Desarrollo de la tecnología Bitcoin y aplicación de nuevas tecnologías
1. Principales exploraciones y conflictos de la tecnología original de Bitcoin
La tecnología original de Bitcoin enfrenta un conflicto entre la aplicación a gran escala y las capacidades necesarias. En sus inicios, estos se consideraban problemas inherentes a Bitcoin, pero a medida que la tecnología ha evolucionado, muchas de estas cuestiones han encontrado respuestas más claras. Este artículo enumera los problemas relacionados y sus procesos de origen y solución, mostrando la relación entre estos problemas y la tecnología, así como los cambios en la cadena principal de Bitcoin y las "cadenas de prueba" relacionadas.
La tecnología de Bitcoin ha sido explorada por diferentes proyectos y equipos (, incluyendo Ethereum ), pero los cambios en la red principal de Bitcoin han sido poco evidentes hasta la aparición de tecnologías como Taproot, que impulsaron la creación de protocolos como Ordinals, entrando en un nuevo auge de desarrollo. Desde una perspectiva global de estos procesos de desarrollo y las tecnologías relacionadas, podemos ver las conexiones entre ellas y deducir más direcciones de desarrollo y la arquitectura general.
1.1 El lenguaje de script de Bitcoin y algunas instrucciones eliminadas
El lenguaje de programación de Bitcoin es un lenguaje de script de paradigma de notación polaca inversa, que no tiene sentencias de bucle ni sentencias de control condicional (. Posteriormente, Taproot & Taproot Script ampliaron esta capacidad ). Por lo tanto, el lenguaje de script de Bitcoin no es Turing completo y tiene ciertas limitaciones.
Estas limitaciones evitaron que la red de Bitcoin sufriera ataques DOS, pero también hicieron que la red de Bitcoin no pudiera ejecutar programas complejos. Algunos sistemas de blockchain que se desarrollaron posteriormente cambiaron directamente este punto para resolver problemas específicos. Por ejemplo, el lenguaje utilizado por Ethereum es Turing completo.
A lo largo de la historia de Bitcoin, ha habido múltiples eventos de eliminación de instrucciones. La eliminación de instrucciones no solo considera la seguridad, sino que desde la perspectiva del diseño en capas también es muy razonable, ya que esto permite que el protocolo subyacente sea más básico y estable. Satoshi Nakamoto podría haber sido consciente de este problema desde el principio, y por eso decidió eliminar instrucciones.
Esto también ha dado lugar a un hecho: solo el Bitcoin es adecuado para actuar como una red de primera capa. Desde la perspectiva económica y técnica, existe la posibilidad de que surjan cadenas alternativas al Bitcoin. Pero desde las características fundamentales del Bitcoin y el diseño de capas, casi solo el Bitcoin puede actuar como infraestructura de red de primera capa; incluso si hay cadenas alternativas, estas son, como máximo, productos de 1.5 capas. En el nivel de la red de primera capa, el verdadero artículo es solo el Bitcoin; las cadenas que pueden tener algún efecto sustituto son, en el mejor de los casos, cadenas de tipo A.
1.2 Historia, causas y significado de las bifurcaciones de Bitcoin
Además del problema de eliminar instrucciones, otra causa de la bifurcación dura de Bitcoin es la disputa sobre el tamaño del bloque. En los inicios de BTC no había un límite para el tamaño del bloque, pero para solucionar problemas de transacciones maliciosas, Satoshi Nakamoto llevó a cabo una bifurcación blanda el 12 de septiembre de 2010, añadiendo la restricción de que el volumen del bloque no debe exceder 1MB. Satoshi Nakamoto señaló que esta restricción es temporal y que en el futuro se puede aumentar gradualmente el límite del bloque para satisfacer la demanda de escalabilidad.
