Bitcoin Lightning Network: Xem lại logic thiết kế của tương tác off-chain của Bitcoin
Một, khó khăn trong giao dịch Bitcoin
Bitcoin mặc dù nổi tiếng với tính phi tập trung và không thể thay đổi, nhưng trong các tình huống thanh toán hàng ngày lại gặp nhiều thách thức. Bạn muốn mua một ly cà phê bằng Bitcoin? Bạn có thể sẽ nhận ra rằng thời gian chờ xác nhận giao dịch lâu hơn cả thời gian chờ cà phê, đôi khi phí giao dịch thậm chí còn cao hơn giá của chính ly cà phê. Hầu hết tài sản trên mạng Bitcoin đều ở trạng thái lưu trữ tĩnh, khó có thể thực hiện các chức năng như cho vay, kết hợp hoặc tương tác.
Nguồn gốc của tình huống này là do cấu trúc script của Bitcoin quá bảo thủ, hạn chế hầu hết các kịch bản tương tác off-chain. Thiết kế ban đầu của Bitcoin không phải để xử lý hàng chục nghìn giao dịch thanh toán mỗi giây. Tuy nhiên, nhu cầu thực tế thì rõ ràng - mọi người muốn có thể sử dụng Bitcoin một cách thuận tiện và nhanh chóng, dù chỉ để mua skin game hoặc tặng tiền cho video, cũng không muốn chờ đợi đến mười phút.
Hai, Mạng lưới Lightning: Giải pháp vừa có ưu điểm vừa có nhược điểm
Mạng lưới Lightning có thể được so sánh với một kênh nhanh bên cạnh chuỗi chính của Bitcoin. Ý tưởng cốt lõi của nó bắt nguồn từ sự thỏa hiệp về hiệu quả giao dịch trên chuỗi chính: vì giao dịch trên chuỗi gặp phải nút thắt tốc độ, vậy thì hãy thiết lập "kênh thanh toán" riêng giữa người dùng để thực hiện ghi chép tần suất cao, cuối cùng chỉ đồng bộ trạng thái tài chính khi đóng kênh lên blockchain. Mô hình này tương tự như cách thanh toán giữa bạn bè khi mỗi tuần một người mời khách - mọi người sẽ không thực hiện chuyển khoản ngân hàng ngay sau mỗi bữa ăn, mà là tích lũy nhiều lần chi tiêu và thanh toán một lần.
Tuy nhiên, hệ thống có vẻ tinh vi này đã bộc lộ nhiều khó khăn trong ứng dụng thực tế. Đầu tiên là rào cản cao trong việc xây dựng kênh, người dùng cần phải khóa tiền trước để thiết lập kênh giao dịch. Thứ hai là vấn đề định tuyến phức tạp, khi mà giữa người dùng thiếu kênh kết nối trực tiếp, ngay cả khi có đường đi gián tiếp, nhưng nếu kênh trung gian không đủ tiền hoặc nút đường đi không khả dụng, giao dịch vẫn sẽ thất bại. Nguy cơ an ninh nghiêm trọng hơn nữa, hệ thống yêu cầu người dùng phải duy trì trạng thái trực tuyến để phòng ngừa bên đối tác gửi giao dịch hết hạn nhằm lừa đảo khi kênh bị đóng, điều này đặt ra yêu cầu không thực tế về khả năng vận hành thiết bị của người dùng thông thường.
Mặc dù mạng lưới Lightning đã hoạt động nhiều năm, nhưng những khuyết điểm cấu trúc này khiến việc ứng dụng thực tế luôn gặp khó khăn trong việc vượt qua rào cản. Dữ liệu công khai cho thấy, lượng vốn bị khóa trong toàn bộ mạng lưới Lightning hiện chỉ duy trì ở mức khoảng 100 triệu USD, so với giá trị thị trường hàng nghìn tỷ của hệ thống Bitcoin, vị thế sinh thái của nó gần như bị biên giới hóa. Điều này không khỏi khiến ngành công nghiệp suy nghĩ: Chúng ta có thể xây dựng một giao thức thanh toán off-chain hoàn thiện hơn để vượt qua tình huống hiện tại không?
