Bitcoin Lightning Network: Revisión de la lógica de diseño de interacción off-chain

Uno, la dificultad del pago con Bitcoin

A pesar de que Bitcoin tiene características como "descentralización" e "inmutabilidad", enfrenta problemas en escenarios de pago diario, como el largo tiempo de confirmación de transacciones y las altas comisiones. El diseño conservador de la red de Bitcoin limita su capacidad para procesar pagos pequeños y frecuentes, lo que no satisface la demanda de los usuarios por transacciones rápidas y de bajo costo.

Dos, Red Lightning: Oportunidades y desafíos coexistentes

La red Lightning logra transacciones de alta frecuencia off-chain al establecer "canales de pago" exclusivos entre usuarios, sincronizando finalmente el estado de los fondos solo cuando se cierra el canal en la blockchain. Este diseño es similar al modelo de liquidación única después de acumular gastos entre amigos.

Sin embargo, la red Lightning también ha expuesto numerosos problemas en su aplicación práctica:

• El umbral para establecer el canal es alto, se necesita bloquear fondos por adelantado
• Un complicado problema de enrutamiento causa una alta tasa de fallos en las transacciones
• Gran riesgo de seguridad, se requiere que los usuarios permanezcan en línea para prevenir fraudes

Estos defectos estructurales han dificultado que la aplicación práctica de la red Lightning supere los cuellos de botella. Actualmente, el monto total de fondos bloqueados en la red es de aproximadamente 100 millones de dólares, lo cual es insignificante en comparación con la capitalización de mercado de Bitcoin de billones.

Tres, Protocolo Thunderbolt: Solución nativa de escalabilidad de Bitcoin

Thunderbolt es una actualización de bifurcación suave basada en la cadena principal de Bitcoin, que mejora directamente la escalabilidad, el rendimiento de las transacciones y la capacidad de programación de Bitcoin a nivel de protocolo.

3.1 Mecanismo central

• Firma múltiple flexible y ajustable: divide la firma para realizar transferencias sin necesidad de diálogo en línea.
• Libro mayor de comité tolerante a fallos asíncrono: múltiples nodos registrando conjuntamente, aumentando la fiabilidad del sistema
• Finalización de intercambio atómico: garantiza que la reconstrucción off-chain y el rescate on-chain se realicen de manera fluida.

3.2 Innovaciones clave

• Delegación de firma no interactiva y recursiva: reduce los costos de comunicación y los requisitos en línea
• Cada transferencia utiliza un "nuevo candado": para evitar que la firma antigua sea reutilizada.
• Solo deja una huella en la cadena: mejora la privacidad, reduce las operaciones en la cadena
• No perderás dinero fuera de línea: mejora la disponibilidad del sistema
• Seguridad de la verificación formal: todos los pasos clave son verificados por herramientas automatizadas

Cuatro, comparación de Thunderbolt con soluciones existentes

La principal ventaja de Thunderbolt radica en su seguridad y completitud teórica, pero también enfrenta desafíos como la complejidad de la implementación, la mala compatibilidad con la cadena principal y la falta de apoyo del ecosistema.

Cinco, el impacto potencial de Thunderbolt

Thunderbolt ofrece una solución teóricamente óptima para BTCFi, pero la aplicación práctica aún se encuentra en una etapa temprana. Su posible trayectoria de desarrollo futura podría incluir:

1. Integrado como Rollup, como motor DeFi del lado de Bitcoin
2. Formar un ecosistema estándar independiente, funcionando en paralelo con la cadena principal
3. Ser reemplazado por una solución más simple

El mayor significado de Thunderbolt radica en que, por primera vez, trae "composibilidad de contratos off-chain" a los activos de Bitcoin. Las características de UTXO Bundling y OP_CAT que introduce inyectan programación nativa en la red de Bitcoin, con la esperanza de unificar los protocolos del ecosistema Bitcoin y lograr la integración de varios activos.