Stacks Nakamoto Upgrade: Ein Schmetterling bereit, zu erscheinen

Einsteiger5/27/2024, 7:00:46 PM
Das Stacks-Projekt wird einem bedeutenden Update unterzogen, das als "Nakamoto-Upgrade" bezeichnet wird, um die Leistung und Sicherheit der Stacks-Chain zu verbessern und sie mehr wie eine Bitcoin Layer 2 (L2) zu machen. Das Upgrade umfasst schnelle Blockgenerierung, Transaktionsendgültigkeit durch Bitcoin und verbesserten MEV (Miner Extractable Value)-Widerstand. Darüber hinaus wird die Einführung von sBTC es ermöglichen, dass BTC als native Vermögenswert auf der Stacks-Chain verwendet wird, ein entscheidender Schritt zur Etablierung von Stacks als Bitcoin L2.

Entfesseln neuer Möglichkeiten im Bitcoin-Netzwerk

Anfang 2023 löste die Einführung von „Ordinals“ in das Bitcoin-Netzwerk eine neue Debatte darüber aus, wie mit dem Netzwerk-Blockraum umgegangen werden soll. Im Mai desselben Jahres überwältigte der Anstieg der Nachfrage nach BRC-20-Token vorübergehend das Bitcoin-Netzwerk und zwang Binance, die weltweit größte zentrale Börse, Bitcoin-Abhebungen auszusetzen.

Ordinalzahlen, abgeleitet vom Wort "Ordinal", was "in sequenzieller Reihenfolge" bedeutet, ist ein von Gate.io erstelltes Protokoll.Casey Rodarmorim Januar 2023. Es passte Bitcoin-Skripte an, um beliebige Daten an die kleinste Einheit von Bitcoin, „Satoshis“ (Sats), anzuhängen. Diese Fähigkeit führte zur Entstehung von PFPs und NFTs auf der Bitcoin-Blockchain, ähnlich wie auf Ethereum (weitere Informationen).

)

Stand 24. April gehörten drei NFT-Projekte auf dem Bitcoin-Netzwerk – NodeMonkes, Runestone und Bitcoin Puppets – zu den Top-10-NFT-Sammlungen nach Marktkapitalisierung und zeigten das Potenzial von Bitcoin als Smart Contract-Plattform auf (Quelle:Coingecko).

Bitcoin L2 und Stacks

Diese Entwicklung hat einen Anstieg der L2-Projekte im Bitcoin-Netzwerk ausgelöst. Laut DeFiLlama halten bis zum 15. April 11 Projekte, die als „Bitcoin-Sidechains“ klassifiziert sind, gemeinsam fast 900 Millionen US-Dollar an TVL. Trotz Debatten darüber, ob diese Projekte tatsächlich das Bitcoin-Netzwerk als L1 nutzen, spiegeln das wachsende TVL und die Projektanzahl das zunehmende Marktinteresse an der Bitcoin-Erzählung wider.

Unter diesen Projekten sticht Stacks mit seinen jüngsten Fortschritten hervor. Stacks, im Jahr 2017 gestartet, hat sich zum Ziel gesetzt, seit 2021 Smart Contracts in das Bitcoin-Netzwerk zu bringen. Lassen Sie uns die jüngsten Entwicklungen von Stacks und das bevorstehende wichtige „Nakamoto-Upgrade“ genauer betrachten.

Die Genesis von Stacks - Blockstack

Video von Munib Alis TED-Talk aus dem Jahr 2016; Quelle TEDx Talks

Im Jahr 2017 schloss Dr. Muneeb Ali sein Studium ab und veröffentlichte das Whitepaper für Stacks (ehemals Blockstack). Das Projekt sammelte 52 Millionen US-Dollar durch einen Token-Verkauf auf CoinList. Zuvor hatten Ali und sein frühes Team ein Protokoll und eine Anwendung namens Onename auf Bitcoin L1 entwickelt, die dezentrale Identitäten und Profilseiten im Bitcoin-Netzwerk ermöglichten. Diese Erfahrungen halfen, die Vision von Stacks zu formen und die Schaffung einer robusteren Plattform zu inspirieren.

Blockstack bemerkte die übermäßige Abhängigkeit von zentralisierten Datenspeicher- und Managementlösungen im bestehenden Internet. Ihr Ziel war es, ein dezentrales Netzwerk unter Verwendung der Blockchain-Technologie zu schaffen, das es den Nutzern ermöglicht, ihre Daten zu besitzen und den Entwicklern zu ermöglichen, mühelos dApps zu erstellen, ähnlich wie bei Ethereum.

Im Jahr 2019 wurde der Token (STX) von Stacks von der U.S. SEC gemäß Regulation A+ genehmigt und es konnten 23 Millionen US-Dollar eingenommen werden. Dies war der erste von der SEC genehmigte Token-Verkauf und erregte erhebliche Aufmerksamkeit am Markt.

Von 2018 bis 2020 konzentrierte sich das Stacks-Team auf den Aufbau einer soliden Projektinfrastruktur. Stacks ist eine Cross-Chain-Konsens-Blockchain, die nahtlos in das Bitcoin-Netzwerk integriert ist und darauf abzielt, die Programmierbarkeit von Bitcoin zu verbessern. Das Team entwickelte auch eine benutzerdefinierte Programmiersprache, Clarity. In dieser Zeit sicherte sich Stacks Mittel von namhaften Investoren wie Union Square Ventures, Harvard Endowment, Winklevoss Capital und Naval Ravikant.

Stacks 2.0

“Ich glaube, Bitcoin ist die beste, dezentralste monetäre Schicht. Derzeit werden 1% aller im Umlauf befindlichen Bitcoins auf Ethereum als Wrapped Bitcoin (wBTC) ausgegeben, was auf eine Nachfrage nach der Verwendung von Bitcoin in Smart Contracts hinweist. Anstatt Bitcoin auf einer anderen Smart-Contract-Plattform zu verpacken, warum nicht die Funktion von Smart Contracts in das Bitcoin-Netzwerk bringen?” — Muneeb Ali, aus ‘Bitcoin DeFi? Es ist eine Sache, sagt Stacks Gründer Muneeb Ali, Decrypt.’

Im Januar 2021 startete Blockstack das Stacks 2.0 Mainnet und verwandelte sich in das Stacks-Netzwerk. Wie Ali vorschlug, zielt Stacks 2.0 darauf ab, die Funktionalität von Smart Contracts auf Bitcoin zu bringen, ohne Bitcoin selbst zu verändern. Das Design der Kette erbt die Dezentralisierung und Sicherheit von Bitcoin und fügt intelligente Vertragsfähigkeiten hinzu, um die Netzwerkskalierbarkeit zu verbessern.

Beweis für die Übertragung (PoX)

Überweisungszertifizierungsprozess; Quelle: stacks.co%20ist,kräfte%20ohne%20Änderung%20von%20Bitcoin%20selbst)

Stacks' Konsensmechanismus, Proof-of-Transfer (PoX), erweitert Proof of Burn, der entscheidend für die Sicherung des Bitcoin-Netzwerks ist.

Im Gegensatz zu PoB, bei dem Miners Kryptowährung verbrennen, beinhaltet PoX Miners, die Bitcoin an STX-Inhaber senden, die am Stacking teilnehmen. Miners beteiligen sich am Mining von Stacks, indem sie Stacks-Knoten ausführen und Bitcoin als Ankerkette verwenden, um Blöcke zu generieren und zu minen. Der PoX-Mechanismus beinhaltet:

  • Registrierung: Miners senden Konsensdaten, um sich als Kandidaten-Miner zu registrieren.
  • Engagement: Registrierte Bergleute senden Bitcoin an STX-Token-Inhaber, um am Mining teilzunehmen.
  • Wahl: Eine verifizierbare Zufallsfunktion (VRF) wählt Bergleute aus, um neue Blöcke auf der Stack-Blockchain zu erstellen.
  • Versammlung: Ausgewählte Miner erstellen Blöcke und erhalten STX-Token als Belohnung.

