Thời đại mở rộng quy mô Bitcoin đã đến
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Thời đại mở rộng quy mô Bitcoin đã đến
StarkWare có tiềm năng lớn để thể hiện sức mạnh của mình trong thời đại OP_CAT trên Bitcoin.
Chuyên sâu báo cáo Web3Bài viết: Wilson Lee, đóng góp cốt lõi của Biteye
Chỉnh sửa: Crush, đóng góp cốt lõi của Biteye
01 Dẫn nhập
Việc Bitcoin không thể thực hiện tính toán phổ quát là một hạn chế đã quá rõ ràng. Hàng loạt các blockchain đời đầu, trong đó có Ethereum, đã nỗ lực vượt qua giới hạn này để mang lại khả năng tính toán phổ quát cho blockchain, còn Bitcoin thì vững vàng ở vị trí "vàng kỹ thuật số".
Sau khi các tài sản mới trên Bitcoin như inscriptions (ghi chép) và runes (phù hiệu) trở nên bùng nổ, thị trường nhận ra tiềm năng khổng lồ từ việc mở rộng quy mô cho "vàng kỹ thuật số", và vô số giải pháp mở rộng Bitcoin lần lượt xuất hiện, tạo nên một cảnh tượng sôi động. Trong số đó, nổi bật nhất chính là đề xuất đưa OP_CAT trở lại.
Dưới điều kiện tích hợp OP_CAT, công nghệ STARK sẽ có thể hỗ trợ Bitcoin thực hiện xác minh bằng chứng kiến thức không (zero-knowledge proof), từ đó trang bị cho Bitcoin khả năng tính toán phổ quát thực sự.
Vào tháng 7 năm nay, StarkWare đã khởi xướng Quỹ nghiên cứu OP_CAT trị giá 1 triệu USD nhằm thúc đẩy nghiên cứu về lợi ích và rủi ro liên quan đến việc kích hoạt OP_CAT trên Bitcoin. Rõ ràng, StarkWare có tiềm năng lớn để thể hiện sức mạnh của mình trong thời đại OP_CAT trên Bitcoin.
02 Quá khứ và hiện tại của OP_CAT
Sự ra đi của OP_CAT
OP_CAT là một mã vận hành (opcode) trong script của Bitcoin, chức năng của nó là nối hai phần tử trong ngăn xếp thành một. Điều này rất hữu ích khi xây dựng các script giao dịch phức tạp, giúp tăng tính linh hoạt cho script.
Script Bitcoin là một ngôn ngữ lập trình dựa trên ngăn xếp, các mã vận hành (opcode) là những chỉ lệnh cơ bản nền tảng của nó. Script Bitcoin sử dụng các opcode này để thực hiện kiểm tra điều kiện, xác minh chữ ký,... nhưng khả năng tính toán tương đối hạn chế.
Ethereum thông qua việc giới thiệu Máy ảo Ethereum (EVM) đã trao cho blockchain khả năng tính toán mạnh mẽ hơn nhiều. EVM cho phép các nhà phát triển viết các hợp đồng thông minh với độ phức tạp tùy ý. EVM cũng dùng các opcode để gửi chỉ lệnh cơ bản đến máy tính, tương tự như các opcode của Bitcoin, nhưng chức năng phong phú và rộng rãi hơn nhiều.
Điểm khác biệt nằm ở chỗ các opcode của Bitcoin chủ yếu dùng để xác minh tính hợp lệ của giao dịch, trong khi các opcode của Ethereum dùng để thực thi logic phức tạp hơn. Chính sự khác biệt này khiến Ethereum có thể thực hiện tính toán phổ quát, còn khả năng tính toán của Bitcoin thì tương đối giới hạn.
Đặc điểm phi tập trung của blockchain quyết định rằng tài nguyên tính toán rất quý giá, do đó cần ngăn chặn các cuộc tấn công độc hại (như DDOS) làm tiêu hao quá mức tài nguyên. Ethereum sử dụng giới hạn gas (gas limit) để kiểm soát lượng tài nguyên tính toán tiêu thụ cho mỗi giao dịch; khi gas cạn kiệt, giao dịch sẽ dừng thực thi, ngăn mạng Ethereum sa vào việc tính toán vô tận cho một giao dịch duy nhất.
OP_CAT có thể thông qua việc nối các phần tử trong ngăn xếp để đưa thêm logic vào một phép tính đơn lẻ, điều này trao cho script Bitcoin một mức độ linh hoạt nhất định, nhưng đồng thời cũng đối mặt với nguy cơ DDOS.
