O protocolo Ark permite aos usuários enviar e receber fundos sem introduzir restrições de liquidez.
Escrito por: Peng SUN, Foresight News
No processo de desenvolvimento da Bitcoin Lightning Network, embora PTLC e CoinJoin tenham melhorado em grande medida as questões de centralização e privacidade, a liquidez é uma das falhas que impedem a adoção em larga escala da Lightning Network. Normalmente, para novos usuários, após baixar a carteira relâmpago, eles devem encontrar liquidez de entrada (Inbound Liquidity) para receber bitcoins do canal relâmpago. A quantidade de liquidez de entrada e saída (Outbound Liquidity) também determina a capacidade do usuário Quantos bitcoins são recebidos e enviado. Ao mesmo tempo, no canal relâmpago, a quantidade total de liquidez é fixa e não pode ser alterada, a menos que o canal seja fechado e reiniciado. Portanto, em geral, a experiência real do usuário provocada pela liquidez da Lightning Network pode não ser boa.
Em Miami Beach, não faz muito tempo, o Bitcoin 2023 estava em pleno andamento. O desenvolvedor do Bitcoin, Burak Keceli, trouxe ao público o protocolo Bitcoin Layer 2 Ark. Esta é uma alternativa à Lightning Network. Envie e receba fundos sem restrições. Hoje, o Foresight News apresentará como o Ark funciona e seus recursos técnicos.
1. Método de trabalho
Na rede Bitcoin, uma transação é composta de entrada e saída. A quantidade total de Bitcoin mantida pelo endereço é chamada de saída da transação não gasta (Unspent Transaction Output, UTXO). BTC indo para o novo endereço após assinar o script de desbloqueio se tornará UTXO novamente. O protocolo Ark usa um conjunto UTXO compartilhado para pagamentos off-chain anônimos. A saída da transação enviada, mas não divulgada, no protocolo é chamada de UTXO virtual (vTXO). Existem duas maneiras de obter vTXO, uma é obtê-lo de usuários que já possuem vTXO; a outra é converter UTXO na cadeia para vTXO na proporção de 1:1 por meio do levantamento do mecanismo atômico de duas vias. Obviamente, os usuários podem converter unilateralmente vTXO em UTXO na cadeia sem buscar a cooperação do ASP.
O protocolo Ark envolve duas partes, o usuário e o Ark Service Provider (ASP). Os usuários são entidades não interativas que detêm, enviam e recebem vTXO, enquanto os ASPs são semelhantes aos provedores de serviços Lightning Network, atuando como um intermediário confiável que fornece liquidez vTXO à rede e cobra taxas de liquidez. Ao mesmo tempo, o ASP também atua como um coordenador CoinJoin cego, fornecendo proteção de privacidade para transações, fornecendo ajustes simples e mistura cega.
Quando um usuário faz um pagamento no protocolo, o vTXO precisa ser pago no pool vTXO compartilhado criado pelo ASP. O ASP está online 24 horas por dia e sua principal tarefa é criar um pool de transações cegas a cada 5 segundos, misturar transações cegamente e evitar o rastreamento de pagamentos. Ao mesmo tempo, o ASP pode resgatar o vTXO do remetente em ativos on-chain e usar seus próprios fundos on-chain para criar um novo vTXO para CoinJoin. Portanto, mesmo se o conjunto de transações na cadeia estiver disponível publicamente, ele mostrará apenas uma ou algumas entradas fornecidas pelo ASP, e os observadores de dados na cadeia não poderão encontrar o pagador real. Posteriormente, uma saída vTXO contendo vTXOs recém-criados é gerada a partir do pool de transações cegas do ASP. Os vTXOs são agrupados e aninhados nesta saída compartilhada e podem ser expostos na cadeia. No protocolo Ark, o ciclo de vida de saída vTXO é de apenas 4 semanas, e o beneficiário precisa receber vTXO aninhado (vTXO aninhado) co-assinado n-de-n multi-assinatura nas primeiras duas semanas. Se o vTXO não for reivindicado nas duas primeiras semanas, o vTXO retornará ao controle do remetente, semelhante aos tempos limite de HTLC na Lightning Network. Por outro lado, se o ASP não cooperar ou não responder durante esse período e não co-assinar o ATLC, o proprietário do vTXO poderá expor seu vTXO aninhado e esperar até depois de alguma janela de tempo relativa (24 horas) codificadas no contrato. Receba fundos. Obviamente, os ASPs poderão liquidá-los individualmente se os vTXOs divulgados permanecerem não reclamados por mais de 4 semanas.