Con la popularidad de Bitcoin, los problemas de congestión de la red y el aumento en el tiempo de confirmación se han vuelto cada vez más graves. En 2015, Gavin Andresen y Mike Hearn propusieron aumentar el límite de bloque a 8 MB, pero se encontraron con la oposición de algunos desarrolladores clave. Este debate finalmente se amplió tanto en términos de temas como de participación.
El fork de Bitcoin es una exploración de desarrollo que intenta satisfacer más demandas a través de su propio cambio. Esto incluye las necesidades de los usuarios, las necesidades de los mineros, las necesidades de los inversores, las necesidades de los desarrolladores, entre otros.
1.3 Exploraciones típicas en el desarrollo de Bitcoin
Después de que Satoshi Nakamoto se fue, el heredero Gavin Andresen lideró la creación de Bitcoin Core y la Fundación Bitcoin. Durante este tiempo, ha habido una exploración constante de la escalabilidad de BTC, especialmente en el ámbito de la emisión de activos.
Colored Coins(moneda de color)
La idea de moneda de color representa activos y valores más amplios al agregar marcas especiales a partes específicas de Bitcoin. En la implementación, han surgido dos tipos: basados en OP_RETURN y basados en el campo nSequence.
MasterCoin(OMNI)
MasterCoin estableció una capa de nodos completa, manteniendo una base de datos de modelos de estado mediante el escaneo de bloques de Bitcoin. Este diseño puede ofrecer funciones más complejas que las de Colored Coins, como la creación de nuevos activos, intercambios descentralizados, etc.
CounterParty
Counterparty utiliza OP_RETURN para almacenar datos en la red BTC. Los activos no existen en forma de UTXO, sino que se cargan a través de OP_RETURN para indicar la transferencia de activos.
1.4 La imperfección de Bitcoin y el protocolo de capas
Las imperfecciones del sistema de Bitcoin se manifiestan principalmente en varios aspectos:
Sistema de cuentas UTXO
Lenguaje de script no Turing completo
Problemas de centralización en la minería, escalabilidad, etc.
Desde la perspectiva de los protocolos en capas, Bitcoin, al estar en la capa más básica, debería tener estas características como una red de nivel. El diseño en capas es una metodología para manejar sistemas complejos, lo que favorece la modularidad, mantenibilidad y escalabilidad del sistema.
2. Nuevas tecnologías importantes en el desarrollo de Bitcoin
2.1 OP_RETURN
OP_RETURN es un código de operación de script que se utiliza para finalizar el script y devolver el valor en la parte superior de la pila. A lo largo de la historia de Bitcoin, la funcionalidad de OP_RETURN ha sido modificada varias veces, y ahora se utiliza principalmente como un método para almacenar datos en el libro mayor. Permite a los usuarios de la red almacenar datos en cualquier formato.
2.2 Segwit testigo de aislamiento
Segregated Witness modifica ligeramente la estructura de datos de las transacciones en los bloques de Bitcoin, resolviendo el problema de la maleabilidad de las transacciones, reduciendo la cantidad de datos transmitidos en la prueba de Merkle y aumentando indirectamente la capacidad del bloque. Sienta las bases para la expansión de la capacidad de Bitcoin, permitiendo la implementación de tecnologías posteriores como Taproot.
2.3 Taproot, Schnorr, MAST, Scripts de Taproot
Taproot es la segunda versión de Segregated Witness, compuesta por BIP340, 341 y 342. Introduce las firmas Schnorr, implementa MAST para optimizar el almacenamiento de datos de transacciones y amplía las capacidades de script nativo de Bitcoin a través de Tapscript.
Estas tecnologías ampliaron en gran medida las funciones de Bitcoin:
La firma Schnorr mejora la eficiencia y la privacidad.
MAST optimiza el almacenamiento de scripts complejos
Taproot Scripts amplió las capacidades del lenguaje de scripts
2.4 Ordinals, Inscripciones, protocolos BRC-20, etc.
El protocolo Ordinals asigna un número único a cada satoshi y graba información en los satoshis a través de inscripciones. Esto trae un nuevo estándar de NFT para Bitcoin.
