Ausgehend vom Thunderbolt-Netzwerk die Designlogik des Bitcoin Lightning Network neu bewerten

Originaltitel: (Ausgehend vom Thunderbolt-Netzwerk die Designlogik des Bitcoin Lightning Network neu bewerten)
Originalautor: Ac-Core, YBB Capital Researcher
Erstens, warum kann Bitcoin keinen Kaffee kaufen?
Wenn man Bitcoin erwähnt, denken die meisten Menschen zuerst an die Attribute „Dezentralisierung“ und „Unveränderlichkeit“. Aber wenn Sie es wirklich verwenden möchten, um eine Tasse Kaffee zu kaufen, werden Sie schnell auf ein peinliches Problem stoßen: Das Warten auf die Transaktionsbestätigung dauert länger als das Warten auf den Kaffee, und manchmal sind die Gebühren sogar teurer als der Kaffee. Die Assets auf Bitcoin sind bis heute „unbeweglich wie ein Berg“ – hauptsächlich durch HODL, können nicht ausgeliehen, nicht kombiniert und nicht interoperiert werden.
Die Skriptstruktur von Bitcoin Script ist äußerst konservativ und schränkt die meisten Off-Chain-Interaktionsszenarien ein. Es wurde nicht entwickelt, um Zehntausende von Zahlungen pro Sekunde zu verarbeiten. Aber die reale Nachfrage ist da – jeder hofft, dass Bitcoin verwendet werden kann, selbst wenn es nur darum geht, einen Spiele-Skin zu kaufen oder ein Video anzusehen, um eine Belohnung zu senden, und er möchte nicht zehn Minuten warten.
Zweitens das Lightning Network: ein zweischneidiges Schwert
Quelle: Cointelegraph
Die Bitcoin-Hauptkette ist wie eine Autobahn, und das Lightning Network ist wie ein gebührenpflichtiger Schnellweg daneben. Sein Kernkonzept basiert auf einem Kompromiss bei der Transaktionseffizienz der Hauptkette: Da es einen Geschwindigkeitsengpass bei On-Chain-Transaktionen gibt, ist es nicht mehr notwendig, jede Transaktion in der Kette aufzuzeichnen, sondern Hochfrequenz-Buchungen durch den Aufbau dedizierter „Zahlungskanäle“ zwischen Benutzern zu realisieren und schließlich nur den Kapitalstatus beim Schließen des Kanals mit der Blockchain zu synchronisieren. Dieses Modell ähnelt der Abrechnungsmethode, bei der sich Freunde jede Woche abwechselnd gegenseitig einladen – Menschen überweisen nicht nach jeder Mahlzeit sofort Geld, sondern begleichen die Rechnung nach zehnmaligem Konsum auf einmal. Das Lightning Network ist im Wesentlichen ein Transaktionsnetzwerk, das aus Zehntausenden solcher Zahlungskanäle besteht.
Dieses scheinbar ausgeklügelte System hat jedoch in der praktischen Anwendung vielfältige Schwierigkeiten offenbart. Das erste ist die hohe Eintrittsbarriere für den Kanalaufbau. Benutzer müssen im Voraus Geld sperren, um einen Transaktionskanal einzurichten. Dies bedeutet, dass zum Handel mit einem beliebigen Objekt im Voraus eine dedizierte Kanalverbindung hergestellt werden muss. Zweitens die komplexen Routing-Probleme: Wenn Benutzer A und B keine direkte Kanalverbindung haben, die Transaktion jedoch fehlschlägt, selbst wenn es einen indirekten Pfad von A-C-B gibt, der unzureichende Mittel im Zwischenkanal oder nicht verfügbare Pfadknoten aufweist. Das schwerwiegendste Sicherheitsrisiko ist, dass das System von den Benutzern verlangt, online zu bleiben, um zu verhindern, dass die Gegenpartei beim Schließen des Kanals abgelaufene Transaktionen zur Täuschung einreicht, was eine unrealistische Anforderung an die Betriebsfähigkeit von Geräten normaler Benutzer darstellt.
