Blockchain/Tahap V · Lapisan/5.2 Lapisan lain/Pelajaran 3
Statechains dan Ark
Memindahkan pemilikan ke luar rantaian tanpa meninggalkan rantaian tersebut
BahanHalaman topik Bitcoin Optech untuk ‘Statechains’ dan ‘Ark’Artikel Ruben Somsen mengenai statechains (2019)Spesifikasi protokol Ark oleh Burak Keceli (2023)
Ingin tahu
- Bagaimanakah sebuah UTXO boleh berpindah tangan ribuan kali sedangkan blockchain hanya melihat satu transaksi sahaja?
- Apa yang akan berlaku jika entiti yang memegang bahagian kunci enggan bekerjasama dalam sesuatu pemindahan?
- Apakah yang perlu dipercayai oleh pengguna bagi setiap reka bentuk?
Teroka
- Dalam Bitcoin standard, setiap pemindahan nilai memerlukan transaksi baharu dalam rantaian (on-chain) yang menggunakan input dan menghasilkan output. Proses ini selamat tetapi perlahan, dihadkan oleh selang blok sepuluh minit dan dikekang oleh yuran rangkaian. Protokol lapisan kedua menyelesaikan masalah ini dengan memindahkan keadaan pemilikan ke luar rantaian, sambil mengekalkan keupayaan untuk diselesaikan dalam rantaian sekiranya timbul pertikaian atau pengguna ingin keluar.
- Statechains, yang dicadangkan oleh Ruben Somsen pada tahun 2018, menggunakan UTXO yang dikawal bersama oleh pemilik dan ‘entiti statechain’. Entiti tersebut memegang satu bahagian daripada pasangan kunci multisig. Apabila pemilikan dipindahkan, entiti itu membantu menyerahkan bahagian kunci pemilik kepada penerima baharu dan memadamkan bahagian lamanya sendiri. Ini membolehkan pemindahan luar rantaian secara segera sambil mengekalkan nilai penuh dalam satu UTXO dalam rantaian.
- Model keselamatan statechain bergantung pada transaksi sandaran yang dikunci masa (timelock). Jika entiti statechain gagal bekerjasama atau cuba mencuri dana, pemilik semasa boleh mengaktifkan transaksi sandaran ini selepas tempoh yang ditetapkan. Oleh itu, pemilik boleh keluar tanpa kerjasama entiti tersebut. Andaian kepercayaan yang tinggal ialah entiti itu benar-benar memadamkan bahan kunci lama: jika ia menyimpannya dan bersekongkol dengan pemilik sebelumnya, kedua-duanya boleh mengambil koin tersebut.
- Ark, yang dicadangkan oleh Burak Keceli pada tahun 2023, mengambil pendekatan berbeza dengan menggunakan ‘UTXO maya’ (VTXO). Penyedia Perkhidmatan Ark secara berkala mencipta output bersama dalam rantaian yang memegang dana untuk ramai pengguna. Baki setiap pengguna wujud sebagai VTXO dalam output bersama ini. Pengguna boleh memindahkan baki maya ini di luar rantaian dengan segera tanpa sebarang pembiayaan awal kecairan masuk (inbound liquidity), satu kekangan biasa dalam sistem lapisan kedua yang lain.
- Seperti statechains, pengguna boleh keluar secara sepihak, dalam kes ini dengan menyiarkan transaksi yang menuntut VTXO mereka daripada output bersama. Namun, VTXO tamat tempoh, biasanya selepas beberapa minggu, dan selepas itu penyedia boleh mengambilnya semula (sweep), jadi pengguna perlu memperbaharuinya dalam pusingan baharu atau keluar sebelum itu. Pembayaran berlaku dengan menyertai pusingan seterusnya penyedia, yang diselesaikan dalam rantaian sebagai output bersama baharu, atau melalui pemindahan luar pusingan yang lebih pantas yang membawa kepercayaan tambahan sehingga pusingan seterusnya.
- Statechains telah mempunyai pelaksanaan yang berfungsi sejak 2021 (Mercury oleh CommerceBlock, kemudian Mercury Layer pada 2024), walaupun syarikat di sebaliknya ditutup pada 2025; pelaksanaan Ark pula muncul pada 2024-2025. Perubahan konsensus pada masa hadapan, seperti opcode covenant (untuk Ark) dan ANYPREVOUT (untuk statechains), akan membolehkan reka bentuk ini berfungsi dengan lebih sedikit transaksi dan kurang interaksi antara pengguna dan penyedia. Sehingga itu, protokol ini bergantung pada keupayaan skrip semasa Bitcoin untuk mengurus keadaan luar rantaian mereka.
Fakta utama
- Statechains menggunakan UTXO multisig dua pihak, di mana ‘entiti statechain’ bekerjasama dalam pemindahan dan memegang satu bahagian kunci.
- Dalam statechain, pemilik boleh keluar secara sepihak melalui transaksi sandaran yang dikunci mengikut masa sekiranya entiti tersebut enggan bekerjasama.
- Ark menghimpunkan dana pengguna ke dalam satu output bersama dalam rantaian yang diuruskan oleh Penyedia Perkhidmatan Ark (ASP).
- Pengguna memegang ‘UTXO maya’ (VTXO) dalam output Ark yang dikongsi, yang boleh dikeluarkan secara sepihak pada bila-bila masa.
- Statechains dicadangkan oleh Ruben Somsen pada tahun 2018; Ark pula dicadangkan oleh Burak Keceli pada tahun 2023.
- Soft fork yang dicadangkan, iaitu covenant untuk Ark dan ANYPREVOUT untuk statechains, akan menjadikannya lebih cekap.
Latihan sembilan, enam, tiga, satu
9KumpulSenaraikan 9 mekanisme atau komponen berbeza yang terlibat dalam penyelesaian luar rantaian (contohnya, bahagian kunci, timelock, output bersama). Nyatakan yang mana milik statechain dan yang mana milik Ark.
6KelompokkanKumpulkan 9 item tersebut ke dalam 6 kategori berdasarkan fungsinya: jagaan, kerjasama, keluar, penjejakan keadaan, kebergantungan pada konsensus, atau status pelaksanaan.
3SaringKurangkan 6 kumpulan tersebut kepada 3 kompromi utama antara privasi, kelajuan, dan andaian kepercayaan dalam reka bentuk ini.
1KristalkanTulis 1 ayat yang membandingkan perkara yang menyebabkan pengguna statechain dan pengguna Ark masing-masing bergantung pada pengendali.
Semakan fakta
Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.
- R. Somsen, 'Statechains: Non-custodial Off-chain Bitcoin Transfer' (2019; first presented 2018)
- B. Keceli, Ark proposal, bitcoin-dev mailing list (2023)
- Bitcoin Optech, 'Statechains' topic page
- Bitcoin Optech, 'Ark' topic page