Bitcoin skalbarhet: Validity Rollups kommer att göra transaktioner 100 gånger snabbare forskare

Validitetssamlar kan snart komma till Bitcoin. Forskaren John Light säger att rollups kan förbättra funktionaliteten på Bitcoin blockchain på ett betydande sätt. Det inkluderar att göra transaktioner snabbare, mer privata och öka genomströmningen med en faktor 100.

"Validitetssammansättningar kan möjliggöra upp till 100 gånger mer genomströmning än lager ett (L1) utan att behöva öka blockstorleksgränsen och ingen ökning (kanske till och med en minskning!) i sin helhet nod verifieringskostnader,” Light Tweeted.

Han producerade en lång rapport i frågan som en del av Human Rights Foundations ZK-Rollup Research Fellowship. Ljus fick input från kryptovaluta armaturer som t.ex Ethereum medgrundare Vitalik Buterin, Alex Gladstein, Eric Wall och andra.

"Vi drar slutsatsen att validitetssamlar har potentialen att förbättra skalbarheten, integriteten och programmerbarheten för Bitcoin utan att offra Bitcoins kärnvärden eller funktionalitet som ett peer-to-peer elektroniskt kontantsystem", står det i rapporten.

"Med tanke på den "tillförlitliga" naturen hos giltighetssamlar som kryptografiskt säkrade förlängningar av deras moderkedja, och med tanke på Bitcoins status som det säkraste avvecklingsskiktet, kan man till och med säga att dessa protokoll är en perfekt matchning för varandra, tillade den.

Bitcoin validity rollups: vad är det?

Nollkunskap (zk)-bevis är en teknik som används av blockkedjenätverk eller företag för att bevisa giltigheten av något som liknar en transaktion. De avslöjar ingen annan information om samma transaktion förutom att den är giltig.

Blandningstjänster använder denna teknik för att dölja kryptotransaktioner för att göra dem svårare att spåra. ZK-bevis dök först upp i en 1985 papper av Goldwasser et al. med titeln: "Kunskapskomplexiteten hos interaktiva bevissystem."

I sin whitepaper, Bitcoin grundare Satoshi Nakamoto funderade över hur zk-bevis kunde "användas för att förbättra det elektroniska kontantprotokollet han uppfann."

Kryptografen Greg Maxwell tog senare upp idén.

Maxwells papper, "zero knowledge contingent payments", 2011, blev grunden för framtida zk-proofs-utveckling i blockkedjor. Den första kryptotillgången som använde tekniken var Firo (Zerocoin) 2016, sa Light. Det följdes snart av Zcash, främst som ett sekretessverktyg.

Som "sammansättningar" byggs nollkunskapsbevis som en lager-två-lösning (L2) ovanpå ett befintligt protokoll, säg Ethereum eller Bitcoin, för att förbättra skalbarhet, effektivitet, integritet och säkerhet. Till exempel Optimism och Skiljedom på Ethereum och Bitcoins Blixtnätverk.

Tanken är att för att blockchain-nätverk ska växa som livskraftiga alternativa betalningssystem måste de kunna hantera en stor mängd transaktioner, data och användare. Detta kallas vanligtvis skalbarhet.

Light anser att det är "en felaktig benämning" att definiera de protokoll som implementerar zk-proofs som "zk-rollups."

Det beror på att inte alla zk-rollups använder nollkunskapsbevis, "Men de använder alla giltighetsbevis! Så den mer exakta termen är "validity rollup", sa han.

Skala Bitcoin-nätverket via rollups

Det finns en lång lista med frågor som har hindrat tillväxten av Bitcoin (BTC) under åren. Detta inkluderar ett misslyckande med att attrahera utvecklare som bygger mer användbara protokoll och applikationer ovanpå blockkedjan.

Bitcoin har också haft problem med att hantera ökade transaktionsvolymer. Som jämförelse, rivaliserande blockkedjor, som Ethereum eller Solana, har ökat för att fylla det luckan.

John Light, kryptoforskaren, sa i sin rapport att validitetssamlar kan förbättra Bitcoin-transaktionsgenomströmningen med 100x.

Det innebär att antalet transaktioner som behandlas i nätverket ökar till mer än 700 per sekund. För närvarande bearbetar Bitcoin i genomsnitt sju transaktioner per sekund, eller TPS, till en kostnad av cirka $0.68 per transaktion.

Det kan jämföras med 20 TPS för Ethereum till en kostnad av $0.52 och 3,000 XNUMX för Solana (SOL). Solana har några av de lägsta transaktionsavgifterna inom krypto, och kostar i genomsnitt $0.00025. Men Ethereum har lager två som Arbitrum, som i pressen debiterade $0.04 per transaktion.