2. Características técnicas
Sem restrições de liquidez
Comparado com a Lightning Network, o protocolo Ark não apresenta o chamado Lightning Channel, liquidez de saída e liquidez de entrada.
Não interativo
O pagamento não interativo da Ark é realizado de maneira semelhante ao pagamento silencioso do Bitcoin, ou seja, o beneficiário fornece um "segredo compartilhado" entre o remetente e o beneficiário e fornece ao remetente uma chave pública privada de pagamento silencioso semelhante. Cada vTXO recém-criado é ajustado com um segredo compartilhado temporário contendo uma promessa de pagamento que será revelada ao âncora ATLC como comprovante de pagamento quando o vTXO for gasto, ou seja, quando o conector 2 de 2 for fechado.
No entanto, a recepção atual do protocolo Ark é um compromisso de não interativo. Ele usa um método interativo, ou seja, n-de-n assinaturas múltiplas para limitar a saída da transação. Sua recepção off-line assíncrona ainda não é perfeita e o o beneficiário deve executar o cliente Ark online para assinar para limitar a saída do UTXO compartilhado. Em outras palavras, os usuários devem ficar online a cada uma ou duas semanas para receber seus tokens, caso contrário, tokens não reclamados serão liberados pelo ASP. Portanto, para o Ark, a fim de alcançar realmente a não interação completa e permitir que os usuários recebam pagamentos off-line, deve haver uma primitiva de "covenant" semelhante ao BIP-118 e BIP-119 para limitar a saída da transação. Na verdade, até mesmo adicionar tal primitivo à Lightning Network impediria a não interatividade.
Atomicidade Absoluta
A chamada atomicidade significa que uma transação é indivisível, seja completamente bem-sucedida ou completamente falhada. O Ark usa uma nova primitiva de tipo de bloqueio chamada Txlock para garantir a atomicidade absoluta das transferências fora da cadeia. Txlock é uma condição sob a qual o desbloqueio só pode ser feito se houver um identificador de transação mutuamente acordado.
No protocolo Ark, a condição Txlock é satisfeita usando um conector. Os conectores são um tipo especial de saída no protocolo cuja primitiva é que, se quisermos que o Bitcoin Script verifique a existência de um ID de transação específico, simplesmente anexamos a saída dessa transação à transação de gastos e verificamos a verificação de transações prévias de gastos uma assinatura pré-assinada. O ponto de saída do conector (outpoint) na pré-imagem (pré-imagem) hash de assinatura (sighash) será submetido ao ID da transação que queremos para satisfazer a condição Txlock. No contexto Ark, esta é uma transação de pool que inclui um vTXO do beneficiário pretendido. Txlocks são usados em contratos de bloqueio de tempo ancorados (ATLCs) para fornecer esquemas de pagamento atômicos de hub único. Quando um vTXO é criado pela primeira vez, o ATLC é anexado a ele. Quando um vTXO é gasto, o proprietário do vTXO coopera com o ASP para assinar atlc:connect e, por meio do caminho de chave 2 de 2 do ATLC, o ATLC pré-anexado é conectado ao conector para formar um Txlock.
Essa estrutura Txlock garante que, se o ATLC anexado for reivindicado pelo ASP, o contexto do ponto de saída do conector deve permanecer inalterado. Em outras palavras, um ASP não pode gastar o dobro do pool de transações que ele cria. Isso fornece ao remetente uma estrutura de pagamento atômica, já que o vTXO do beneficiário está aninhado no mesmo pool de transações que o conector.
Menos pegadas na cadeia
Comparado com a Lightning Network, o Ark não tem conceito de abertura e fechamento de canais, e tem menos interações com a cadeia, por isso ocupa menos espaço na cadeia.
