UTXO binding: Detailing BTC smart contract solutions RGB, RGB++ and Arch Network

Pengantar

BTC saat ini adalah blockchain yang memiliki Likuiditas terbaik dan paling aman. Setelah inskripsi meletus, ekosistem BTC menarik sejumlah besar pengembang untuk bergabung, dan mereka segera mengikuti masalah pemrograman dan masalah scaling BTC. Dengan memperkenalkan pendekatan yang berbeda, seperti ZK, DA, sidechain, rollup, restaking, dan solusi lainnya, ekosistem BTC sedang mengalami kemakmuran yang sedang mencapai titik tertinggi baru, dan jelas telah menjadi plot utama dalam bull market kali ini.

Namun, dalam desain-desain ini, banyak yang mengadopsi pengalaman skala Smart Contract seperti ETH, dan bergantung pada cross-chain bridges yang terpusat, ini adalah titik lemah sistem. Sedikit yang didasarkan pada karakteristik BTC itu sendiri, yang terkait dengan pengalaman pengembang BTC yang tidak ramah. Beberapa alasan membuatnya tidak dapat menjalankan Smart Contract seperti ETH:

1. Bahasa skrip BTC dibatasi untuk keamanan, yang membuatnya tidak bisa menjalankan Smart Contract seperti yang dilakukan oleh Ethereum.
2. Pada saat yang sama, penyimpanan blockchain BTC dirancang untuk transaksi sederhana, tanpa dioptimalkan untuk Smart Contract yang kompleks.
3. Yang paling penting adalah BTC tidak memiliki Virtual Machine untuk menjalankan Smart Contract.

Pengenalan SegWit (Segregated Witness) pada tahun 2017 meningkatkan Batas Blok BTC; Pembaruan Taproot pada tahun 2021 memungkinkan verifikasi tanda tangan kelompok, sehingga memproses transaksi (membuka kunci pertukaran atom, Dompet Multi-tandatangan, dan pembayaran kondisional) menjadi lebih mudah dan lebih cepat. Ini semua membuat pemrograman BTC menjadi mungkin.

Pada tahun 2022, pengembang Casey Rodarmor mengusulkan ‘Ordinal Theory’-nya, yang menguraikan skema penomoran Satoshi, yang memungkinkan data seperti gambar dimasukkan ke dalam transaksi BTC, membuka kemungkinan baru untuk menyematkan informasi status dan Metadata secara langsung di on-chain BTC, membuka jalan baru bagi aplikasi seperti Smart Contract yang memerlukan akses dan verifikasi data status.

Saat ini, sebagian besar proyek yang memperluas pemrograman BTC bergantung pada jaringan L2 BTC, yang membuat pengguna harus mempercayai cross-chain bridges, menjadi tantangan besar dalam mendapatkan pengguna L2 dan Likuiditas. Selain itu, saat ini BTC kurang memiliki Virtual Machine asli atau pemrograman yang memungkinkan, tidak dapat mencapai komunikasi antara L2 dan L1 tanpa asumsi kepercayaan tambahan.

RGB, RGB++, dan Jaringan Arch semuanya mencoba untuk meningkatkan progranabilitas BTC melalui atribut asli BTC dengan menyediakan kemampuan Smart Contract dan transaksi kompleks melalui metode yang berbeda:

1. RGB adalah skema Smart Contract yang diverifikasi oleh klien off-chain, di mana perubahan status Smart Contract dicatat dalam UTXO BTC. Meskipun memiliki beberapa keunggulan privasi, penggunaannya rumit dan kurang memiliki kemampuan untuk menggabungkan kontrak, sehingga perkembangannya lambat saat ini.
2. RGB++ adalah jalur ekspansi Nervos di bawah pemikiran RGB, tetapi tetap berdasarkan ikatan UTXO, namun dengan membuat rantai itu sendiri sebagai validator klien yang memiliki konsensus, ini menyediakan solusi Interaksi Cross-Chain aset Metadata, dan memungkinkan dukungan untuk transfer rantai struktur UTXO apa pun.
3. Jaringan Arch menyediakan solusi Smart Contract asli untuk BTC, menciptakan ZK Virtual Machine dan jaringan validatorNode yang sesuai, dengan menggabungkan transaksi untuk merekam perubahan status dan aset dalam transaksi BTC.

RGB

RGB adalah ide perluasan Smart Contract pada awalnya di komunitas BTC, yang mencatat data status melalui cara pengemasan UTXO, memberikan ide penting untuk peningkatan skala asli BTC di masa depan.

Gambar 1

RGB menggunakan metode verifikasi off-chain untuk memindahkan verifikasi transfer Token dari lapisan konsensus BTC ke off-chain, yang diverifikasi oleh klien terkait transaksi tertentu. Metode ini mengurangi kebutuhan untuk disiarkan ke seluruh jaringan, meningkatkan privasi dan efisiensi. Namun, metode peningkatan privasi ini juga merupakan senjata bermata dua. Dengan hanya membiarkan Node yang terkait dengan transaksi tertentu berpartisipasi dalam pekerjaan verifikasi, meskipun meningkatkan perlindungan privasi, tetapi juga membuat pihak ketiga tidak terlihat, membuat proses operasi yang sebenarnya rumit dan sulit dikembangkan, serta mengurangi pengalaman pengguna.

Selain itu, RGB memperkenalkan konsep segel satu kali pakai. Setiap UTXO hanya bisa dihabiskan sekali, mirip dengan mengunci saat membuat UTXO, dan membuka kunci saat menghabiskannya. Status Smart Contract dikemas melalui UTXO dan dikelola melalui segel, sehingga memberikan mekanisme manajemen status yang efektif.

RGB++

RGB++ adalah jalur ekstensi lain dari Nervos di bawah konsep RGB, tetap berdasarkan pada pengikatan UTXO.

RGB++ menggunakan UTXO chain yang Turing Complete (misalnya CKB atau chain lainnya) untuk memproses data off-chain dan smart contract, meningkatkan kemampuan pemrograman BTC, dan memastikan keamanannya melalui pengikatan BTC yang seragam.

Gambar 2

RGB++ menggunakan Turing Complete UTXO chain. Dengan menggunakan UTXO chain yang Turing Complete seperti CKB sebagai sidechain, RGB++ dapat memproses data off-chain dan smart contract. Chain ini tidak hanya dapat menjalankan smart contract yang kompleks, tetapi juga dapat terikat dengan UTXO BTC, yang meningkatkan keberagaman dan fleksibilitas sistem. Selain itu, keterikatan isomorfik antara UTXO BTC dan UTXO sidechain memastikan konsistensi status dan aset di antara kedua chain, yang pada gilirannya menjamin keamanan transaksi.

Selain itu, RGB++ tidak hanya meluas ke semua rantai UTXO Turing Complete, tetapi tidak lagi terbatas pada CKB, sehingga meningkatkan interoperabilitas Interaksi Cross-Chain dan aset Likuiditas. Dukungan multi-rantai ini memungkinkan RGB ++ untuk dikombinasikan dengan rantai UTXO Turing Complete apa pun, meningkatkan fleksibilitas sistem. Pada saat yang sama, RGB ++ mengimplementasikan Bridgeless Interaksi Cross-Chain melalui UTXO isomorphic binding, yang berbeda dari jembatan Interaksi Cross-Chain tradisional, yang menghindari masalah “uang palsu” dan memastikan keaslian dan konsistensi aset.

Melalui verifikasi on-chain menggunakan sidechain, RGB++ menyederhanakan proses verifikasi klien. Pengguna hanya perlu memeriksa transaksi terkait on-chain sidechain untuk memastikan perhitungan status RGB++ sudah benar. Metode verifikasi on-chain ini tidak hanya menyederhanakan proses verifikasi, tetapi juga mengoptimalkan pengalaman pengguna. Dengan menggunakan sidechain yang Turing Complete, RGB++ menghindari manajemen UTXO yang rumit dari RGB, memberikan pengalaman yang lebih sederhana dan ramah pengguna.

Jaringan ARCH

Jaringan Arch terdiri dari Arch zkVM dan jaringan Node verifikasi Arch, menggunakan Zero-Knowledge Proof (zk-proofs) dan jaringan verifikasi Desentralisasi untuk memastikan keamanan dan privasi Smart Contract, lebih mudah digunakan daripada RGB, dan tidak memerlukan keterikatan dengan jaringan UTXO seperti RGB++.

Arch zkVM menggunakan RISC Zero ZKVM untuk menjalankan smart contract dan menghasilkan Zero-Knowledge Proof, yang diverifikasi oleh jaringan node verifikasi Desentralisasi. Sistem ini beroperasi berdasarkan model UTXO, dengan mengemas status smart contract ke dalam State UTXOs untuk meningkatkan keamanan dan efisiensi.

Asset UTXOs digunakan untuk mewakili BTC atau Token lainnya, dan dapat dikelola melalui pengambilalihan. Jaringan verifikasi Arch memvalidasi konten ZKVM melalui leaderNode yang dipilih secara acak, dan menggabungkan tanda tangan Node menggunakan skema tanda tangan FROST, dan akhirnya menyiarkan Transaksi ke jaringan BTC.

Gambar 3

Arch zkVM menyediakan Virtual Machine Turing Complete bagi BTC untuk mengeksekusi Smart Contract yang kompleks. Setiap kali Smart Contract dieksekusi, Arch zkVM akan menghasilkan Zero-Knowledge Proof yang digunakan untuk memverifikasi kebenaran dan perubahan status kontrak.

Arch juga menggunakan model UTXO BTC, di mana status dan aset dikemas dalam UTXO dan mengalami perubahan status melalui konsep penggunaan sekali. Data status Smart Contract dicatat sebagai state UTXO, sedangkan aset data asli dicatat sebagai Asset UTXO. Arch memastikan setiap UTXO hanya dapat dihabiskan sekali, sehingga menyediakan manajemen status yang aman.

ARCH Meskipun tidak memiliki struktur blockchain inovatif, tetapi juga memerlukan jaringan Node validator. Selama setiap Epoch ARCH, sistem akan secara acak memilih LeaderNode berdasarkan stake, LeaderNode bertanggung jawab untuk menyebarkan informasi yang diterima ke semua validatorNode lain dalam jaringan. Semua bukti-zk diverifikasi oleh jaringan validator Desentralisasi, memastikan keamanan dan ketahanan terhadap sensor, dan memberikan tanda tangan kepada LeaderNode. Begitu transaksi ditandatangani oleh jumlah Node yang diperlukan, dapat disiarkan ke jaringan BTC.

Kesimpulan

Dalam hal desain keprogramabilitas BTC, RGB, RGB++, dan Jaringan Arch memiliki fitur yang unik, tetapi semuanya mempertahankan pendekatan UTXO yang terikat, atribut otorisasi yang hanya digunakan sekali pada UTXO lebih cocok digunakan untuk Smart Contract dalam mencatat status.

Namun, kelemahan yang sangat jelas adalah pengalaman pengguna yang buruk, latensi konfirmasi yang sama dengan BTC dan kinerja rendah, yaitu hanya memperluas fitur tetapi tidak meningkatkan kinerja, ini lebih jelas dalam Arch dan RGB; sementara desain RGB ++ meskipun menyediakan pengalaman pengguna yang lebih baik melalui pengenalan rantai UTXO yang lebih tinggi, tetapi juga mengajukan asumsi keamanan tambahan.

Dengan semakin banyak pengembang yang bergabung dengan komunitas BTC, kita akan melihat lebih banyak rencana skalabilitas, seperti proposal upgrade op-cat yang sedang aktif dibahas. Namun, solusi yang memenuhi atribut asli BTC harus menjadi fokus utama yang harus diikuti, metode UTXO binding adalah cara paling efektif untuk memperluas cara pemrograman BTC tanpa mengupgrade jaringan BTC, selama masalah pengalaman pengguna dapat diatasi dengan baik, ini akan menjadi kemajuan besar dalam Smart Contract BTC.