Do lo ngại về an ninh, Satoshi Nakamoto đã loại bỏ opcode OP_CAT vào năm 2010 nhằm giảm diện tấn công, điều này khiến Bitcoin mất đi một phần linh hoạt trong script, đặc biệt là khi cần nối dữ liệu.
Hành trình trở lại của OP_CAT: Mở rộng và tranh cãi
Cùng với sự mở rộng của mạng Bitcoin và nhu cầu về các chức năng mới ngày càng tăng, cộng đồng bắt đầu xem xét lại OP_CAT, cho rằng nó có thể đóng vai trò quan trọng trong các giải pháp mở rộng.
Gần đây, thảo luận về việc đưa OP_CAT trở lại ngày càng nóng lên, đặc biệt là mối liên hệ tiềm năng giữa nó với việc mở rộng Bitcoin và các hợp đồng thông minh. Đồng thời, với các cập nhật giao thức Bitcoin như Taproot, những lo ngại về an toàn và sử dụng bộ nhớ từng bước được giải quyết, tiếng nói kêu gọi kích hoạt lại OP_CAT ngày càng gia tăng.
Tháng 10 năm 2023, đề xuất OP_CAT do các nhà phát triển Ethan Heilman và Armin Sabouri đưa ra đã thu hút sự chú ý rộng rãi.
Đề xuất này nhằm khôi phục lại opcode OP_CAT thông qua soft fork, điều này sẽ nâng cao đáng kể chức năng của script Bitcoin, đặc biệt là trong việc thực hiện các chức năng hợp đồng phức tạp trong Tapscript (ngôn ngữ script giao dịch Taproot của Bitcoin).
Cùng với sự bùng nổ của inscriptions và runes, thảo luận xung quanh OP_CAT trong năm nay trở nên nghiêm túc hơn. Dưới sự thúc đẩy của cộng đồng, đề xuất OP_CAT chính thức được cấp mã số BIP-420 (BIP là viết tắt của Bitcoin Improvement Proposal - Đề xuất cải tiến Bitcoin).
Mã số sau đó được đổi thành BIP-347. Mục đích chính của BIP-347 là giới thiệu các điều kiện phức tạp hơn (tức là "thỏa thuận"), cho phép các hợp đồng thông minh phức tạp hơn, cầu nối liên chuỗi và giao dịch trên chuỗi. Việc hiện thực hóa các "thỏa thuận" sẽ có thể mang đến Bitcoin các chức năng như giao dịch kiểu "két sắt", thanh toán có thể đảo ngược, thanh toán định kỳ, các công cụ tài chính phức tạp (như ký quỹ và trái phiếu), v.v.
OP_CAT mang lại những lợi ích tiềm năng, nhưng cũng đối mặt với một số thách thức. Ví dụ, việc triển khai cải tiến này có thể làm tăng độ phức tạp của Bitcoin, dẫn đến rủi ro về an ninh và phân nhánh mạng. Ngoài ra, một bộ phận thành viên cộng đồng lo ngại rằng các chức năng mới có thể ảnh hưởng đến sự đơn giản và phổ biến của Bitcoin.
Do đó, tác động của việc OP_CAT trở lại vẫn cần tiếp tục được thảo luận và khám phá.
03 Vì sao là STARK?
STARK là hệ thống bằng chứng kiến thức không do StarkWare phát triển. Tương tự SNARK vốn đã quen thuộc, STARK cũng đạt được việc mở rộng quy mô bằng cách chuyển quá trình thực thi chương trình phức tạp thành bằng chứng kiến thức không dễ dàng xác minh. Cách thức này có thể nén đáng kể khối lượng tính toán của hàng loạt giao dịch và xác minh tính đúng đắn của chúng một cách nhanh chóng.
Tư tưởng cơ bản của bằng chứng kiến thức không
Tư tưởng cốt lõi của công nghệ bằng chứng kiến thức không nằm ở việc chuyển kết quả của một quá trình tính toán phức tạp thành một "mệnh đề" đơn giản, có thể xác minh nhanh chóng, trong khi người xác minh không cần phải thực hiện lại toàn bộ quá trình tính toán mà vẫn có thể khẳng định tính đúng đắn của kết quả.
Ví dụ, giả sử một quá trình tính toán phức tạp cần vài giây thậm chí vài phút để hoàn thành, nếu người xác minh muốn kiểm tra tính đúng đắn của kết quả, cách trực tiếp nhất là lặp lại phép toán đó trong vài giây hoặc vài phút. Nhưng nếu toàn bộ quá trình tính toán được chuyển thành bằng chứng kiến thức không, thì quá trình xác minh có thể được rút ngắn xuống chỉ còn vài mili giây.
