Bitcoin의 완전히 분산된 교차 체인 솔루션은 레이어 2를 폭발시킬 것입니다.

01. BTC 레이어 2란?

BTC 레이어 2는 BTC 네트워크 위에 있는 오버레이 네트워크입니다. 그것의 주요 목적은 불충분한 트랜잭션 처리량과 BTC 네트워크의 어려운 확장 문제를 해결하는 것입니다. 현재 비트코인 ​​네트워크는 여전히 초당 수천 건의 트랜잭션(TPS)을 처리할 수 없으며 BTC 네트워크를 효과적이고 광범위하게 사용하려면 더 높은 처리량이 필요합니다. 여기서 "계층 2"는 블록체인 확장성 문제에 대해 제안된 다양한 솔루션을 의미합니다. 평신도 용어로 레이어 1은 비트코인 ​​퍼블릭 체인을 의미합니다.BTC 네트워크의 낮은 처리량과 비싼 취급 수수료 문제를 해결하기 위해 트랜잭션을 레이어 2로 전송하여 처리할 수 있으며 결과는 나중에 레이어로 반환됩니다. 처리가 완료되었습니다.1, BTC 네트워크의 압력을 완화하고 BTC의 유동성과 확장성을 확장합니다.

02. 3개의 주류 Layer 2 비교

세계 2대 퍼블릭 체인인 비트코인과 이더리움은 현 단계에서 레이어 2를 활발하게 개발하고 있습니다. 현재 BTC Layer 2에는 주로 Liquid Network, Lighting Network 및 ChainX의 세 가지 주요 제품이 있습니다.

“Liquid Network”

세 가지 주류 | NO.1

Liquid는 블록스트림에서 개발한 비트코인 ​​메인체인의 사이드체인으로 트레이더와 거래소를 위한 사이드체인 기반의 결제 네트워크입니다. 핵심 코드. Liquid 네트워크에서는 더 빠르고 더 프라이빗한 비트코인 ​​거래와 디지털 자산 발행을 실현할 수 있지만 Liquid는 단일 기능을 가지고 있고 다중 서명 보관이 너무 중앙 집중화되어 있으며 취급 수수료가 비쌉니다.

“Lighting Network”

세 가지 주류 | NO.2

Lightning Network도 Blockstream에서 개발한 제품입니다. 비트코인의 2계층 지불 프로토콜인 라이트닝 네트워크는 어떤 의미에서 비트코인 ​​PoW 메커니즘 하의 비효율성 문제를 해결합니다. 이 프로젝트는 RSMC(serial expiry revocable contract) 및 HLTC(hash time-locked contract)를 영리하게 사용하여 오프체인 결제 네트워크를 구축합니다. 라이트닝 네트워크는 주 채널이 구현한 온체인 및 오프체인 협업을 기반으로 사용자에게 즉각적이고 저렴한 비트코인 ​​소액 결제를 제공하지만 단일 기능과 높은 취급 수수료 문제도 있어 적합하지 않습니다. 일반 사람들이 현재 사용할 수 있습니다.

“ChainX”

세 가지 주류 | NO.3

ChainX는 PolkaX 팀에서 개발했습니다.이 팀은 블록체인 및 개인 정보 암호화 통신 분야의 최첨단 기술 탐색에 전념했으며 BTC Layer2 확장, 디지털 자산 게이트웨이 및 Polkadot 보조 개발 및 연구에 전념했습니다. 릴레이 체인. ChainX는 라이트 노드 + 다중 서명 호스팅으로 구현된 크로스 체인 기술을 통해 EVM/WASM 계약 확장을 지원합니다. ChainX를 통해 사용자는 편리한 자산 크로스체인, 빠른 결제 및 안전한 거래를 실현할 수 있습니다. 그러나 현재 다중 서명은 너무 중앙 집중화되어 있고 결제 수수료가 너무 비싸 EVM/WASM 기술은 테스트 네트워크 상태에 있으며 메인 네트워크에 적용되지 않았습니다.

