Bitcoin công nghệ phát triển và ứng dụng công nghệ mới
1. Khám phá và xung đột chính của công nghệ Bitcoin gốc
Công nghệ ban đầu của Bitcoin tồn tại mâu thuẫn giữa ứng dụng quy mô lớn và khả năng cần có. Ban đầu, những điều này được coi là vấn đề của chính Bitcoin, nhưng với sự phát triển của công nghệ, nhiều vấn đề đã có câu trả lời rõ ràng hơn. Bài viết này liệt kê các vấn đề liên quan và quá trình phát sinh và giải quyết của chúng, thể hiện mối quan hệ giữa các vấn đề này với công nghệ, cũng như sự thay đổi của chuỗi chính Bitcoin và các "chuỗi thử nghiệm" liên quan.
Công nghệ Bitcoin luôn được khám phá bởi nhiều dự án và đội ngũ khác nhau ( bao gồm cả Ethereum ), nhưng sự thay đổi trên mạng chính của Bitcoin luôn không rõ ràng cho đến khi xuất hiện các công nghệ như Taproot, thúc đẩy sự ra đời của giao thức Ordinals và bước vào giai đoạn phát triển mới. Từ cái nhìn tổng thể về các quá trình phát triển này và các công nghệ liên quan, chúng ta có thể thấy được mối liên hệ giữa chúng, từ đó suy ra nhiều hướng phát triển hơn và kiến trúc tổng thể.
1.1 Ngôn ngữ kịch bản của Bitcoin và một vài lệnh đã bị cắt giảm
Ngôn ngữ lập trình của Bitcoin là một ngôn ngữ kịch bản theo mô hình hậu cần đảo ngược, không có câu lệnh vòng lặp và câu lệnh điều kiện ( sau này Taproot & Taproot Script đã mở rộng khả năng này ). Do đó, ngôn ngữ kịch bản của Bitcoin không hoàn chỉnh Turing và có một số hạn chế.
Những hạn chế này đã ngăn chặn mạng Bitcoin khỏi các cuộc tấn công DOS, nhưng cũng khiến mạng Bitcoin không thể chạy các chương trình phức tạp. Một số hệ thống blockchain phát triển sau này đã thay đổi điểm này để giải quyết các vấn đề cụ thể. Ví dụ, ngôn ngữ được sử dụng bởi Ethereum có tính hoàn thiện Turing.
Trong lịch sử Bitcoin, đã xảy ra nhiều sự kiện xóa lệnh. Việc xóa lệnh không chỉ xem xét đến tính an toàn, mà từ góc độ thiết kế phân lớp cũng rất hợp lý, việc này có thể làm cho giao thức nền tảng trở nên cơ bản và ổn định hơn. Satoshi Nakamoto có thể đã nhận ra vấn đề này ngay từ đầu, nên đã chủ động xóa lệnh.
Điều này cũng tạo ra một sự thật rằng chỉ có Bitcoin thích hợp để làm cơ sở hạ tầng mạng lớp một. Từ góc độ kinh tế học và công nghệ, có khả năng xuất hiện các chuỗi thay thế cho Bitcoin. Nhưng từ đặc điểm cơ bản của Bitcoin và góc độ thiết kế phân lớp, gần như chỉ có Bitcoin có thể làm cơ sở hạ tầng mạng lớp một, ngay cả khi có chuỗi thay thế thì cũng chỉ là sản phẩm của lớp 1.5. Ở cấp độ mạng lớp một, sản phẩm chính chỉ có Bitcoin, các chuỗi có thể có một số tác dụng thay thế tối đa chỉ là hàng A.
1.2 Lịch sử, nguyên nhân và ý nghĩa của việc phân tách Bitcoin
Ngoài vấn đề lệnh bị xóa, một nguyên nhân khác dẫn đến việc phân tách cứng Bitcoin là cuộc tranh luận về kích thước khối. Vào thời điểm đầu thành lập BTC, không có giới hạn về kích thước khối, nhưng để giải quyết vấn đề giao dịch độc hại, Nakamoto đã chủ trì một cuộc phân tách mềm vào ngày 12 tháng 9 năm 2010, thêm giới hạn kích thước khối không được vượt quá 1MB. Nakamoto đã chỉ ra rằng giới hạn này là tạm thời, trong tương lai có thể dần dần tăng giới hạn khối để đáp ứng nhu cầu mở rộng.
