Penjelasan rinci tentang protokol Bitcoin Layer 2 Ark: alternatif untuk Lightning Network?

Protokol Ark memungkinkan pengguna untuk mengirim dan menerima dana tanpa menimbulkan kendala likuiditas.

Ditulis oleh: Peng SUN, Foresight News

Dalam proses pengembangan Jaringan Petir Bitcoin, meskipun PTLC dan CoinJoin telah meningkatkan masalah sentralisasi dan privasi untuk sebagian besar, likuiditas adalah salah satu kelemahan yang menghambat adopsi Jaringan Petir dalam skala besar. Biasanya bagi pengguna baru setelah mendownload dompet lightning harus mencari likuiditas masuk (Inbound Liquidity) untuk menerima bitcoin dari lightning channel Besarnya likuiditas masuk dan keluar (Outbound Liquidity) juga menentukan kemampuan pengguna Berapa banyak bitcoin yang diterima dan dikirim. Pada saat yang sama, di lightning channel, jumlah total likuiditas tetap dan tidak dapat diubah kecuali channel ditutup dan disetel ulang. Oleh karena itu, secara keseluruhan, pengalaman pengguna sebenarnya yang ditimbulkan oleh likuiditas Lightning Network mungkin tidak baik.

Di Miami Beach belum lama ini, Bitcoin 2023 sedang berjalan lancar. Pengembang Bitcoin Burak Keceli membawa Ark protokol Bitcoin Layer 2 kepada audiens tentang masalah ini. Ini adalah alternatif dari Lightning Network. Kirim dan terima dana tanpa batasan. Hari ini, Foresight News akan memperkenalkan cara kerja Ark dan fitur teknisnya.

1. Metode kerja

Dalam jaringan Bitcoin, sebuah transaksi terdiri dari masukan dan keluaran. Jumlah total Bitcoin yang dipegang oleh alamat tersebut disebut keluaran transaksi yang tidak terpakai (Keluaran Transaksi yang Tidak Terpakai, UTXO). BTC yang pergi ke alamat baru setelah menandatangani skrip buka kunci akan menjadi UTXO lagi. Protokol Ark menggunakan set UTXO bersama untuk pembayaran off-chain anonim Output transaksi yang dikirimkan tetapi dirahasiakan dalam protokol disebut UTXO virtual (vTXO). Ada dua cara untuk mendapatkan vTXO, satu untuk mendapatkannya dari pengguna yang sudah memiliki vTXO; yang lainnya adalah dengan mengubah UTXO pada rantai menjadi vTXO dengan rasio 1:1 melalui pengangkatan mekanisme pasak dua arah atomik. Tentu saja, pengguna dapat secara sepihak mengonversi vTXO ke UTXO di rantai tanpa meminta kerja sama dari ASP.

Protokol Ark melibatkan dua pihak, pengguna dan Ark Service Provider (ASP). Pengguna adalah entitas non-interaktif yang menyimpan, mengirim, dan menerima vTXO, sedangkan ASP mirip dengan penyedia layanan Lightning Network, bertindak sebagai perantara tanpa kepercayaan yang menyediakan likuiditas vTXO ke jaringan dan membebankan biaya likuiditas. Pada saat yang sama, ASP juga bertindak sebagai koordinator CoinJoin buta, memberikan perlindungan privasi untuk transaksi dengan menyediakan penyesuaian sederhana dan pencampuran buta.

Saat pengguna melakukan pembayaran pada protokol, vTXO harus dibayar di kumpulan vTXO bersama yang dibuat oleh ASP. ASP online 24 jam sehari, dan tugas utamanya adalah membuat kumpulan transaksi buta setiap 5 detik, mencampur transaksi secara membabi buta, dan menghindari pelacakan pembayaran. Pada saat yang sama, ASP dapat menebus vTXO pengirim menjadi aset on-chain, dan menggunakan dana on-chain miliknya untuk membuat vTXO baru untuk CoinJoin. Oleh karena itu, meskipun kumpulan transaksi pada rantai tersedia untuk umum, itu hanya menunjukkan satu atau beberapa input yang disediakan oleh ASP, dan pengamat data pada rantai tidak dapat menemukan pembayar yang sebenarnya. Selanjutnya, output vTXO yang berisi vTXO yang baru dibuat dihasilkan dari kumpulan transaksi buta ASP. vTXO dibundel dan disarangkan di bawah output bersama ini dan dapat diekspos secara on-chain. Dalam protokol Ark, siklus hidup output vTXO hanya 4 minggu, dan penerima pembayaran harus menerima vTXO bersarang (vTXO bersarang) dengan menandatangani n-of-n multi-signature dalam dua minggu pertama. Jika vTXO tidak diklaim selama dua minggu pertama, vTXO akan kembali ke kontrol pengirim, mirip dengan waktu tunggu HTTPLC di Lightning Network. Di sisi lain, jika ASP kebetulan tidak kooperatif atau tidak responsif selama ini, dan tidak ikut menandatangani ATLC, maka pemilik vTXO dapat mengekspos vTXO bersarangnya, dan kemudian menunggu hingga setelah beberapa jendela waktu relatif (24 jam) dikodekan dalam kontrak. Terima dana. Tentu saja, ASP akan dapat melikuidasinya satu per satu jika vTXO yang diungkapkan tetap tidak diklaim selama lebih dari 4 minggu.

