CKB: Một Chương Mới trong Khả năng Lập trình của Bitcoin

Giao thức Ordinals

Một ví dụ về giao thức Ordinals

Trước khi giao thức Ordinals chính thức ra đời, các giải pháp cổ điển cho khả năng lập trình Bitcoin bao gồm các kênh trạng thái (Mạng Lightning), xác thực phía khách hàng (RGB), sidechains (Mạng Liquid, Stacks, RootSock, v.v.), CounterParty, Lớp Omni, DLC, và nhiều hơn nữa.

Giao thức Ordinals chuỗi hóa đơn vị nguyên tử tối thiểu của UTXO, Satoshi, sau đó khắc nội dung dữ liệu trên trường chứng kiến của UTXO, liên kết nó với một Satoshi cụ thể sau khi chuỗi hóa, và sau đó bộ chỉ mục ngoại tuyến chịu trách nhiệm chỉ mục và thực thi các hoạt động có thể lập trình của các trạng thái dữ liệu này. Mô hình mới của khả năng lập trình Bitcoin này được mô tả hình ảnh một cách sống động như "khắc trên vàng".

Mô hình mới của giao thức Ordinals đã truyền cảm hứng cho một phạm vi rộng lớn trong cộng đồng tiền điện tử sử dụng không gian khối mainnet Bitcoin để phát hành, đúc và giao dịch bộ sưu tập NFT và các loại token kiểu meme (được gọi chung là khắc), nơi nhiều người sở hữu địa chỉ Bitcoin đầu tiên trong đời họ.

Tuy nhiên, khả năng lập trình của giao thức Ordinals kế thừa các hạn chế của khả năng lập trình của Bitcoin, chỉ hỗ trợ ba phương pháp chức năng: Triển khai, Đúc, và Chuyển. Điều này hạn chế giao thức Ordinals và các người theo đuổi của nó như BRC20, Runes, Atomicals, Stamps, v.v., chỉ trong các kịch bản phát hành tài sản, thiếu hỗ trợ cho các giao dịch yêu cầu tính toán và lưu trữ trạng thái như các ứng dụng DeFi.

Ba loại lượng TX trong giao thức Ordinals (Nguồn: Dune)

Thanh khoản là máu của tài sản. Do bản chất vốn có của giao thức lập trình Bitcoin loại Ordinals, việc phát hành lại tài sản đã khắc nhiều hơn việc cung cấp thanh khoản, ảnh hưởng đến giá trị tạo ra trong suốt vòng đời của một tài sản đã khắc.

Hơn nữa, giao thức Ordinals và BRC20 nghi ngờ về việc lạm dụng.

Trong không gian dữ liệu chứng kiến, dẫn đến một sự bùng nổ trạng thái trên mạng chính Bitcoin.

Là một tham chiếu, các nguồn chính của phí Gas trên mạng chính Ethereum là phí Gas giao dịch DEX, phí sẵn có dữ liệu L2 và phí Gas chuyển tiền stablecoin. So với mạng chính Ethereum, mạng chính Bitcoin có một loại thu nhập duy nhất, tính chu kỳ mạnh mẽ và biến động cao.

Khả năng lập trình của mạng chính Bitcoin vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu cung cấp không gian khối trên mạng chính Bitcoin. Để đạt được một trạng thái thu nhập không gian khối ổn định và bền vững tương tự như mạng chính Ethereum, cần có DEX bản địa, stablecoin và các giải pháp L2 trong hệ sinh thái Bitcoin. Điều kiện tiên quyết để triển khai các giao thức và ứng dụng này là để giao thức lập trình có khả năng lập trình hoàn toàn Turing trên mạng chính Bitcoin.

Do đó, việc đạt được khả năng lập trình hoàn toàn Turing bản địa cho Bitcoin trong khi hạn chế tác động tiêu cực đối với quy mô trạng thái mạng chính Bitcoin đã trở thành một trọng tâm hiện tại trong hệ sinh thái Bitcoin.

Giải pháp CKB cho Khả năng Lập trình Bitcoin

Hiện nay, các giải pháp để đạt được khả năng lập trình hoàn toàn Turing bản địa cho Bitcoin bao gồm BitVM, RGB, CKB, EVM-compatible Rollup L2, DriveChain và nhiều giải pháp khác.