Die gewählten Bergleute protokollieren die Hashes aller neuen Stacks-Transaktionen in Bitcoin-Blöcken und bringen Anreize für Bitcoin-Bergleute und Stacks-Wartungspersonal in Einklang. Das Stapeln, ähnlich dem Setzen in PoS-Netzwerken, beinhaltet das Sperren von STX, um Bitcoin-Belohnungen zu verdienen. Die Rollen von Bergleuten und Stackern sind wie folgt illustriert:

Die Rolle der Miner und Stackers; Quelle: Stacks-Dokumentation

[Miner]

  • Miners send BTC an Stackers, um Stacks-Transaktionsgebühren und Blockbelohnungen zu verdienen.
  • Die Menge an BTC, die ein Miner sendet, bestimmt ihre Chance, durch eine überprüfbare Zufallsfunktion (VRF) ausgewählt zu werden.
  • Ausgewählte Miner erhalten das Recht, neue Blöcke zu erstellen und Mikroblöcke auf der Stacks-Kette zu streamen.
  • Ausgewählte Miner erhalten STX und Transaktionsgebühren als Belohnung.

[Stacker]

  • Stackers sperren ihre STX für einen festgelegten Zeitraum.
  • Sie können unabhängig stapeln oder ihren STX mit anderen Stackern zusammenlegen.
  • Stacker geben ihre BTC-Adresse an, um BTC-Belohnungen zu erhalten, wobei die Chancen auf Belohnungen proportional zur Menge der gesperrten STX sind.
  • Gesperrte STX wird am Ende des vorbestimmten Zeitraums entsperrt.

Ist Stacks ein Bitcoin Layer 2?

Das Stacks 2.0-Upgrade ermöglicht es der Stacks-Chain, als Smart-Vertragsplattform im Bitcoin-Netzwerk zu fungieren, mit der Einführung des Mainnets und des Proof-of-Transfer-Mechanismus. Es ist jedoch umstritten, es als Bitcoin Layer 2 (L2) zu bezeichnen.

  • Stacks 2.0 hat sein Token und ein unabhängiges Sicherheitsbudget, im Gegensatz zum Bitcoin-Netzwerk.
  • Ein Sicherheitsbudget bezieht sich auf die für die Netzwerkintegrität bereitgestellten Ressourcen, einschließlich Mining-Belohnungen, Betriebskosten und Netzwerkgebühren.
  • In traditionellen L1-Netzwerken werden Vermögenswerte aus Sicherheitsgründen nicht von Validatoren verschoben oder verwaltet, im Gegensatz zu Ethereum und anderen L2-Ökosystemen.

Aus diesen Gründen passt Stacks 2.0 nicht sauber in die traditionelle L2-Kategorie. Stacks ist aber auch kein Sidechain, da seine Transaktionen letztendlich über das Bitcoin-Netzwerk abgewickelt werden. Dieses einzigartige Setup führte dazu, dass der Mitbegründer von Stacks, Muneeb Ali, es in einem Artikel von 2021 als "Layer 1.5" bezeichnete.Entschlüsseln Interview.

Da das Bitcoin-Netzwerk ursprünglich nicht für Smart Contracts konzipiert wurde, gestaltet sich die Integration dieser Funktionen oder die Verbesserung der Skalierbarkeit nicht so einfach wie für Ethereum und EVM-Ketten. Für ein besseres Verständnis der Bitcoin L2-Unterschiede verweisen wir auf den Artikel „Dezember 2023“ der Spartan Group.BITCOIN LAYERS - Teppich einer vertrauenswürdigen Finanzära.”

Das Bitcoin-L2-Dilemma; Quelle: BITCOIN SCHICHTEN — Teppich einer vertrauenslosen Finanzära

Wie im obigen Bild gezeigt, umfasst das Bitcoin L2-Trilemma:

  • Offenes Netzwerk: Verwendung eines offenen Netzwerks anstelle eines Konsortiumsmodells.
  • Keine neuen Token: Es werden keine neuen Token eingeführt.
  • Vollständiger VM/Global State: Verwendung eines „Global State“ anstelle von begrenzten Off-Chain-Verträgen.

Stacks wird als eine Bitcoin-L2-Lösung gesehen, die Bedingungen 1 und 3 erfüllt, aber nicht Bedingung 2. Im Gegensatz dazu erfüllt das Lightning Network Bedingungen 1 und 2, aber weil es eine „lokale Konsens“-Methode verwendet, werden Transaktionen auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk getrennt von der Hauptkette aufgezeichnet und erfüllt somit nicht Bedingung 3.

Richtung Stacks 3.0: Das Nakamoto-Upgrade

Aktuelle Probleme mit Stacks

Die einzigartige Struktur der Stacks-Chain, die es ermöglicht, als Smart Contract-Plattform im Bitcoin-Netzwerk zu operieren, bringt auch einige Herausforderungen mit sich, darunter:

  • Sicherheitsmodell
  • Die Stacks-Kette verfügt über ihr Sicherheitsbudget, das sich von dem Sicherheitsbudget des Bitcoin-Netzwerks unterscheidet und durch die von Stacks-Minern bezahlten BTC definiert wird.
  • Das bedeutet, dass die Sicherheit der Kette stark von dem Budget der Stacks-Miner abhängt, was potenzielle Sicherheitsrisiken erhöht.
  • Leistung und Skalierbarkeit
  • Die Verbindung zwischen der Stacks-Kette und dem Bitcoin-Netzwerk (wie der Proof-of-Transfer-Mechanismus) verbessert die Dezentralisierung und Sicherheit, beschränkt jedoch die Leistung und Skalierbarkeit der On-Chain.
  • Speziell verbindet der Prozess der Erstellung neuer Blöcke durch Minerwahlen die Stacks-Kette mit dem Bitcoin-Block-Generierungszyklus, was zu hohen Transaktionsbestätigungsverzögerungen führt.
  • Dies schafft eine Kluft im Benutzererlebnis und stellt eine Herausforderung für die Entwicklung von Stacks dApps dar.
  • MEV-Problem
  • Bitcoin-Miner mit einem signifikanten Anteil an der Bitcoin-Hash-Rate können Commitment-Transaktionen, die von anderen Stacks-Minern gesendet werden (Transaktionen, die BTC senden, um am STX-Mining teilzunehmen), in den von ihnen abgebauten Bitcoin-Blöcken zensieren und so sicherstellen, dass sie Stacks-Belohnungen und Transaktionsgebühren erhalten.

Hauptziele und Designänderungen

Hauptziele

Die Nakamoto-Version ist ein großer Upgrade, das für dieses Jahr geplant ist, um die Probleme der Stacks-Kette anzusprechen und ihre Leistung und Sicherheit zu verbessern.

  • Schnelle Blöcke
  • Die Zeit, die für Benutzertransaktionen benötigt wird, um abgebaut und in einem Block bestätigt zu werden, wird von mehreren Minuten auf nur wenige Sekunden reduziert.
  • Nach dem Nakamoto-Upgrade können Bergleute durch die Trennung des Bergleutewahlsystems von der Blockgenerierung mehrere Blöcke erzeugen, bevor der nächste Wahlprozess beginnt.
  • Transaktionssicherheit durch Bitcoin-Endgültigkeit
  • Transaktionen auf der Stacks-Blockchain werden durch die Hash-Leistung des Bitcoin-Netzwerks abgesichert.
  • Das bedeutet, dass Transaktionen über das Bitcoin-Netzwerk abgewickelt werden und somit ihre Unveränderlichkeit gewährleistet ist.
  • Verbesserung der MEV-Resistenz
  • Verbesserungen wurden am BTC-Bietmechanismus zur Erlangung von STX-Belohnungen vorgenommen, um das MEV-Problem im Miner-Wahlprozess zu lösen.
  • Der Miner-Wahlaufforderungsalgorithmus wurde geändert, um zu verhindern, dass Bitcoin-Miner gegenüber Stacks-Minern einen Vorteil haben.

Änderungen im Block-Generierungsmechanismus und Stapelfunktion

Vor dem Nakamoto-Upgrade betrug das Verhältnis der auf der Stacks-Kette erzeugten Blöcke zu den Bitcoin-Blöcken 1:1, was zu einer langsamen Blockgenerierung und Transaktionsbestätigungszeiten führte.

Nach dem Nakamoto-Upgrade wird ein Mechanismus zur blockbasierten Produktion von Tenure eingeführt, um die Blockgenerierung zu beschleunigen. Miner können innerhalb ihrer Amtszeit mehrere Stacks-Blöcke generieren (d. h. innerhalb des Bitcoin-Blockgenerierungszyklus), wodurch die Blockgenerierungs- und Bestätigungszeiten auf etwa 5 Sekunden reduziert werden und die Skalierbarkeit von Stacks erheblich verbessert wird.

Diese Stacks-Blöcke werden von Stackers überprüft. Vor dem Nakamoto-Upgrade haben Stackers nur STX-Token gesperrt, um zur wirtschaftlichen Sicherheit des Netzwerks beizutragen. Nach dem Upgrade werden Stackers als Unterzeichner fungieren, die für die Überprüfung, Speicherung, Unterzeichnung und Verbreitung jedes während der Amtszeit des Miners generierten Stacks-Blocks verantwortlich sind. Die Interaktion zwischen Minern und Stackers ist unten dargestellt:

Wie Minenarbeiter und Stapler (oder Unterzeichner) nach den Nakamoto-Upgrades interagieren; Quelle:Stacks-Dokumente

  • Miner senden BTC an Stackers, um am Stacks-Miner-Wahlprozess teilzunehmen.
  • Wenn ein neuer Miner gewählt wird, erfolgt eine „Amtszeitänderung“-Transaktion, die dem neuen Miner eine neue Amtszeit gewährt.
  • Während der Blockerstellung und -überprüfung müssen die Miner Signaturen von Stackers sammeln.
  • Blocküberprüfung erfordert die Zustimmung von mindestens 70% der Stackers zum Block.

Wie im Diagramm gezeigt, benötigen Bergleute die Signaturen von Stackers, um den nächsten Block zu erstellen, und Stackers müssen Signieroperationen durchführen, um Belohnungen im Rahmen des Proof-of-Transfer-Mechanismus zu erhalten und ihre gestapelten STX-Token zu entsperren.

Ändern der Kettenstruktur für die Endgültigkeit von Bitcoin

Während eines Amtswechsels (oder einer Miner-Wahl) verhindern Unterzeichner (Stackers), dass Miner die Stacks-Kette willkürlich forken, indem sie nur den neuesten Block signieren. Das bedeutet, dass Stackers die Miner beaufsichtigen, zuvor generierte Blöcke überprüfen und sicherstellen, dass neue Blöcke auf dem neuesten Block basieren.

Zusätzlich müssen Bergleute bei der Einreichung einer Transaktion (Transaktion zur Änderung der Amtszeit) einen indizierten Blockhash einschließen, der den Hash des ersten Stacks-Blocks enthält, der während der Amtszeit des vorherigen Bergmanns aufgezeichnet wurde, sowie den Hash des Blocks selbst. Dies gewährleistet, dass der Zustand der Stacks-Blockchain in Bitcoin-Blöcken aufgezeichnet wird, wobei jeder Bergmann dieselbe Arbeit verrichtet und so gewährleistet wird, dass die Geschichte der Stacks-Blockchain kontinuierlich im Bitcoin-Netzwerk aufgezeichnet wird.

Diagramm der Beziehung zwischen Bitcoin-Blöcken, Stacks-Blöcken und Inventar-Bitmaps; Quelle: Stacks-Dokumente

Daher, wie im Diagramm dargestellt, ist das Verhältnis zwischen Stacks-Blöcken und Bitcoin-Blöcken so, dass Transaktionen, die im Zeitraum N auf der Stacks-Kette eingereicht werden, in den nächsten beiden Zeiträumen in Bitcoin-Blöcken erfasst werden, d. h. im Zeitraum N+2. Dies bedeutet, dass es drei Amtszeitenwechsel dauert, bis Stacks-Transaktionen so schwer rückgängig zu machen sind wie Bitcoin-Blöcke. Aus der Perspektive des Benutzers ist die Kettenstruktur ähnlich wie wir sie von L2 kennen, wo Transaktionen in Sekunden bestätigt werden, während die Abwicklung von Bitcoin etwa 30 Minuten dauert.

Dieses System verbessert auch das Sicherheitsbudget der Stacks-Chain. Der Stacks-Block-Verifizierungsmechanismus, der Signaturen von mindestens 70 % der Stackers erfordert, erhöht das Sicherheitsbudget von Stacks auf 70 % der Stapelvermögenswerte, und sobald Transaktionen die endgültige Abwicklung von Bitcoin erreichen, kann dieses Sicherheitsbudget die Äquivalenz der 51%igen Mining-Leistung von Bitcoin erreichen.

Zusammenfassung des Stapelmechanismus nach dem Nakamoto-Upgrade:

  • Miners müssen bei der Einreichung einer Amtszeitänderungstransaktion einen indizierten Blockhash mit dem Hash des ersten Blocks angeben, der während der vorherigen Amtszeit aufgezeichnet wurde.
  • Signers erzwingen, dass die Miner den nächsten Block auf der Grundlage des zuletzt während der vorherigen Amtszeit signierten Blocks generieren.
  • Transaktionen, die während Amtszeit N eingereicht werden, werden in Bitcoin-Blöcken in Amtszeit N+2 aufgezeichnet und erreichen die endgültige Bestätigung von Bitcoin.

Nach dem Nakamoto-Upgrade wird die Transaktionsgeschwindigkeit der Stacks-Chain signifikant erhöht und gleichzeitig die Bitcoin-Endgültigkeit erreicht, um die Datenunveränderlichkeit zu gewährleisten. Für Benutzer bedeutet dies schnellere Transaktionsbestätigungszeiten, und für das System bedeutet es, dass es sich näher an einem echten Bitcoin L2 befindet und die Sicherheit von Bitcoin erbt.

Lösen des Bitcoin MEV-Problems

Vor dem Nakamoto-Upgrade trat das MEV-Problem in der Stacks-Kette hauptsächlich wie folgt auf. Bitcoin-Miner mit erheblicher Hash-Leistung, wie z.B. F2Pool, konnten die Commitment-Transaktionen, die von anderen Staking-Minern innerhalb von Bitcoin-Blöcken eingereicht wurden, zensieren, um ihre BTC-Gebotsbeträge anzupassen und so sicherzustellen, dass sie Staking-Blockbelohnungen und Transaktionsgebühren erhalten. Dieses Verhalten verringerte die BTC-Belohnungen für Stackers und untergrub das Vertrauen in den Mining-Prozess.

Das Nakamoto-Upgrade führt mehrere neue Kriterien für die Miner-Auswahl ein, um die Fairness im Block-Mining-Prozess zu erhöhen.

  • Miners, die an den letzten Blöcken teilnehmen
  • Miners müssen an den letzten 10 Blöcken teilgenommen haben, um während der Amtswechsel wählbar zu sein.
  • Dieses Kriterium fördert die Stabilität der Gemeinschaft und verhindert Versuche, Blockchain-Belohnungen zu stehlen.
  • Methode des Medians der vergangenen Gebote
  • Die Wahrscheinlichkeit, dass Bergleute ausgewählt werden, wird auf der Grundlage des Medians aller in den letzten 10 Blöcken aufgezeichneten BTC-Gebote berechnet.
  • Dieses Kriterium verhindert, dass Miner abnormale Gebote abgeben, um Blockbelohnungen zu erhalten.
  • Absolutes Gebot Gesamt
  • Der Miner-Auswahlprozess basiert auf stabilen wirtschaftlichen Standards, die das absolute Gesamtvolumen der Gebote berücksichtigen, anstatt auf Gebotsvariablen, die auf der unmittelbaren Mining-Umgebung basieren.

Durch die Einführung dieser MEV-Präventionsstandards wird das Nakamoto-Upgrade die Transparenz und das Vertrauen in den Stacks-Blockchain-Mining-Prozess erhöhen.

Planung des Nakamoto-Upgrades

Nakamoto Upgrade-Roadmap; Quelle: nakamoto.run

Seit der Veröffentlichung der sBTC- und Nakamoto-Whitepaper Ende 2022haben die Stacks Foundation und die zugehörigen Entwickler lange an dem Nakamoto-Upgrade gearbeitet. Wie oben gezeigt, wird die Funktionalität von Nakmoto ab Februar 2024 fertiggestellt und in das Testnetz integriert (Genannt Nakamoto Meilenstein 0.3, Codename Argon) Nakamoto-Upgrade-Updates laufen auf Hochtouren. Die erste Phase des Nakamoto-Upgrades ist jetzt im Mainnet online, und Upgrades werden nacheinander bereitgestellt.