2. Fitur teknis

Tidak ada batasan likuiditas

Dibandingkan dengan Lightning Network, protokol Ark tidak memperkenalkan apa yang disebut Lightning Channel, likuiditas keluar dan likuiditas masuk.

Non-interaktif

Pembayaran non-interaktif Ark direalisasikan dengan cara yang mirip dengan pembayaran senyap Bitcoin, yaitu, penerima pembayaran memberikan "rahasia bersama" antara pengirim dan penerima pembayaran, dan memberi pengirim kunci publik pribadi pembayaran senyap serupa. Setiap vTXO yang baru dibuat disesuaikan dengan rahasia bersama sementara yang berisi janji pembayaran yang akan diungkapkan ke ATLC jangkar sebagai bukti pembayaran saat vTXO digunakan, yaitu saat konektor 2-dari-2 ditutup.

Namun, penerimaan protokol Ark saat ini adalah kompromi dari non-interaktif. Ini menggunakan metode interaktif, yaitu n-of-n multi-signatures untuk membatasi output transaksi. Penerimaan offline asinkronnya belum sempurna, dan penerima pembayaran harus Jalankan klien Ark secara online untuk menandatangani untuk membatasi output dari UTXO bersama. Dengan kata lain, pengguna harus online setiap satu atau dua minggu untuk menerima token mereka, jika tidak, token yang tidak diklaim akan dihapus oleh ASP. Oleh karena itu, untuk Ark, untuk benar-benar mencapai non-interaksi sepenuhnya dan memungkinkan pengguna menerima pembayaran offline, harus ada "perjanjian" primitif yang serupa dengan BIP-118 dan BIP-119 untuk membatasi output transaksi. Faktanya, bahkan menambahkan primitif seperti itu ke Jaringan Petir masih akan mencegah non-interaktivitas.

Atomicitas Mutlak

Apa yang disebut atomisitas berarti bahwa suatu transaksi tidak dapat dibagi, baik sepenuhnya berhasil atau gagal total. Ark menggunakan primitif tipe kunci baru yang disebut Txlock untuk memastikan atomisitas absolut dari transfer off-chain. Txlock adalah kondisi di mana pembukaan kunci hanya dapat dilakukan jika ada pengenal transaksi yang disepakati bersama.

Dalam protokol Ark, kondisi Txlock dipenuhi menggunakan konektor. Konektor adalah jenis output khusus pada protokol yang primitifnya adalah jika kita ingin Bitcoin Script memeriksa keberadaan ID transaksi tertentu, kita cukup menambahkan output dari transaksi tersebut ke transaksi pembelanjaan dan mengeceknya dengan cek Prevouts Transaksi pembelanjaan tanda tangan yang telah ditandatangani sebelumnya. Titik keluaran konektor (outpoint) di tanda tangan hash (sighash) preimage (preimage) akan dikirimkan ke ID transaksi yang ingin kami penuhi dengan kondisi Txlock. Dalam konteks Ark, ini adalah transaksi kumpulan yang menyertakan vTXO dari penerima pembayaran yang dituju. Txlocks digunakan dalam Anchored Timelock Contracts (ATLCs) untuk menyediakan skema pembayaran hub tunggal atomik. Saat vTXO pertama kali dibuat, ATLC dilampirkan padanya. Saat vTXO digunakan, pemilik vTXO bekerja sama dengan ASP untuk menandatangani atlc:connect, dan melalui jalur kunci 2-dari-2 ATLC, ATLC yang sudah terpasang sebelumnya terhubung ke konektor untuk membentuk Txlock.

Struktur Txlock ini memastikan bahwa, jika ATLC terlampir diklaim oleh ASP, konteks titik keluaran konektor harus tetap tidak berubah. Dengan kata lain, ASP tidak dapat menggandakan pengeluaran kumpulan transaksi yang dibuatnya. Ini memberi pengirim struktur pembayaran atom, karena vTXO penerima pembayaran bersarang di kumpulan transaksi yang sama dengan konektor.

Lebih sedikit jejak kaki rantai

Dibandingkan dengan Jaringan Petir, Ark tidak memiliki konsep membuka dan menutup saluran, dan memiliki lebih sedikit interaksi dengan rantai, sehingga memakan lebih sedikit ruang pada rantai.

Privasi

Layanan privasi "pencampuran mata uang" CoinJoin disediakan oleh ASP; penerima pembayaran tidak perlu mendapatkan likuiditas masuk, menjalankan server secara real time untuk mengumpulkan pembayaran, dan membocorkan privasi ke pengamat eksternal.

