原文作者：Bill, Waterdrip Capital ；Marvin Neo, Infinitas；
指導專家：洪蜀寧
在加密資產的世界中，比特幣無疑是最被人們所熟知的存在。然而，當人們在談論比特幣的時候，往往只關注它的價格、市值和交易量，卻忽略了它背後的技術革新和應用潛力。我們在去年發布的《比特幣閃電網絡上的DeFi 研究》中提到的諸多核心技術，都集中在今年上半年有了實質性的重大突破，比如：
Lightning Labs，推出了Taproot Assets v 0.2 （原稱為Taro）測試網；
OmniBOLT，上線了Mainnet，並實現了將USDT 通過閃電網絡進行收發和轉賬功能；
RGB 協議，推出了更強大、更靈活、更安全的RGB v 0.10 版本。
……
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1、什麼是RGB
RGB 是由LNP/BP 標準協會開發的可擴展且保密的比特幣和閃電網絡智能合約系統。它採用了私有和共同所有權的概念，是一種圖靈完備的、無信任的分佈式計算形式，不需要引入代幣的非區塊的去中心化協議。
RGB 的設計目的是在UTXO 區塊鏈（如比特幣）上運行可擴展、穩健和私密的智能合約，以實現一切可能性。通過RGB，開發者可以執行如代幣發行、NFT 鑄造、DeFi、DAO，以及更多複雜的多類別智能合約。
RGB 協議是基於Peter Todd 在2016 年提出的客戶端驗證（client-side validation）和一次性密封（single-use-seals）的概念，在比特幣生態系統的第二層和第三層上（鏈外）運行的客戶端狀態驗證和智能合約系統。 （下面僅對這兩個概念進行簡單介紹，有興趣的讀者可以查看Peter Todd 原論文：https://petertodd.org/2017/scalable-single-use-seal-asset-transfer )
客戶端驗證（client-side validation）：
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一次性密封（single-use-seals）：
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2、RGB 簡史
圖片描述
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（Maxim Orlovsk）
從2019 年開始，Maxim Orlovsky 博士擔任RGB 協議的主要設計師和首席貢獻者，設計和實現了當前的RGB 協議形式。自2019 年以來，RGB 在設計和協議同行評審方面進行了重新構思和重新設計，成為一種通用的計算和保密智能合約系統。
2021 年，LNP/BP 標準協會成功地展示了RGB 搭載了圖靈完備的虛擬機（AluVM），同時RGB 在閃電網絡上也開始運行，使用了由Maxim Orlovsky 博士在協會進行的完整的閃電協議的Rust 重新實現（LNP Node）。
1、背景
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1、背景
許多年來，一些項目及團隊始終在研究在比特幣上發行代幣的協議並嘗試突破使之與閃電網絡兼容，其中代表有OmniBOLT、 Taproot，以及RGB。
我們熟知的在比特幣上發行代幣的協議，比如OmniLayer，其工作原理是在比特幣交易中插入元數據來“染色”，並表示該筆交易應該被理解成一筆代幣轉移。 Omni 協議中的USDT（Tether）可以被看作是染色幣的一種形式。在Omni 協議中，USDT 是以Tether 代幣的形式存在，它通過在比特幣交易中使用Omni 協議的特定交易類型來表示。具體來說，當用戶在Omni 協議上發起一筆USDT 交易時，他們會在比特幣交易中添加OmniLayer 的特殊數據字段，以指示該交易涉及USDT 代幣的轉移。這種方式使得比特幣交易能夠代表USDT 代幣的轉移，並且USDT 的持有者可以使用比特幣的地址來接收、發送和存儲USDT 代幣。
這樣的信號機制通常是用OP_RETURN 操作碼來實現的，帶有該操作碼的輸出會被普通的比特幣節點無視，但可以被能夠感知這些代幣協議的節點解釋，這些節點會實施代幣協議的驗證規則。
雖然這種設計是很高效的，但它也存在一定局限：
1）與代幣轉賬相關的信息量被限制在OP_RETURN 輸出可以容納的字節數以內，一般來說是80 字節，這個空間對普通的交易數據編碼來說足夠了，但更複雜的應用場景就難以被滿足。