03. Taproot 업그레이드는 BTC

기술 혁명

BIP(Bitcoin Improvement Proposals)는 비트코인에 새로운 기능과 정보를 도입하는 설계 문서이지만 Taproot 업그레이드는 Schnorr Signatures(BIP 340), Taproot(BIP 341) 및 Tapscript(BIP 342)의 세 가지 BIP를 편집한 것입니다. 3가지 업그레이드는 총칭하여 BIP Taproot로 불리며, 이는 비트코인에 보다 효율적이고 유연하며 개인 전송 방법을 제공할 것이며, 그 핵심은 Schnorr 서명 및 Merkel Abstract Syntax Trees(MAST)의 사용입니다.

이미지 설명

▲그림 1

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▲그림 2

대부분의 최신 블록체인은 ECDSA 다중 서명 알고리즘을 사용합니다. 블록 데이터의 경우 각 노드는 자체 개인 키로 독립적인 디지털 서명을 생성하고 이를 다른 노드에 브로드캐스트합니다. 다른 노드는 서명을 확인하고 다음 데이터 블록에 기록합니다. 이 방법을 사용하면 합의 노드 수가 많을 때 합의 블록의 각 라운드에 저장된 서명 데이터가 계속 증가하여 저장 공간을 차지하게 됩니다. 새 노드가 네트워크에 합류하고 기록 블록을 동기화해야 할 때마다 많은 양의 서명 데이터가 네트워크 대역폭에 큰 문제가 됩니다.

집계 서명 기술을 사용한 후 각 노드는 그림 2와 같이 다른 노드에서 브로드캐스트한 집계 서명 조각을 수집한 다음 서명 조각을 집계하고 저장합니다. 이러한 방식으로 새 노드가 가입할 때 집계된 서명 데이터만 다운로드하여 기록 블록을 동기화하면 네트워크 대역폭 점유가 크게 줄어들고 거래 수수료 지출이 줄어듭니다.

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▲그림 3

MAST(Merkle Abstract Syntax Tree)는 Merkle 트리를 사용하여 복잡한 잠금 스크립트를 암호화하고 해당 리프는 일련의 겹치지 않는 스크립트(예: 다중 서명 또는 시간 잠금)입니다. 지출할 때 관련 스크립트와 해당 스크립트에서 Merkle 트리의 루트까지의 경로만 공개하십시오. 그림 3과 같이 스크립트 1을 사용하려면 스크립트 1, 스크립트 2 및 해시 3만 공개하면 됩니다.

MAST의 주요 이점은 다음과 같습니다. 첫째, 복잡한 지출 조건을 지원합니다. 두 번째는 실행되지 않은 스크립트나 트리거되지 않은 지출 조건을 공개하지 않고 더 나은 개인 정보 보호를 제공하는 것입니다. 세 번째는 트랜잭션 크기를 압축하는 것입니다. 스크립트 수가 증가함에 따라 non-MAST 트랜잭션 크기는 선형적으로 증가하는 반면 MAST 트랜잭션 크기는 대수적으로 증가합니다.

그러나 Taproot 업그레이드에는 문제가 있습니다. 즉, P2SH는 성능면에서 일반적인 P2PKH(Pay-to-Public-Key-Hash)와 동일하지 않으며 여전히 개인 정보 보호 문제가 있습니다. P2SH와 P2PKH를 온체인에서 동일하게 보이게 할 수 있습니까?

이를 위해 Taproot는 일련의 솔루션을 제안했는데, 제한된 수의 서명자가 있는 스크립트의 경우 두 부분으로 분해할 수 있습니다. "협동 지출" 두 번째 부분은 "비협조 지출"이라고 하며 매우 복잡한 스크립트 구조를 가질 수 있습니다. 이 두 부분은 "또는" 관계에 있습니다.

그림 3에서 볼 수 있듯이 스크립트 3은 2-of-2 다중 서명으로 Alice와 Bob이 모두 서명해야 유효합니다. 이것은 "협동 지출"이고 스크립트 1과 2는 "비협조 지출"입니다. . "협업 지출" 및 "비협업 지출" 모두 이 출력을 지출할 수 있습니다.

(1) "비협조 지출" 스크립트의 경우 위에서 언급한 MAST 방법을 채택하고 MerkleRoot를 사용하여 Merkle 트리의 루트를 나타냅니다.