Ba, Giới thiệu về giao thức Thunderbolt
Thunderbolt là một giải pháp nâng cấp phân tách mềm dựa trên lớp cơ sở của Bitcoin, nó thực hiện thay đổi trực tiếp ở cấp độ giao thức của chuỗi chính Bitcoin, từ đó nâng cao cơ bản khả năng mở rộng, hiệu suất giao dịch và khả năng lập trình của Bitcoin.
Xét về mặt hiệu suất, giao thức này đã đạt được sự tối ưu hóa đáng kể đối với mô hình xử lý giao dịch truyền thống của Bitcoin thông qua công nghệ UTXO Bundling. UTXO Bundling cho phép gộp nhiều UTXO lại để xử lý, tương đương với việc nén khối lượng dữ liệu giao dịch, từ đó tăng tốc độ giao dịch lên khoảng 10 lần mà không hy sinh độ an toàn.
Về khả năng lập trình, Thunderbolt đã tái giới thiệu và mở rộng mã lệnh OP_CAT. OP_CAT cho phép thực hiện các phép nối dữ liệu, giúp các nhà phát triển có thể xây dựng logic kịch bản phức tạp hơn, từ đó triển khai hợp đồng thông minh trực tiếp trên chuỗi chính Bitcoin. Lợi ích trực tiếp nhất từ bản nâng cấp này là: các nhà phát triển có thể triển khai ứng dụng phi tập trung trên mạng Bitcoin gốc mà không cần phụ thuộc vào chuỗi phụ, Rollup hoặc cầu nối giữa các chuỗi.
Về mặt tích hợp của giao thức tài sản, giao thức này thúc đẩy và thực hiện một tiêu chuẩn thống nhất được gọi là Goldinals. Goldinals cung cấp một khung phát hành tài sản dựa trên bằng chứng không kiến thức và cam kết trạng thái. Nói một cách đơn giản, đây là một bộ tiêu chuẩn token "gốc Bitcoin", không phụ thuộc vào các cơ quan tin cậy bên ngoài và cũng không cần cầu nối đa chuỗi phức tạp, có thể xác minh sự tồn tại và trạng thái của mỗi token trên chuỗi.
Khác với tư duy mở rộng truyền thống, Thunderbolt áp dụng một con đường "mở rộng gốc trên chuỗi chính". Dù là nén giao dịch, hỗ trợ hợp đồng thông minh, hay tích hợp tiêu chuẩn tài sản và giao dịch trên chuỗi - tất cả đều chạy trực tiếp trên chuỗi chính Bitcoin, sử dụng BTC gốc, chứ không phải token ánh xạ xuyên chuỗi.
3.1 Phân tích cơ chế cốt lõi
Thunderbolt và mạng lưới Lightning tương tự nhau, đều được đề xuất như là giải pháp mở rộng để giải quyết vấn đề xác nhận giao dịch trên chuỗi chính của Bitcoin chậm. Mục tiêu cốt lõi đều là nâng cao hiệu suất, giảm chi phí. Sự khác biệt giữa hai cái là:
Thiết kế của mạng lưới Lightning nghiêng về "kênh thanh toán" - nó chỉ có thể được sử dụng cho thanh toán chuyển khoản, không hỗ trợ hợp đồng thông minh hoặc logic phức tạp, và việc xây dựng và duy trì nó có rào cản cao, không thuận lợi cho việc phổ biến quy mô lớn.
Thunderbolt cam kết cung cấp các giao thức off-chain có khả năng lập trình, hỗ trợ các thao tác Turing hoàn chỉnh, có thể xây dựng các tài sản trạng thái, giao thức thanh khoản và ứng dụng tài chính phức tạp hơn.
