Bitcoin Gökkuşağı Ağı: Bitcoin off-chain etkileşiminin tasarım mantığını yeniden gözden geçirmek

1. Bitcoin'in Ticaret Zorlukları

Bitcoin, merkeziyetsizlik ve değiştirilemezlik ile tanınmasına rağmen, günlük ödeme senaryolarında birçok zorlukla karşı karşıyadır. Bir fincan kahve almak için Bitcoin kullanmak mı istiyorsunuz? İşlem onayı bekleme süresinin kahve için beklemekten daha uzun olduğunu görebilirsiniz; bazen işlem ücretleri, kahvenin kendisinden bile daha yüksek olabilir. Bitcoin ağı üzerindeki varlıkların çoğu, statik depolama durumundadır ve kredi verme, portföy oluşturma veya birlikte çalışabilirlik gibi işlevleri gerçekleştirmek zorlaşmaktadır.

Bu durumun kaynağı, Bitcoin Script'in yapısının çok muhafazakar olması ve çoğu off-chain etkileşim senaryosunu kısıtlamasıdır. Bitcoin'in tasarım amacı, her saniye binlerce ödeme işlemi gerçekleştirmek değildi. Ancak, gerçek ihtiyaçlar açıkça ortada - insanlar Bitcoin'i kolay ve hızlı bir şekilde kullanmak istiyor, sadece oyun kaplaması satın almak veya videolara bahşiş vermek için bile on dakikayı beklemek istemiyor.

İki, Lightning Network: Avantaj ve Dezavantajları Olan Bir Çözüm

Lightning Network, Bitcoin ana zincirinin yanındaki hızlı bir yol olarak düşünülebilir. Temel fikir, ana zincir işlemlerinin verimliliği üzerindeki bir uzlaşmadan kaynaklanmaktadır: Zincir üzerindeki işlemlerin hızında bir darboğaz varsa, o zaman kullanıcılar arasında özel "ödeme kanalları" kurarak yüksek frekanslı muhasebe sağlamak daha iyi olur; nihayetinde yalnızca kanal kapandığında fon durumunu blok zincirine senkronize eder. Bu model, arkadaşlar arasında her hafta sırayla yemek ısmarlamanın hesaplaşma yöntemine benzer - insanlar her yemek sonrası bankaya hemen para transferi yapmazlar, bunun yerine biriken birkaç harcamayı toplu halde kapatırlar.

Ancak, bu görünüşte zarif sistem, pratikte birçok zorluk ortaya koymaktadır. İlk olarak, kanal kurmanın yüksek bir eşiği var; kullanıcıların işlem kanalı oluşturabilmesi için önceden fonları kilitlemesi gerekmektedir. İkincisi, karmaşık yönlendirme sorunları; kullanıcılar arasında doğrudan bağlantı kanalları eksik olduğunda, dolaylı yollar mevcut olsa bile, eğer orta kanaldaki fonlar yetersizse veya yol düğümleri kullanılamıyorsa, işlem hala başarısız olacaktır. Daha da ciddisi, güvenlik riskleridir; sistem, kullanıcıların, rakip tarafın kanal kapandığında süresi dolmuş işlemleri dolandırıcılık amacıyla sunmasını önlemek için çevrimiçi kalmalarını zorunlu kılmaktadır ki bu, sıradan kullanıcıların cihaz yönetim becerileri için gerçekçi olmayan talepler oluşturmaktadır.

Lightning Network yıllardır faaliyette olmasına rağmen, bu yapısal kusurlar, gerçek uygulamalarının her zaman bir engeli aşmasını zorlaştırmıştır. Kamuya açık veriler, mevcut Lightning Network'ün fon kilitleme miktarının yalnızca yaklaşık 100 milyon dolar seviyesinde kaldığını göstermektedir. Bitcoin sisteminin trilyon seviyesindeki piyasa değeriyle karşılaştırıldığında, ekosistem durumu neredeyse marjinalleşmiştir. Bu, sektörde düşünceyi tetiklemektedir: Mevcut çıkmazı aşmak için daha mükemmel bir off-chain ödeme protokolü oluşturabilir miyiz?