Obwohl das Lightning Network seit vielen Jahren online ist, haben diese strukturellen Mängel dazu geführt, dass seine praktische Anwendung immer noch schwer durchzubrechen ist. Öffentliche Daten zeigen, dass das gesamte Lightning Network derzeit nur einen Wert von etwa 100 Millionen US-Dollar hält, was im Vergleich zur Billionen-Dollar-Marktkapitalisierung des Bitcoin-Systems fast marginal ist. Dies veranlasst die Branche, tief nachzudenken: Können wir ein perfekteres Off-Chain-Zahlungsprotokoll entwickeln, um aus der aktuellen Situation auszubrechen?
Laut Chain Catcher-Nachrichten vom 15. April gab die HSBC in einer offiziellen Pressemitteilung bekannt, dass Bitcoin Thunderbolt das bahnbrechendste technologische Upgrade von Bitcoin seit zehn Jahren ist. Die Gesamtbeobachtung von Thunderbolt ähnelt eher „Lightning Network 2.0“, ist aber nicht nur ein Upgrade, sondern eher eine Neukonstruktion des Off-Chain-Bitcoin-Interaktionsparadigmas.
Drittens, was ist das Thunderbolt-Protokoll?
Quelle: Nubit | Bitcoin Thunderbolt
Bitcoin Thunderbolt ist eine auf der Bitcoin-Basisschicht basierende Soft-Fork-Upgrade-Methode. Sie ist keine Kompromisslösung, die auf Second-Layer-Netzwerken oder Cross-Chain-Bridges basiert, sondern ändert sich direkt auf Protokollebene der Bitcoin-Hauptkette, wodurch die Skalierbarkeit, die Transaktionsleistung und die Programmierbarkeit von Bitcoin grundlegend verbessert werden.
Aus Leistungssicht hat Nubit mit der UTXO-Bundling-Technologie eine deutliche Optimierung des traditionellen Transaktionsverarbeitungsmodells von Bitcoin realisiert. Das traditionelle Bitcoin-Netzwerk ist aufgrund der Verwendung des einzelnen UTXO-Modells in Bezug auf Transaktionsgeschwindigkeit und Durchsatz deutlich eingeschränkt. UTXO Bundling ermöglicht das Zusammenfassen mehrerer UTXOs zur Verarbeitung, was der Komprimierung der Transaktionsdatenmenge entspricht und die Transaktionsgeschwindigkeit um etwa das Zehnfache erhöht, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
In Bezug auf die Programmierbarkeit führt Bitcoin Thunderbolt den OP_CAT-Operationscode wieder ein und erweitert ihn (dieser Operationscode war ursprünglich in frühen Versionen von Bitcoin vorhanden und wurde später entfernt). OP_CAT ermöglicht das Verketten von Daten, sodass Entwickler komplexere Skriptlogiken erstellen und Smart Contracts direkt auf der Bitcoin-Hauptkette implementieren können. Der direkteste Vorteil dieses Upgrades ist: Entwickler können dezentrale Anwendungen (dApps) im nativen Bitcoin-Netzwerk bereitstellen, ohne auf Sidechains, Rollups oder Cross-Chain-Bridges angewiesen zu sein.
Auf der Ebene der Asset-Protokollintegration setzt sich Nubit für einen einheitlichen Standard namens Goldinals ein und implementiert ihn. Goldinals bietet einen Rahmen für die Asset-Ausgabe auf Basis von Zero-Knowledge-Proofs und State Commitments. Einfach ausgedrückt ist dies ein Satz von „Bitcoin-nativen“ Token-Standards, die nicht auf externe Vertrauensorganisationen oder komplexe Cross-Chain-Bridges angewiesen sind, um die Existenz und den Status jedes Tokens On-Chain zu verifizieren. BitMM, ein On-Chain-Automated-Market-Maker, der auf Bitcoin läuft, integriert fragmentierte Protokollassets wie BRC-20, Runes und Ordinals. Nubit hat auch wichtige Durchbrüche im Bereich vertrauensloser Transaktionen erzielt. Sein eingeführtes BitMM-System (Bitcoin Message Market) unterstützt Benutzer bei der Durchführung vertrauensloser Transaktionsvermittlung und Informationsverifizierung in der Bitcoin-Kette.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Skalierungsansätzen (z. B. die Verwendung von Sidechains, Plasma, Rollup oder Bridging-Wrapped-Token) verfolgt Nubit einen „Main-Chain-Native-Skalierungspfad“. BitVisa bietet ein dezentrales Identitäts- und Anmeldesystem. Ob Transaktionskomprimierung, Smart-Contract-Unterstützung, Asset-Standardintegration oder On-Chain-Transaktionsvermittlung – alles läuft direkt auf der Bitcoin-Hauptkette. Es wird natives BTC verwendet, nicht Cross-Chain-Mapping-Token.