Khi Bitcoin trở nên phổ biến, vấn đề tắc nghẽn mạng và thời gian xác nhận ngày càng trở nên nghiêm trọng. Năm 2015, Gavin Andresen và Mike Hearn đã đề xuất nâng giới hạn khối lên 8MB, nhưng đã bị một số nhà phát triển cốt lõi phản đối. Cuộc tranh luận này cuối cùng đã mở rộng cả về vấn đề và phạm vi tham gia.
Bitcoin của các nhánh là một loại khám phá phát triển, cố gắng để đáp ứng nhiều nhu cầu hơn thông qua sự thay đổi của chính nó. Điều này bao gồm nhu cầu của người dùng, nhu cầu của thợ mỏ, nhu cầu của nhà đầu tư, nhu cầu của nhà phát triển, v.v.
1.3 Sự khám phá điển hình trong sự phát triển của Bitcoin
Sau khi Satoshi Nakamoto rời đi, người kế nhiệm Gavin Andresen đã dẫn dắt việc thành lập Bitcoin Core và Quỹ Bitcoin. Trong thời gian này, đã có những khám phá về khả năng mở rộng của BTC, đặc biệt là trong lĩnh vực phát hành tài sản.
Colored Coins( đồng màu)
Đề xuất đồng màu sắc đại diện cho tài sản và giá trị rộng lớn hơn bằng cách thêm đánh dấu đặc biệt vào các phần cụ thể của Bitcoin. Trong thực hiện có hai loại: dựa trên OP_RETURN và dựa trên trường nSequence.
MasterCoin(OMNI)
MasterCoin đã thiết lập một lớp nút hoàn chỉnh, thông qua việc quét các khối Bitcoin để duy trì cơ sở dữ liệu mô hình trạng thái. Thiết kế này cung cấp các chức năng phức tạp hơn so với Colored Coins, chẳng hạn như tạo tài sản mới, sàn giao dịch phi tập trung, v.v.
CounterParty
Counterparty sử dụng OP_RETURN để lưu trữ dữ liệu trên mạng BTC. Tài sản không tồn tại dưới dạng UTXO, mà thông qua OP_RETURN tải thông tin để chỉ ra sự chuyển giao tài sản.
1.4 Sự không hoàn hảo của Bitcoin và giao thức phân lớp
Hệ thống Bitcoin có những thiếu sót chủ yếu thể hiện ở một số khía cạnh:
Hệ thống tài khoản UTXO
Ngôn ngữ kịch bản không hoàn chỉnh Turing
Vấn đề trung tâm hóa khai thác, khả năng mở rộng, v.v.
Từ góc độ giao thức phân lớp, Bitcoin vì phải nằm ở lớp nền tảng nhất, những đặc điểm này lại là những gì một mạng lưới nên có. Thiết kế phân lớp là phương pháp luận để xử lý hệ thống phức tạp, có lợi cho việc phân tách hệ thống thành các mô-đun, dễ bảo trì và mở rộng.
2. Công nghệ mới quan trọng trong sự phát triển của Bitcoin
2.1 OP_RETURN
OP_RETURN là một mã thao tác kịch bản, dùng để kết thúc kịch bản và trả về giá trị trên đỉnh ngăn xếp. Trong lịch sử Bitcoin, chức năng OP_RETURN đã được sửa đổi nhiều lần, hiện tại chủ yếu được sử dụng như một phương pháp để lưu trữ dữ liệu trên sổ cái. Nó cho phép người dùng mạng lưu trữ dữ liệu ở bất kỳ định dạng nào.
2.2 Segwit chứng kiến tách biệt
SegWit đã điều chỉnh cấu trúc dữ liệu của giao dịch trong các khối Bitcoin, giải quyết vấn đề transaction malleability, giảm lượng dữ liệu truyền Merkle proof và gián tiếp gia tăng dung lượng khối. Nó đặt nền tảng cho khả năng mở rộng của Bitcoin, cho phép các công nghệ tiếp theo như Taproot được triển khai.
2.3 Taproot, Schnorr, MAST, Taproot Scripts
Taproot là phiên bản thứ hai của chứng kiến tách biệt, bao gồm BIP340, 341, 342. Nó giới thiệu chữ ký Schnorr, thực hiện MAST để tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu giao dịch, và mở rộng khả năng kịch bản gốc của Bitcoin thông qua Tapscript.
Những công nghệ này đã mở rộng đáng kể chức năng của Bitcoin:
Chữ ký Schnorr nâng cao hiệu quả và tính riêng tư
MAST tối ưu hóa việc lưu trữ các kịch bản phức tạp
Taproot Scripts mở rộng khả năng ngôn ngữ kịch bản
2.4 Ordinals, Inscriptions, BRC-20 và các giao thức khác
Giao thức Ordinals phân bổ số hiệu duy nhất cho mỗi satoshi và khắc thông tin lên satoshi thông qua các ký tự. Điều này mang đến một tiêu chuẩn NFT mới cho Bitcoin.