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2、RGB 的解決方案：鏈下轉移
懷著優化這種設計的目的，RGB 協議提出了一種更可擴展、更加隱私、更面向未來的解決方案，其基石是Peter Todd 在2016 年提出的客戶端驗證（client-side validation）和一次性密封（single-use-seals）的概念。
工作原理：
工作原理：
在RGB 的某個合約中，創世代幣都歸屬於一個比特幣UTXO（無論是已經存在的，還是臨時創建的），而為了轉移代幣，你需要花費此UTXO。在花費這個UTXO 的時候，比特幣交易必須額外添加一個輸出，該輸出包含對一條消息的承諾，這條消息的內容就是RGB 的支付信息，它定義了輸入、這些代幣將被發送到哪個UTXO 、資產的id、數量、花費的交易以及其它需要附加的數據。
如果你有一筆歸屬於比特幣交易A 的#1 輸出的代幣，要轉移這些代幣你就需要創建一筆RGB 交易以及一筆花費交易A 的#1 輸出的比特幣交易，並且這筆比特幣交易承諾了RGB 交易。如你所見，RGB 交易是把代幣從比特幣交易A 的#1 輸出轉移到比特幣交易C 的#2 輸出（這筆交易在圖中沒有表現出來），而不是轉移給比特幣交易B 。在大部分情況下，我們可以預期交易B 的#0 輸出就是找零地址，為的是在減去礦工手續費後將剩餘資金發回給原來的所有者；同時#1 輸出是為了承諾RGB 交易，以避免重複花費。
隱私性保護：
為了轉移歸屬於一筆比特幣交易的RGB 代幣，需要發起一筆比特幣交易。但是，RGB 轉賬的輸出不需要跟比特幣交易的輸出相同。就像我們上面這個例子，RGB 交易的輸出（比特幣交易C 的#2 輸出）可以跟承諾這筆RGB 交易的比特幣交易（交易B）沒有任何關聯。這就意味著，RGB 代幣可以從一個UTXO “傳送” 到另一個UTXO 中，而完全不會在比特幣交易圖中留下任何痕跡，這極大地提高了隱私性。
在這種設計中，比特幣的UTXO 的作用是裝載RGB 資產的一次性容器，要轉移資產，你只需要打開新的容器、關上舊的容器。
RGB 代幣的具體支付信息是在鏈下通過專門的通信通道來傳輸，從支付者發往接收者的客戶端並由後者來驗證其沒有違反RGB 協議的規則。如此一來，區塊鏈觀察者將無法獲得任何關於RGB 用戶活動的信息。
驗證閉環：
不過，驗證發來的支付信息還不足以確保發送者真的擁有要發送給你的資產，因此，為了確保發來的交易具有終局性，你還必須從支付者處接收關於這些代幣的所有交易的歷史，即從當前的這一筆一直追溯到其最初的發行的那一筆。驗證了所有的交易歷史，你就可以保證，這些資產沒有被通脹、附加在資產之上的所有花費條件都得到了滿足。
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盲化秘密值：
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3、RGB 的主要特性
通過對以上內容的理解，我們可以總結出RGB 具有如下幾個主要特徵：
1、高保密性、安全性、可擴展性
2、沒有比特幣時間鏈的擁堵，因為交易只保留需要額外存儲的同態承諾
3、未來可升級而無需硬分叉
4、具有較比特幣更高的抗審查性：礦工無法看到交易中的資產流動情況
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三、RGB v 0.10 的無限可能性
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https://rgb.tech/blog/release-v0-10/https://www.youtube.com/@LNPBP/videos
1、RGB v 0.10 解讀
總的來說，RGB 協議的v 0.10 版本解決了許多舊版本存在的問題，包括智能合約開發的限制、共識層的觸及、編碼格式的局限性、Rust Bitcoin 的依賴問題、WASM 兼容性缺失、全局狀態和上下文管理問題、與Lightning Network 的集成問題、備份過程的不靈活、移動錢包的支持不足等。這些改進使RGB 協議更強大、更靈活、更安全，並為未來的發展打下了堅實的基礎。具體來說，RGB v 0.10 版本為RGB 引入了以下功能支持：
RGB 合約中的全局狀態
RGB 引入了全局狀態（Global State）的概念，這是一種全新的功能，對於在RGB 上構建複雜的應用程序來說（如合成資產、算法穩定幣等）非常重要。現在，每個RGB 合約都有一個可以被虛擬機和客戶端（如錢包等）訪問的全局狀態。
合約接口
在這個版本中引入的接口，通過明確定義的API 表示了一種標準化的方式來傳遞各種智能合約。接口可以與以太坊世界中的合約ABI 和ERC 進行比較，然而與以太坊不同的是，它們既不需要強制標準化（如ERC），也不需要單獨分發，而是始終與合約一起打包。通過使用接口，錢包和其他軟件可以為用戶提供一個語義感知的用戶界面，用於處理合約- 合約開發者還可以隨著時間推移向其現有合約添加更多接口，而無需更新不可變的合約本身。
RGB 智能合約的基本構成：RGB 智能合約由Genesis（創世）、State（狀態）和Transitions（轉換）三部分組成。 Genesis 定義了合約的基本屬性和規則，State 是合約的當前狀態，Transitions 則是狀態之間的轉換。 RGB v 0.10 引入了一種新的智能合約模型，這種模型更加靈活和強大，可以支持各種複雜的應用場景。
嚴格的類型系統
新的編碼格式是指"strict types"系統，嚴格類型是一種新的功能性數據類型系統，用於RGB 合約狀態的表示和內省。它允許在編譯時對任何數據的大小進行保證，從而簡化RGB 在低端和有限內存設備（如硬件錢包）上的操作。整個RGB 共識層現在都被編譯為嚴格類型，這允許對發布之間的二進制兼容性進行正式證明。
換句話說，這個新的編碼格式將會使得RGB 的使用變得更加簡單和安全，同時也將會使得資產發行者和合約開發者能夠使用額外的元數據來簽名他們的資產或合約，這將有助於驗證資產或合約的身份。
在Rust 中編寫合約
可以使用Rust 編寫和編譯RGB 智能合約。由於嚴格類型的存在，現在還可以將Rust 數據類型直接編譯到RGB 合約中。
狀態內省（State introspection）
合約可以在虛擬機使用的驗證代碼中內省其自身狀態，這為編寫與比特幣交易、DLC 和其他復雜數據交互的複雜合約形式打開了可能性。
基於URL 的發票格式
以前，RGB 使用Bech 32 m 編碼的發票，這些發票非常長，不易讀，並且大多數軟件無法自動打開。新的格式更短，用戶更易驗證，可以作為預配置軟件的鏈接自動打開。
WASM 支持
RGB 標準庫可以在沒有I/O 和文件系統訪問的情況下運行，也就是說，它可以在網頁或瀏覽器插件中運行。
Tapret 描述符和自定義派生
RGB 使用基於Taproot 的OP_RETURN 承諾（簡稱為tapret），它需要在描述符級別上進行支持，以便錢包可以將具有調整輸出的交易視為屬於錢包描述符的交易。新版本還引入了自定義派生索引，防止非RGB 錢包意外消費帶有RGB 資產的輸出（從而破壞資產）。
簡化的依賴關係
RGB 共識層現在使用較少的依賴項，提高了API 的穩定性。 LNP/BP 放棄了來自Grin 項目的自定義bulletproofs 實現的依賴。
簡化的集成
許多以前需要多個API 調用以及跨語言編碼複雜數據結構的操作現在都可以通過單個API 調用來完成。 RGB 合約狀態以JSON 對象表示，可以在不同的語言之間進行序列化而無需繁瑣的操作。
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正文
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1、在之前的版本中，獨立開發者為什麼不能進行複雜智能合約開發？
在RGB v 0.10 之前的版本中，獨立開發者會面臨在進行複雜智能合約開發時的一些挑戰。這主要是由於以下幾個原因：
1）協議的不穩定性：在早期版本中，RGB 協議可能會經歷一些重大的變化，這可能會導致已經開發的智能合約無法在新版本的協議上運行。這種不穩定性可能會阻礙開發者進行複雜的智能合約開發。
2）缺乏工具和資源：在早期版本中，可能缺乏足夠的工具和資源來幫助開發者進行複雜的智能合約開發。這包括缺乏詳細的文檔、教程或者開發工具等。
正文
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2、為閃電網絡帶來完全支持智能合約的功能成為可能
因為RGB 是建立在比特幣上的，使用閃電網絡來轉移RGB 資產在理論上是可行的。但在之前的版本中，由於架構限制，RGB 無法在任何現有的閃電節點中使用。 2021 年，RGB 開發了自己的架構，稱之為LNP Node，並使用Rust 編寫。它本身並不依賴於Bitcoin Core，如果用戶想要在閃電網絡中將RGB 與Taproot 結合使用，則需要等待Rust-bitcoin 完成對Taproot 的支持。
而現在，隨著RGB v 0.10 版本的發布，LNP/BP 協會宣布了未來要做的重點，就是計劃在未來幾個月內完成對Lightning Network 的支持，使RGB 資產可以通過Lightning Network 進行轉移。
RGB 如果完成了Lightning Network 的兼容和支持，可以提高RGB 資產的流動性和可用性。通過Lightning Network，用戶可以快速、便宜地轉移RGB 資產，而無需等待比特幣主網的確認。這對於需要頻繁交易RGB 資產的用戶來說是非常有用的。
更重要的是，RGB 可能為閃電網絡帶來完全支持智能合約的功能。
閃電網絡具有驚人的速度、極低的費用和卓越的安全性。然而，因為比特幣本身並不支持複雜的智能合約，閃電網絡在智能合約方面受到了一定限制。
RGB 能夠支持複雜的智能合約功能是因為其經過了深思熟慮的設計，專門為在閃電網絡上實現智能合約而創建。首先，RGB 採用了Turing 完備的虛擬機（AluVM），這是一種強大的計算引擎，允許在閃電網絡上運行複雜的智能合約。 AluVM 使得RGB 能夠處理複雜的計算邏輯和數據操作，從而實現了各種類型的智能合約。
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3、OmniBOLT
OmniBOLT 是OmniLayer 的兼容閃電網絡的版本。 OmniLayer 在前文中已經簡要介紹過了（感興趣的讀者也可以閱讀《比特幣閃電網絡上的DeFi 研究》二級標題
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4、Taproot (Taro)
在Bitcoin 2022 Miami 大會上，Taro發布。 Taro 背後是Lightning Labs 團隊，協議的目標是將資產帶到閃電網絡上。根據已經放出的技術規範，整個設計與RGB 非常相似，特性和取捨基本上是一樣的。
RGB 和Taro 的主要區別似乎在於:
1）RGB 更早，已經公佈了可以審核的代碼，但是資金缺乏，缺少運營人員。
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1、Infinitas
官網：https://www.iftas.tech/
Infinitas是最早開啟基於比特幣構建圖靈完備的智能合約賽道的項目之一，作為揉和RGB 協議和閃電網絡的比特幣應用生態網絡，旨在實現更高的隱私保護、卓越的吞吐量和出色的低延遲交易處理。 Infinitas 作為一項創新的區塊鏈解決方案，自2021 年起夯實基於RGB 的比特幣圖靈完備智能合約想法，充分發揮了比特幣的安全性和共識機制，允許在比特幣網絡上創建更複雜的應用程序和智能合約，希望為用戶帶來卓越的交易體驗。項目技術核心由比特幣底層部分代碼建設者，最早關注到RGB 協議且進行翻譯相關工作的Top 級區塊鏈科學家團隊帶領。 Infinitas 將優先提供Online IDE，數據瀏覽器，接入主流錢包等方式讓開發者和用戶參與到生態中，真正支持RWA 和全鏈遊戲等大體量商業應用的落地。
項目特點：
全網哈希算力保護：繼承了比特幣區塊鏈的高安全性，確保了Infinitas 資產在比特幣區塊鏈中得到全網哈希算力的保護，增強了資產的安全性。
更高水平隱私保護：實現了Infinitas 資產的更高水平隱私保護，並引入了無需信任的比特幣錨定機制，進一步加強了用戶隱私。
適配器技術：通過Infinitas 適配器技術，用戶可以實現對比特幣完整狀態的了解，增強了對資產狀態的感知能力。
豐富全局狀態：通過完善和擴展RGB 的全局狀態（Global State），為虛擬機和客戶端（如錢包等）提供訪問接口。尤其在智能合約地址的信任方面進行特殊加強，從而關鍵性地支持了在RGB 生態系統中構建複雜的應用程序。這一舉措還使得不同系統能夠相互理解和解釋各自的狀態，進一步推動了整個生態系統的發展。
優化閃電網絡：通過對閃電網絡的改進（如輕區塊技術、節點自動擴容技術以及離線時的自治能力），實現了更高的交易吞吐量，同時保持低延遲的交易確認時間。
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2、COSMINMART
COSMINMART 是以閃電網絡為基礎，兼容RGB 等協議，支持智能合約的全新比特幣應用生態。
COSM Wallet：COSMINMART 旗下核心產品，在整個比特幣生態網絡具有廣泛適用性，現已支持比特幣主網及閃電網絡轉賬，RGB 協議資產轉賬等功能，將逐步兼容Stacks，Rootstock 等生態系統。