BitVM sử dụng một tập hợp các OP Codes từ Bitcoin để xây dựng các cổng không logic, sau đó xây dựng các cổng logic cơ bản khác thông qua các cổng không logic này, cuối cùng xây dựng một máy ảo bản địa của Bitcoin. Nguyên tắc này hơi giống với tiểu thuyết khoa học nổi tiếng "Vấn đề Ba Cơ Thể" của Liu Cixin. Bản chuyển thể của Netflix cùng tên có các cảnh cụ thể miêu tả điều này. Bài báo giải pháp BitVM đã được công bố toàn bộ và được cộng đồng tiền điện tử rất mong đợi. Tuy nhiên, việc triển khai kỹ thuật của nó rất thách thức, đối mặt với các vấn đề như chi phí quản lý dữ liệu ngoại chuỗi, giới hạn số lượng người tham gia, thời gian tương tác thách thức-phản hồi, phức tạp của hàm băm, v.v., làm cho việc triển khai trở nên khó khăn trong tương lai ngắn hạn.

Giao thức RGB sử dụng xác thực phía máy khách và công nghệ niêm phong một lần để đạt được khả năng lập trình hoàn toàn Turing, với ý tưởng thiết kế cốt lõi là lưu trữ trạng thái hợp đồng thông minh và logic trên các đầu ra của giao dịch Bitcoin, duy trì mã hợp đồng thông minh và lưu trữ dữ liệu ngoại chuỗi, với mạng chính Bitcoin phục vụ như lớp cam kết cuối cùng cho trạng thái.

EVM-compatible Rollup L2 là một giải pháp để nhanh chóng tái sử dụng các ngăn xếp Rollup L2 trưởng thành để xây dựng một giải pháp L2 cho Bitcoin. Tuy nhiên, vì mạng chính Bitcoin hiện tại không thể hỗ trợ chứng minh gian lận/chứng minh tính hợp lệ, Rollup L2 cần giới thiệu một giả định tin cậy xã hội (multi-sig).

DriveChain là một giải pháp mở rộng sidechain, với ý tưởng thiết kế cơ bản là sử dụng Bitcoin như là blockchain cơ sở, tạo ra các sidechain bằng cách khóa Bitcoin để đạt được khả năng tương tác hai chiều giữa Bitcoin và các sidechain. Việc triển khai kỹ thuật của DriveChain đòi hỏi các thay đổi cấp giao thức cho Bitcoin, triển khai các BIP300, BIP301 đề xuất lên mạng chính.

Các giải pháp lập trình Bitcoin trên đây đều đối mặt với những khó khăn kỹ thuật cực kỳ cao và khó triển khai trong tương lai ngắn hạn, giới thiệu quá nhiều giả định tin cậy xã hội, hoặc yêu cầu các thay đổi cấp giao thức cho Bitcoin.

Giao thức Tài sản Bitcoin L1: RGB++

Để đáp ứng nhược điểm và vấn đề của các giao thức lập trình Bitcoin trên, nhóm CKB đã cung cấp một giải pháp tương đối cân bằng. Giải pháp này bao gồm giao thức phát hành tài sản Bitcoin L1 RGB++, nhà cung cấp dịch vụ Raas L2 UTXO Stack của Bitcoin và một giao thức tương thích tích hợp với Lightning Network.

Cơ bản UTXO-native: Ràng buộc Đồng nhất

RGB++, một giao thức phát hành tài sản Bitcoin L1 được phát triển dựa trên nguyên tắc thiết kế RGB. Việc triển khai kỹ thuật của RGB++ kế thừa cả hai