Funktionsförbättringar

Validity rollups kommer att förbättra smarta kontraktsfunktioner på Bitcoin. "En L2-validitetsupprullning skulle kunna implementera en exekveringsmiljö som stöder ett mer flexibelt smart avtalsspråk eller mer avancerad integritet, utan att några andra ändringar behövs för Bitcoin," sa Light.

Enligt analytiker tenderar Bitcoins transparens att göra "sekretessprotokoll byggda på kedjan i sig bräckliga och därför otillräckliga för att bevara integriteten i det långa loppet."

Utvecklare har letat efter sätt att förbättra Bitcoins integritet i många år.

"Validity rollups gör det möjligt att implementera dessa nya integritetsprotokoll på bitcoin samtidigt som man ärver den fulla ägarsäkerheten för BTC som ägs på lager ett", säger rapporten. "Detta skulle ge Bitcoin-användare den senaste integriteten utan att ge upp vårdnaden om sin BTC."

Den säger till exempel att integritetsprotokoll på Zcash-nivå som utnyttjar noll-kunskap, end-to-end-krypterade transaktionstekniker kan byggas på Bitcoin. Denna typ av teknik, även känd som "skyddade transaktioner", gör transaktioner helt omöjliga att spåra.

Aztec Network kör redan ett liknande sekretesslager på Ethereum, vilket hjälper användare att minska kostnaderna. "Bitcoin-användare kan på liknande sätt få både stark sekretess och kostnadsbesparingar för privata transaktioner genom att flytta till en zk-zk-rollup istället för att handla på Bitcoin," sade rapporten.

Validity rollups: "Bra passform för Bitcoin"

John Light förklarade att de rollups han föreslår "har starka synergier med Lightning Network,” betalningslagret på Bitcoin. De "möjliggör fler kanalöppning/stängning/ombalansering av transaktioner som kräver blockutrymme."

"Den extra transaktionskapacitet som möjliggörs av validitetssamlar skulle kunna användas för att stödja fler Lightning-transaktioner, vilket ökar det potentiella antalet användare som kan ombord och använda Lightning på ett självvårdande sätt," förklarade han.

Light lägger fram en rad fördelar som han tror kan ge ett mervärde till Bitcoin-nätverket, som rollup-lager. Detta kan innefatta en specialiserad på att tillhandahålla datatillgänglighet och en annan specialiserad på högsäkerhetsbetalningar och kontrakt.

"Genom att möjliggöra mer effektiv, kreativ och privat användning av bitcoin, kan giltighetssamlar generera nya källor till efterfrågan på Bitcoin-blockutrymme. Detta skulle leda till ökade intäktsavgifter för Bitcoin-gruvarbetare, och därmed också öka säkerheten för Bitcoin”, sa han.

"Med tanke på att giltighetssamlar är "tillförlitliga" till sin design och kan implementeras utan att introducera nya risker eller offra någon av bitcoins kärnvärden eller funktioner, tror jag att giltighetssamlar kan passa bra för Bitcoin."

Regulatoriskt hårkors

Ett mer integritetsorienterat Bitcoin-nätverk kommer sannolikt att stöta på lagar mot penningtvätt (AML) som nu alltmer efterfrågas av tillsynsmyndigheter från hela världen.

Regulatorer har länge riktat in sig på den främsta kryptovalutan. Dessa tillsynsmyndigheter betraktar ofta Bitcoin som ett verktyg för brottslingar.

Den amerikanska statliga myndigheten Financial Crimes Enforcement Network spårar finansiella transaktioner och hindrar penningtvätt och finansiering av terrorism. Tidigare, i december 2020, avslöjade byrån specifika planer på att gå efter kryptotillgångar.

Den föreslog nya regler som kräver att finansiella mellanhänder, såsom kryptobörser, rapporterar om och verifierar identiteterna för användare som gör transaktioner via plånböcker som inte är värd. Tillsynsmyndigheter i Europa skärper också lagstiftningen kring AML, speciellt inriktad på kryptotransaktioner.

John Light håller med om att mer integritet kan vara ett problem.

"Medan själva existensen av Bitcoin i sig är en provokation mot auktoritärer... kan giltighetsuppbyggnader lägga till helt nya provocerande dimensioner till Bitcoin," medgav han. Det finns andra fallgropar för giltighetssamlar på Bitcoin.

De kan öka blockutrymmet från nuvarande 4 MB för att möjliggöra fler sammanslagningstransaktioner. De skulle också anstifta "omorganiseringskrig" mellan konkurrerande blockkedjor, vilket uppmuntrade gruvarbetare. Sammanslagningar lägger nya kostnader på L1 fulla noder för att verifiera transaktionernas giltighet.

Villkor

All information på vår webbplats publiceras i god tro och endast för allmän information. Alla åtgärder som läsaren vidtar på informationen på vår webbplats är strikt på deras egen risk.