BRC-20 là tiêu chuẩn token thay thế được tạo ra trên nền tảng Ordinals. Nó triển khai hợp đồng token, đúc tiền và chuyển token bằng cách ghi văn bản JSON vào các ghi chú.
Các giao thức mới nổi khác như Atomicals, Runes, BTC stamps, đang khám phá những khả năng ứng dụng mới trên mạng Bitcoin ở các khía cạnh khác nhau.
3. Cách sử dụng công nghệ mới và phát triển trong tương lai
3.1 Phương pháp sử dụng công nghệ mới
Sự phát triển công nghệ Bitcoin về bản chất là mở rộng khối và mở rộng khả năng. Mở rộng khối là đơn giản, trong khi mở rộng khả năng thì phức tạp hơn, điều này dẫn đến việc ứng dụng chủ yếu hiện nay tập trung vào việc khám phá các tình huống sử dụng sau khi mở rộng khối.
Trong tương lai sẽ có nhiều trường hợp mở rộng năng lực hơn, như các dự án BEVM bắt đầu khám phá công nghệ kết nối giữa lớp một và lớp hai. Ranh giới của việc mở rộng năng lực nên chủ yếu nằm ở công nghệ kết nối giữa lớp một và lớp hai của Bitcoin, và không nên quá phức tạp.
3.2 Nhu cầu phát triển trong tương lai
Nhu cầu gần đây chủ yếu tập trung vào việc phát hành và quản lý tài sản. Khi công nghệ phát triển, những ứng dụng này sẽ dần chuyển từ các mạng như Ethereum sang hệ sinh thái Bitcoin, chủ yếu diễn ra trên lớp hai.
Về lâu dài, việc ứng dụng quy mô lớn trong kỷ nguyên Web3.0 sẽ được xây dựng dựa trên hệ sinh thái Bitcoin. Đường xây dựng có thể chia thành ba giai đoạn: ngắn hạn, trung hạn và dài hạn:
Ngắn hạn: Ứng dụng công nghệ mới trên mạng chính và xây dựng lớp hai đơn giản, mở rộng khả năng cơ bản
Trung kỳ: hoàn thiện xây dựng lớp hai, đáp ứng nhu cầu ứng dụng tài chính và niềm tin
Dài hạn: Xây dựng hệ sinh thái quy mô lớn, đạt được thời đại Web3.0 thực sự
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Sự tiến hóa công nghệ Bitcoin: Từ kiến trúc ban đầu đến hệ sinh thái mới Taproot và Ordinals
Bitcoin công nghệ phát triển và ứng dụng công nghệ mới
1. Khám phá và xung đột chính của công nghệ Bitcoin gốc
Công nghệ ban đầu của Bitcoin tồn tại mâu thuẫn giữa ứng dụng quy mô lớn và khả năng cần có. Ban đầu, những điều này được coi là vấn đề của chính Bitcoin, nhưng với sự phát triển của công nghệ, nhiều vấn đề đã có câu trả lời rõ ràng hơn. Bài viết này liệt kê các vấn đề liên quan và quá trình phát sinh và giải quyết của chúng, thể hiện mối quan hệ giữa các vấn đề này với công nghệ, cũng như sự thay đổi của chuỗi chính Bitcoin và các "chuỗi thử nghiệm" liên quan.
Công nghệ Bitcoin luôn được khám phá bởi nhiều dự án và đội ngũ khác nhau ( bao gồm cả Ethereum ), nhưng sự thay đổi trên mạng chính của Bitcoin luôn không rõ ràng cho đến khi xuất hiện các công nghệ như Taproot, thúc đẩy sự ra đời của giao thức Ordinals và bước vào giai đoạn phát triển mới. Từ cái nhìn tổng thể về các quá trình phát triển này và các công nghệ liên quan, chúng ta có thể thấy được mối liên hệ giữa chúng, từ đó suy ra nhiều hướng phát triển hơn và kiến trúc tổng thể.
1.1 Ngôn ngữ kịch bản của Bitcoin và một vài lệnh đã bị cắt giảm
Ngôn ngữ lập trình của Bitcoin là một ngôn ngữ kịch bản theo mô hình hậu cần đảo ngược, không có câu lệnh vòng lặp và câu lệnh điều kiện ( sau này Taproot & Taproot Script đã mở rộng khả năng này ). Do đó, ngôn ngữ kịch bản của Bitcoin không hoàn chỉnh Turing và có một số hạn chế.