3.1 Kernmechanismus-Analyse
Der Inhalt dieses Kapitels wird gemäß dem Artikel (Stateless and Verifiable Execution Layer for Meta-Protocols on Bitcoin) erläutert (siehe Referenzlink 1). Nach persönlichem Verständnis ähneln Bitcoin Thunderbolt (Thunderbolt Network) und Bitcoin Lightning (Lightning Network) und sind beides Erweiterungslösungen, die vorgeschlagen wurden, um das Problem der langsamen Bestätigung von Bitcoin-Hauptkettentransaktionen zu lösen. Das Hauptziel ist die Verbesserung der Effizienz und die Reduzierung der Kosten. Der Unterschied zwischen den beiden besteht darin:
Das Design des Lightning Network ist eher auf einen „Zahlungskanal“ ausgerichtet – er kann nur für Geldtransfers verwendet werden, unterstützt keine Smart Contracts oder komplexe Logik und seine Einrichtung und Wartung sind relativ hoch, was der großflächigen Popularisierung abträglich ist. Thunderbolt wurde von Nubit eingeführt und hat sich zum Ziel gesetzt, ein Off-Chain-Protokoll mit Programmierfunktionen bereitzustellen, das Turing-vollständige Operationen unterstützt und komplexere Status-Assets, Liquiditätsprotokolle und Finanzanwendungen erstellen kann.
Flexibel anpassbare Multi-Party-Signaturen
Stellen Sie sich vor, Sie teilen eine Bitcoin-„Signatur“ in zwei Hälften: eine Hälfte in den Händen von Alice und die andere Hälfte in den Händen des Komitees. Jedes Mal, wenn Sie sie an einen neuen Benutzer übertragen, fügen Alice und das Komitee ihrer jeweiligen Hälfte der Signatur ein „kleines Geheimnis“ hinzu – nur der empfangende neue Benutzer kennt dieses Geheimnis. Mit dem kleinen Geheimnis, das der Empfänger kennt, kann er die beiden Hälften „zusammenfügen“, um eine vollständige Signatur zu erhalten, ohne dass Alice und das Komitee online miteinander sprechen müssen.
Asynchron fehlertolerante Komiteebücher
Eine „Dienstgruppe“ aus mehreren Knoten (z. B. 4n+1) ist für die Buchhaltung verantwortlich, und alle bestätigen gegenseitig, wer der aktuelle Eigentümer ist. Selbst wenn einige Knoten ausfallen, kann der Ledger normal laufen, solange die Mehrheit online ist. Diese Knoten sind nur dafür verantwortlich, „bei der Signatur zu helfen“ und „Buch zu führen“, und können das Geld nicht nach Belieben verwenden, wodurch Sicherheit und Dezentralisierung gewährleistet werden.
Atomare Swap-Finalisierung
Wenn das Geld wirklich On-Chain ausgegeben werden soll, werden zuerst drei Schritte des „Atomic Swap“ durchgeführt:
1. Alice+ Das Komitee gibt den ursprünglichen gesperrten Output aus und gibt das Geld vorübergehend an das Komitee;
2. Das Komitee sperrt den gleichen Betrag in einen Safe, auf den nur „Zenni und das Komitee“ gemeinsam zugreifen können.
3. Schließlich nimmt Zenni mit zwei Signaturen das Geld aus dem Safe.
Auf diese Weise kann keine der Parteien Zenni oder das Komitee davonlaufen, um sicherzustellen, dass der Off-Chain-Neubau und die On-Chain-Rücknahme in einem Zug abgeschlossen werden.