CKB và RGB là các nguyên tắc kỹ thuật. Nó sử dụng công nghệ "one-time sealing" và validation ở phía client của RGB, đồng thời ánh xạ Bitcoin UTXOs thành Cells trên mạng chính CKB (một phiên bản mở rộng của UTXO) thông qua việc kết nối đồng nhất. Nó sử dụng các script trên chuỗi của CKB và Bitcoin để xác minh tính chính xác của các tính toán trạng thái và tính hợp lệ của các thay đổi sở hữu. Nói cách khác, RGB++ biểu diễn các mối quan hệ sở hữu của tài sản RGB trên CKB thông qua Cells. Nó chuyển dữ liệu tài sản ban đầu được lưu trữ cục bộ trong client RGB sang chuỗi CKB dưới dạng Cells, thiết lập mối quan hệ ánh xạ giữa Bitcoin UTXOs và CKB, với CKB hoạt động như một cơ sở dữ liệu công khai cho tài sản RGB và một lớp giải quyết trước chuỗi, thay thế cho client RGB để lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy hơn và tương tác với các hợp đồng RGB. Cell là đơn vị lưu trữ dữ liệu cơ bản của CKB, có khả năng chứa các loại dữ liệu khác nhau như CKBytes, token, mã TypeScript, hoặc dữ liệu được chuỗi hóa (như chuỗi JSON). Mỗi Cell chứa một chương trình nhỏ gọi là Lock Script, xác định chủ sở hữu của Cell. Lock Script hỗ trợ các script trên chuỗi chính của Bitcoin như multi-sig, hash lock, time lock, và cũng cho phép một Type Script thực thi các quy tắc cụ thể để kiểm soát việc sử dụng của nó. Điều này cho phép các nhà phát triển tùy chỉnh các hợp đồng thông minh cho các trường hợp sử dụng khác nhau, như phát hành NFT, airdrop token, trao đổi AMM, v.v. Giao thức RGB gắn state root của các giao dịch ngoại chuỗi vào một đầu ra của một UTXO bằng cách sử dụng mã opcode OP RETURN, sử dụng UTXO đó như một container cho thông tin trạng thái. Sau đó, RGB++ ánh xạ container thông tin trạng thái này được xây dựng bởi RGB thành một Cell trên CKB, lưu trữ thông tin trạng thái trong loại và dữ liệu của Cell, với UTXO container này phục vụ như chủ sở hữu của trạng thái Cell. Như được thể hiện trong sơ đồ trên, một vòng đời giao dịch RGB++ hoàn chỉnh như sau: 1. Tính toán ngoại chuỗi. Khi khởi tạo một giao dịch binding Tx, một Bitcoin UTXO mới btc_utxo#2 được chọn trước tiên như một container one-time sealing trên mạng chính Bitcoin, sau đó một cam kết được tạo ra ngoại chuỗi bằng cách băm CKB TX kết nối Cell ban đầu với UTXO btc_utxo#1, Cell mới được kết nối với btc_utxo#2, với Cell ban đầu là đầu vào và Cell mới là đầu ra. 2. Gửi giao dịch Bitcoin. RGB++ khởi tạo một giao dịch Bitcoin trên mạng chính, sử dụng btc_utxo#1 được kết nối với Cell ban đầu làm đầu vào, và sử dụng OP RETURN để đưa ra cam kết được tạo ra trong bước trước đó. 3. Gửi giao dịch CKB. Thực thi CKB TX được tạo ra bởi tính toán ngoại chuỗi trên mạng chính CKB. 4. Xác minh trên chuỗi. Mạng chính CKB chạy một light client của mạng chính Bitcoin để xác minh các thay đổi trạng thái của toàn bộ hệ thống. Điều này rất khác biệt so với RGB, nơi xác minh thay đổi trạng thái sử dụng cơ chế P2P, yêu cầu cả người khởi tạo và người nhận của Tx phải online đồng thời và chỉ tương tác xác minh đồ thị TX liên quan. Dựa trên logic của homomorphic binding được đề cập ở trên, so với giao thức RGB, RGB++ đã đạt được một số tính năng mới trong khi hy sinh một số tính riêng tư: xác minh client được tăng cường bởi blockchain, gập giao dịch, trạng thái chia sẻ của các hợp đồng không có chủ sở hữu, và chuyển giao không tương tác.Vấn đề trong việc triển khai một hợp đồng thông minh Turing-complete với cấu trúc dữ liệu trạng thái UTXO không có chủ sở hữu và trạng thái chia sẻ. RGB++ có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng ô trạng thái toàn cục của CKB và ô ý định.

Chuyển giao không tương tác. RGB++ biến quá trình xác minh khách hàng RGB thành một tùy chọn, không còn yêu cầu chuyển giao tương tác. Nếu người dùng chọn tính toán trạng thái xác minh CKB và thay đổi quyền sở hữu, trải nghiệm tương tác của giao dịch vẫn giữ nguyên với mạng chính Bitcoin.

Ngoài ra, RGB++ cũng kế thừa tính năng tư nhân hóa không gian trạng thái của ô CKB trên mạng chính. Ngoài việc thanh toán phí khai thác bằng không gian khối mạng chính Bitcoin cho mỗi giao dịch, các giao dịch RGB++ cũng yêu cầu thanh toán bổ sung để thuê không gian trạng thái ô (phí này được hoàn trả sau khi ô được tiêu thụ). Tư nhân hóa không gian trạng thái ô là một cơ chế phòng thủ được phát minh bởi CKB để giải quyết vấn đề bùng nổ trạng thái trên mạng chính blockchain. Người thuê không gian trạng thái ô cần tiếp tục thanh toán trong quá trình sử dụng (làm mất giá trị dưới dạng token lưu thông CKB). Điều này khiến cho giao thức RGB++ trở thành một giao thức mở rộng có trách nhiệm của mạng chính Bitcoin, một phần giới hạn việc lạm dụng không gian khối mạng chính Bitcoin.