Kompatibel dengan Jaringan Lightning

Sama seperti ATLC dan konektor, Ark dapat kompatibel dengan Lightning Network dengan melampirkan kontrak kunci waktu hash (HTLC) dan kontrak kunci waktu titik (PTLC) ke kumpulan transaksi. HTLC terlampir ada di bawah UTXO bersama lainnya yang disebut output HTLC, yang juga akan kedaluwarsa setelah empat minggu. Saat ASP meneruskan HTLC ke kumpulan transaksinya, ASP meneruskannya ke Jaringan Lightning yang lebih luas. Ini berarti ASP juga merupakan penyedia layanan Lightning. Pengguna Ark juga dapat menerima pembayaran dari Lightning Network menggunakan vTXO yang disematkan dengan HTTPS.

Karena siapa pun dapat menjalankan ASP, pengguna dapat mengirim faktur kilat melalui ASP yang berbeda, setelah melampirkan HTLC (atau PTLC) ke kumpulan transaksi yang dibuat oleh ASP yang berbeda, HTLC dapat diteruskan ke koleksi akhir melalui orang pembayaran multi-pihak (MPP).

Konfirmasi nol vTXO

Protokol Ark mendukung vTXO konfirmasi nol, dan pembayaran dikreditkan setiap 5 detik dengan pembuatan kumpulan transaksi, tetapi penyelesaiannya sekali setiap sepuluh menit. Oleh karena itu, pembayaran segera dikreditkan, dan penerima pembayaran dapat menggunakan vTXO tanpa konfirmasi untuk mentransfer dana atau membayar tagihan kilat (mirip dengan kode penerima) tanpa menunggu konfirmasi on-chain. Oleh karena itu, secara teori, ketika kumpulan transaksi transaksi masih dalam kumpulan memori, ASP dapat menggandakan pengeluaran transaksi. Namun, Burak mengatakan bahwa karena atomisitas absolut dari transfer, jika ASP membelanjakan vTXO penerima dua kali di bawah ID transaksi CoinJoin yang disetujui oleh kedua belah pihak, maka ASP tidak akan dapat menebus vTXO pengirim.

Burak percaya bahwa, di masa depan, Ark dapat menggunakan kode operasi manipulasi data hipotetis "opcode" (OP_XOR atau OP_CAT) untuk membatasi nonce dalam tanda tangan ASP untuk menghindari pengeluaran ganda. Pada saat itu, jika pembelanjaan ganda terjadi dalam transaksi CoinJoin, pengguna dapat memalsukan tanda tangan ASP untuk mengklaim vTXO yang telah ditukarkan sebelumnya.

3. Ringkasan

Pendiri protokol Ark pada awalnya adalah kritikus yang kuat terhadap Jaringan Petir. Kritiknya terhadap likuiditas masuk Jaringan Petir, penerimaan asinkron, jejak on-chain, privasi penerima, dan interaktivitas adalah benih kelahiran Ark. Burak sendiri mengakui bahwa beberapa keberatannya sebelumnya dapat diselesaikan dalam jangka panjang, tetapi dia tidak dapat menemukan “resep yang baik” untuk masuknya likuiditas. Didorong oleh ide ini, Ark muncul.Inovasinya akan sangat mengurangi ambang batas bagi pengguna untuk menggunakan pembayaran Layer 2, dan meniru banyak primitif Bitcoin seperti CoinJoin, blinding, dan silent payment untuk membangun protokol Ark untuk mewujudkan Bitcoin.Skalabilitas dan pembayaran privasi. Dibandingkan dengan Jaringan Petir, protokol Tabut tidak hanya menawarkan solusi untuk masalah likuiditas yang melekat, tetapi juga kompatibel dengan Jaringan Petir, setidaknya itu sudah menjadi protokol yang dapat melengkapinya.

Tetap saja, Ark meninggalkan banyak hal yang diinginkan. Misalnya, penerima pembayaran harus mendaftar setiap satu atau dua minggu untuk menerima token, yang menimbulkan masalah pengalaman pengguna baru. Faktanya, ada beberapa perdebatan di komunitas pengembang Bitcoin tentang masalah pembelanjaan ganda yang disebabkan oleh pengadopsian konfirmasi-nol (0-conf) Ark. Jika dapat ditingkatkan lebih lanjut pada masalah non-interaktif dan pengeluaran ganda, maka pengalaman pengguna dan keamanan protokol Ark juga akan sangat ditingkatkan. Selain itu, Ark selesai dari rantai Meskipun pengirim dan penerima pembayaran tidak dapat diamati pada rantai, apakah ASP memiliki data pribadi masih perlu dipertanyakan.

Referensi

Lihat Asli
Konten ini hanya untuk referensi, bukan ajakan atau tawaran. Tidak ada nasihat investasi, pajak, atau hukum yang diberikan. Lihat Penafian untuk pengungkapan risiko lebih lanjut.
  • Hadiah
  • Komentar
  • Bagikan
Komentar
0/400
Tidak ada komentar
  • Sematkan
Perdagangkan Kripto Di Mana Saja Kapan Saja
qrCode
Pindai untuk mengunduh aplikasi Gate.io
Komunitas
Indonesia
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)