Das Nakamoto-Upgrade besteht aus zwei Phasen, von denen jede eine harte Gabelung beinhaltet. Der Prozess ist in die Phasen „Instantiierung“ und „Aktivierung“ unterteilt, was eine Phase endgültiger Anpassungen ermöglicht, wie z.B. Fehlerbehebungen, um Störungen durch Änderungen in der On-Chain-Umgebung zu vermeiden, bevor die Funktionalität nach dem vollständigen Aktivieren des Nakamoto-Updates aktiviert wird.

Ursprünglicher Plan

  • Phase One: Instantiierung (beginnt am 22. April)
  • Der POX-4 (verbesserte Proof of Transfer-Mechanismus) Vertrag und der Großteil des im Nakamoto-Version enthaltenen Codes werden angewendet, aber die Funktionalität wird nicht aktiviert sein.
  • Es sind mindestens zwei Stapelzyklen für Unterzeichner und Partner reserviert, um den POX-4-Vertrag zu registrieren. Während dieses Zeitraums wird überprüft, ob die Unterzeichner sich ordnungsgemäß mit POX-4 registriert haben, Blöcke korrekt verifizieren und ob es möglich ist, in die Aktivierungsphase einzutreten.
  • Phase Zwei: Aktivierung (erwartet zwischen dem 15. Mai und dem 29. Mai)
  • In dieser Phase werden die Nakamoto-Updates angewendet, einschließlich des signaturbasierten Systems, schneller Blöcke und der Bitcoin-Endgültigkeit, und die Nakamoto-Regeln aktiviert.
  • Nakamoto-Regeln beziehen sich auf die allgemeine Logik, die vor und nach dem Nakamoto-Upgrade unterscheidet.

Nakamoto-Veröffentlichungsplan; Quelle: Nakamoto Start: Testnet- und Mainnet-Einführungsübersicht

Plan Änderungen

Die erste Phase des Upgrades (Instantiation) begann am 22. April. Unter der Annahme, dass keine größeren Fehler gefunden wurden und die Instantiierung abgeschlossen war, war geplant, dass die zweite Phase Mitte Mai beginnen sollte. Nach dem Beginn der ersten Phase wurden jedoch einige Mängel im Signer Resiliency/Recovery-System entdeckt. Daher kündigte die Stacks Foundation am 1. Mai Änderungen des ursprünglichen Plans an. Die wichtigsten Punkte lauten wie folgt:

  • Die initiale Aktivierungsphase des Nakamoto-Upgrades wird nur ein grundlegendes Signierungs-Wiederherstellungssystem enthalten.
  • Der Plan zur Aktualisierung auf das fortschrittliche Signierwiederherstellungssystem war zunächst für die Bereitstellung für das Ende von 2024 nach der Aktivierung des Nakamoto-Upgrades geplant. Nachdem jedoch Fortschritte beim Signier-Onboarding während der Instantiierungsphase erzielt wurden, wurde festgestellt, dass das fortschrittliche Signierwiederherstellungssystem erforderlich war.
  • Daher werden zusätzlich 8 Wochen Entwicklungszeit hinzugefügt, bevor die Aktivierungsphase des Nakamoto-Upgrades beginnt. Der Signierwiederherstellungssystemcode wird bis zum 15. Juli abgeschlossen sein, und die Nakamoto-Upgrade-Version wird am 28. August aktiviert.
  • Arbeitsinhalt
  • Verbessern Sie die Wiederherstellungsfähigkeiten des Miners für Signierzeitüberschreitungen und Signierfehler.
  • Stärken Sie Prozesse für Unterzeichnerreaktionen und Schlüsselverlustszenarien.
  • Methoden zur Verbesserung der Erstellung und Verlängerung von Miner-Tenuren.
  • Verbesserung des Umgangs mit Netzwerkunsicherheiten und Flash-Blockverarbeitung.

Überarbeiteter Nakamoto-Veröffentlichungszeitplan; Quelle: stacks.org

Dem überarbeiteten Plan zufolge wird die Code-Entwicklung bis zum 15. Juli, also 8 Wochen später, abgeschlossen sein, und die Aktivierungsphase des Nakamoto-Upgrades, die ursprünglich für Mitte Mai geplant war, beginnt etwa 3 Monate später, am 28. August. Die gute Nachricht ist, dass das ursprünglich für Q3 geplante sBTC-Upgrade nicht verschoben wird und voraussichtlich in der vierten Woche nach Beginn der Aktivierungsphase erfolgen wird.

sBTC - Das letzte Puzzlestück zur Erreichung von L2

Das Nakamoto-Upgrade soll voraussichtlich im Mai vollständig aktiviert werden, um die Leistung der Stacks-Kette deutlich zu verbessern und die endgültige Bitcoin-Endgültigkeit für Stacks-Blöcke zu erreichen. Um jedoch wirklich zu einem Bitcoin-L2 zu werden, ist das Nakamoto-Upgrade nur der halbe Erfolg.

Kriterien zur Unterscheidung von Bitcoin L2; Quelle: leichte tweet

Nach der Veröffentlichung des Nakamoto-Upgrades wird Stacks eine Umgebung haben, die Sovereign Rollup ähnelt. Es kann jedoch nur als echte Bitcoin-Smart-Vertragsplattform und L2 fungieren, indem es das native Bitcoin-Vermögenswert BTC auf die Kette bringt und nutzt. Im selben Tweet, Gründer von Stacks, Muneeb Ali sagtedass das Verschieben von BTC in und aus der Bitcoin-Schicht der schwierigste Teil ist und erklärte, dass sBTC die nächstgelegene Lösung für eine vertrauenslose Brücke ist, eine dezentralisierte Gruppe von öffentlichen Signierenden, die Pegging-Mechanismen für BTC ohne Modifikation von Bitcoin L1 ausführen können.

sBTC basiert auf zwei Hauptattributen, die BTC-Assets zwischen dem Bitcoin-Netzwerk und der Stacks-Chain verbinden.

  • 1:1 Einlösbarkeit: sBTC und BTC können immer im Verhältnis 1:1 eingelöst werden, es sei denn, die Stacks-Kette stellt den Betrieb ein.
  • Offene Mitgliedschaft: Jeder kann dem sBTC-Protokoll beitreten, und keine zentrale Einheit kann BTC kontrollieren.

Zuvor hatte die Stacks-Chain BTC-bezogene Vermögenswerte wie xBTC und aBTC, ähnlich wie wBTC (eingewickeltes BTC) von Ethereum, aber sie beruhten auf einem zentralisierten Verwahrmodell, das eine Multi-Signatur-Brücke erforderte. Im Gegensatz dazu nutzt sBTC Stackers als Gruppe von Unterzeichnern unter dem Proof of Transfer-Mechanismus, um eine vertrauenslose BTC-Brücke zu erreichen.

Wie sBTC funktioniert (1); Quelle: Stacks-Dokumente

Wie sBTC funktioniert (2); Quelle: sbtc.tech

Die Aktualisierung und Implementierung von sBTC sind für das 3. Quartal 2024 geplant. Das Nakamoto-Upgrade und das sBTC-Update sind wichtige Meilensteine im ehrgeizigen Ziel von Stacks, die bevorzugte Smart-Vertragsplattform im Bitcoin-Netzwerk zu werden. Wir können weiterhin Stacks beobachten, um zu sehen, ob es wirklich zu einem Bitcoin-L2 werden kann und das brachliegende BTC effektiv nutzen kann.

Quelle: BITCOIN LAYERS — Teppich einer vertrauenslosen Finanzära

Referenzen

Haftungsausschluss:

  1. Dieser Artikel wird von [ wiederveröffentlichttechflow], und das Urheberrecht liegt beim Originalautor [DeSpread]. Wenn es Einwände gegen diese Neuveröffentlichung gibt, kontaktieren Sie bitte denGate Learn Team, und das Team wird es so bald wie möglich gemäß den relevanten Verfahren bearbeiten.