BRC-20 es un estándar de token fungible creado sobre la base de Ordinals. Permite desplegar contratos de token, acuñar y transferir tokens escribiendo texto JSON en inscripciones.
Otros protocolos emergentes como Atomicals, Runes, BTC stamps, etc., están explorando nuevas posibilidades de aplicación de la red Bitcoin en diferentes aspectos.
3. Métodos de uso de nuevas tecnologías y desarrollo futuro
3.1 Método de uso de nuevas tecnologías
El desarrollo tecnológico de Bitcoin se basa esencialmente en la expansión de bloques y la expansión de capacidades. La expansión de bloques es sencilla de utilizar, mientras que la expansión de capacidades es más compleja, lo que ha llevado a que actualmente las aplicaciones principales se concentren en explorar los escenarios de uso tras la expansión de bloques.
En el futuro, habrá más casos de expansión de capacidades, como el proyecto BEVM, que comenzará a explorar la tecnología de conexión entre la primera y la segunda capa. Los límites de la expansión de capacidades deberían centrarse principalmente en la tecnología de conexión entre la primera y la segunda capa de Bitcoin, y no deberían complicarse demasiado.
3.2 la demanda de desarrollo futuro
Recientemente, la demanda se ha centrado principalmente en la emisión y gestión de activos. Con el desarrollo de la tecnología, estas aplicaciones se trasladarán gradualmente del ecosistema de Ethereum a Bitcoin, principalmente en la segunda capa.
A largo plazo, las aplicaciones a gran escala de la futura era Web3.0 se basarán en la construcción del ecosistema de Bitcoin. El camino de construcción se puede dividir en tres etapas: corto plazo, medio plazo y largo plazo:
Corto plazo: Aplicación de nuevas tecnologías de la cadena principal y construcción simple de segunda capa, ampliando la capacidad básica
Mediano plazo: mejorar la construcción de la segunda capa, satisfacer las necesidades de aplicaciones financieras y de confianza
A largo plazo: construcción de una ecología a gran escala, para lograr la verdadera era de Web3.0
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SocialAnxietyStaker
· 08-04 16:43
¡Finalmente el viejo BTC ha comenzado a moverse!
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BoredApeResistance
· 08-04 00:27
No puedo jugar con Bitcoin, pero entiendo la inscripción.
Evolución de la tecnología Bitcoin: de la arquitectura original a Taproot y el nuevo ecosistema de Ordinals
Desarrollo de la tecnología Bitcoin y aplicación de nuevas tecnologías
1. Principales exploraciones y conflictos de la tecnología original de Bitcoin
La tecnología original de Bitcoin enfrenta un conflicto entre la aplicación a gran escala y las capacidades necesarias. En sus inicios, estos se consideraban problemas inherentes a Bitcoin, pero a medida que la tecnología ha evolucionado, muchas de estas cuestiones han encontrado respuestas más claras. Este artículo enumera los problemas relacionados y sus procesos de origen y solución, mostrando la relación entre estos problemas y la tecnología, así como los cambios en la cadena principal de Bitcoin y las "cadenas de prueba" relacionadas.
La tecnología de Bitcoin ha sido explorada por diferentes proyectos y equipos (, incluyendo Ethereum ), pero los cambios en la red principal de Bitcoin han sido poco evidentes hasta la aparición de tecnologías como Taproot, que impulsaron la creación de protocolos como Ordinals, entrando en un nuevo auge de desarrollo. Desde una perspectiva global de estos procesos de desarrollo y las tecnologías relacionadas, podemos ver las conexiones entre ellas y deducir más direcciones de desarrollo y la arquitectura general.
1.1 El lenguaje de script de Bitcoin y algunas instrucciones eliminadas
El lenguaje de programación de Bitcoin es un lenguaje de script de paradigma de notación polaca inversa, que no tiene sentencias de bucle ni sentencias de control condicional (. Posteriormente, Taproot & Taproot Script ampliaron esta capacidad ). Por lo tanto, el lenguaje de script de Bitcoin no es Turing completo y tiene ciertas limitaciones.