Tính tương tác L1<>L2 không cần tin cậy: Leap

Việc ràng buộc homomorphic của RGB++ là một logic thực thi nguyên tử đồng bộ, xảy ra đồng thời hoặc bị đảo ngược đồng thời, mà không lưu trữ trạng thái trung gian. Tất cả các giao dịch RGB++ sẽ xuất hiện trên cả chuỗi BTC và CKB đồng thời. Phần trước tương thích với giao dịch giao thức RGB, trong khi phần sau thay thế quá trình xác minh khách hàng, nơi người dùng chỉ cần kiểm tra các giao dịch liên quan trên CKB để xác minh xem tính toán trạng thái của giao dịch RGB++ có đúng không. Tuy nhiên, người dùng cũng có thể xác minh các giao dịch RGB++ độc lập bằng cách sử dụng đồ thị Tx liên quan cục bộ của UTXO (các chức năng như gấp giao dịch vẫn phụ thuộc vào mã tiêu đề khối CKB để ngăn chặn gian lận kép).

Do đó, tài sản qua chuỗi giữa RGB++ và CKB không phụ thuộc vào giả định tin cậy xã hội bổ sung, chẳng hạn như cầu nối qua chuỗi, kho lưu trữ đa chữ ký tập trung tương thích với EVM, v.v. Tài sản RGB++ có thể được chuyển qua mạng chính Bitcoin và mạng chính CKB một cách tự nhiên và không cần tin cậy, hoặc ngược lại. CKB gọi hoạt động qua chuỗi này là Leap.

RGB++ có mối quan hệ lỏng lẻo với CKB. Ngoài việc hỗ trợ tài sản tầng L1 của Bitcoin (không giới hạn tài sản gốc giao thức RGB++, bao gồm tài sản được phát hành bởi các giao thức như Runes, Atomicals, Taproot Asset, v.v.) chuyển qua CKB, giao thức RGB++ cũng hỗ trợ chuyển qua các chuỗi Turing-complete UTXO khác như Cardano. Ngoài ra, RGB++ hỗ trợ tài sản tầng L2 của Bitcoin chuyển qua mạng chính Bitcoin.

Các chức năng mở rộng và Ví dụ Ứng dụng của RGB++

Giao thức RGB++ hỗ trợ mặc định việc phát hành token thay thế và NFTs.

Chuẩn xUDT cho token thay thế và chuẩn Spore cho NFTs được hỗ trợ bởi RGB++.

Chuẩn xUDT hỗ trợ các cách phát hành token thay thế khác nhau, bao gồm nhưng không giới hạn trong việc phân phối tập trung, phát tặng, đăng ký, v.v. Tổng nguồn cung token cũng có thể được chọn giữa không giới hạn và giới hạn cố định. Đối với token có giới hạn cố định, một hệ thống chia sẻ trạng thái có thể được sử dụng để xác minh rằng mỗi lần phát hành không vượt quá giới hạn cố định.

Trong chuẩn NFT, Spore lưu trữ tất cả dữ liệu siêu dữ liệu trên chuỗi, đảm bảo an ninh 100% về khả năng truy cập dữ liệu. Tài sản được phát hành bởi giao thức Spore, chẳng hạn như Đối tượng Kỹ thuật số (DOB), tương tự như NFTs Ordinals nhưng có các tính năng và trò chơi phong phú hơn.

Là một giao thức xác minh khách hàng, giao thức RGB tự nhiên hỗ trợ các kênh trạng thái và Mạng Lightning. Tuy nhiên, do hạn chế tính toán script của Bitcoin, việc giới thiệu tài sản khác BTC vào Mạng Lightning mà không cần tin cậy là rất thách thức. Giao thức RGB++ có thể tận dụng CKBHệ thống mã kị Turing của B để triển khai các kênh trạng thái và Mạng Lightning dựa trên tài sản RGB++ của CKB.

Với các tiêu chuẩn và chức năng được nêu trên, các trường hợp sử dụng của giao thức RGB++ không bị giới hạn trong các kịch bản phát hành tài sản đơn giản như các giao thức có thể lập trình khác trên mạng chính Bitcoin mà còn hỗ trợ các kịch bản ứng dụng phức tạp như giao dịch tài sản, cho vay tài sản, stablecoin CDP, v.v. Ví dụ, kết hợp logic ràng buộc homomorphic của RGB++ với kịch bản PSBT nguyên bản của mạng chính Bitcoin có thể thực hiện một DEX dưới dạng lưới sổ đặt hàng.