Chữ ký đa bên có thể điều chỉnh linh hoạt
Thunderbolt chia "chữ ký" Bitcoin thành hai phần: một phần do người dùng nắm giữ, phần còn lại do ủy ban nắm giữ. Mỗi khi chuyển khoản, cả hai bên đều thêm một bí mật nhỏ vào phần chữ ký của mình. Người nhận nhờ vào bí mật nhỏ mà mình biết, có thể "ghép" hai phần lại với nhau thành chữ ký hoàn chỉnh, mà không cần có cuộc trò chuyện trực tuyến giữa bên gửi và ủy ban.
Sổ cái ủy ban chịu lỗi không đồng bộ
"Nhóm dịch vụ" được tạo thành từ một số nút có trách nhiệm ghi sổ, xác nhận chủ sở hữu hiện tại với nhau. Ngay cả khi một số nút gặp sự cố, miễn là đa số vẫn trực tuyến, sổ cái vẫn có thể hoạt động bình thường. Những nút này chỉ có trách nhiệm "giúp ký" và "ghi sổ", không thể tùy ý sử dụng quỹ, đảm bảo an toàn và phi tập trung.
Hoàn tất kiểu hoán đổi nguyên tử
Khi thực sự cần sử dụng tiền trên chuỗi, thông qua ba bước "hoán đổi nguyên tử": 1. Người dùng và ủy ban tiêu tốn đầu ra đã khóa ban đầu, tạm thời chuyển tiền cho ủy ban; 2. Ủy ban khóa một số tiền tương đương vào một hộp an toàn mà chỉ "người dùng mới và ủy ban" mới có thể truy cập; 3. Cuối cùng, người dùng mới sử dụng hai chữ ký để rút tiền từ hộp an toàn. Như vậy, cả người dùng mới và ủy ban đều không thể thao tác một mình, đảm bảo việc tái cấu trúc off-chain và rút tiền trên chuỗi diễn ra liền mạch.
3.2 Thiết kế giao thức và đổi mới chính của Thunderbolt
Ủy quyền chữ ký không tương tác, đệ quy
Đã thiết kế một cấu trúc chữ ký Schnorr với ngưỡng có thể điều chỉnh lại, các kênh thanh toán truyền thống thường phải trao đổi nhiều tin nhắn, Thunderbolt chỉ cần "gửi một chữ ký với bí mật nhỏ" mỗi lần là có thể hoàn thành, giảm đáng kể yêu cầu trực tuyến.
Mỗi lần chuyển đều đổi "khóa mới"
Mỗi lần chuyển tiếp, người dùng và hội đồng cập nhật chữ ký bằng một bí mật nhỏ mới, và chữ ký cũ sẽ bị hủy bỏ hoàn toàn. Như vậy, bất kỳ ai trước đó đều không thể lấy được chữ ký mới, ngăn chặn việc sử dụng lại chữ ký cũ.
Chỉ để lại một dấu vết trên chuỗi
Chỉ cần "khóa" một lần khi bắt đầu trên chuỗi, tất cả các thay đổi sau đó đều được thực hiện off-chain, cuối cùng lại lên chuỗi để sử dụng số tiền này. So với mạng Lightning cần liên tục mở và đóng kênh, hoạt động trên chuỗi của Thunderbolt ít hơn, bảo mật cũng tốt hơn.
Ngoài trời cũng sẽ không mất tiền
Ngay cả khi người dùng không hoạt động ngoại tuyến, chỉ cần phần lớn ủy ban trực tuyến, việc chuyển nhượng hoặc hoàn lại có thể được thực hiện bất cứ lúc nào mà không cần lo lắng về việc hết thời gian khóa hoặc đối thủ cố ý đóng kênh.
An toàn "chứng minh máy" thực sự
Tất cả các bước quan trọng trong giao thức đều được Tamarin Prover thực hiện "xác minh hình thức", những đảm bảo an toàn này không chỉ là lý thuyết mà còn được kiểm tra nhiều lần bằng công cụ tự động.
Bốn, So sánh giữa Thunderbolt và các giải pháp mạng ánh sáng hiện có
Thunderbolt so với các giải pháp mạng Lightning hiện có (như giao thức BOLT, Breez SDK, Phoenix) thì lợi thế chính nằm ở "an toàn" và "tính đầy đủ lý thuyết". Đây là một trong số ít giải pháp có thể đạt được:
Thiết kế giao thức có thể được chứng minh là an toàn.
Người dùng xấu không thể đơn phương kiếm lợi trong bất kỳ trạng thái nào.
Nhưng nhược điểm của nó cũng rất rõ ràng:
Triển khai phức tạp: Hiện tại cần phải chạy đầy đủ ngăn xếp giao thức, người dùng ví thông thường khó tiếp cận.
Tính tương thích của chuỗi chính: Ngôn ngữ kịch bản của chuỗi chính Bitcoin quá đơn giản, Thunderbolt phải thực hiện chức năng thông qua những cách đi vòng khéo léo, làm tăng độ khó trong việc thực hiện.
Hỗ trợ sinh thái vẫn còn thiếu: không giống như BOLT đã có nhiều ví và nút hỗ trợ, Thunderbolt hiện vẫn ở "giai đoạn nghiên cứu sớm"
Năm, ảnh hưởng tiềm năng của Thunderbolt: chất xúc tác cho BTCFi?
Thunderbolt là giải pháp tối ưu nhất về lý thuyết cho BTCFi hiện nay, nhưng trên thực tế vẫn đang ở giai đoạn "Alpha". Nó giống như "white paper Ethereum 2.0" trong thế giới Bitcoin, đầy tầm nhìn nhưng vẫn chưa đi vào cấp độ "hệ thống kỹ thuật". Qua quan sát hiện tại, có ba con đường phát triển có thể của Thunderbolt:
1. Được tích hợp Rollup: Như một động cơ DeFi bên cạnh Bitcoin
Thunderbolt có thể cuối cùng sẽ trở thành một mô-đun off-chain trên một L2 Bitcoin nào đó (như BitVM, Nomic, BOB). Điều này tương tự như "tích hợp Thunderbolt trong Rollup như một lớp thực thi hợp đồng chung".
2. Hình thành hệ sinh thái tiêu chuẩn độc lập, vận hành song song với chuỗi chính
Thunderbolt có khả năng phát triển hệ sinh thái mạng riêng, hệ thống vận hành nút, bộ tổng hợp, v.v., giống như mạng Lightning, thậm chí hình thành các nhà khai thác Thunderbolt-LSP. Đồng thời, hai đặc điểm UTXO Bundling và OP_CAT được giới thiệu cũng có thể trực tiếp tiếp nhận tài sản loại giao thức BTC, điều này sẽ tạo ra không gian tưởng tượng rất lớn.
3. Bị thay thế bởi giải pháp đơn giản hơn
Nếu trong tương lai xuất hiện một hệ thống có thể thực hiện chức năng tương tự mà không cần trạng thái kênh, không cần ngôn ngữ hình thức, không cần hợp tác giao thức off-chain, thì Thunderbolt có thể chỉ là sản phẩm chuyển tiếp tạm thời.
Từ góc độ sinh thái, ý nghĩa lớn nhất của Thunderbolt là nó lần đầu tiên cho phép tài sản Bitcoin có "tính kết hợp hợp đồng off-chain". Tính "kết hợp" này rất quan trọng cho sự bùng nổ của hệ sinh thái DeFi, giống như sự bùng nổ DeFi của Ethereum nhờ vào toàn bộ hệ sinh thái của Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.
Các tính năng UTXO Bundling và OP_CAT được giới thiệu bởi Thunderbolt mang lại khả năng lập trình gốc và tăng cao khả năng thông lượng trên chuỗi cho mạng Bitcoin. Điều này dường như mở ra khả năng thống nhất tất cả các giao thức trong hệ sinh thái Bitcoin cũng như bao trùm các tài sản khác nhau và việc thực hiện BitMM. Tuy nhiên, ở giai đoạn hiện tại, Thunderbolt vẫn giống như "một bài toán toán học mạnh mẽ", tổng thể còn cách xa việc "ứng dụng thực tế" cho các nhà phát triển.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
10 thích
Phần thưởng
10
7
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
TokenStorm
· 08-18 23:50
Phí gas đều có thể mua được hai ly cà phê rồi còn nói gì đến thanh toán off-chain.
Xem bản gốcTrả lời0
WalletsWatcher
· 08-17 09:51
Bitcoin không thể mua cà phê thì tính là gì Tài sản tiền điện tử
Xem bản gốcTrả lời0
rug_connoisseur
· 08-16 05:42
Trời ơi, mua một cốc cà phê mà cũng rắc rối như vậy.
Xem bản gốcTrả lời0
SelfRugger
· 08-16 05:39
Mua một ly cà phê mà phí giao dịch thì đáng sợ thật, tiếc quá.
Xem bản gốcTrả lời0
consensus_whisperer
· 08-16 05:38
Mua một cốc cà phê vừa chậm vừa đắt, còn tps nữa.
Xem bản gốcTrả lời0
LayerZeroHero
· 08-16 05:35
Khẳng định rằng, cần phải vượt qua rào cản thời gian. An toàn và hiệu quả phải được cân bằng.
Xem bản gốcTrả lời0
GateUser-c802f0e8
· 08-16 05:14
Ôi trời, mua một ly cà phê bằng btc cũng phải chờ mười phút sao?
Giao thức Thunderbolt Bitcoin: Tái cấu trúc tương tác off-chain BTC và hệ sinh thái BTCFi
Bitcoin Lightning Network: Xem lại logic thiết kế của tương tác off-chain của Bitcoin
Một, khó khăn trong giao dịch Bitcoin
Bitcoin mặc dù nổi tiếng với tính phi tập trung và không thể thay đổi, nhưng trong các tình huống thanh toán hàng ngày lại gặp nhiều thách thức. Bạn muốn mua một ly cà phê bằng Bitcoin? Bạn có thể sẽ nhận ra rằng thời gian chờ xác nhận giao dịch lâu hơn cả thời gian chờ cà phê, đôi khi phí giao dịch thậm chí còn cao hơn giá của chính ly cà phê. Hầu hết tài sản trên mạng Bitcoin đều ở trạng thái lưu trữ tĩnh, khó có thể thực hiện các chức năng như cho vay, kết hợp hoặc tương tác.
Nguồn gốc của tình huống này là do cấu trúc script của Bitcoin quá bảo thủ, hạn chế hầu hết các kịch bản tương tác off-chain. Thiết kế ban đầu của Bitcoin không phải để xử lý hàng chục nghìn giao dịch thanh toán mỗi giây. Tuy nhiên, nhu cầu thực tế thì rõ ràng - mọi người muốn có thể sử dụng Bitcoin một cách thuận tiện và nhanh chóng, dù chỉ để mua skin game hoặc tặng tiền cho video, cũng không muốn chờ đợi đến mười phút.
Hai, Mạng lưới Lightning: Giải pháp vừa có ưu điểm vừa có nhược điểm
Mạng lưới Lightning có thể được so sánh với một kênh nhanh bên cạnh chuỗi chính của Bitcoin. Ý tưởng cốt lõi của nó bắt nguồn từ sự thỏa hiệp về hiệu quả giao dịch trên chuỗi chính: vì giao dịch trên chuỗi gặp phải nút thắt tốc độ, vậy thì hãy thiết lập "kênh thanh toán" riêng giữa người dùng để thực hiện ghi chép tần suất cao, cuối cùng chỉ đồng bộ trạng thái tài chính khi đóng kênh lên blockchain. Mô hình này tương tự như cách thanh toán giữa bạn bè khi mỗi tuần một người mời khách - mọi người sẽ không thực hiện chuyển khoản ngân hàng ngay sau mỗi bữa ăn, mà là tích lũy nhiều lần chi tiêu và thanh toán một lần.
Tuy nhiên, hệ thống có vẻ tinh vi này đã bộc lộ nhiều khó khăn trong ứng dụng thực tế. Đầu tiên là rào cản cao trong việc xây dựng kênh, người dùng cần phải khóa tiền trước để thiết lập kênh giao dịch. Thứ hai là vấn đề định tuyến phức tạp, khi mà giữa người dùng thiếu kênh kết nối trực tiếp, ngay cả khi có đường đi gián tiếp, nhưng nếu kênh trung gian không đủ tiền hoặc nút đường đi không khả dụng, giao dịch vẫn sẽ thất bại. Nguy cơ an ninh nghiêm trọng hơn nữa, hệ thống yêu cầu người dùng phải duy trì trạng thái trực tuyến để phòng ngừa bên đối tác gửi giao dịch hết hạn nhằm lừa đảo khi kênh bị đóng, điều này đặt ra yêu cầu không thực tế về khả năng vận hành thiết bị của người dùng thông thường.
Mặc dù mạng lưới Lightning đã hoạt động nhiều năm, nhưng những khuyết điểm cấu trúc này khiến việc ứng dụng thực tế luôn gặp khó khăn trong việc vượt qua rào cản. Dữ liệu công khai cho thấy, lượng vốn bị khóa trong toàn bộ mạng lưới Lightning hiện chỉ duy trì ở mức khoảng 100 triệu USD, so với giá trị thị trường hàng nghìn tỷ của hệ thống Bitcoin, vị thế sinh thái của nó gần như bị biên giới hóa. Điều này không khỏi khiến ngành công nghiệp suy nghĩ: Chúng ta có thể xây dựng một giao thức thanh toán off-chain hoàn thiện hơn để vượt qua tình huống hiện tại không?
Ba, Giới thiệu về giao thức Thunderbolt
Thunderbolt là một giải pháp nâng cấp phân tách mềm dựa trên lớp cơ sở của Bitcoin, nó thực hiện thay đổi trực tiếp ở cấp độ giao thức của chuỗi chính Bitcoin, từ đó nâng cao cơ bản khả năng mở rộng, hiệu suất giao dịch và khả năng lập trình của Bitcoin.
Xét về mặt hiệu suất, giao thức này đã đạt được sự tối ưu hóa đáng kể đối với mô hình xử lý giao dịch truyền thống của Bitcoin thông qua công nghệ UTXO Bundling. UTXO Bundling cho phép gộp nhiều UTXO lại để xử lý, tương đương với việc nén khối lượng dữ liệu giao dịch, từ đó tăng tốc độ giao dịch lên khoảng 10 lần mà không hy sinh độ an toàn.
Về khả năng lập trình, Thunderbolt đã tái giới thiệu và mở rộng mã lệnh OP_CAT. OP_CAT cho phép thực hiện các phép nối dữ liệu, giúp các nhà phát triển có thể xây dựng logic kịch bản phức tạp hơn, từ đó triển khai hợp đồng thông minh trực tiếp trên chuỗi chính Bitcoin. Lợi ích trực tiếp nhất từ bản nâng cấp này là: các nhà phát triển có thể triển khai ứng dụng phi tập trung trên mạng Bitcoin gốc mà không cần phụ thuộc vào chuỗi phụ, Rollup hoặc cầu nối giữa các chuỗi.
Về mặt tích hợp của giao thức tài sản, giao thức này thúc đẩy và thực hiện một tiêu chuẩn thống nhất được gọi là Goldinals. Goldinals cung cấp một khung phát hành tài sản dựa trên bằng chứng không kiến thức và cam kết trạng thái. Nói một cách đơn giản, đây là một bộ tiêu chuẩn token "gốc Bitcoin", không phụ thuộc vào các cơ quan tin cậy bên ngoài và cũng không cần cầu nối đa chuỗi phức tạp, có thể xác minh sự tồn tại và trạng thái của mỗi token trên chuỗi.
Khác với tư duy mở rộng truyền thống, Thunderbolt áp dụng một con đường "mở rộng gốc trên chuỗi chính". Dù là nén giao dịch, hỗ trợ hợp đồng thông minh, hay tích hợp tiêu chuẩn tài sản và giao dịch trên chuỗi - tất cả đều chạy trực tiếp trên chuỗi chính Bitcoin, sử dụng BTC gốc, chứ không phải token ánh xạ xuyên chuỗi.
