Bitcoin Thunderbolt: Reevaluando la lógica de diseño de la interacción off-chain

Uno, los puntos de dolor en las transacciones de Bitcoin

Aunque el Bitcoin tiene características de "descentralización" e "inmutabilidad", enfrenta un dilema de practicidad en escenarios de pago diario. El tiempo de confirmación de las transacciones es largo y las tarifas son elevadas, lo que limita gravemente la aplicación del Bitcoin en pagos de bajo monto. Los activos en la red de Bitcoin dependen principalmente de mantener (HODL) para preservar su valor, lo que dificulta la realización de operaciones financieras flexibles como préstamos, combinaciones o interoperabilidad entre sistemas.

La estructura del script de Bitcoin es demasiado conservadora, lo que limita la mayoría de los escenarios de interacción off-chain. Su diseño original no fue pensado para soportar miles de pagos de alta frecuencia por segundo. Sin embargo, los usuarios desean poder utilizar Bitcoin de manera conveniente y rápida para sus compras diarias, como comprar objetos de juego o dar propinas en videos, en lugar de tener que esperar diez minutos cada vez.

Dos, Red Lightning: Efecto de espada de doble filo

La red Lightning se puede comparar con un canal rápido al lado de la cadena principal de Bitcoin. Su concepto central es establecer "canales de pago" exclusivos entre usuarios fuera de la cadena, logrando un registro de alta frecuencia, y solo sincronizando el estado final de los fondos en la cadena de bloques cuando se cierra el canal. Este modelo es similar a la forma en que los amigos liquidan regularmente, acumulando múltiples consumos y liquidando de una sola vez.

Sin embargo, este diseño aparentemente ingenioso revela múltiples dilemas en la aplicación práctica:

1. La barrera de entrada para construir el canal es alta: los usuarios deben bloquear fondos por adelantado para establecer el canal de negociación.

2. Problemas complejos de enrutamiento: cuando falta un canal de conexión directa, las rutas indirectas pueden resultar en fallos en las transacciones debido a la falta de fondos o la indisponibilidad de nodos.

3. Riesgos de seguridad: el sistema requiere que los usuarios permanezcan en línea para prevenir fraudes, lo que plantea exigencias excesivas sobre la capacidad técnica de los usuarios comunes.

A pesar de que la red Lightning ha estado en funcionamiento durante varios años, estos defectos estructurales han llevado a que su aplicación siga siendo limitada. Actualmente, la cantidad de fondos bloqueados en toda la red Lightning es de solo alrededor de 100 millones de dólares, lo cual es insignificante en comparación con la capitalización de mercado de billones del sistema Bitcoin. Esto ha llevado a la industria a reflexionar: ¿es posible construir un protocolo de pago off-chain más completo para superar las limitaciones existentes?

Tres, Introducción al protocolo Thunderbolt

Bitcoin Thunderbolt es un plan de actualización de soft fork basado en la capa base de Bitcoin. Mejora directamente a nivel del protocolo de la cadena principal de Bitcoin, con el objetivo de mejorar fundamentalmente la escalabilidad, el rendimiento de las transacciones y la capacidad de programación de Bitcoin.

Las características principales incluyen:

1. Optimización del rendimiento: se utiliza la tecnología UTXO Bundling, lo que aumenta la velocidad de las transacciones en aproximadamente 10 veces.

2. Mejora de la programabilidad: reintroducción y expansión del opcode OP_CAT, que admite lógica de scripts y contratos inteligentes más complejos.

3. Integración de protocolos de activos: lanzamiento del estándar unificado Goldinals, basado en pruebas de conocimiento cero y compromisos de estado para la emisión de activos.

4. Transacciones sin confianza: el sistema BitMM admite la coincidencia de transacciones en cadena y la verificación de información.

5. Sistema de credenciales: BitVisa ofrece gestión descentralizada de identidad y credenciales.

Thunderbolt adopta un enfoque de "escala nativa en la cadena principal", todas las funciones se ejecutan directamente en la cadena principal de Bitcoin, utilizando BTC nativo en lugar de tokens mapeados entre cadenas.

3.1 Análisis del mecanismo central

El objetivo de diseño de Thunderbolt es similar al de la red Lightning, ya que ambos buscan mejorar la eficiencia de las transacciones de Bitcoin y reducir costos. Sin embargo, Thunderbolt admite contratos inteligentes y aplicaciones financieras más complejas, no limitándose únicamente a pagos simples.

Los mecanismos principales incluyen:

• Firma múltiple ajustable y flexible
• Libro mayor de comités con tolerancia a fallos asíncrona
• Finalización de intercambio atómico

Estos diseños garantizan la seguridad de las transacciones y las características de descentralización, al mismo tiempo que aumentan significativamente la flexibilidad operativa.

3.2 Diseño del protocolo Thunderbolt e innovaciones clave

• Delegación de firmas no interactivas y recursivas
• Cada transferencia cambia a un "nuevo candado"
• Solo dejar una huella en la cadena
• No perderás dinero aunque estés fuera de línea.
• Seguridad verificada formalmente

Estas innovaciones han reducido significativamente los costos de comunicación, mejorado la seguridad y la protección de la privacidad, al tiempo que garantizan la fiabilidad teórica del protocolo.

Cuatro, comparación entre Thunderbolt y las soluciones existentes de Lightning Network

Las principales ventajas de Thunderbolt radican en la seguridad y la completitud teórica, pero también presenta desventajas como la complejidad de implementación, compatibilidad limitada con la cadena principal y un apoyo ecológico aún insuficiente.

Cinco, el impacto potencial de Thunderbolt y las rutas de desarrollo

Thunderbolt podría convertirse en un importante catalizador para BTCFi, y sus posibles caminos de desarrollo incluyen:

1. Integrado como Rollup, como motor DeFi del Bitcoin
2. Formar un ecosistema de estándares independiente, funcionando en paralelo con la cadena principal
3. Ser reemplazado por una solución más simple

El mayor significado de Thunderbolt radica en introducir la "composabilidad de contratos off-chain" para los activos de Bitcoin, lo que podría convertirse en un impulso clave para el desarrollo del ecosistema de Bitcoin. Sin embargo, actualmente Thunderbolt todavía se encuentra en una etapa temprana de investigación, y queda un tiempo considerable para su aplicación práctica.