Üç, Thunderbolt Protokolü Hakkında

Thunderbolt, Bitcoin temel katmanı üzerine inşa edilmiş bir soft fork güncelleme çözümüdür. Bu, Bitcoin ana zincirinin protokol seviyesinde değişiklikler yaparak Bitcoin'in ölçeklenebilirliğini, işlem performansını ve programlanabilirliğini temelden artırmaktadır.

Performans açısından, bu protokol UTXO Bundling teknolojisi sayesinde Bitcoin'in geleneksel işlem işleme modelinde önemli bir optimizasyon sağladı. UTXO Bundling, birden fazla UTXO'nun bir arada işlenmesine izin verir, bu da işlem veri miktarını sıkıştırmak anlamına gelir ve böylece güvenlikten ödün vermeden işlem hızını yaklaşık 10 kat artırır.

Programlanabilirlik açısından, Thunderbolt OP_CAT opcode'unu yeniden tanıtarak ve genişleterek önemli bir ilerleme kaydetmiştir. OP_CAT, veriler üzerinde birleştirme işlemleri gerçekleştirilmesine olanak tanır ve bu sayede geliştiricilerin daha karmaşık script mantıkları oluşturmalarını sağlar; böylece Bitcoin ana zinciri üzerinde doğrudan akıllı sözleşmelerin uygulanmasına olanak tanınır. Bu yükseltmenin en doğrudan faydası şudur: geliştiriciler, yan zincirlere, Rollup'lara veya köprü bağlantılarına ihtiyaç duymadan, yerel Bitcoin ağında merkeziyetsiz uygulamalar dağıtabilirler.

Varlık protokolünün entegrasyon düzeyinde, bu protokol Goldinals adında bir birleşik standartı teşvik etmekte ve gerçekleştirmektedir. Goldinals, sıfır bilgi kanıtları ve durum taahhütlerine dayalı bir varlık ihraç çerçevesi sunmaktadır. Kısacası, bu, "Bitcoin'e özgü" bir token standardıdır; dış güven kurumlarına ihtiyaç duymadan ve karmaşık çapraz zincir köprülerine gerek kalmadan her bir token'ın varlığını ve durumunu zincir üzerinde doğrulama imkanı sunar.

Geleneksel ölçekleme yaklaşımlarından farklı olarak, Thunderbolt "ana zincir yerel ölçekleme" yolunu benimsemektedir. İşlem sıkıştırma, akıllı sözleşme desteği veya varlık standartlarının entegrasyonu ve zincir üzerindeki işlem eşleştirmesi - tümü doğrudan Bitcoin ana zinciri üzerinde çalışır ve yerel BTC kullanılır, çapraz zincir eşleme tokenleri değil.

3.1 Temel Mekanizma Analizi

Thunderbolt ve Lightning Network benzer şekilde, Bitcoin ana zincirinin işlem onay süresinin yavaşlığını çözmek için önerilen genişleme çözümleridir, temel hedefleri verimliliği artırmak ve maliyetleri düşürmektir. İkisi arasındaki fark şunlardır:

• Lightning Network'ün tasarımı daha çok "ödeme kanalı" yönündedir - yalnızca para transferi ödemeleri için kullanılabilir, akıllı sözleşmeleri veya karmaşık mantığı desteklemez ve kurulumu ve bakımı yüksek bir engel gerektirir, bu da toplu yayılmasını olumsuz etkiler.

• Thunderbolt, programlama yeteneğine sahip off-chain protokoller sunmaya, Turing tamamlayıcı işlemleri desteklemeye ve daha karmaşık durum varlıkları, likidite protokolleri ve finansal uygulamalar inşa etmeye yönelik bir çaba içerisindedir.