3.2 Protokolldesign und wichtige Innovationen von Thunderbolt
· Nicht-interaktive, rekursive Signaturdelegierung
Es wurde ein Satz von anpassbaren (Tweakable) Schwellenwert-Schnorr-Signaturstrukturen entwickelt. Traditionelle Zahlungskanäle benötigen oft mehrere Nachrichten hin und her. Thunderbolt muss nur jedes Mal „eine Signatur mit einem kleinen Geheimnis senden“, um dies zu erledigen, was die Online-Anforderungen erheblich reduziert.
· Bei jeder Übertragung wird ein „neues Schloss“ ersetzt
Bei jeder Übertragung aktualisieren Alice und das Komitee die Signatur mit neuen kleinen Geheimnissen, und das alte „Schloss“ wird vollständig ungültig. Auf diese Weise kann niemand die neue Signatur erhalten, um zu verhindern, dass die alte Signatur wiederholt verwendet wird.
· Nur eine Spur bleibt On-Chain zurück
Machen Sie beim Start nur einmal eine „Sperre“ On-Chain, alle nachfolgenden Änderungen werden Off-Chain vorgenommen und geben Sie dieses Geld schließlich On-Chain aus. Im Vergleich zum ständigen Öffnen und Schließen von Kanälen mit dem Lightning Network sind die On-Chain-Operationen von Thunderbolt geringer und der Datenschutz ist besser.
· Geld geht auch offline nicht verloren
Selbst wenn Alice oder Zenni offline bleiben, kann die Übertragung oder Rücknahme jederzeit abgeschlossen werden, solange die Mehrheit des Komitees online ist, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass das Zeitlimit abläuft oder die Gegenpartei den Kanal böswillig schließt.
· Echte „maschinell nachgewiesene“ Sicherheit
Alle wichtigen Schritte im Protokoll wurden mit Tamarin Prover „formell verifiziert“. Das bedeutet, dass diese Sicherheitsgarantien nicht nur graue Theorie sind, sondern von automatisierten Tools immer wieder überprüft wurden.
Viertens, wie unterscheidet sich Thunderbolt von bestehenden Lightning-Network-Lösungen?
Sehen wir uns als Nächstes den Vergleich von Thunderbolt mit bestehenden Lösungen (wie BOLT-Protokoll, Breez SDK, Phoenix) an, um zu sehen, welche Verbesserungen vorgenommen wurden.
Der Unterschied zwischen Thunderbolt und bestehenden Lightning-Network-Lösungen:
Wir können sehen, dass die Hauptvorteile von Thunderbolt in „Sicherheit“ und „theoretischer Vollständigkeit“ liegen. Es ist eines der wenigen, die Folgendes können:
· Das Protokolldesign kann als sicher nachgewiesen werden
· Böswillige Benutzer können in keinem Zustand einseitig profitieren
Aber seine Nachteile sind auch offensichtlich:
· Komplizierte Bereitstellung: Um Thunderbolt zu verwenden, müssen Sie derzeit den vollständigen Protokollstapel ausführen, was für normale Wallet-Benutzer schwierig ist
· Hauptkettenkompatibilität: Die Skriptsprache der Bitcoin-Hauptkette ist zu rudimentär, Thunderbolt muss Funktionen auf clevere Weise implementieren, was die Implementierung erschwert
· Fehlende ökologische Unterstützung: Im Gegensatz zu BOLT, das bereits von einer großen Anzahl von Wallets und Nodes unterstützt wird, befindet sich Thunderbolt derzeit noch in einem „frühen Forschungsstadium“
Fünftens, die potenziellen Auswirkungen von Thunderbolt: ein Katalysator für BTCFi?
Quelle: Self-Made
Ist Thunderbolt also die beste Lösung für BTCFi? Wagen wir eine kühne These:
Thunderbolt ist theoretisch die beste Lösung für BTCFi, befindet sich aber in der Praxis noch im „Alpha-Stadium“. Mit anderen Worten, es ist wie das „Ethereum 2.0 Whitepaper“ der Bitcoin-Welt, voller Visionen, aber noch nicht auf der „Engineering-Systemebene“ gelandet. Nach den Beobachtungen in dieser Phase gibt es meiner Meinung nach drei mögliche Entwicklungspfade für Thunderbolt:
1. Durch Rollup integriert: als DeFi-Engine auf Bitcoin-Seite
Die Skalierbarkeit der Bitcoin-Hauptkette selbst ist unzureichend. Thunderbolt wird schließlich zu einem Off-Chain-Modul auf einem Bitcoin L2 (wie BitVM, Nomic, BOB). Dies ähnelt der Integration von Thunderbolt als allgemeine Vertragsausführungsschicht in Rollup.