Privacidade
Serviço de privacidade de "moeda mista" da CoinJoin fornecido pela ASP; o beneficiário não precisa obter liquidez de entrada, executar o servidor em tempo real para coletar pagamentos e vazar privacidade para observadores externos.
Compatível com Rede Lightning
Assim como o ATLC e os conectores, o Ark pode ser compatível com a Lightning Network anexando contratos de bloqueio de tempo de hash (HTLC) e contratos de bloqueio de tempo de ponto (PTLC) ao pool de transações. O HTLC anexado existe em outro UTXO compartilhado chamado de saída HTLC, que também expira após quatro semanas. No momento em que um ASP encaminha um HTLC para seu pool de transações, ele o encaminha para a Lightning Network mais ampla. Isso significa que o ASP também é um provedor de serviços Lightning. Os usuários do Ark também podem receber pagamentos da Lightning Network usando vTXOs incorporados com HTLCs.
Como qualquer pessoa pode executar um ASP, os usuários podem enviar faturas relâmpago por meio de diferentes ASPs, após anexar HTLCs (ou PTLCs) a pools de transações criados por diferentes ASPs, os HTLCs podem ser encaminhados para a cobrança final por meio de pagamento multipartidário (MPP).
Zero confirmação vTXO
O protocolo Ark suporta vTXO de confirmação zero, e o pagamento é creditado a cada 5 segundos com a criação do pool de transações, mas a liquidação é uma vez a cada dez minutos. Portanto, o pagamento é creditado imediatamente e o beneficiário pode gastar seu vTXO de confirmação zero para transferir fundos ou pagar faturas relâmpago (semelhante aos códigos de recebimento) sem esperar pela confirmação na cadeia. Portanto, em teoria, quando uma transação do pool de transações ainda está no pool de memória, o ASP pode gastar o dobro da transação. No entanto, Burak disse que, devido à atomicidade absoluta da transferência, se o ASP gastar duas vezes o vTXO do destinatário sob o ID da transação CoinJoin acordado por ambas as partes, o ASP não poderá resgatar o vTXO do remetente.
Burak acredita que, no futuro, Ark poderia utilizar um hipotético código de operação de manipulação de dados "opcode" (OP_XOR ou OP_CAT) para limitar o nonce na assinatura do ASP para evitar gastos duplos. Nesse momento, se o gasto duplo ocorrer em uma transação CoinJoin, o usuário pode forjar a assinatura ASP para reivindicar o vTXO resgatado anteriormente.
3. Resumo
O fundador do protocolo Ark foi originalmente um forte crítico da Lightning Network. Suas críticas à liquidez de entrada da Lightning Network, recepção assíncrona, presença na cadeia, privacidade do receptor e interatividade foram as sementes do nascimento da Ark. O próprio Burak admitiu que algumas de suas objeções anteriores poderiam ser resolvidas no longo prazo, mas não conseguiu encontrar uma “boa receita” para entrada de liquidez. Impulsionado por essa ideia, o Ark surgiu. Sua inovação reduzirá bastante o limite para os usuários usarem o pagamento da camada 2 e imitará muitos primitivos do Bitcoin, como CoinJoin, blindagem e pagamento silencioso para criar o protocolo Ark para realizar o Bitcoin. pagamentos de privacidade. Comparativamente com a Lightning Network, o protocolo Ark não só propõe uma solução para o seu inerente problema de liquidez, como também é compatível com a Lightning Network, pelo menos já é um protocolo que a pode complementar.
Ainda assim, Ark deixa muito a desejar. Por exemplo, o beneficiário deve se inscrever a cada uma ou duas semanas para receber os tokens, o que cria um novo problema de experiência do usuário. Na verdade, tem havido algum debate na comunidade de desenvolvedores Bitcoin sobre o problema de gasto duplo causado pela adoção de confirmação zero (0-conf) da Ark. Se puder ser aprimorado ainda mais em questões não interativas e de gastos duplos, a experiência do usuário e a segurança do protocolo do Ark também serão bastante aprimoradas. Além disso, o Ark é concluído fora da cadeia. Embora o remetente e o beneficiário não possam ser observados na cadeia, ainda é necessário questionar se o ASP possui dados privados.
Referências
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Uma explicação detalhada do protocolo Bitcoin Layer 2 Ark: uma alternativa à Lightning Network?
Escrito por: Peng SUN, Foresight News
No processo de desenvolvimento da Bitcoin Lightning Network, embora PTLC e CoinJoin tenham melhorado em grande medida as questões de centralização e privacidade, a liquidez é uma das falhas que impedem a adoção em larga escala da Lightning Network. Normalmente, para novos usuários, após baixar a carteira relâmpago, eles devem encontrar liquidez de entrada (Inbound Liquidity) para receber bitcoins do canal relâmpago. A quantidade de liquidez de entrada e saída (Outbound Liquidity) também determina a capacidade do usuário Quantos bitcoins são recebidos e enviado. Ao mesmo tempo, no canal relâmpago, a quantidade total de liquidez é fixa e não pode ser alterada, a menos que o canal seja fechado e reiniciado. Portanto, em geral, a experiência real do usuário provocada pela liquidez da Lightning Network pode não ser boa.
Em Miami Beach, não faz muito tempo, o Bitcoin 2023 estava em pleno andamento. O desenvolvedor do Bitcoin, Burak Keceli, trouxe ao público o protocolo Bitcoin Layer 2 Ark. Esta é uma alternativa à Lightning Network. Envie e receba fundos sem restrições. Hoje, o Foresight News apresentará como o Ark funciona e seus recursos técnicos.
1. Método de trabalho
Na rede Bitcoin, uma transação é composta de entrada e saída. A quantidade total de Bitcoin mantida pelo endereço é chamada de saída da transação não gasta (Unspent Transaction Output, UTXO). BTC indo para o novo endereço após assinar o script de desbloqueio se tornará UTXO novamente. O protocolo Ark usa um conjunto UTXO compartilhado para pagamentos off-chain anônimos. A saída da transação enviada, mas não divulgada, no protocolo é chamada de UTXO virtual (vTXO). Existem duas maneiras de obter vTXO, uma é obtê-lo de usuários que já possuem vTXO; a outra é converter UTXO na cadeia para vTXO na proporção de 1:1 por meio do levantamento do mecanismo atômico de duas vias. Obviamente, os usuários podem converter unilateralmente vTXO em UTXO na cadeia sem buscar a cooperação do ASP.
O protocolo Ark envolve duas partes, o usuário e o Ark Service Provider (ASP). Os usuários são entidades não interativas que detêm, enviam e recebem vTXO, enquanto os ASPs são semelhantes aos provedores de serviços Lightning Network, atuando como um intermediário confiável que fornece liquidez vTXO à rede e cobra taxas de liquidez. Ao mesmo tempo, o ASP também atua como um coordenador CoinJoin cego, fornecendo proteção de privacidade para transações, fornecendo ajustes simples e mistura cega.
Quando um usuário faz um pagamento no protocolo, o vTXO precisa ser pago no pool vTXO compartilhado criado pelo ASP. O ASP está online 24 horas por dia e sua principal tarefa é criar um pool de transações cegas a cada 5 segundos, misturar transações cegamente e evitar o rastreamento de pagamentos. Ao mesmo tempo, o ASP pode resgatar o vTXO do remetente em ativos on-chain e usar seus próprios fundos on-chain para criar um novo vTXO para CoinJoin. Portanto, mesmo se o conjunto de transações na cadeia estiver disponível publicamente, ele mostrará apenas uma ou algumas entradas fornecidas pelo ASP, e os observadores de dados na cadeia não poderão encontrar o pagador real. Posteriormente, uma saída vTXO contendo vTXOs recém-criados é gerada a partir do pool de transações cegas do ASP. Os vTXOs são agrupados e aninhados nesta saída compartilhada e podem ser expostos na cadeia. No protocolo Ark, o ciclo de vida de saída vTXO é de apenas 4 semanas, e o beneficiário precisa receber vTXO aninhado (vTXO aninhado) co-assinado n-de-n multi-assinatura nas primeiras duas semanas. Se o vTXO não for reivindicado nas duas primeiras semanas, o vTXO retornará ao controle do remetente, semelhante aos tempos limite de HTLC na Lightning Network. Por outro lado, se o ASP não cooperar ou não responder durante esse período e não co-assinar o ATLC, o proprietário do vTXO poderá expor seu vTXO aninhado e esperar até depois de alguma janela de tempo relativa (24 horas) codificadas no contrato. Receba fundos. Obviamente, os ASPs poderão liquidá-los individualmente se os vTXOs divulgados permanecerem não reclamados por mais de 4 semanas.