Esnek Ayarlanabilir Çok Taraflı İmza

Thunderbolt, Bitcoin'i "imza" iki parçaya ayırır: bir parça kullanıcıda, diğer parça ise komitede tutulur. Her transferde, her iki taraf da kendi imza parçalarına küçük bir sır ekler. Alıcı, bildiği küçük sır sayesinde iki parçayı birleştirip tam imzayı oluşturabilir; gönderici ile komite arasında çevrimiçi bir diyalog kurmaya gerek kalmaz.

Asenkron Hata Toleranslı Komite Defteri

"Hizmet grubu" olarak adlandırılan birkaç düğüm, defter tutma işlemlerini gerçekleştirir ve mevcut sahipleri karşılıklı olarak onaylar. Az sayıda düğüm sorun yaşasa bile, çoğunluğu çevrimiçi olduğu sürece, defterin düzgün çalışmasını sağlamak mümkündür. Bu düğümler yalnızca "imza atma" ve "defter tutma" görevlerini üstlenir, fonları rastgele kullanamazlar, bu da güvenliği ve merkeziyetsizliği garanti eder.

Atomik Değişim Sonuçlandırması

Gerçekten zincir üzerinde fon kullanılması gerektiğinde, üç adımlı "atomik takas" gerçekleştirilir: 1. Kullanıcı ve komite, önceki kilitli çıktıları harcayarak fonları geçici olarak komiteye aktarır; 2. Komite, yalnızca "yeni kullanıcı ve komite" tarafından kullanılabilecek bir kasa içine eşit miktarı kilitler; 3. Son olarak, yeni kullanıcı, kasadaki fonları çekmek için iki aşamalı imzayı kullanır. Bu şekilde, yeni kullanıcı veya komite tek başına işlem yapamaz, zincir dışı yeniden yapılandırma ve zincir üzerindeki geri alma işlemi bir arada gerçekleştirilir.

3.2 Thunderbolt'un protokol tasarımı ve ana yenilikleri

• Etkileşimsiz, özyinelemeli imza delegasyonu

Tekrarlanabilir bir şekilde ayarlanabilir eşik Schnorr imza yapısı tasarlandı, geleneksel ödeme kanalları genellikle birkaç kez mesaj alışverişi gerektirirken, Thunderbolt her seferinde "küçük bir sır taşıyan imza göndermeyi" gerektirir ve bu da çevrimiçi talepleri büyük ölçüde azaltır.

• Her transferde "yeni kilit" değiştir.

Her bir atlama transferinde, kullanıcılar ve komite yeni küçük bir sır ile imzayı günceller, eski imza tamamen geçersiz hale gelir. Böylece daha önceki herhangi biri yeni imzayı alamaz, eski imzanın tekrar kullanılmasını önler.

• Zincir üzerinde sadece bir iz bırakır.

Sadece başlangıçta zincire bir kez "kilitleme" yaparak, sonraki tüm değişiklikler zincir dışı tamamlanır ve sonunda bu fonları kullanmak için yeniden zincire çıkarılır. Lightning Network'ün sürekli olarak kanalları açıp kapatması gerektiğine kıyasla, Thunderbolt'un zincir üzerindeki işlemleri daha azdır ve gizliliği de daha iyidir.

• Çevrimdışı da para kaybetmezsiniz

Kullanıcı çevrimdışı olsa bile, komitenin çoğunluğu çevrimiçi olduğu sürece, zaman kilidinin süresinin dolmasından veya rakiplerin kötü niyetle kanalı kapatmasından endişe etmeden her an transfer veya geri alım işlemi yapılabilir.

• Gerçek "makine kanıtı" güvenliği

Protokoldeki tüm kritik adımlar, Tamarin Prover ile "formel doğrulama" işlemine tabi tutulmuştur; bu güvenlik garantileri yalnızca teorik değil, aynı zamanda otomatik araçlar tarafından sürekli olarak test edilmiştir.