Zum Beispiel:
· BOB kann die Thunderbolt-Kanalschicht integrieren, um native BTC-Transaktionen zu implementieren
· Das RGB-Ökosystem kann auch Thunderbolt-Statusverwaltungslogik einführen
· BitVM selbst unterstützt komplexere Logik, Thunderbolt wird zu einem der Vertragsstandards
· Unterstützung von Babylon-, Bitlayer- und anderen Systemen
2. Bilden Sie ein unabhängiges Standard-Ökosystem und arbeiten Sie parallel zur Hauptkette
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Thunderbolt, wie das Lightning Network, sein eigenes Netzwerk-Ökosystem, sein Node-Betriebssystem, Aggregatoren usw. entwickelt und sogar einen Thunderbolt-LSP-Betreiber bildet. Gleichzeitig wird das von Nubit und Minern aus der Satoshi-Ära geförderte Protokoll-Layer-Soft-Fork-Upgrade eingeführt, das die beiden Hauptmerkmale UTXO Bundling und OP_CAT einführt, die auch BTC-Protokoll-Assets (BRC20, Runes, Ordinals) direkt übernehmen können, wodurch ein sehr großer Imaginationsraum entsteht. Vielleicht wird es in Zukunft Folgendes geben:
· Thunderbolt Wallet (ähnlich wie Phoenix)
· Thunderbolt Node (Light Node Running Channel)
· Thunderbolt DEX (Off-Chain-Order-Matching)
· Thunderbolt AMM (Liquiditätspool)
3. Durch eine einfachere Lösung ersetzt
Wenn es in Zukunft ein System gibt, das ähnliche Funktionen ohne Zustandskanäle, ohne formelle Sprachen und ohne Off-Chain-Protokollzusammenarbeit ausführen kann, ist Thunderbolt möglicherweise nur ein vorübergehendes Übergangsprodukt, wie zum Beispiel:
· BitVM realisiert eine effizientere Vertragslaufzeitumgebung
· Cross-Chain-ZK-Technologie ermöglicht die vollständig vertrauenswürdige Bereitstellung von BTC-Assets auf anderen Ketten
· Ein natives Bitcoin-Protokoll modelliert Zahlungen + Kredite + Verträge einheitlich
Betrachten wir abschließend die ökologische Ebene. Die größte Bedeutung von Thunderbolt besteht nicht darin, dass es Zahlungen ausführen kann, sondern darin, dass es Bitcoin-Assets zum ersten Mal eine Off-Chain-Vertragszusammensetzbarkeit ermöglicht. Das klingt abstrakt, aber der DeFi-Ausbruch von Ethereum zeigt, wie wichtig diese „Zusammensetzbarkeit“ ist. Der Ausbruch von Ethereum profitierte von dem vollständigen Ökosystem von Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.
Das größte Highlight von Thunderbolt ist die Einführung der beiden Hauptmerkmale UTXO Bundling und OP_CAT. OP_CAT führt native Programmierbarkeit in das Bitcoin-Netzwerk ein, und UTXO Bundling (Bündelung) fasst mehrere kleine Transaktionen zur Verarbeitung zusammen, komprimiert die Größe der Transaktionsdaten und erhöht den On-Chain-Durchsatz. Die Logik ähnelt Ethereum Rollup. Es scheint, dass die Vereinheitlichung aller Bitcoin-Ökosystemprotokolle sowie die Einbeziehung verschiedener Assets und die Realisierung von BitMM keine leeren Versprechungen mehr sind, aber Thunderbolt scheint derzeit immer noch „eine sehr starke mathematische Arbeit geschrieben zu haben, und das Ganze ist möglicherweise noch ein gutes Stück davon entfernt, dass Entwickler es verwenden können“.
Dieser Artikel stammt aus Beiträgen und spiegelt nicht die Ansichten von BlockBeats wider.