Estas limitaciones evitaron que la red de Bitcoin sufriera ataques DOS, pero también hicieron que la red de Bitcoin no pudiera ejecutar programas complejos. Algunos sistemas de blockchain que se desarrollaron posteriormente cambiaron directamente este punto para resolver problemas específicos. Por ejemplo, el lenguaje utilizado por Ethereum es Turing completo.
A lo largo de la historia de Bitcoin, ha habido múltiples eventos de eliminación de instrucciones. La eliminación de instrucciones no solo considera la seguridad, sino que desde la perspectiva del diseño en capas también es muy razonable, ya que esto permite que el protocolo subyacente sea más básico y estable. Satoshi Nakamoto podría haber sido consciente de este problema desde el principio, y por eso decidió eliminar instrucciones.
Esto también ha dado lugar a un hecho: solo el Bitcoin es adecuado para actuar como una red de primera capa. Desde la perspectiva económica y técnica, existe la posibilidad de que surjan cadenas alternativas al Bitcoin. Pero desde las características fundamentales del Bitcoin y el diseño de capas, casi solo el Bitcoin puede actuar como infraestructura de red de primera capa; incluso si hay cadenas alternativas, estas son, como máximo, productos de 1.5 capas. En el nivel de la red de primera capa, el verdadero artículo es solo el Bitcoin; las cadenas que pueden tener algún efecto sustituto son, en el mejor de los casos, cadenas de tipo A.
1.2 Historia, causas y significado de las bifurcaciones de Bitcoin
Además del problema de eliminar instrucciones, otra causa de la bifurcación dura de Bitcoin es la disputa sobre el tamaño del bloque. En los inicios de BTC no había un límite para el tamaño del bloque, pero para solucionar problemas de transacciones maliciosas, Satoshi Nakamoto llevó a cabo una bifurcación blanda el 12 de septiembre de 2010, añadiendo la restricción de que el volumen del bloque no debe exceder 1MB. Satoshi Nakamoto señaló que esta restricción es temporal y que en el futuro se puede aumentar gradualmente el límite del bloque para satisfacer la demanda de escalabilidad.
Con la popularidad de Bitcoin, los problemas de congestión de la red y el aumento en el tiempo de confirmación se han vuelto cada vez más graves. En 2015, Gavin Andresen y Mike Hearn propusieron aumentar el límite de bloque a 8 MB, pero se encontraron con la oposición de algunos desarrolladores clave. Este debate finalmente se amplió tanto en términos de temas como de participación.
El fork de Bitcoin es una exploración de desarrollo que intenta satisfacer más demandas a través de su propio cambio. Esto incluye las necesidades de los usuarios, las necesidades de los mineros, las necesidades de los inversores, las necesidades de los desarrolladores, entre otros.
1.3 Exploraciones típicas en el desarrollo de Bitcoin
Después de que Satoshi Nakamoto se fue, el heredero Gavin Andresen lideró la creación de Bitcoin Core y la Fundación Bitcoin. Durante este tiempo, ha habido una exploración constante de la escalabilidad de BTC, especialmente en el ámbito de la emisión de activos.
Colored Coins(moneda de color)
La idea de moneda de color representa activos y valores más amplios al agregar marcas especiales a partes específicas de Bitcoin. En la implementación, han surgido dos tipos: basados en OP_RETURN y basados en el campo nSequence.
MasterCoin(OMNI)
MasterCoin estableció una capa de nodos completa, manteniendo una base de datos de modelos de estado mediante el escaneo de bloques de Bitcoin. Este diseño puede ofrecer funciones más complejas que las de Colored Coins, como la creación de nuevos activos, intercambios descentralizados, etc.
