Bitcoin Ekosistem Pengembangan dan Tantangan: Mengunci Potensi Pasar Triliun

Dengan semakin meningkatnya diskusi tentang ekosistem Bitcoin di pasar kripto, para pelaku industri berharap bahwa siklus pertumbuhan indeks blockchain berikutnya akan bersumber dari adopsi besar-besaran Bitcoin. Membangun kontrak pintar menggunakan skema verifikasi klien di atas skrip Bitcoin, sambil tetap kompatibel dengan jaringan Lightning yang memiliki skalabilitas tak terbatas untuk perdagangan saluran, mungkin akan menjadi solusi aplikasi blockchain besar-besaran yang secara bersamaan menjamin "keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas".

Artikel ini akan menjelaskan beberapa konsep dasar tentang ekosistem Bitcoin. Dari "triangulasi ketidakmungkinan blockchain" yang menghambat aplikasi skala besar, hingga "jaringan Lightning Bitcoin" yang mengatasi "triangulasi ketidakmungkinan", hingga solusi untuk skrip Bitcoin saat ini dan prinsip model UTXO.

Hambatan untuk Aplikasi Besar-Besaran Blockchain

Para ahli di industri telah mengemukakan bahwa "jaringan blockchain tidak dapat mencapai keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas secara bersamaan", yaitu "segitiga tidak mungkin blockchain". Masalah ini telah menghambat aplikasi besar-besaran blockchain untuk waktu yang lama.

Dalam memastikan keamanan, beberapa blockchain publik telah memfokuskan perhatian mereka pada pengembangan desentralisasi selama sepuluh tahun terakhir, dan terus berinovasi di lapisan infrastruktur blockchain publik untuk memperluas skalabilitasnya. Untuk mencapai tujuan ini, berbagai algoritma, sharding, Rollup, dan teknologi lainnya juga telah diiterasi.

Namun, untuk masalah skalabilitas, berdasarkan percobaan beberapa blockchain publik dan Layer 2 mereka, tampaknya selama solusi masih terbatas pada blockchain, kinerja akan memiliki batasan. Bahkan blockchain yang saat ini memiliki kinerja terbaik masih sulit untuk melampaui batas TPS ( volume transaksi per detik ), dan masih ada jarak yang besar dari tuntutan aplikasi bisnis berskala besar dengan TPS tingkat juta, serta tujuan implementasi industri global dengan TPS tingkat ratusan juta. Untuk blockchain publik mainstream, apapun jenisnya, menghadapi sebuah kendala - "bagaimana menyelesaikan masalah skalabilitas?"

Mekanisme Operasi Jaringan Lightning

Jaringan Lightning menggunakan metode komputasi off-chain, yaitu "saluran pembayaran (Payment Channel)", yang sepenuhnya menyelesaikan masalah skalabilitas "trik tidak mungkin" - selama cukup saluran dibangun, maka dapat menjalankan banyak transaksi bersamaan.

Prinsip Jaringan Lightning

• Dengan menggunakan sistem perbankan sebagai perumpamaan, jika A dan B membuka rekening untuk transfer. Ketika kedua orang tersebut berada di bank yang sama, maka penyelesaian dilakukan di dalam bank yang sama. Namun, ketika A dan B tidak berada di bank yang sama, perlu dilakukan operasi penyelesaian antar bank melalui bank sentral.

• Jaringan Lightning meniru cara penyelesaian bank: Pengguna A dan B membuka saluran Lightning antara mereka melalui Jaringan Lightning. Ketika saluran dibuka, A dan B menyelesaikan transaksi langsung di Jaringan Lightning tanpa perlu menyelesaikannya di blockchain Bitcoin. Hanya ketika saluran ditutup, A dan B perlu menyelesaikan transaksi di blockchain Bitcoin.

Proses Operasi Saluran Petir

1. Menyetor cadangan: Seperti dalam skenario tradisional di mana membuka rekening bank memerlukan setoran cadangan terlebih dahulu, membuka saluran jaringan kilat juga memerlukan setoran Bitcoin.
2. Pencatatan transaksi off-chain: setiap transaksi dicatat satu per satu melalui jaringan Lightning, dan setiap pencatatan harus ditandatangani dengan perjanjian hukuman.
3. Catatan penyelesaian di rantai: Setelah menutup saluran kilat, data transaksi historis dibundel dan diselesaikan sekaligus, dan akhirnya dikirim ke blockchain Bitcoin.

Bagaimana jaringan Lightning menghindari penipuan di blockchain

Jika selama proses perdagangan saluran, A melakukan tindakan penipuan —— menutup saluran untuk menyelesaikan Bitcoin lebih awal. Maka saat saluran ditutup, akan segera terjadi transaksi penipuan di blockchain Bitcoin. Berdasarkan keterbukaan blockchain Bitcoin, B dapat mengamati dengan cepat, dan menggunakan perjanjian hukuman yang telah ditandatangani sebelumnya untuk menghukum A. Isi hukuman adalah menyita semua cadangan A.

kendala aplikasi skala besar dari jaringan Lightning

Secara teoritis, jaringan Lightning telah mencapai skalabilitas tak terhingga, mengatasi segitiga ketidakmungkinan blockchain. Namun, masalah paling krusial yang menghalangi adopsi besar-besaran jaringan Lightning adalah: jaringan Lightning menggunakan skrip yang sama dengan Bitcoin, sementara di rantai Bitcoin tidak ada kontrak pintar, hanya skrip sederhana yang tidak dapat menampung aplikasi yang kompleks. Dengan kata lain, rantai Bitcoin adalah tidak lengkap Turing, sedangkan lengkap Turing berarti secara teoritis dapat menyelesaikan masalah komputasi apa pun. Dengan menggunakan bahasa skrip yang lengkap Turing, secara logis dapat kompatibel dengan bahasa pemrograman lainnya dan secara teoritis mampu mewujudkan logika apa pun yang dapat diwujudkan oleh bahasa lain, serta memaksimalkan penggandaan logika bisnis yang nyata. Di blockchain Bitcoin tidak ada kontrak pintar, apalagi aplikasi yang dibangun di atas kontrak pintar. Jadi, masalah terbesar yang perlu diatasi jaringan Lightning adalah "bagaimana mewujudkan kontrak pintar di Bitcoin".

Rencana untuk Meningkatkan "Fungsi" Blockchain Bitcoin yang Ada

1. Side Chain

Sidechain adalah sebuah rantai yang memiliki fungsi kontrak pintar, yang menyalin dan terhubung dua arah dengan rantai utama Bitcoin, sehingga aset Bitcoin dapat berpindah tanpa hambatan antara rantai utama dan sidechain, untuk mewujudkan kontrak pintar. Namun, saat ini belum ada teknologi penghubung dua arah yang cukup terdesentralisasi. Replikasi sidechain dan migrasi aset dari rantai utama memerlukan penyedia layanan terpusat pihak ketiga, saat ini hanya ada solusi semi-terdesentralisasi. Rencana sidechain belum mendapatkan dukungan dari komunitas pengembang inti Bitcoin karena masalah sentralisasi yang dikeluarkan oleh pihak ketiga.

2. Koin Berwarna (Colored Coins)

Pada tahun 2012, Presiden Asosiasi Bitcoin menerbitkan makalah berjudul "Gambaran Umum Koin Berwarna", di mana dijelaskan sebuah mekanisme yang memanfaatkan "dapat dipertukarkan" Bitcoin, dengan "mewarnai" koin tertentu untuk memisahkan token tertentu dari token lainnya, sehingga menciptakan aplikasi yang sesuai untuk koin-koin tersebut. Cara spesifiknya adalah dengan menggunakan instruksi OP_RETURN dalam skrip Bitcoin, menambahkan 80 byte karakter acak setelahnya, di mana dalam 80 byte tersebut dirancang string sesuai format yang ditentukan, dengan secara manual menetapkan arti string untuk menandai "koin berwarna", dan membuat kontrak pintar yang lebih kompleks. Namun, ruang 80 byte terlalu kecil untuk mewujudkan fungsi yang kompleks.