2. Características técnicas
Sem restrições de liquidez
Comparado com a Lightning Network, o protocolo Ark não apresenta o chamado Lightning Channel, liquidez de saída e liquidez de entrada.
Não interativo
O pagamento não interativo da Ark é realizado de maneira semelhante ao pagamento silencioso do Bitcoin, ou seja, o beneficiário fornece um "segredo compartilhado" entre o remetente e o beneficiário e fornece ao remetente uma chave pública privada de pagamento silencioso semelhante. Cada vTXO recém-criado é ajustado com um segredo compartilhado temporário contendo uma promessa de pagamento que será revelada ao âncora ATLC como comprovante de pagamento quando o vTXO for gasto, ou seja, quando o conector 2 de 2 for fechado.
No entanto, a recepção atual do protocolo Ark é um compromisso de não interativo. Ele usa um método interativo, ou seja, n-de-n assinaturas múltiplas para limitar a saída da transação. Sua recepção off-line assíncrona ainda não é perfeita e o o beneficiário deve executar o cliente Ark online para assinar para limitar a saída do UTXO compartilhado. Em outras palavras, os usuários devem ficar online a cada uma ou duas semanas para receber seus tokens, caso contrário, tokens não reclamados serão liberados pelo ASP. Portanto, para o Ark, a fim de alcançar realmente a não interação completa e permitir que os usuários recebam pagamentos off-line, deve haver uma primitiva de "covenant" semelhante ao BIP-118 e BIP-119 para limitar a saída da transação. Na verdade, até mesmo adicionar tal primitivo à Lightning Network impediria a não interatividade.
Atomicidade Absoluta
A chamada atomicidade significa que uma transação é indivisível, seja completamente bem-sucedida ou completamente falhada. O Ark usa uma nova primitiva de tipo de bloqueio chamada Txlock para garantir a atomicidade absoluta das transferências fora da cadeia. Txlock é uma condição sob a qual o desbloqueio só pode ser feito se houver um identificador de transação mutuamente acordado.
No protocolo Ark, a condição Txlock é satisfeita usando um conector. Os conectores são um tipo especial de saída no protocolo cuja primitiva é que, se quisermos que o Bitcoin Script verifique a existência de um ID de transação específico, simplesmente anexamos a saída dessa transação à transação de gastos e verificamos a verificação de transações prévias de gastos uma assinatura pré-assinada. O ponto de saída do conector (outpoint) na pré-imagem (pré-imagem) hash de assinatura (sighash) será submetido ao ID da transação que queremos para satisfazer a condição Txlock. No contexto Ark, esta é uma transação de pool que inclui um vTXO do beneficiário pretendido. Txlocks são usados em contratos de bloqueio de tempo ancorados (ATLCs) para fornecer esquemas de pagamento atômicos de hub único. Quando um vTXO é criado pela primeira vez, o ATLC é anexado a ele. Quando um vTXO é gasto, o proprietário do vTXO coopera com o ASP para assinar atlc:connect e, por meio do caminho de chave 2 de 2 do ATLC, o ATLC pré-anexado é conectado ao conector para formar um Txlock.
Essa estrutura Txlock garante que, se o ATLC anexado for reivindicado pelo ASP, o contexto do ponto de saída do conector deve permanecer inalterado. Em outras palavras, um ASP não pode gastar o dobro do pool de transações que ele cria. Isso fornece ao remetente uma estrutura de pagamento atômica, já que o vTXO do beneficiário está aninhado no mesmo pool de transações que o conector.
Menos pegadas na cadeia
Comparado com a Lightning Network, o Ark não tem conceito de abertura e fechamento de canais, e tem menos interações com a cadeia, por isso ocupa menos espaço na cadeia.
Privacidade
Serviço de privacidade de "moeda mista" da CoinJoin fornecido pela ASP; o beneficiário não precisa obter liquidez de entrada, executar o servidor em tempo real para coletar pagamentos e vazar privacidade para observadores externos.
Compatível com Rede Lightning
Assim como o ATLC e os conectores, o Ark pode ser compatível com a Lightning Network anexando contratos de bloqueio de tempo de hash (HTLC) e contratos de bloqueio de tempo de ponto (PTLC) ao pool de transações. O HTLC anexado existe em outro UTXO compartilhado chamado de saída HTLC, que também expira após quatro semanas. No momento em que um ASP encaminha um HTLC para seu pool de transações, ele o encaminha para a Lightning Network mais ampla. Isso significa que o ASP também é um provedor de serviços Lightning. Os usuários do Ark também podem receber pagamentos da Lightning Network usando vTXOs incorporados com HTLCs.
Como qualquer pessoa pode executar um ASP, os usuários podem enviar faturas relâmpago por meio de diferentes ASPs, após anexar HTLCs (ou PTLCs) a pools de transações criados por diferentes ASPs, os HTLCs podem ser encaminhados para a cobrança final por meio de pagamento multipartidário (MPP).
Zero confirmação vTXO
O protocolo Ark suporta vTXO de confirmação zero, e o pagamento é creditado a cada 5 segundos com a criação do pool de transações, mas a liquidação é uma vez a cada dez minutos. Portanto, o pagamento é creditado imediatamente e o beneficiário pode gastar seu vTXO de confirmação zero para transferir fundos ou pagar faturas relâmpago (semelhante aos códigos de recebimento) sem esperar pela confirmação na cadeia. Portanto, em teoria, quando uma transação do pool de transações ainda está no pool de memória, o ASP pode gastar o dobro da transação. No entanto, Burak disse que, devido à atomicidade absoluta da transferência, se o ASP gastar duas vezes o vTXO do destinatário sob o ID da transação CoinJoin acordado por ambas as partes, o ASP não poderá resgatar o vTXO do remetente.
Burak acredita que, no futuro, Ark poderia utilizar um hipotético código de operação de manipulação de dados "opcode" (OP_XOR ou OP_CAT) para limitar o nonce na assinatura do ASP para evitar gastos duplos. Nesse momento, se o gasto duplo ocorrer em uma transação CoinJoin, o usuário pode forjar a assinatura ASP para reivindicar o vTXO resgatado anteriormente.
3. Resumo
O fundador do protocolo Ark foi originalmente um forte crítico da Lightning Network. Suas críticas à liquidez de entrada da Lightning Network, recepção assíncrona, presença na cadeia, privacidade do receptor e interatividade foram as sementes do nascimento da Ark. O próprio Burak admitiu que algumas de suas objeções anteriores poderiam ser resolvidas no longo prazo, mas não conseguiu encontrar uma “boa receita” para entrada de liquidez. Impulsionado por essa ideia, o Ark surgiu. Sua inovação reduzirá bastante o limite para os usuários usarem o pagamento da camada 2 e imitará muitos primitivos do Bitcoin, como CoinJoin, blindagem e pagamento silencioso para criar o protocolo Ark para realizar o Bitcoin. pagamentos de privacidade. Comparativamente com a Lightning Network, o protocolo Ark não só propõe uma solução para o seu inerente problema de liquidez, como também é compatível com a Lightning Network, pelo menos já é um protocolo que a pode complementar.
Ainda assim, Ark deixa muito a desejar. Por exemplo, o beneficiário deve se inscrever a cada uma ou duas semanas para receber os tokens, o que cria um novo problema de experiência do usuário. Na verdade, tem havido algum debate na comunidade de desenvolvedores Bitcoin sobre o problema de gasto duplo causado pela adoção de confirmação zero (0-conf) da Ark. Se puder ser aprimorado ainda mais em questões não interativas e de gastos duplos, a experiência do usuário e a segurança do protocolo do Ark também serão bastante aprimoradas. Além disso, o Ark é concluído fora da cadeia. Embora o remetente e o beneficiário não possam ser observados na cadeia, ainda é necessário questionar se o ASP possui dados privados.
Referências