Sự khác biệt kỹ thuật giữa STARK và SNARK
Điểm khác biệt then chốt giữa STARK và SNARK nằm ở nền tảng toán học mà chúng sử dụng, tức là dùng phương pháp toán học nào để thực hiện và xác minh bằng chứng kiến thức không.
SNARK chủ yếu dựa vào các phép toán ghép cặp đường cong elliptic (elliptic curve pairing). Mặc dù phương pháp này có thể tạo ra bằng chứng kiến thức không gọn nhẹ, nhưng nó không liên quan đến các phép toán băm (hash). Ngoài ra, tính toán của SNARK phụ thuộc vào các tính chất của đường cong elliptic, điều này khiến nó có thể bị giới hạn trong một số trường hợp ứng dụng nhất định.
Khác với SNARK, STARK hoàn toàn dựa vào các hàm băm (hash functions) và cam kết đa thức (polynomial commitments) làm nền tảng tính toán cốt lõi. Hàm băm là một công cụ mật mã học được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống blockchain như Bitcoin, nó ánh xạ đầu vào có độ dài bất kỳ thành đầu ra có độ dài cố định, cung cấp hiệu suất tính toán cao và độ an toàn mạnh mẽ.
Tính phù hợp: STARK và Bitcoin
Bởi vì bản thân hệ thống Bitcoin được xây dựng xoay quanh các phép tính băm, điều này khiến cách thức tính toán của STARK cực kỳ ăn khớp với cách thức vận hành gốc của Bitcoin.
Các phép toán băm của STARK có thể kết hợp trực tiếp hơn với logic tính toán băm hiện có của Bitcoin. Tính phù hợp này có nghĩa là STARK có thể thực hiện bằng chứng kiến thức không một cách hiệu quả hơn trên mạng Bitcoin, mà không cần thay đổi lớn cơ chế tính toán hiện tại của Bitcoin.
Tại sao OP_CAT là điều kiện tiên quyết?
Vai trò của OP_CAT nằm ở việc nối các phần tử trong ngăn xếp, điều này cực kỳ quan trọng để xây dựng các script xác minh bằng chứng kiến thức không phức tạp. Nhờ OP_CAT, script Bitcoin có thể xử lý linh hoạt hơn việc kết hợp nhiều đoạn dữ liệu, từ đó hỗ trợ các cấu trúc logic phức tạp hơn trong quá trình xác minh. Điều này làm cho việc tích hợp STARK trở nên khả thi, bởi OP_CAT cung cấp khả năng script cần thiết để thực hiện xác minh bằng chứng STARK.
Cụ thể hơn, việc đưa OP_CAT vào sẽ cho phép Bitcoin hỗ trợ các thao tác dữ liệu phức tạp cần thiết cho bằng chứng STARK, chẳng hạn như nối, xác minh và các phép lặp. Những thao tác này là không thể thiếu trong quá trình tạo và xác minh bằng chứng kiến thức không. Thông qua OP_CAT, Bitcoin có thể duy trì hiệu quả xác minh và an ninh cao mà không cần đưa tính đầy đủ Turing vào, từ đó hiện thực hóa việc áp dụng STARK trên mạng Bitcoin.
04 Tổng kết và triển vọng
Việc mở rộng quy mô Bitcoin, như một chủ đề mới nổi trong ngành, cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển bền vững của lĩnh vực này. Trên con đường này, StarkWare凭借其在 lĩnh vực bằng chứng kiến thức không và công nghệ mở rộng quy mô luôn dẫn đầu, đã thể hiện được khả năng đổi mới mạnh mẽ.
Tuy nhiên, việc ứng dụng thành công STARK vẫn phụ thuộc vào sự phát triển thêm của các chức năng như OP_CAT. Chúng tôi mong đợi các đội ngũ kỹ thuật khác nhau tiếp tục nỗ lực và khám phá trong lĩnh vực này, cùng nhau thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin.
Nhìn về tương lai, cùng với việc đưa OP_CAT vào, StarkWare có tiềm năng tỏa sáng rực rỡ trong thời đại mới này, củng cố vững chắc vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực mở rộng quy mô blockchain. Chúng tôi đánh giá cao tiềm năng của StarkWare trong việc thúc đẩy mở rộng quy mô Bitcoin và nâng cao hiệu suất mạng, đồng thời kỳ vọng họ sẽ mang lại nhiều đột phá và đổi mới hơn nữa cho công nghệ blockchain.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
@BiteyeCN