3.1 Phân tích cơ chế cốt lõi
Thunderbolt và mạng lưới Lightning tương tự nhau, đều được đề xuất như là giải pháp mở rộng để giải quyết vấn đề xác nhận giao dịch trên chuỗi chính của Bitcoin chậm. Mục tiêu cốt lõi đều là nâng cao hiệu suất, giảm chi phí. Sự khác biệt giữa hai cái là:
Thiết kế của mạng lưới Lightning nghiêng về "kênh thanh toán" - nó chỉ có thể được sử dụng cho thanh toán chuyển khoản, không hỗ trợ hợp đồng thông minh hoặc logic phức tạp, và việc xây dựng và duy trì nó có rào cản cao, không thuận lợi cho việc phổ biến quy mô lớn.
Thunderbolt cam kết cung cấp các giao thức off-chain có khả năng lập trình, hỗ trợ các thao tác Turing hoàn chỉnh, có thể xây dựng các tài sản trạng thái, giao thức thanh khoản và ứng dụng tài chính phức tạp hơn.
Chữ ký đa bên có thể điều chỉnh linh hoạt
Thunderbolt chia "chữ ký" Bitcoin thành hai phần: một phần do người dùng nắm giữ, phần còn lại do ủy ban nắm giữ. Mỗi khi chuyển khoản, cả hai bên đều thêm một bí mật nhỏ vào phần chữ ký của mình. Người nhận nhờ vào bí mật nhỏ mà mình biết, có thể "ghép" hai phần lại với nhau thành chữ ký hoàn chỉnh, mà không cần có cuộc trò chuyện trực tuyến giữa bên gửi và ủy ban.
Sổ cái ủy ban chịu lỗi không đồng bộ
"Nhóm dịch vụ" được tạo thành từ một số nút có trách nhiệm ghi sổ, xác nhận chủ sở hữu hiện tại với nhau. Ngay cả khi một số nút gặp sự cố, miễn là đa số vẫn trực tuyến, sổ cái vẫn có thể hoạt động bình thường. Những nút này chỉ có trách nhiệm "giúp ký" và "ghi sổ", không thể tùy ý sử dụng quỹ, đảm bảo an toàn và phi tập trung.
Hoàn tất kiểu hoán đổi nguyên tử
Khi thực sự cần sử dụng tiền trên chuỗi, thông qua ba bước "hoán đổi nguyên tử": 1. Người dùng và ủy ban tiêu tốn đầu ra đã khóa ban đầu, tạm thời chuyển tiền cho ủy ban; 2. Ủy ban khóa một số tiền tương đương vào một hộp an toàn mà chỉ "người dùng mới và ủy ban" mới có thể truy cập; 3. Cuối cùng, người dùng mới sử dụng hai chữ ký để rút tiền từ hộp an toàn. Như vậy, cả người dùng mới và ủy ban đều không thể thao tác một mình, đảm bảo việc tái cấu trúc off-chain và rút tiền trên chuỗi diễn ra liền mạch.
3.2 Thiết kế giao thức và đổi mới chính của Thunderbolt
Đã thiết kế một cấu trúc chữ ký Schnorr với ngưỡng có thể điều chỉnh lại, các kênh thanh toán truyền thống thường phải trao đổi nhiều tin nhắn, Thunderbolt chỉ cần "gửi một chữ ký với bí mật nhỏ" mỗi lần là có thể hoàn thành, giảm đáng kể yêu cầu trực tuyến.
Mỗi lần chuyển tiếp, người dùng và hội đồng cập nhật chữ ký bằng một bí mật nhỏ mới, và chữ ký cũ sẽ bị hủy bỏ hoàn toàn. Như vậy, bất kỳ ai trước đó đều không thể lấy được chữ ký mới, ngăn chặn việc sử dụng lại chữ ký cũ.
Chỉ cần "khóa" một lần khi bắt đầu trên chuỗi, tất cả các thay đổi sau đó đều được thực hiện off-chain, cuối cùng lại lên chuỗi để sử dụng số tiền này. So với mạng Lightning cần liên tục mở và đóng kênh, hoạt động trên chuỗi của Thunderbolt ít hơn, bảo mật cũng tốt hơn.
Ngay cả khi người dùng không hoạt động ngoại tuyến, chỉ cần phần lớn ủy ban trực tuyến, việc chuyển nhượng hoặc hoàn lại có thể được thực hiện bất cứ lúc nào mà không cần lo lắng về việc hết thời gian khóa hoặc đối thủ cố ý đóng kênh.
Tất cả các bước quan trọng trong giao thức đều được Tamarin Prover thực hiện "xác minh hình thức", những đảm bảo an toàn này không chỉ là lý thuyết mà còn được kiểm tra nhiều lần bằng công cụ tự động.
Bốn, So sánh giữa Thunderbolt và các giải pháp mạng ánh sáng hiện có
Thunderbolt so với các giải pháp mạng Lightning hiện có (như giao thức BOLT, Breez SDK, Phoenix) thì lợi thế chính nằm ở "an toàn" và "tính đầy đủ lý thuyết". Đây là một trong số ít giải pháp có thể đạt được:
Nhưng nhược điểm của nó cũng rất rõ ràng:
Năm, ảnh hưởng tiềm năng của Thunderbolt: chất xúc tác cho BTCFi?
Thunderbolt là giải pháp tối ưu nhất về lý thuyết cho BTCFi hiện nay, nhưng trên thực tế vẫn đang ở giai đoạn "Alpha". Nó giống như "white paper Ethereum 2.0" trong thế giới Bitcoin, đầy tầm nhìn nhưng vẫn chưa đi vào cấp độ "hệ thống kỹ thuật". Qua quan sát hiện tại, có ba con đường phát triển có thể của Thunderbolt:
1. Được tích hợp Rollup: Như một động cơ DeFi bên cạnh Bitcoin
Thunderbolt có thể cuối cùng sẽ trở thành một mô-đun off-chain trên một L2 Bitcoin nào đó (như BitVM, Nomic, BOB). Điều này tương tự như "tích hợp Thunderbolt trong Rollup như một lớp thực thi hợp đồng chung".
2. Hình thành hệ sinh thái tiêu chuẩn độc lập, vận hành song song với chuỗi chính
Thunderbolt có khả năng phát triển hệ sinh thái mạng riêng, hệ thống vận hành nút, bộ tổng hợp, v.v., giống như mạng Lightning, thậm chí hình thành các nhà khai thác Thunderbolt-LSP. Đồng thời, hai đặc điểm UTXO Bundling và OP_CAT được giới thiệu cũng có thể trực tiếp tiếp nhận tài sản loại giao thức BTC, điều này sẽ tạo ra không gian tưởng tượng rất lớn.
3. Bị thay thế bởi giải pháp đơn giản hơn
Nếu trong tương lai xuất hiện một hệ thống có thể thực hiện chức năng tương tự mà không cần trạng thái kênh, không cần ngôn ngữ hình thức, không cần hợp tác giao thức off-chain, thì Thunderbolt có thể chỉ là sản phẩm chuyển tiếp tạm thời.
Từ góc độ sinh thái, ý nghĩa lớn nhất của Thunderbolt là nó lần đầu tiên cho phép tài sản Bitcoin có "tính kết hợp hợp đồng off-chain". Tính "kết hợp" này rất quan trọng cho sự bùng nổ của hệ sinh thái DeFi, giống như sự bùng nổ DeFi của Ethereum nhờ vào toàn bộ hệ sinh thái của Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.
Các tính năng UTXO Bundling và OP_CAT được giới thiệu bởi Thunderbolt mang lại khả năng lập trình gốc và tăng cao khả năng thông lượng trên chuỗi cho mạng Bitcoin. Điều này dường như mở ra khả năng thống nhất tất cả các giao thức trong hệ sinh thái Bitcoin cũng như bao trùm các tài sản khác nhau và việc thực hiện BitMM. Tuy nhiên, ở giai đoạn hiện tại, Thunderbolt vẫn giống như "một bài toán toán học mạnh mẽ", tổng thể còn cách xa việc "ứng dụng thực tế" cho các nhà phát triển.