(2) "협동 지출" 스크립트의 경우 Schnorr 서명을 기반으로 하는 다중 서명 알고리즘이 채택됩니다. Pa와 Pb는 각각 Alice와 Bob의 공개 키를 나타내고 Da와 Db는 각각 Alice와 Bob의 개인 키를 나타냅니다. 따라서 집합 공개 키 공개 키는 P=Pa+Pb이고 해당 개인 키는 Da+Db입니다.

(3) "협력적 지출"과 "비협동적 지출"을 P2PKH 형태로 결합하고 공개 키는 P=P+H(P||MerkleRoot)G이며 해당 개인 키는 Da+Db +H(P ||머클루트).

(4) Alice와 Bob이 "협동 지출"에 동의하면 Da+Db+H(P||MerkleRoot)를 사용할 수 있습니다(둘 중 하나만 H(P||MerkleRoot)를 개인 키에 추가해야 함). 온체인에서는 기본 MAST를 공개하지 않고 공개 키와 해당 개인 키를 사용하여 P2PKH 트랜잭션처럼 작동합니다.

04. Taproot와 결합된 ChainX

이미지 설명

▲그림 4

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▲그림 5

집계된 다중 서명 주소의 자산을 전송하려면 다중 서명 트랜잭션이 시작되어야 하며 다중 서명 트랜잭션의 실행이 지정된 임계값에 도달해야 하며 일반적으로 전체 비율의 2/3로 설정됩니다. . 집계된 서명의 형태로 사용자와 신탁은 공동으로 다중 서명 거래를 개시할 수 있으며, 여기서 사용자의 서명은 전체 가중치의 1/3을 차지하고 다른 신탁의 서명 가중치는 2/3에 가깝습니다. 이 설정에서 보관 중인 BTC가 전송을 완료하기 위한 전제는 사용자가 거래에 서명하고 다른 신탁의 총 가중치는 2/3 미만이며 모두 통과하더라도 다중 서명 거래는 불가능합니다. 완료됩니다. 따라서 사용자가 집계된 서명에 참여하면 사용자 자신이 보관 자산을 효과적으로 제어할 수 있으므로 이전 방식의 중앙 집중식 신뢰 관리가 줄어듭니다.

집계된 서명 체계는 거래 스크립트 바이트 수를 효과적으로 압축하여 거래 수수료를 크게 줄일 수 있으며 최대 관리인 수는 없습니다.관리인 N의 수가 증가함에 따라 ChainX의 탈중앙화 정도는 계속 증가할 것입니다.

05. Layer2 가장 큰 시장은 누구인가?

암호화폐의 리더로서 비트코인은 이미 "디지털 금"을 향해 발전하고 있습니다. 다음으로 BTC 네트워크의 보안 및 분산화에 더 중점을 둘 것이며 BTC 레이어 2의 개발은 비트코인을 강화하는 것입니다. 유동성은 비트코인이 소액 결제 및 일상 소비에 사용되어 Bitcoin의 영향력을 확장합니다.

그러나 BTC Layer 2는 오랜 시간 동안 개발되지 않았습니다. 잠긴 비트코인의 수는 극히 일부이지만 그 이유는 비트코인 ​​기술의 확장성이 좋지 않기 때문입니다. 그러나 이번 Taproot의 업그레이드는 이러한 문제점을 완벽하게 해결하여 BTC Layer 2 응용 프로그램의 수는 기하급수적으로 증가할 수밖에 없으며 동시에 BTC Layer 2의 개발은 BTC의 글로벌 통화로서의 위상을 더욱 안정시킬 것입니다. "디지털 골드"의 포지셔닝으로 경쟁에서 유리합니다.

현재 ETH Layer 2 단계를 돌이켜보면 이미 대부분의 시장을 점유하고 있기 때문에 BTC Layer 2 네트워크는 개발 초기 단계에서 따라잡는 단계가 되겠지만 누가 가장 크게 이길 수 있을지는 의심의 여지가 없다. Layer 2 시장은 결국 BTC 기술적으로는 Layer 2와 ETH Layer 2 사이에 큰 차이가 없지만 시장 가치 측면에서 Bitcoin이 절대적인 선두 위치에 있음은 분명합니다.