  2. Haftungsausschluss: Die Ansichten und Meinungen, die in diesem Artikel zum Ausdruck gebracht werden, sind ausschließlich die des Autors und stellen keine Anlageberatung dar.

  3. Andere Sprachversionen des Artikels werden vom Gate Learn-Team übersetzt. Der übersetzte Artikel darf nicht ohne Nennung kopiert, verbreitet oder plagiiert werden.Gate.io.

Stacks Nakamoto Upgrade: Ein Schmetterling bereit, zu erscheinen

Einsteiger5/27/2024, 7:00:46 PM
Das Stacks-Projekt wird einem bedeutenden Update unterzogen, das als "Nakamoto-Upgrade" bezeichnet wird, um die Leistung und Sicherheit der Stacks-Chain zu verbessern und sie mehr wie eine Bitcoin Layer 2 (L2) zu machen. Das Upgrade umfasst schnelle Blockgenerierung, Transaktionsendgültigkeit durch Bitcoin und verbesserten MEV (Miner Extractable Value)-Widerstand. Darüber hinaus wird die Einführung von sBTC es ermöglichen, dass BTC als native Vermögenswert auf der Stacks-Chain verwendet wird, ein entscheidender Schritt zur Etablierung von Stacks als Bitcoin L2.

Entfesseln neuer Möglichkeiten im Bitcoin-Netzwerk

Anfang 2023 löste die Einführung von „Ordinals“ in das Bitcoin-Netzwerk eine neue Debatte darüber aus, wie mit dem Netzwerk-Blockraum umgegangen werden soll. Im Mai desselben Jahres überwältigte der Anstieg der Nachfrage nach BRC-20-Token vorübergehend das Bitcoin-Netzwerk und zwang Binance, die weltweit größte zentrale Börse, Bitcoin-Abhebungen auszusetzen.

Ordinalzahlen, abgeleitet vom Wort "Ordinal", was "in sequenzieller Reihenfolge" bedeutet, ist ein von Gate.io erstelltes Protokoll.Casey Rodarmorim Januar 2023. Es passte Bitcoin-Skripte an, um beliebige Daten an die kleinste Einheit von Bitcoin, „Satoshis“ (Sats), anzuhängen. Diese Fähigkeit führte zur Entstehung von PFPs und NFTs auf der Bitcoin-Blockchain, ähnlich wie auf Ethereum (weitere Informationen).

)

Stand 24. April gehörten drei NFT-Projekte auf dem Bitcoin-Netzwerk – NodeMonkes, Runestone und Bitcoin Puppets – zu den Top-10-NFT-Sammlungen nach Marktkapitalisierung und zeigten das Potenzial von Bitcoin als Smart Contract-Plattform auf (Quelle:Coingecko).

Bitcoin L2 und Stacks

Diese Entwicklung hat einen Anstieg der L2-Projekte im Bitcoin-Netzwerk ausgelöst. Laut DeFiLlama halten bis zum 15. April 11 Projekte, die als „Bitcoin-Sidechains“ klassifiziert sind, gemeinsam fast 900 Millionen US-Dollar an TVL. Trotz Debatten darüber, ob diese Projekte tatsächlich das Bitcoin-Netzwerk als L1 nutzen, spiegeln das wachsende TVL und die Projektanzahl das zunehmende Marktinteresse an der Bitcoin-Erzählung wider.

Unter diesen Projekten sticht Stacks mit seinen jüngsten Fortschritten hervor. Stacks, im Jahr 2017 gestartet, hat sich zum Ziel gesetzt, seit 2021 Smart Contracts in das Bitcoin-Netzwerk zu bringen. Lassen Sie uns die jüngsten Entwicklungen von Stacks und das bevorstehende wichtige „Nakamoto-Upgrade“ genauer betrachten.

Die Genesis von Stacks - Blockstack

Video von Munib Alis TED-Talk aus dem Jahr 2016; Quelle TEDx Talks

Im Jahr 2017 schloss Dr. Muneeb Ali sein Studium ab und veröffentlichte das Whitepaper für Stacks (ehemals Blockstack). Das Projekt sammelte 52 Millionen US-Dollar durch einen Token-Verkauf auf CoinList. Zuvor hatten Ali und sein frühes Team ein Protokoll und eine Anwendung namens Onename auf Bitcoin L1 entwickelt, die dezentrale Identitäten und Profilseiten im Bitcoin-Netzwerk ermöglichten. Diese Erfahrungen halfen, die Vision von Stacks zu formen und die Schaffung einer robusteren Plattform zu inspirieren.

Blockstack bemerkte die übermäßige Abhängigkeit von zentralisierten Datenspeicher- und Managementlösungen im bestehenden Internet. Ihr Ziel war es, ein dezentrales Netzwerk unter Verwendung der Blockchain-Technologie zu schaffen, das es den Nutzern ermöglicht, ihre Daten zu besitzen und den Entwicklern zu ermöglichen, mühelos dApps zu erstellen, ähnlich wie bei Ethereum.

Im Jahr 2019 wurde der Token (STX) von Stacks von der U.S. SEC gemäß Regulation A+ genehmigt und es konnten 23 Millionen US-Dollar eingenommen werden. Dies war der erste von der SEC genehmigte Token-Verkauf und erregte erhebliche Aufmerksamkeit am Markt.

Von 2018 bis 2020 konzentrierte sich das Stacks-Team auf den Aufbau einer soliden Projektinfrastruktur. Stacks ist eine Cross-Chain-Konsens-Blockchain, die nahtlos in das Bitcoin-Netzwerk integriert ist und darauf abzielt, die Programmierbarkeit von Bitcoin zu verbessern. Das Team entwickelte auch eine benutzerdefinierte Programmiersprache, Clarity. In dieser Zeit sicherte sich Stacks Mittel von namhaften Investoren wie Union Square Ventures, Harvard Endowment, Winklevoss Capital und Naval Ravikant.

Stacks 2.0

“Ich glaube, Bitcoin ist die beste, dezentralste monetäre Schicht. Derzeit werden 1% aller im Umlauf befindlichen Bitcoins auf Ethereum als Wrapped Bitcoin (wBTC) ausgegeben, was auf eine Nachfrage nach der Verwendung von Bitcoin in Smart Contracts hinweist. Anstatt Bitcoin auf einer anderen Smart-Contract-Plattform zu verpacken, warum nicht die Funktion von Smart Contracts in das Bitcoin-Netzwerk bringen?” — Muneeb Ali, aus ‘Bitcoin DeFi? Es ist eine Sache, sagt Stacks Gründer Muneeb Ali, Decrypt.’

Im Januar 2021 startete Blockstack das Stacks 2.0 Mainnet und verwandelte sich in das Stacks-Netzwerk. Wie Ali vorschlug, zielt Stacks 2.0 darauf ab, die Funktionalität von Smart Contracts auf Bitcoin zu bringen, ohne Bitcoin selbst zu verändern. Das Design der Kette erbt die Dezentralisierung und Sicherheit von Bitcoin und fügt intelligente Vertragsfähigkeiten hinzu, um die Netzwerkskalierbarkeit zu verbessern.

Beweis für die Übertragung (PoX)

Überweisungszertifizierungsprozess; Quelle: stacks.co%20ist,kräfte%20ohne%20Änderung%20von%20Bitcoin%20selbst)

Stacks' Konsensmechanismus, Proof-of-Transfer (PoX), erweitert Proof of Burn, der entscheidend für die Sicherung des Bitcoin-Netzwerks ist.

Im Gegensatz zu PoB, bei dem Miners Kryptowährung verbrennen, beinhaltet PoX Miners, die Bitcoin an STX-Inhaber senden, die am Stacking teilnehmen. Miners beteiligen sich am Mining von Stacks, indem sie Stacks-Knoten ausführen und Bitcoin als Ankerkette verwenden, um Blöcke zu generieren und zu minen. Der PoX-Mechanismus beinhaltet:

  • Registrierung: Miners senden Konsensdaten, um sich als Kandidaten-Miner zu registrieren.
  • Engagement: Registrierte Bergleute senden Bitcoin an STX-Token-Inhaber, um am Mining teilzunehmen.
  • Wahl: Eine verifizierbare Zufallsfunktion (VRF) wählt Bergleute aus, um neue Blöcke auf der Stack-Blockchain zu erstellen.
  • Versammlung: Ausgewählte Miner erstellen Blöcke und erhalten STX-Token als Belohnung.