Dört, Thunderbolt ve Mevcut Lightning Network Çözümleri Arasındaki Karşılaştırma

Thunderbolt'un mevcut Lightning Network çözümleri (örneğin BOLT protokolü, Breez SDK, Phoenix) ile kıyaslandığında, ana avantajları "güvenlik" ve "teorik tamlık" üzerindedir. Bu, bunları yapabilen birkaçından biridir:

• Protokol tasarımı güvenli olduğu kanıtlanabilir.
• Kötü niyetli kullanıcılar, herhangi bir durumda tek taraflı olarak kazanç elde edemez.

Ama onun dezavantajları da oldukça belirgin:

• Dağıtım karmaşık: Şu anda tam protokol yığınını çalıştırmak gerekiyor, normal cüzdan kullanıcılarının bunu anlaması zor.
• Ana zincir uyumluluğu: Bitcoin ana zincirinin betik dili çok basit, Thunderbolt'un işlevselliği sağlamak için kurnaz bir şekilde dolambaçlı yollar kullanması gerekiyor, bu da uygulanabilirliği zorlaştırıyor.
• Ekosistem desteği henüz yetersiz: BOLT'un çok sayıda cüzdan ve düğme desteği varken, Thunderbolt şu anda "erken araştırma aşamasında"

Beş, Thunderbolt'un Potansiyel Etkisi: BTCFi'nin Katalizörü mü?

Thunderbolt, teorik olarak BTCFi için en iyi çözüm, ancak pratikte hâlâ "Alpha aşamasında". Bu, Bitcoin dünyasının "Ethereum 2.0 beyaz kitabı" gibi, vizyon dolu ama henüz "mühendislik sistem düzeyinde" uygulanabilirlik aşamasına geçmemiş. Mevcut gözlemlerden yola çıkarak, Thunderbolt'un olası gelişim yolları üç tanedir:

1. Rollup olarak entegre edilmiştir: Bitcoin tarafındaki DeFi motoru

Thunderbolt belki de sonunda bir Bitcoin L2 (örneğin BitVM, Nomic, BOB) üzerindeki off-chain modülü haline gelecektir. Bu, "Rollup içinde Thunderbolt'u genel sözleşme yürütme katmanı olarak entegre etmek" ile benzer.

2. Bağımsız standart ekosistem oluşturma, ana zincirle paralel çalışma

Thunderbolt en muhtemelen Lightning Network gibi kendi ağ ekosistemini, düğüm işletim sistemi, toplayıcılar vb. geliştirecek, hatta Thunderbolt-LSP operatörleri oluşturacak. Aynı zamanda getirilen UTXO Bundling ve OP_CAT gibi iki önemli özellik, doğrudan BTC protokolü türündeki varlıkları da üstlenebilir; burada çok büyük bir hayal gücü alanı oluşacaktır.

3. Daha Basit Çözümlerle Değiştirildi

Eğer gelecekte durum kanalları, biçimsel diller veya zincir dışı protokoller olmadan benzer işlevleri gerçekleştirebilen bir sistem ortaya çıkarsa, o zaman Thunderbolt da sadece geçici bir ürün olabilir.

Ekosistem açısından, Thunderbolt'un en büyük anlamı, Bitcoin varlıklarının ilk kez "off-chain sözleşme birleştirilebilirliği" kazanmasıdır. Bu "birleştirilebilirlik", DeFi ekosisteminin patlaması için hayati önem taşımaktadır; tıpkı Ethereum'un DeFi patlamasının Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask'ın tam ekosistemine bağlı olması gibi.

Thunderbolt'un getirdiği UTXO Bundling ve OP_CAT gibi iki büyük özellik, Bitcoin ağına yerel programlanabilirlik ve daha yüksek bir zincir içi işlem hacmi kazandırdı. Bu, tüm Bitcoin ekosistem protokollerini birleştirme ve çeşitli varlıklar ile BitMM'nin uygulanması için bir olasılık sunuyor gibi görünüyor. Ancak, Thunderbolt şu aşamada hâlâ "güçlü bir matematik makalesi" gibi; geliştiricilerin "pratik uygulama" aşamasına ulaşması için muhtemelen bir mesafe var.