Nhà cung cấp Dịch vụ Bitcoin L2 RaaS: UTXO Stack

UTXO Homomorphic Bitcoin L2 So với EVM-Compatible Bitcoin Rollup L2

Trong cuộc cạnh tranh thị trường của các giải pháp có thể lập trình Bitcoin kị Turing, các giải pháp như DriveChain, khôi phục các mã opcode OPCAT, v.v., do yêu cầu thay đổi tại lớp giao thức Bitcoin, có sự không chắc chắn và không thể dự đoán đáng kể về thời gian và chi phí. UTXO homomorphic Bitcoin L2, đại diện bởi CKB. EVM-compatible Bitcoin Rollup L2, đại diện bởi MerlinChain và BOB.

Thật sự, giao thức phát hành tài sản Bitcoin L1 chỉ mới bắt đầu hình thành một phần đồng thuận trong cộng đồng Bitcoin, trong khi đồng thuận cộng đồng về Bitcoin L2 đang ở giai đoạn sớm hơn. Tuy nhiên, trong lĩnh vực biên giới này, "Bitcoin Magazine" và Pantera đã cố gắng xác định phạm vi của Bitcoin L2 bằng cách lấy cảm hứng từ cấu trúc khái niệm Ethereum L2.

Theo họ, Bitcoin L2 nên có 3 đặc điểm sau:

• Sử dụng Bitcoin như tài sản nguyên thuỷ. Bitcoin L2 phải xem xét Bitcoin như tài sản thanh toán chính của mình.

• Bắt buộc giao dịch sử dụng Bitcoin như cơ chế thanh toán. Người dùng của Bitcoin L2 phải có khả năng bắt buộc kiểm soát của họ đối với tài sản Lớp 1 (đáng tin cậy hoặc không đáng tin cậy).

• Hiển thị sự phụ thuộc vào chức năng của Bitcoin. Nếu mạng chính Bitcoin gặp sự cố nhưng hệ thống Bitcoin L2 vẫn có thể hoạt động, thì hệ thống đó không phải là Bitcoin L2.

Nói cách khác, họ tin rằng Bitcoin L2 nên có xác minh sẵn có dữ liệu dựa trên mạng chính Bitcoin, cơ chế thoát hiểm, BTC là token Gas của Bitcoin L2, v.v. Dưới ánh sáng này, họ ngẫu nhiên coi mô hình EVM-compatible L2 là mẫu chuẩn cho Bitcoin L2.

Tuy nhiên, khả năng tính toán và xác minh trạng thái yếu của Bitcoin không thể đạt được các tính năng 1 và 2 trong ngắn hạn. Trong tình huống này, EVM-compatible L2 thuộc các giải pháp mở rộng ngoại chuỗi mà hoàn toàn phụ thuộc vào giả định tin cậy xã hội, mặc dù họ viết trong bài báo trắng của họ về tích hợp tương lai với BitVM để xác minh sẵn có dữ liệu và khai thác chung với mạng chính Bitcoin để tăng cường bảo mật.

Tất nhiên, điều này không có nghĩa là các giải pháp EVM-compatible Rollup L2 này là Bitcoin L2 giả mạo, mà là họ chưa đạt được sự cân bằng tốt giữa bảo mật, không tin cậy và khả năng mở rộng. Hơn nữa, việc giới thiệu các giải pháp có thể lập trình kị Turing của Ethereum vào hệ sinh thái Bitcoin thường được nhìn nhận bởi các Maximalists Bitcoin là việc dễ dàng mở rộng.

Do đó, UTXO homomorphic Bitcoin L2 tự nhiên vượt trội về truyền thống và đồng thuận cộng đồng Bitcoin so với EVM-compatible Rollup L2.

Đặc điểm của UTXO Stack: Mạng chính Bitcoin Fractal

Nếu Ethereum L2 được coi là fractal của Ethereum, thì Bitcoin L2 nên được coi là fractal của Bitcoin.

Ngăn xếp UTXO trong hệ sinh thái CKB cho phép các nhà phát triển dễ dàng triển khai UTXO Bitcoin L2 và tích hợp các khả năng của giao thức RGB++ một cách tự nhiên. Điều này cho phép tương tác mượt mà giữa mạng chính Bitcoin và UTXO homomorphic Bitcoin L2 phát triển bằng cách sử dụng cơ chế Leap. UTXO Stack hỗ trợ cam kết BTC, CKB và tài sản BTC L1 để đảm bảo an ninh cho UTXO homomorphic Bitcoin L2.