Những hạn chế này đã ngăn chặn mạng Bitcoin khỏi các cuộc tấn công DOS, nhưng cũng khiến mạng Bitcoin không thể chạy các chương trình phức tạp. Một số hệ thống blockchain phát triển sau này đã thay đổi điểm này để giải quyết các vấn đề cụ thể. Ví dụ, ngôn ngữ được sử dụng bởi Ethereum có tính hoàn thiện Turing.
Trong lịch sử Bitcoin, đã xảy ra nhiều sự kiện xóa lệnh. Việc xóa lệnh không chỉ xem xét đến tính an toàn, mà từ góc độ thiết kế phân lớp cũng rất hợp lý, việc này có thể làm cho giao thức nền tảng trở nên cơ bản và ổn định hơn. Satoshi Nakamoto có thể đã nhận ra vấn đề này ngay từ đầu, nên đã chủ động xóa lệnh.
Điều này cũng tạo ra một sự thật rằng chỉ có Bitcoin thích hợp để làm cơ sở hạ tầng mạng lớp một. Từ góc độ kinh tế học và công nghệ, có khả năng xuất hiện các chuỗi thay thế cho Bitcoin. Nhưng từ đặc điểm cơ bản của Bitcoin và góc độ thiết kế phân lớp, gần như chỉ có Bitcoin có thể làm cơ sở hạ tầng mạng lớp một, ngay cả khi có chuỗi thay thế thì cũng chỉ là sản phẩm của lớp 1.5. Ở cấp độ mạng lớp một, sản phẩm chính chỉ có Bitcoin, các chuỗi có thể có một số tác dụng thay thế tối đa chỉ là hàng A.
1.2 Lịch sử, nguyên nhân và ý nghĩa của việc phân tách Bitcoin
Ngoài vấn đề lệnh bị xóa, một nguyên nhân khác dẫn đến việc phân tách cứng Bitcoin là cuộc tranh luận về kích thước khối. Vào thời điểm đầu thành lập BTC, không có giới hạn về kích thước khối, nhưng để giải quyết vấn đề giao dịch độc hại, Nakamoto đã chủ trì một cuộc phân tách mềm vào ngày 12 tháng 9 năm 2010, thêm giới hạn kích thước khối không được vượt quá 1MB. Nakamoto đã chỉ ra rằng giới hạn này là tạm thời, trong tương lai có thể dần dần tăng giới hạn khối để đáp ứng nhu cầu mở rộng.
Khi Bitcoin trở nên phổ biến, vấn đề tắc nghẽn mạng và thời gian xác nhận ngày càng trở nên nghiêm trọng. Năm 2015, Gavin Andresen và Mike Hearn đã đề xuất nâng giới hạn khối lên 8MB, nhưng đã bị một số nhà phát triển cốt lõi phản đối. Cuộc tranh luận này cuối cùng đã mở rộng cả về vấn đề và phạm vi tham gia.
Bitcoin của các nhánh là một loại khám phá phát triển, cố gắng để đáp ứng nhiều nhu cầu hơn thông qua sự thay đổi của chính nó. Điều này bao gồm nhu cầu của người dùng, nhu cầu của thợ mỏ, nhu cầu của nhà đầu tư, nhu cầu của nhà phát triển, v.v.
1.3 Sự khám phá điển hình trong sự phát triển của Bitcoin
Sau khi Satoshi Nakamoto rời đi, người kế nhiệm Gavin Andresen đã dẫn dắt việc thành lập Bitcoin Core và Quỹ Bitcoin. Trong thời gian này, đã có những khám phá về khả năng mở rộng của BTC, đặc biệt là trong lĩnh vực phát hành tài sản.
Colored Coins( đồng màu)
Đề xuất đồng màu sắc đại diện cho tài sản và giá trị rộng lớn hơn bằng cách thêm đánh dấu đặc biệt vào các phần cụ thể của Bitcoin. Trong thực hiện có hai loại: dựa trên OP_RETURN và dựa trên trường nSequence.
MasterCoin(OMNI)
MasterCoin đã thiết lập một lớp nút hoàn chỉnh, thông qua việc quét các khối Bitcoin để duy trì cơ sở dữ liệu mô hình trạng thái. Thiết kế này cung cấp các chức năng phức tạp hơn so với Colored Coins, chẳng hạn như tạo tài sản mới, sàn giao dịch phi tập trung, v.v.