Die gewählten Bergleute protokollieren die Hashes aller neuen Stacks-Transaktionen in Bitcoin-Blöcken und bringen Anreize für Bitcoin-Bergleute und Stacks-Wartungspersonal in Einklang. Das Stapeln, ähnlich dem Setzen in PoS-Netzwerken, beinhaltet das Sperren von STX, um Bitcoin-Belohnungen zu verdienen. Die Rollen von Bergleuten und Stackern sind wie folgt illustriert:

Die Rolle der Miner und Stackers; Quelle: Stacks-Dokumentation

[Miner]

  • Miners send BTC an Stackers, um Stacks-Transaktionsgebühren und Blockbelohnungen zu verdienen.
  • Die Menge an BTC, die ein Miner sendet, bestimmt ihre Chance, durch eine überprüfbare Zufallsfunktion (VRF) ausgewählt zu werden.
  • Ausgewählte Miner erhalten das Recht, neue Blöcke zu erstellen und Mikroblöcke auf der Stacks-Kette zu streamen.
  • Ausgewählte Miner erhalten STX und Transaktionsgebühren als Belohnung.

[Stacker]

  • Stackers sperren ihre STX für einen festgelegten Zeitraum.
  • Sie können unabhängig stapeln oder ihren STX mit anderen Stackern zusammenlegen.
  • Stacker geben ihre BTC-Adresse an, um BTC-Belohnungen zu erhalten, wobei die Chancen auf Belohnungen proportional zur Menge der gesperrten STX sind.
  • Gesperrte STX wird am Ende des vorbestimmten Zeitraums entsperrt.

Ist Stacks ein Bitcoin Layer 2?

Das Stacks 2.0-Upgrade ermöglicht es der Stacks-Chain, als Smart-Vertragsplattform im Bitcoin-Netzwerk zu fungieren, mit der Einführung des Mainnets und des Proof-of-Transfer-Mechanismus. Es ist jedoch umstritten, es als Bitcoin Layer 2 (L2) zu bezeichnen.

  • Stacks 2.0 hat sein Token und ein unabhängiges Sicherheitsbudget, im Gegensatz zum Bitcoin-Netzwerk.
  • Ein Sicherheitsbudget bezieht sich auf die für die Netzwerkintegrität bereitgestellten Ressourcen, einschließlich Mining-Belohnungen, Betriebskosten und Netzwerkgebühren.
  • In traditionellen L1-Netzwerken werden Vermögenswerte aus Sicherheitsgründen nicht von Validatoren verschoben oder verwaltet, im Gegensatz zu Ethereum und anderen L2-Ökosystemen.

Aus diesen Gründen passt Stacks 2.0 nicht sauber in die traditionelle L2-Kategorie. Stacks ist aber auch kein Sidechain, da seine Transaktionen letztendlich über das Bitcoin-Netzwerk abgewickelt werden. Dieses einzigartige Setup führte dazu, dass der Mitbegründer von Stacks, Muneeb Ali, es in einem Artikel von 2021 als "Layer 1.5" bezeichnete.Entschlüsseln Interview.

Da das Bitcoin-Netzwerk ursprünglich nicht für Smart Contracts konzipiert wurde, gestaltet sich die Integration dieser Funktionen oder die Verbesserung der Skalierbarkeit nicht so einfach wie für Ethereum und EVM-Ketten. Für ein besseres Verständnis der Bitcoin L2-Unterschiede verweisen wir auf den Artikel „Dezember 2023“ der Spartan Group.BITCOIN LAYERS - Teppich einer vertrauenswürdigen Finanzära.”

Das Bitcoin-L2-Dilemma; Quelle: BITCOIN SCHICHTEN — Teppich einer vertrauenslosen Finanzära

Wie im obigen Bild gezeigt, umfasst das Bitcoin L2-Trilemma:

  • Offenes Netzwerk: Verwendung eines offenen Netzwerks anstelle eines Konsortiumsmodells.
  • Keine neuen Token: Es werden keine neuen Token eingeführt.
  • Vollständiger VM/Global State: Verwendung eines „Global State“ anstelle von begrenzten Off-Chain-Verträgen.

Stacks wird als eine Bitcoin-L2-Lösung gesehen, die Bedingungen 1 und 3 erfüllt, aber nicht Bedingung 2. Im Gegensatz dazu erfüllt das Lightning Network Bedingungen 1 und 2, aber weil es eine „lokale Konsens“-Methode verwendet, werden Transaktionen auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk getrennt von der Hauptkette aufgezeichnet und erfüllt somit nicht Bedingung 3.

Richtung Stacks 3.0: Das Nakamoto-Upgrade

Aktuelle Probleme mit Stacks

Die einzigartige Struktur der Stacks-Chain, die es ermöglicht, als Smart Contract-Plattform im Bitcoin-Netzwerk zu operieren, bringt auch einige Herausforderungen mit sich, darunter:

  • Sicherheitsmodell
  • Die Stacks-Kette verfügt über ihr Sicherheitsbudget, das sich von dem Sicherheitsbudget des Bitcoin-Netzwerks unterscheidet und durch die von Stacks-Minern bezahlten BTC definiert wird.
  • Das bedeutet, dass die Sicherheit der Kette stark von dem Budget der Stacks-Miner abhängt, was potenzielle Sicherheitsrisiken erhöht.
  • Leistung und Skalierbarkeit
  • Die Verbindung zwischen der Stacks-Kette und dem Bitcoin-Netzwerk (wie der Proof-of-Transfer-Mechanismus) verbessert die Dezentralisierung und Sicherheit, beschränkt jedoch die Leistung und Skalierbarkeit der On-Chain.
  • Speziell verbindet der Prozess der Erstellung neuer Blöcke durch Minerwahlen die Stacks-Kette mit dem Bitcoin-Block-Generierungszyklus, was zu hohen Transaktionsbestätigungsverzögerungen führt.
  • Dies schafft eine Kluft im Benutzererlebnis und stellt eine Herausforderung für die Entwicklung von Stacks dApps dar.
  • MEV-Problem
  • Bitcoin-Miner mit einem signifikanten Anteil an der Bitcoin-Hash-Rate können Commitment-Transaktionen, die von anderen Stacks-Minern gesendet werden (Transaktionen, die BTC senden, um am STX-Mining teilzunehmen), in den von ihnen abgebauten Bitcoin-Blöcken zensieren und so sicherstellen, dass sie Stacks-Belohnungen und Transaktionsgebühren erhalten.

Hauptziele und Designänderungen

Hauptziele

Die Nakamoto-Version ist ein großer Upgrade, das für dieses Jahr geplant ist, um die Probleme der Stacks-Kette anzusprechen und ihre Leistung und Sicherheit zu verbessern.

  • Schnelle Blöcke
  • Die Zeit, die für Benutzertransaktionen benötigt wird, um abgebaut und in einem Block bestätigt zu werden, wird von mehreren Minuten auf nur wenige Sekunden reduziert.
  • Nach dem Nakamoto-Upgrade können Bergleute durch die Trennung des Bergleutewahlsystems von der Blockgenerierung mehrere Blöcke erzeugen, bevor der nächste Wahlprozess beginnt.
  • Transaktionssicherheit durch Bitcoin-Endgültigkeit
  • Transaktionen auf der Stacks-Blockchain werden durch die Hash-Leistung des Bitcoin-Netzwerks abgesichert.
  • Das bedeutet, dass Transaktionen über das Bitcoin-Netzwerk abgewickelt werden und somit ihre Unveränderlichkeit gewährleistet ist.
  • Verbesserung der MEV-Resistenz
  • Verbesserungen wurden am BTC-Bietmechanismus zur Erlangung von STX-Belohnungen vorgenommen, um das MEV-Problem im Miner-Wahlprozess zu lösen.
  • Der Miner-Wahlaufforderungsalgorithmus wurde geändert, um zu verhindern, dass Bitcoin-Miner gegenüber Stacks-Minern einen Vorteil haben.

Änderungen im Block-Generierungsmechanismus und Stapelfunktion

Vor dem Nakamoto-Upgrade betrug das Verhältnis der auf der Stacks-Kette erzeugten Blöcke zu den Bitcoin-Blöcken 1:1, was zu einer langsamen Blockgenerierung und Transaktionsbestätigungszeiten führte.

Nach dem Nakamoto-Upgrade wird ein Mechanismus zur blockbasierten Produktion von Tenure eingeführt, um die Blockgenerierung zu beschleunigen. Miner können innerhalb ihrer Amtszeit mehrere Stacks-Blöcke generieren (d. h. innerhalb des Bitcoin-Blockgenerierungszyklus), wodurch die Blockgenerierungs- und Bestätigungszeiten auf etwa 5 Sekunden reduziert werden und die Skalierbarkeit von Stacks erheblich verbessert wird.

Diese Stacks-Blöcke werden von Stackers überprüft. Vor dem Nakamoto-Upgrade haben Stackers nur STX-Token gesperrt, um zur wirtschaftlichen Sicherheit des Netzwerks beizutragen. Nach dem Upgrade werden Stackers als Unterzeichner fungieren, die für die Überprüfung, Speicherung, Unterzeichnung und Verbreitung jedes während der Amtszeit des Miners generierten Stacks-Blocks verantwortlich sind. Die Interaktion zwischen Minern und Stackers ist unten dargestellt:

Wie Minenarbeiter und Stapler (oder Unterzeichner) nach den Nakamoto-Upgrades interagieren; Quelle:Stacks-Dokumente

  • Miner senden BTC an Stackers, um am Stacks-Miner-Wahlprozess teilzunehmen.
  • Wenn ein neuer Miner gewählt wird, erfolgt eine „Amtszeitänderung“-Transaktion, die dem neuen Miner eine neue Amtszeit gewährt.
  • Während der Blockerstellung und -überprüfung müssen die Miner Signaturen von Stackers sammeln.
  • Blocküberprüfung erfordert die Zustimmung von mindestens 70% der Stackers zum Block.

Wie im Diagramm gezeigt, benötigen Bergleute die Signaturen von Stackers, um den nächsten Block zu erstellen, und Stackers müssen Signieroperationen durchführen, um Belohnungen im Rahmen des Proof-of-Transfer-Mechanismus zu erhalten und ihre gestapelten STX-Token zu entsperren.

Ändern der Kettenstruktur für die Endgültigkeit von Bitcoin

Während eines Amtswechsels (oder einer Miner-Wahl) verhindern Unterzeichner (Stackers), dass Miner die Stacks-Kette willkürlich forken, indem sie nur den neuesten Block signieren. Das bedeutet, dass Stackers die Miner beaufsichtigen, zuvor generierte Blöcke überprüfen und sicherstellen, dass neue Blöcke auf dem neuesten Block basieren.

Zusätzlich müssen Bergleute bei der Einreichung einer Transaktion (Transaktion zur Änderung der Amtszeit) einen indizierten Blockhash einschließen, der den Hash des ersten Stacks-Blocks enthält, der während der Amtszeit des vorherigen Bergmanns aufgezeichnet wurde, sowie den Hash des Blocks selbst. Dies gewährleistet, dass der Zustand der Stacks-Blockchain in Bitcoin-Blöcken aufgezeichnet wird, wobei jeder Bergmann dieselbe Arbeit verrichtet und so gewährleistet wird, dass die Geschichte der Stacks-Blockchain kontinuierlich im Bitcoin-Netzwerk aufgezeichnet wird.

Diagramm der Beziehung zwischen Bitcoin-Blöcken, Stacks-Blöcken und Inventar-Bitmaps; Quelle: Stacks-Dokumente

Daher, wie im Diagramm dargestellt, ist das Verhältnis zwischen Stacks-Blöcken und Bitcoin-Blöcken so, dass Transaktionen, die im Zeitraum N auf der Stacks-Kette eingereicht werden, in den nächsten beiden Zeiträumen in Bitcoin-Blöcken erfasst werden, d. h. im Zeitraum N+2. Dies bedeutet, dass es drei Amtszeitenwechsel dauert, bis Stacks-Transaktionen so schwer rückgängig zu machen sind wie Bitcoin-Blöcke. Aus der Perspektive des Benutzers ist die Kettenstruktur ähnlich wie wir sie von L2 kennen, wo Transaktionen in Sekunden bestätigt werden, während die Abwicklung von Bitcoin etwa 30 Minuten dauert.

Dieses System verbessert auch das Sicherheitsbudget der Stacks-Chain. Der Stacks-Block-Verifizierungsmechanismus, der Signaturen von mindestens 70 % der Stackers erfordert, erhöht das Sicherheitsbudget von Stacks auf 70 % der Stapelvermögenswerte, und sobald Transaktionen die endgültige Abwicklung von Bitcoin erreichen, kann dieses Sicherheitsbudget die Äquivalenz der 51%igen Mining-Leistung von Bitcoin erreichen.

Zusammenfassung des Stapelmechanismus nach dem Nakamoto-Upgrade:

  • Miners müssen bei der Einreichung einer Amtszeitänderungstransaktion einen indizierten Blockhash mit dem Hash des ersten Blocks angeben, der während der vorherigen Amtszeit aufgezeichnet wurde.
  • Signers erzwingen, dass die Miner den nächsten Block auf der Grundlage des zuletzt während der vorherigen Amtszeit signierten Blocks generieren.
  • Transaktionen, die während Amtszeit N eingereicht werden, werden in Bitcoin-Blöcken in Amtszeit N+2 aufgezeichnet und erreichen die endgültige Bestätigung von Bitcoin.

Nach dem Nakamoto-Upgrade wird die Transaktionsgeschwindigkeit der Stacks-Chain signifikant erhöht und gleichzeitig die Bitcoin-Endgültigkeit erreicht, um die Datenunveränderlichkeit zu gewährleisten. Für Benutzer bedeutet dies schnellere Transaktionsbestätigungszeiten, und für das System bedeutet es, dass es sich näher an einem echten Bitcoin L2 befindet und die Sicherheit von Bitcoin erbt.

Lösen des Bitcoin MEV-Problems

Vor dem Nakamoto-Upgrade trat das MEV-Problem in der Stacks-Kette hauptsächlich wie folgt auf. Bitcoin-Miner mit erheblicher Hash-Leistung, wie z.B. F2Pool, konnten die Commitment-Transaktionen, die von anderen Staking-Minern innerhalb von Bitcoin-Blöcken eingereicht wurden, zensieren, um ihre BTC-Gebotsbeträge anzupassen und so sicherzustellen, dass sie Staking-Blockbelohnungen und Transaktionsgebühren erhalten. Dieses Verhalten verringerte die BTC-Belohnungen für Stackers und untergrub das Vertrauen in den Mining-Prozess.

Das Nakamoto-Upgrade führt mehrere neue Kriterien für die Miner-Auswahl ein, um die Fairness im Block-Mining-Prozess zu erhöhen.

  • Miners, die an den letzten Blöcken teilnehmen
  • Miners müssen an den letzten 10 Blöcken teilgenommen haben, um während der Amtswechsel wählbar zu sein.
  • Dieses Kriterium fördert die Stabilität der Gemeinschaft und verhindert Versuche, Blockchain-Belohnungen zu stehlen.
  • Methode des Medians der vergangenen Gebote
  • Die Wahrscheinlichkeit, dass Bergleute ausgewählt werden, wird auf der Grundlage des Medians aller in den letzten 10 Blöcken aufgezeichneten BTC-Gebote berechnet.
  • Dieses Kriterium verhindert, dass Miner abnormale Gebote abgeben, um Blockbelohnungen zu erhalten.
  • Absolutes Gebot Gesamt
  • Der Miner-Auswahlprozess basiert auf stabilen wirtschaftlichen Standards, die das absolute Gesamtvolumen der Gebote berücksichtigen, anstatt auf Gebotsvariablen, die auf der unmittelbaren Mining-Umgebung basieren.

Durch die Einführung dieser MEV-Präventionsstandards wird das Nakamoto-Upgrade die Transparenz und das Vertrauen in den Stacks-Blockchain-Mining-Prozess erhöhen.

