ký: Ngăn chặn việc sử dụng lại chữ ký cũ
3. Tối thiểu hóa hoạt động trên chuỗi: Tăng cường tính riêng tư và hiệu quả
4. Bảo đảm an toàn ngoại tuyến: Cơ chế ủy ban đảm bảo an toàn quỹ
5. Xác minh hình thức: Sử dụng công cụ Tamarin Prover để thực hiện xác minh an toàn

Bốn, So sánh giữa Thunderbolt và các giải pháp mạng Lightning hiện có

Lợi thế của Thunderbolt so với các giải pháp mạng Lightning hiện có chủ yếu nằm ở tính an toàn và tính hoàn chỉnh lý thuyết.

Ưu điểm:

• Giao thức thiết kế có thể được chứng minh là an toàn
• Người dùng ác ý không thể thu lợi một cách đơn phương trong bất kỳ trạng thái nào.

Nhược điểm:

• Triển khai phức tạp, không thân thiện với người dùng thông thường
• Tính tương thích của chuỗi chính gặp thách thức
• Hỗ trợ hệ sinh thái vẫn chưa hoàn thiện

Năm, Tác động tiềm năng và con đường phát triển của Thunderbolt

Thunderbolt được coi là giải pháp tối ưu nhất trong lĩnh vực BTCFi, nhưng hiện tại vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu ban đầu. Các con đường phát triển có thể trong tương lai bao gồm:

1. Được tích hợp Rollup: động cơ DeFi như là sidechain hoặc giải pháp L2 của Bitcoin
2. Hình thành hệ sinh thái tiêu chuẩn độc lập: phát triển hệ sinh thái mạng, hệ thống nút và hệ sinh thái ứng dụng của riêng mình.
3. Bị thay thế bởi các giải pháp đơn giản hơn: những đột phá công nghệ như BitVM có thể mang lại các giải pháp mới

Ý nghĩa lớn nhất của Thunderbolt là mang lại "khả năng lập trình hợp đồng ngoài chuỗi" cho tài sản Bitcoin, điều này có thể trở thành yếu tố then chốt cho sự bùng nổ của hệ sinh thái DeFi Bitcoin. Tuy nhiên, ở giai đoạn hiện tại, Thunderbolt vẫn còn một khoảng cách nhất định để có thể ứng dụng thực tế.