Rencana "koin berwarna" selanjutnya juga meluncurkan teknologi baru. Misalnya, teknologi ukiran "Ordinals", yang memanfaatkan ruang "Segregated Witness" 3 M di dalam blok Bitcoin, untuk menyisipkan gambar kecil di dalamnya dan menerbitkan NFT. Contohnya BRC-20, yang menggunakan serangkaian kode untuk mengekspresikan konten yang lebih kaya daripada 80 byte. Namun, koin berwarna ini akan menimbulkan masalah serius tambahan — menghabiskan ruang "Segregated Witness", yang sebelumnya digunakan untuk menyimpan tanda tangan transaksi pengiriman Bitcoin, menghabiskan ruang "Segregated Witness" akan mengakibatkan berkurangnya jumlah transaksi yang dapat dieksekusi di Bitcoin, membuat kinerja Bitcoin menurun. Rencana koin berwarna juga mendapat penolakan keras dari pengembang inti Bitcoin, karena koin berwarna mencemari Bitcoin asli, dan bentuk yang ditentukan secara buatan masih memerlukan pihak ketiga terpusat untuk melakukan penguraian server.

3. Validasi Klien (Client-Validation)

Pada tahun 2016, pengembang inti Bitcoin menerbitkan makalah yang mengusulkan paradigma verifikasi klien, yang menjamin privasi konten kontrak hanya diketahui oleh kedua belah pihak melalui simulasi cara penandatanganan kontrak tradisional, tanpa perlu melibatkan pihak ketiga, sehingga mencapai desentralisasi penuh. Selain itu, saat pelaksanaan transaksi, digunakan metode di mana pihak peng发ang transaksi menyediakan data riwayat transaksi lengkap yang diperlukan, dan pihak lainnya melakukan verifikasi sendiri untuk mencegah masalah penipuan. Dengan tidak adanya masalah terpusat dan fitur verifikasi off-chain yang tidak terpengaruh oleh batasan kinerja, hal ini saat ini dianggap oleh banyak orang sebagai solusi "optimal" untuk mengatasi kekurangan turing completeness pada blockchain Bitcoin.

Penandatanganan kontrak tradisional vs penandatanganan kontrak pintar blockchain

• Penandatanganan kontrak tradisional: Ada transaksi antara A dan B, pertama-tama menandatangani kontrak, kedua belah pihak mengonfirmasi isi kontrak dan kemudian menandatangani. Saat penandatanganan, kontrak tidak dapat diubah. Setiap transaksi dalam proses pelaksanaan kontrak di masa depan adalah transaksi antara A dan B, tanpa perlu campur tangan pihak ketiga.

• Penandatanganan kontrak pintar blockchain: Proses transaksi diumumkan ke seluruh jaringan, semua penambang melakukan pelaksanaan dan verifikasi. Seluruh proses pelaksanaan tidak memiliki privasi, dan karena perlu diumumkan ke seluruh jaringan untuk mencapai konsensus, kinerjanya terbatas.

Apakah verifikasi klien tidak ada cacat?

Melihat di sini, tampaknya ada yang akan muncul pertanyaan, blockchain Bitcoin yang terdesentralisasi sendiri menyelesaikan masalah keamanan dalam bisnis tradisional, tetapi dengan diperkenalkannya verifikasi klien, solusi kembali ke off-chain, bahkan jika itu menyelesaikan masalah penipuan, bagaimana cara efektif mencegah masalah double spending muncul?

Memperkenalkan "seg seal sekali pakai"

Karena verifikasi klien itu sendiri tidak mengandung mekanisme pencegahan pengeluaran ganda, kami harus melibatkan pihak ketiga untuk menyelesaikan masalah ini. Untuk mencapai tujuan ini, kami akan mengikat setiap status dari setiap kontrak yang perlu diverifikasi dalam verifikasi klien dengan output transaksi yang tidak terpakai dari Bitcoin tertentu (UTXO). Karena UTXO hanya ada dalam dua bentuk, "dibelanjakan" dan "tidak dibelanjakan". Dan begitu status kontrak verifikasi perlu diubah, UTXO yang terikat harus dibelanjakan (jumlah berapa pun dapat digunakan), sehingga transaksi yang membelanjakannya mendapatkan konfirmasi dari blockchain. Selain itu, transaksi Bitcoin yang membelanjakannya juga harus menyediakan bukti dari konten perubahan status (fungsi mirip dengan nilai hash). Singkatnya, UTXO yang terikat dapat dianggap sebagai segel dari "amplop" status ini—untuk membuka amplop, Anda harus membuka segelnya.

Penjelasan Tambahan tentang Model UTXO

Berbeda dengan model akun di beberapa blockchain publik, output transaksi yang belum dibelanjakan (UTXO) adalah total cryptocurrency yang dikirim dari satu alamat ke alamat lain tetapi belum ditebus oleh penerima, agar dana dapat dikirim ke orang lain dalam transaksi selanjutnya.

• Misalnya, jika Alice mengirimkan 1 Bitcoin kepada Bob, maka selama Bob tidak menghabiskan BTC yang diterimanya dari Alice, dia memiliki UTXO. Begitu Bob menghabiskan 1 BTC, masa hidup UTXO berakhir.

• Misalkan dompet Bob hanya terlibat dalam satu transaksi, di mana Bob menerima 1 BTC dari Alice, maka validator transaksi mengetahui bahwa saldo UTXO Bob adalah 1 BTC. Jika Bob mengirim 1 BTC ke Carol, UTXO-nya segera menjadi 0 BTC. Jika Bob kemudian mencoba untuk menggandakan koinnya dalam transaksi keluar kedua, validator akan menemukan bahwa saldo UTXO-nya tidak cukup untuk digunakan sebagai input transaksi kedua, dan validator yang jujur tidak akan menyebarkan atau mengkonfirmasi transaksi gandanya.

Pertumbuhan Indeks Berikutnya: Ekosistem Bitcoin Meledak Secara Menyeluruh

Dalam proses evolusi Bitcoin, desain verifikasi klien dengan cermat menghindari masalah sentralisasi pada solusi sidechain dan colored coin, dan memperkenalkan mekanisme segel sekali pakai, sehingga lebih meningkatkan keamanannya. Saat ini, ekosistem Bitcoin sedang menyambut lahirnya serangkaian protokol baru, di mana protokol RGB tidak hanya meneruskan ide-ide di atas, tetapi juga mengajukan kompatibilitas dengan jaringan Lightning, meletakkan dasar untuk skalabilitas tak terbatas. Meskipun kompatibilitas protokol RGB dengan jaringan Lightning belum sempurna, kami penuh keyakinan terhadap masa depan, percaya bahwa infrastruktur yang membantu protokol terus dioptimalkan akan mengatasi keterbatasan "segitiga ketidakmungkinan blockchain" yang telah lama ada.

Kami memiliki alasan lebih untuk mengharapkan sumber pertumbuhan indeks blockchain siklus berikutnya berasal dari adopsi besar-besaran blockchain yang didorong oleh ledakan ekosistem Bitcoin. Percaya bahwa Bitcoin akan melampaui penyimpanan nilai tunggal yang ada, menonjolkan sifat moneter sambil terus menghubungkan lebih banyak aplikasi ke ekosistem Bitcoin melalui solusi yang beragam, mendorong skalabilitas dan keberlanjutan ekosistem, serta terus membawa kemungkinan tak terbatas bagi dunia blockchain.