COSM Market ：是目前較早支持比特幣衍生資產聚合交易平台之一，將逐步擴大支持範圍，為各類比特幣衍生資產交易提供便利。
COSM Lanuchpad： 旨在篩選具備優質潛力的比特幣生態項目，致力於比特幣生態的可持續發展。
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3、Pandora Prime Inc
https://pandoraprime.ch/
Pandora Prime (潘多拉主星) 是一家位於這是一家總部位於Verify Valley（納沙泰爾州）的瑞士公司，同時也是LNP/BP 的創始成員。
Pandora Prime 致力於使用RGB 智能合約和閃電網絡的結合來開創比特幣金融（Bitcoin Finance）。他們從比特幣上的可編程資產（RGBTC 和CHFN ）開始，這些資產可以通過閃電網絡在交易吞吐量方面擴展到VISA/MasterCard 級別，另外，也提供便利的設施來交換這些資產，無需繁瑣的KYC程序即可進行1, 000 瑞士法郎以下的交易（符合瑞士法律規定）。目前，他們的產品包括MyCitadel（錢包）、RGB Explorer（瀏覽器）和Pandora Network 等。
MyCitadel
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RGB Explorer
https://rgbex.io/
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4、DIBA （DIGIT ALBITCOIN ART）
https://diba.io/
DIBA致力於通過幫助人們理解、擁有和使用建立在比特幣之上的非託管數字資產，提升社區的發展。並希望以去中心化和包容性賦權原則塑造數字藝術和資產經濟。
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Bitmask
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5、IRIS Wallet
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.iriswallet.testnet&pli=1
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6、Bitswap-BiFi
https://github.com/BitSwap-BiFi/Bitswap-core
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六、回顧和展望
RGB 協議從最初的構想邁進至今，經歷了近6 年的演進。雖然到了今天，RGB 協議尚未在廣泛範圍內受到關注和應用，但歷史經驗告訴我們，人們常常高估了新創意的迅速普及速度，同時低估了這些構想最終被廣泛接受時可能引發的顛覆性影響和速度。實際上，隨著RGB 協議v 0.10 版本的推出，我們正站在一個嶄新的起點，目睹著像比特幣一樣具備無限可能性的未來。
全新版本的RGB 協議引入了一系列重要的更新，這些更新使得RGB 協議不僅能夠在比特幣網絡和閃電網絡上進行多種資產的發行和轉移，還具備了支持更為複雜智能合約的能力。儘管RGB 協議尚未完全實現與閃電網絡的兼容，然而我們堅信，在未來的幾個月中，LNP/BP 協會及相關開發團隊有望取得更為顯著的進展。我們懷著對RGB 協議與閃電網絡的完美融合的期待，這將成為RGB 協議與比特幣共同邁向另一個重要里程碑的體現。
RGB 協議所帶來的這些新功能和改進，特別是對閃電網絡的完全兼容性，為比特幣的未來點燃了一盞明燈。這些變革打開了通向未知領域的大門，讓我們透過其中看到了比特幣的無限潛能。在這未知的領域中，比特幣不再僅僅是一種簡單的支付手段，而是一個能夠承載複雜應用的強大平台。而RGB 協議，則成為了構築這一平台的基石，可能引領我們邁向一個嶄新的Crypto 世界。
附：參考文獻：
https://petertodd.org/2017/scalable-single-use-seal-asset-transfer
https://medium.com/@FedericoTenga/understanding-rgb-protocol-7dc7819d3059
https://www.contractum.org/