CounterParty
Counterparty utiliza OP_RETURN para almacenar datos en la red BTC. Los activos no existen en forma de UTXO, sino que se cargan a través de OP_RETURN para indicar la transferencia de activos.
1.4 La imperfección de Bitcoin y el protocolo de capas
Las imperfecciones del sistema de Bitcoin se manifiestan principalmente en varios aspectos:
Desde la perspectiva de los protocolos en capas, Bitcoin, al estar en la capa más básica, debería tener estas características como una red de nivel. El diseño en capas es una metodología para manejar sistemas complejos, lo que favorece la modularidad, mantenibilidad y escalabilidad del sistema.
2. Nuevas tecnologías importantes en el desarrollo de Bitcoin
2.1 OP_RETURN
OP_RETURN es un código de operación de script que se utiliza para finalizar el script y devolver el valor en la parte superior de la pila. A lo largo de la historia de Bitcoin, la funcionalidad de OP_RETURN ha sido modificada varias veces, y ahora se utiliza principalmente como un método para almacenar datos en el libro mayor. Permite a los usuarios de la red almacenar datos en cualquier formato.
2.2 Segwit testigo de aislamiento
Segregated Witness modifica ligeramente la estructura de datos de las transacciones en los bloques de Bitcoin, resolviendo el problema de la maleabilidad de las transacciones, reduciendo la cantidad de datos transmitidos en la prueba de Merkle y aumentando indirectamente la capacidad del bloque. Sienta las bases para la expansión de la capacidad de Bitcoin, permitiendo la implementación de tecnologías posteriores como Taproot.
2.3 Taproot, Schnorr, MAST, Scripts de Taproot
Taproot es la segunda versión de Segregated Witness, compuesta por BIP340, 341 y 342. Introduce las firmas Schnorr, implementa MAST para optimizar el almacenamiento de datos de transacciones y amplía las capacidades de script nativo de Bitcoin a través de Tapscript.
Estas tecnologías ampliaron en gran medida las funciones de Bitcoin:
2.4 Ordinals, Inscripciones, protocolos BRC-20, etc.
El protocolo Ordinals asigna un número único a cada satoshi y graba información en los satoshis a través de inscripciones. Esto trae un nuevo estándar de NFT para Bitcoin.
BRC-20 es un estándar de token fungible creado sobre la base de Ordinals. Permite desplegar contratos de token, acuñar y transferir tokens escribiendo texto JSON en inscripciones.
Otros protocolos emergentes como Atomicals, Runes, BTC stamps, etc., están explorando nuevas posibilidades de aplicación de la red Bitcoin en diferentes aspectos.
3. Métodos de uso de nuevas tecnologías y desarrollo futuro
3.1 Método de uso de nuevas tecnologías
El desarrollo tecnológico de Bitcoin se basa esencialmente en la expansión de bloques y la expansión de capacidades. La expansión de bloques es sencilla de utilizar, mientras que la expansión de capacidades es más compleja, lo que ha llevado a que actualmente las aplicaciones principales se concentren en explorar los escenarios de uso tras la expansión de bloques.
En el futuro, habrá más casos de expansión de capacidades, como el proyecto BEVM, que comenzará a explorar la tecnología de conexión entre la primera y la segunda capa. Los límites de la expansión de capacidades deberían centrarse principalmente en la tecnología de conexión entre la primera y la segunda capa de Bitcoin, y no deberían complicarse demasiado.
3.2 la demanda de desarrollo futuro
Recientemente, la demanda se ha centrado principalmente en la emisión y gestión de activos. Con el desarrollo de la tecnología, estas aplicaciones se trasladarán gradualmente del ecosistema de Ethereum a Bitcoin, principalmente en la segunda capa.
A largo plazo, las aplicaciones a gran escala de la futura era Web3.0 se basarán en la construcción del ecosistema de Bitcoin. El camino de construcción se puede dividir en tres etapas: corto plazo, medio plazo y largo plazo: