Fractal Bitcoin — Uma Solução de Escalonamento Nativa do Bitcoin Alimentada pela Unisat

No meio de 2023, com o surgimento do protocolo Ordinals e do padrão BRC-20, o ecossistema do Bitcoin viu oportunidades significativas de riqueza, atraindo a atenção de muitos desenvolvedores e investidores. Como resultado, ferramentas de gestão de ativos e plataformas de negociação amigáveis tornaram-se cruciais, levando à rápida popularidade do Unisat, uma carteira baseada em navegador focada no protocolo Ordinals e no padrão BRC-20. Aproveitando sua vantagem de pioneirismo, o Unisat conquistou uma parcela significativa do mercado. Enquanto a onda anterior de inscrições trouxe riqueza imensa para o ecossistema do Bitcoin, a experiência de interação na blockchain do Bitcoin não era amigável ao usuário. Brincou-se que se a tecnologia de uma única cadeia poderia resistir ao "ataque" de inscrições era um verdadeiro teste. O feedback do usuário destacou problemas como velocidades lentas de transação e altos custos. Para colocar suas inscrições no Bitcoin prontamente, os usuários eram forçados a aprender a modificar as configurações padrão de Gas. Somente então suas transações poderiam ser priorizadas para inclusão em blocos. Para abordar os problemas de transações lentas e altas taxas, a Unisat introduziu o Bitcoin Fractal.

Uma Solução de Escalonamento Nativa Baseada na Rede Principal do Bitcoin

Os fractais são um conceito matemático usado para descrever formas geométricas complexas com propriedades auto-similares. Auto-similaridade significa que a estrutura de uma parte da forma é semelhante à estrutura do todo, mantendo características consistentes independentemente da escala em que é observada. As estruturas fractais podem ser encontradas amplamente na natureza, como flocos de neve, linhas costeiras, montanhas, árvores e trajetos de raios. Em termos simples, um fractal é uma forma geométrica especial que se mantém a mesma, não importa o quanto seja ampliada, como um padrão infinitamente repetitivo. O Bitcoin Fractal usa o código central do BTC para criar recursivamente camadas de escalonamento ilimitadas na rede principal do BTC, aumentando a capacidade e velocidade de processamento de transações, mantendo total compatibilidade com o ecossistema existente do Bitcoin. O Bitcoin Fractal cria múltiplas camadas de escalonamento sobre a rede principal do BTC, formando uma estrutura recursiva semelhante a uma árvore. Essa estrutura permite que cada camada se expanda ainda mais em um modo de "bifurcação", aumentando a capacidade de processamento em paralelo da rede.

Recursos Principais e Processo de ImplementaçãoA introdução oficial do Fractal destaca cinco características principais: nativo, rápido, dimensionamento dinâmico, consistente e transferências fáceis entre cadeias.

- Nativo: Fractal Bitcoin é desenvolvido usando o código central BTC com escalonamento recursivo, garantindo escalonamento consistente e ilimitado sem depender de estruturas externas, ao mesmo tempo que suporta infraestrutura existente (por exemplo, carteiras).- Rápido: Os tempos de confirmação de bloco na rede Fractal são de cerca de 30 segundos, com capacidade de processamento de transações 20 vezes maior do que a da BTC mainnet.- Dimensionamento Dinâmico: As interações on-chain podem dimensionar dinamicamente para cima ou para baixo com base na demanda. O Fractal age como um balanceador de carga de “espaço de bloco” dinâmico, ajustando automaticamente o número de camadas de dimensionamento com base na congestão da rede. Isso torna possíveis aplicações em escala de internet na blockchain do Bitcoin.- Consistente: Devido à consistência auto-replicante com a cadeia principal, o consenso on-chain é preservado. Transações/hashes em qualquer camada podem ser rastreados até a origem na cadeia do Bitcoin, sem os riscos de forks ou shards.- Fácil: Graças à consistência entre camadas, os ativos podem ser transferidos diretamente de uma camada para outra sem a necessidade de relés adicionais.Como a Fractal Bitcoin mantém a consistência com a mainnet do Bitcoin enquanto melhora a eficiência de processamento?

Mecanismo de Escalonamento de Múltiplas CamadasO Fractal utiliza o design inteligente de camadas de dimensionamento recursivo para aumentar a taxa de transação do BTC. Múltiplos níveis de camadas de dimensionamento são criados em cima da rede principal do BTC, formando uma estrutura recursiva semelhante a uma árvore. Essa estrutura permite que cada camada se expanda ainda mais em um "modo de bifurcação", aumentando a capacidade de processamento paralelo de toda a rede.

Quando o volume de transações na cadeia principal aumenta, o Fractal automaticamente transfere algumas transações para camadas superiores. Cada camada pode processar transações de forma independente, e o número de camadas de dimensionamento pode aumentar ou diminuir dinamicamente com base na demanda da rede. Durante períodos de pico, novas camadas podem ser criadas rapidamente para lidar com volumes de transações crescentes. Essa capacidade de dimensionamento dinâmico permite que a rede lide flexivelmente com cargas variáveis, utilizando totalmente os recursos da rede.

Mineração de CadenceO Fractal adota o mesmo mecanismo de consenso PoW que o Bitcoin, permitindo que os mineradores de BTC façam a transição sem problemas para a mineração de blocos Fractal usando seus ASICs, GPUs e outro hardware existente. Para diversificar a participação na mineração, o Fractal introduz um mecanismo de mineração combinada chamado Mineração de Cadência, que combina mineração sem permissão e mineração combinada em um ciclo de três blocos, onde dois blocos são gerados através da mineração sem permissão e um bloco através da mineração combinada.

Simplesmente, a mineração sem permissão permite que qualquer pessoa com as ferramentas e hardware certos mine blocos Fractal, semelhante à mineração de BTC. A mineração mesclada visa especificamente os mineradores de BTC, permitindo que eles minerem BTC e blocos Fractal simultaneamente sem exigir potência computacional adicional.

Reintroduzindo OP_CATO Fractal Bitcoin reintroduz o OP_CAT, um opcode desativado nas primeiras versões do BTC. O OP_CAT permite que duas strings sejam concatenadas, e um script usando OP_CAT pode expandir um valor de 1 byte em dados que excedem 1 TB. Essa capacidade de gerar grandes quantidades de dados pode ser explorada por atacantes para ataques de DoS, levando a falhas de nós ou congestão de rede. O OP_CAT foi desativado nas primeiras versões devido à falta de limitações eficazes em seu potencial de abuso até que o Tapscript limitou os elementos da pilha para 520 bytes, mitigando efetivamente os riscos.

Hoje, o opcode OP_CAT tornou-se uma ferramenta poderosa para os desenvolvedores, facilitando o manuseio de grandes números inteiros e aprimorando as capacidades de script do BTC. A reintrodução do OP_CAT traz mais possibilidades de desenvolvimento para o ecossistema do BTC, com potencial para aplicações on-chain, contratos inteligentes e uma adoção on-chain mais diversificada para se estabelecer na mainnet do BTC.

Conclusão

Bob Bodily, CEO da Bioniq, compartilhou seus pensamentos sobre o Bitcoin Fractal:

• Fractal Bitcoin é uma sidechain do Bitcoin: tem seus próprios mineradores e nós, sua própria token, sua própria prova de trabalho e é completamente independente do BTC. Comparado a outras sidechains do BTC, o Fractal Bitcoin combina as vantagens de múltiplas sidechains do BTC.- Contratos inteligentes limitados: O Bitcoin Fractal não adiciona novos opcodes para melhorar a funcionalidade dos contratos inteligentes ou introduzir uma máquina virtual. Em vez disso, aumenta a funcionalidade semelhante a contratos inteligentes ao reabilitar o OP_CAT.- A ponte Bitcoin carece de inovação: A documentação oficial menciona uma ponte baseada em MPC, que essencialmente depende das mesmas suposições de confiança que os esquemas de multiassinatura. Lorenzo, fundador e CEO da Unisat, comentou que a Fractal está progredindo rapidamente na implementação de contratos inteligentes e pontes entre cadeias. Em relação aos contratos inteligentes, a Fractal introduziu o OP_CAT durante o reset do testnet e planeja ativá-lo na mainnet a partir de 1º de setembro. Este é o primeiro passo para aprimorar as capacidades de script do Bitcoin com o apoio da Unisat e da equipe sCrypt. Os desenvolvedores podem explorar as potenciais capacidades de programação habilitadas pelo OP_CAT no GitHub. Em relação às pontes entre cadeias, 3-5 métodos para transferir ativos da mainnet do Bitcoin para a Fractal estão em desenvolvimento, incluindo abordagens tradicionais e inovadoras.

A equipe da Unisat tem se concentrado em construir no ecossistema do Bitcoin muito antes da explosão da “onda de inscrição” e eles continuam a explorar mesmo com o ecossistema do Bitcoin permanecendo tranquilo. Isso mostra a visão de longo prazo da equipe. Seja em termos de filosofia do projeto ou mecanismos de implementação, o Bitcoin Fractal de fato implementa mecanismos criativos para alcançar a expansão nativa do BTC. A ampla adoção, validação de segurança a longo prazo e integração com o ecossistema existente do BTC exigirão iteração contínua e tempo para testes. Se a equipe da Unisat e seus produtos podem desencadear uma nova “febre do Bitcoin” ainda está por se ver.