Planung des Nakamoto-Upgrades

Nakamoto Upgrade-Roadmap; Quelle: nakamoto.run

Seit der Veröffentlichung der sBTC- und Nakamoto-Whitepaper Ende 2022haben die Stacks Foundation und die zugehörigen Entwickler lange an dem Nakamoto-Upgrade gearbeitet. Wie oben gezeigt, wird die Funktionalität von Nakmoto ab Februar 2024 fertiggestellt und in das Testnetz integriert (Genannt Nakamoto Meilenstein 0.3, Codename Argon) Nakamoto-Upgrade-Updates laufen auf Hochtouren. Die erste Phase des Nakamoto-Upgrades ist jetzt im Mainnet online, und Upgrades werden nacheinander bereitgestellt.

Das Nakamoto-Upgrade besteht aus zwei Phasen, von denen jede eine harte Gabelung beinhaltet. Der Prozess ist in die Phasen „Instantiierung“ und „Aktivierung“ unterteilt, was eine Phase endgültiger Anpassungen ermöglicht, wie z.B. Fehlerbehebungen, um Störungen durch Änderungen in der On-Chain-Umgebung zu vermeiden, bevor die Funktionalität nach dem vollständigen Aktivieren des Nakamoto-Updates aktiviert wird.

Ursprünglicher Plan

  • Phase One: Instantiierung (beginnt am 22. April)
  • Der POX-4 (verbesserte Proof of Transfer-Mechanismus) Vertrag und der Großteil des im Nakamoto-Version enthaltenen Codes werden angewendet, aber die Funktionalität wird nicht aktiviert sein.
  • Es sind mindestens zwei Stapelzyklen für Unterzeichner und Partner reserviert, um den POX-4-Vertrag zu registrieren. Während dieses Zeitraums wird überprüft, ob die Unterzeichner sich ordnungsgemäß mit POX-4 registriert haben, Blöcke korrekt verifizieren und ob es möglich ist, in die Aktivierungsphase einzutreten.
  • Phase Zwei: Aktivierung (erwartet zwischen dem 15. Mai und dem 29. Mai)
  • In dieser Phase werden die Nakamoto-Updates angewendet, einschließlich des signaturbasierten Systems, schneller Blöcke und der Bitcoin-Endgültigkeit, und die Nakamoto-Regeln aktiviert.
  • Nakamoto-Regeln beziehen sich auf die allgemeine Logik, die vor und nach dem Nakamoto-Upgrade unterscheidet.

Nakamoto-Veröffentlichungsplan; Quelle: Nakamoto Start: Testnet- und Mainnet-Einführungsübersicht

Plan Änderungen

Die erste Phase des Upgrades (Instantiation) begann am 22. April. Unter der Annahme, dass keine größeren Fehler gefunden wurden und die Instantiierung abgeschlossen war, war geplant, dass die zweite Phase Mitte Mai beginnen sollte. Nach dem Beginn der ersten Phase wurden jedoch einige Mängel im Signer Resiliency/Recovery-System entdeckt. Daher kündigte die Stacks Foundation am 1. Mai Änderungen des ursprünglichen Plans an. Die wichtigsten Punkte lauten wie folgt:

  • Die initiale Aktivierungsphase des Nakamoto-Upgrades wird nur ein grundlegendes Signierungs-Wiederherstellungssystem enthalten.
  • Der Plan zur Aktualisierung auf das fortschrittliche Signierwiederherstellungssystem war zunächst für die Bereitstellung für das Ende von 2024 nach der Aktivierung des Nakamoto-Upgrades geplant. Nachdem jedoch Fortschritte beim Signier-Onboarding während der Instantiierungsphase erzielt wurden, wurde festgestellt, dass das fortschrittliche Signierwiederherstellungssystem erforderlich war.
  • Daher werden zusätzlich 8 Wochen Entwicklungszeit hinzugefügt, bevor die Aktivierungsphase des Nakamoto-Upgrades beginnt. Der Signierwiederherstellungssystemcode wird bis zum 15. Juli abgeschlossen sein, und die Nakamoto-Upgrade-Version wird am 28. August aktiviert.
  • Arbeitsinhalt
  • Verbessern Sie die Wiederherstellungsfähigkeiten des Miners für Signierzeitüberschreitungen und Signierfehler.
  • Stärken Sie Prozesse für Unterzeichnerreaktionen und Schlüsselverlustszenarien.
  • Methoden zur Verbesserung der Erstellung und Verlängerung von Miner-Tenuren.
  • Verbesserung des Umgangs mit Netzwerkunsicherheiten und Flash-Blockverarbeitung.

Überarbeiteter Nakamoto-Veröffentlichungszeitplan; Quelle: stacks.org

Dem überarbeiteten Plan zufolge wird die Code-Entwicklung bis zum 15. Juli, also 8 Wochen später, abgeschlossen sein, und die Aktivierungsphase des Nakamoto-Upgrades, die ursprünglich für Mitte Mai geplant war, beginnt etwa 3 Monate später, am 28. August. Die gute Nachricht ist, dass das ursprünglich für Q3 geplante sBTC-Upgrade nicht verschoben wird und voraussichtlich in der vierten Woche nach Beginn der Aktivierungsphase erfolgen wird.

sBTC - Das letzte Puzzlestück zur Erreichung von L2

Das Nakamoto-Upgrade soll voraussichtlich im Mai vollständig aktiviert werden, um die Leistung der Stacks-Kette deutlich zu verbessern und die endgültige Bitcoin-Endgültigkeit für Stacks-Blöcke zu erreichen. Um jedoch wirklich zu einem Bitcoin-L2 zu werden, ist das Nakamoto-Upgrade nur der halbe Erfolg.

Kriterien zur Unterscheidung von Bitcoin L2; Quelle: leichte tweet

Nach der Veröffentlichung des Nakamoto-Upgrades wird Stacks eine Umgebung haben, die Sovereign Rollup ähnelt. Es kann jedoch nur als echte Bitcoin-Smart-Vertragsplattform und L2 fungieren, indem es das native Bitcoin-Vermögenswert BTC auf die Kette bringt und nutzt. Im selben Tweet, Gründer von Stacks, Muneeb Ali sagtedass das Verschieben von BTC in und aus der Bitcoin-Schicht der schwierigste Teil ist und erklärte, dass sBTC die nächstgelegene Lösung für eine vertrauenslose Brücke ist, eine dezentralisierte Gruppe von öffentlichen Signierenden, die Pegging-Mechanismen für BTC ohne Modifikation von Bitcoin L1 ausführen können.

sBTC basiert auf zwei Hauptattributen, die BTC-Assets zwischen dem Bitcoin-Netzwerk und der Stacks-Chain verbinden.

  • 1:1 Einlösbarkeit: sBTC und BTC können immer im Verhältnis 1:1 eingelöst werden, es sei denn, die Stacks-Kette stellt den Betrieb ein.
  • Offene Mitgliedschaft: Jeder kann dem sBTC-Protokoll beitreten, und keine zentrale Einheit kann BTC kontrollieren.

Zuvor hatte die Stacks-Chain BTC-bezogene Vermögenswerte wie xBTC und aBTC, ähnlich wie wBTC (eingewickeltes BTC) von Ethereum, aber sie beruhten auf einem zentralisierten Verwahrmodell, das eine Multi-Signatur-Brücke erforderte. Im Gegensatz dazu nutzt sBTC Stackers als Gruppe von Unterzeichnern unter dem Proof of Transfer-Mechanismus, um eine vertrauenslose BTC-Brücke zu erreichen.

Wie sBTC funktioniert (1); Quelle: Stacks-Dokumente

Wie sBTC funktioniert (2); Quelle: sbtc.tech

Die Aktualisierung und Implementierung von sBTC sind für das 3. Quartal 2024 geplant. Das Nakamoto-Upgrade und das sBTC-Update sind wichtige Meilensteine im ehrgeizigen Ziel von Stacks, die bevorzugte Smart-Vertragsplattform im Bitcoin-Netzwerk zu werden. Wir können weiterhin Stacks beobachten, um zu sehen, ob es wirklich zu einem Bitcoin-L2 werden kann und das brachliegende BTC effektiv nutzen kann.

Quelle: BITCOIN LAYERS — Teppich einer vertrauenslosen Finanzära

Referenzen

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