CounterParty
Counterparty sử dụng OP_RETURN để lưu trữ dữ liệu trên mạng BTC. Tài sản không tồn tại dưới dạng UTXO, mà thông qua OP_RETURN tải thông tin để chỉ ra sự chuyển giao tài sản.
1.4 Sự không hoàn hảo của Bitcoin và giao thức phân lớp
Hệ thống Bitcoin có những thiếu sót chủ yếu thể hiện ở một số khía cạnh:
Từ góc độ giao thức phân lớp, Bitcoin vì phải nằm ở lớp nền tảng nhất, những đặc điểm này lại là những gì một mạng lưới nên có. Thiết kế phân lớp là phương pháp luận để xử lý hệ thống phức tạp, có lợi cho việc phân tách hệ thống thành các mô-đun, dễ bảo trì và mở rộng.
2. Công nghệ mới quan trọng trong sự phát triển của Bitcoin
2.1 OP_RETURN
OP_RETURN là một mã thao tác kịch bản, dùng để kết thúc kịch bản và trả về giá trị trên đỉnh ngăn xếp. Trong lịch sử Bitcoin, chức năng OP_RETURN đã được sửa đổi nhiều lần, hiện tại chủ yếu được sử dụng như một phương pháp để lưu trữ dữ liệu trên sổ cái. Nó cho phép người dùng mạng lưu trữ dữ liệu ở bất kỳ định dạng nào.
2.2 Segwit chứng kiến tách biệt
SegWit đã điều chỉnh cấu trúc dữ liệu của giao dịch trong các khối Bitcoin, giải quyết vấn đề transaction malleability, giảm lượng dữ liệu truyền Merkle proof và gián tiếp gia tăng dung lượng khối. Nó đặt nền tảng cho khả năng mở rộng của Bitcoin, cho phép các công nghệ tiếp theo như Taproot được triển khai.
2.3 Taproot, Schnorr, MAST, Taproot Scripts
Taproot là phiên bản thứ hai của chứng kiến tách biệt, bao gồm BIP340, 341, 342. Nó giới thiệu chữ ký Schnorr, thực hiện MAST để tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu giao dịch, và mở rộng khả năng kịch bản gốc của Bitcoin thông qua Tapscript.
Những công nghệ này đã mở rộng đáng kể chức năng của Bitcoin:
2.4 Ordinals, Inscriptions, BRC-20 và các giao thức khác
Giao thức Ordinals phân bổ số hiệu duy nhất cho mỗi satoshi và khắc thông tin lên satoshi thông qua các ký tự. Điều này mang đến một tiêu chuẩn NFT mới cho Bitcoin.
BRC-20 là tiêu chuẩn token thay thế được tạo ra trên nền tảng Ordinals. Nó triển khai hợp đồng token, đúc tiền và chuyển token bằng cách ghi văn bản JSON vào các ghi chú.
Các giao thức mới nổi khác như Atomicals, Runes, BTC stamps, đang khám phá những khả năng ứng dụng mới trên mạng Bitcoin ở các khía cạnh khác nhau.
3. Cách sử dụng công nghệ mới và phát triển trong tương lai
3.1 Phương pháp sử dụng công nghệ mới
Sự phát triển công nghệ Bitcoin về bản chất là mở rộng khối và mở rộng khả năng. Mở rộng khối là đơn giản, trong khi mở rộng khả năng thì phức tạp hơn, điều này dẫn đến việc ứng dụng chủ yếu hiện nay tập trung vào việc khám phá các tình huống sử dụng sau khi mở rộng khối.
Trong tương lai sẽ có nhiều trường hợp mở rộng năng lực hơn, như các dự án BEVM bắt đầu khám phá công nghệ kết nối giữa lớp một và lớp hai. Ranh giới của việc mở rộng năng lực nên chủ yếu nằm ở công nghệ kết nối giữa lớp một và lớp hai của Bitcoin, và không nên quá phức tạp.
3.2 Nhu cầu phát triển trong tương lai
Nhu cầu gần đây chủ yếu tập trung vào việc phát hành và quản lý tài sản. Khi công nghệ phát triển, những ứng dụng này sẽ dần chuyển từ các mạng như Ethereum sang hệ sinh thái Bitcoin, chủ yếu diễn ra trên lớp hai.
Về lâu dài, việc ứng dụng quy mô lớn trong kỷ nguyên Web3.0 sẽ được xây dựng dựa trên hệ sinh thái Bitcoin. Đường xây dựng có thể chia thành ba giai đoạn: ngắn hạn, trung hạn và dài hạn: