Diepgaande analyse van het native Bitcoin Layer 2-netwerk LumiBit

LumiBit heeft een van de potentiële toekomstige richtingen voor de ontwikkeling van Bitcoin Layer 2 (L2) benadrukt, waarbij mogelijke scenario’s worden geschetst voor het Bitcoin-ecosysteem met uitgebreide ketenecologie en interoperabiliteit.

15 jaar geleden publiceerde Satoshi Nakamoto de Bitcoin-whitepaper en stelde de limiet voor de blokgrootte in op 1 MB. Tot op de dag van vandaag blijft blokgrootte een veelbesproken onderwerp onder ontwikkelaars. De limiet voor de blokgrootte beperkt de hoeveelheid transactiegegevens die in elk blok kan worden opgenomen. Naarmate het toepassingsbereik van Bitcoin zich uitbreidde, zijn netwerkcongestie, langere transactiebevestigingstijden en stijgende transactiekosten terugkerende problemen geworden.

Om deze uitdagingen aan te pakken, heeft de gemeenschap verschillende schaaloplossingen voorgesteld. Sommigen pleiten voor het vergroten van de blokgrootte, anderen suggereren het optimaliseren van de blokstructuur, en weer anderen geloven in de implementatie van zijketens en soortgelijke technologieën. Elk van deze oplossingen heeft zijn voor- en nadelen, waardoor het moeilijk wordt consensus binnen de gemeenschap te bereiken en zelfs verdeeldheid te veroorzaken.

De recente stijging van de populariteit van inscripties heeft de discussie over schaalvergroting nieuw leven ingeblazen. Bij het verkennen van de inscriptiemarkt trok de snelle toename van het aantal $LBIT-inschrijvingen en het transactievolume de aandacht. Alle inschrijvingen waren binnen slechts 2 uur voltooid, waarbij de gaskosten meer dan $ 600,000 bedroegen. Uit verder onderzoek bleek dat LumiBit achter deze stijging zat, een Bitcoin-schaaloplossing die zich onderscheidt van protocollen als het Lightning Network, Stacks en Liquid Network.

De BTC-eigenheid van LumiBit

Bitcoin, als de grootste cryptocurrency volgens consensus, legt grote nadruk op vertrouwen en decentralisatie in zijn Layer 2-oplossingen. Het behouden van de oorspronkelijke kenmerken van Bitcoin is van cruciaal belang, omdat het ervoor zorgt dat deze Layer 2-oplossingen nauw geïntegreerd zijn met de Bitcoin-gemeenschap, haar kernconsensus en principes.

Deze afstemming bevordert meer vertrouwen, veiligheid en decentralisatie. Alleen door de oorspronkelijkheid te behouden en tegelijkertijd hogere transactiesnelheden en lagere kosten te bieden, kunnen Layer 2-oplossingen de functionaliteit en het toepassingsbereik van Bitcoin uitbreiden. Als je afdwaalt van de oorspronkelijke kenmerken van Bitcoin, loop je het risico dat een Layer 2-oplossing zich distantieert van de Bitcoin-gemeenschap en haar fundamentele consensus. Een dergelijk verschil zou mogelijk kunnen leiden tot een onhoudbaar pad voor de ontwikkeling van Laag 2.

Het vertrouwen in Layer 2-oplossingen is niet alleen gebaseerd op hun technische merites, maar eerder op hun verbinding en interactie met de hoofdketen. De kern van dit vertrouwen ligt in het vermogen van Layer 2-gegevens om in de hoofdketen te worden opgeslagen en geverifieerd. Met dit in gedachten gaat de strategie van LumiBit verder dan alleen het winnen van vertrouwen in de eigen gegevensverwerkingsmogelijkheden. Het heeft tot doel het vertrouwen van de gebruiker te winnen door eerlijkheid en transparantie bij de gegevensoverdracht te garanderen.

Deze eerlijkheid en transparantie zijn verifieerbaar en herhaaldelijk, waarbij de betrouwbaarheid van de gegevens wordt ondersteund door het Bitcoin-netwerk.

LumiBit is toegewijd aan het opnieuw integreren van meer verifieerbare informatie in het BTC-mainnet en het verbeteren van de samenwerking met Bitcoin-mijnbouwpools om de eigenheid ervan als BTC Layer 2-oplossing te versterken. Door deze aanpak respecteert en benut LumiBit niet alleen de inherente kenmerken van Bitcoin volledig, maar garandeert het ook de geloofwaardigheid en transparantie van gegevens in de LumiBit-keten.

Het strategische ontwerp van LumiBit voor het behouden van de oorspronkelijkheid van Bitcoin omvat een uitgebreide cyclusstructuur voor gebruikers, variërend van cross-chain processen en uitvoering tot gegevensbeschikbaarheid.

Deze brug conceptualiseert de cross-chain interactie tussen gebruikers en LumiBit als een uniek kanaal. Het proces van het valideren van dit kanaal komt neer op het bevestigen van de legitimiteit van de cross-chain acties van de gebruiker. Bovendien is het validatieproces geïntegreerd in UTXO, wat betekent dat de validatie van het kanaal tegelijkertijd de status van de gebruiker op LumiBit verifieert, wat een naadloze en veilige cross-chain ervaring garandeert.

• Op inschrijving gebaseerde uitvoering

LumiBit stelt gebruikers in staat om via inscripties te communiceren met de oorspronkelijke functies van Bitcoin. Alle gebruikersgegevens worden opgeslagen op het BTC-mainnet en transacties worden uitgevoerd via inschrijving.

Om een ​​transactie te publiceren hoeven gebruikers alleen maar het bericht in te schrijven en via het BTC-netwerk uit te zenden. Eenmaal bevestigd door het BTC-netwerk, gaat LumiBit over tot het uitvoeren en afwikkelen van de transactie op het LumiBit-netwerk. Deze aanpak vergemakkelijkt een naadloze integratie van de kernfunctionaliteiten van Bitcoin met de Layer 2-mogelijkheden van LumiBit.

Een van de uitdagingen waarmee de beschikbaarheid van gegevens (DA) in Bitcoin Layer 2 wordt geconfronteerd, is hoe informatie op een betaalbare en effectieve manier op het Bitcoin-mainnet kan worden geüpload, gepubliceerd en geverifieerd. Omdat rollup-transacties in geaggregeerde vorm naar Bitcoin worden verzonden en Bitcoin een zeer beperkte blokcapaciteit heeft, moeten rollups efficiëntere datacompressie- en bewijsverificatiemethoden gebruiken. LumiBit maakt gebruik van het Halo2 zero-knowledge proof-schema om geldigheidsbewijzen voor transacties te genereren.

Na het uitvoeren van gebruikerstransacties produceert ZK-EVM zero-knowledge proofs voor elke statuswijziging van de transactie. Belangrijk is dat deze bewijzen alleen worden gegenereerd als de transactie geldig en uitvoerbaar is. Door het genereren van berekeningen en bewijzen buiten de keten te verplaatsen, verlaagt LumiBit niet alleen de kosten van gegevensopslag op het Bitcoin-mainnet, maar verlaagt het ook de transactiekosten voor gebruikers op Layer 2.

De geschiedenis van het schalen van Bitcoin: de komst van Type2 ZK-EVM

Voorheen omvatte de gemeenschappelijke schaaloplossing van Bitcoin staatskanalen en zijketens.

In 2015 introduceerden Joseph Poon en Thaddeus Dryja het Lightning Network, een netwerk gebaseerd op betaalkanalen. Gebruikers kunnen snelle, goedkope Bitcoin-overdrachten buiten de keten uitvoeren, waarbij transacties in de keten alleen nodig zijn bij het openen of sluiten van kanalen. Momenteel zijn er ongeveer 5,000 BTC in het Lightning Network.

Staatskanalen zoals het Lightning Network hebben ook verschillende nadelen, zoals het onvermogen om complexe contractberekeningen uit te voeren, risico's die verband houden met het vergrendelen en beveiligen van fondsen, en het onvermogen om een ​​bloeiend on-chain ecosysteem voor Bitcoin te bieden. Vervolgens ontstonden Bitcoin-zijketens zoals Liquid Network en Rootstock, die parallel aan het Bitcoin-mainnet opereerden en via tweerichtingsbruggen met Bitcoin communiceerden. 

Deze zijketens hebben echter onafhankelijke consensusregels en gegevensopslagstructuren. Hun gegevensbeschikbaarheid (DA) wordt niet gegarandeerd door het Bitcoin-netwerk, wat in extreme gevallen bepaalde risico’s voor gebruikersactiva met zich meebrengt.

Daarentegen evolueert de schaalmarkt van Ethereum snel. De reguliere schaaloplossing van Ethereum maakt gebruik van Rollup Layer2. Volgens gegevens van L2BEAT heeft Ethereum's Layer2 Total Value Locked (TVL) de $22.5 miljard overschreden.

Medeoprichter van Bankless, David Hoffman, zei ooit dat het tijdperk van EVM-equivalentie is aangebroken. Toen David deze verklaring aflegde, voorzag hij waarschijnlijk niet dat Bitcoin ook een tijdperk van EVM-equivalentie zou kunnen ingaan, waarin de ecologische waarde van Ethereum zou worden vastgelegd.

LumiBit is een nieuwe Bitcoin Layer 2-oplossing, die lage kosten, hoge prestaties en snelle transactiebevestigingen bereikt via ZK-Rollup. LumiBit gebruikt de technische oplossing van Scroll, een Type2 ZK-EVM, die als volledig gelijkwaardig aan EVM wordt beschouwd. Vitalik Buterin classificeerde ZK-EVM in zijn artikel in vier typen. Type2 is volledig compatibel met EVM, waarbij de transactie-uitvoering en accountlogica consistent zijn met EVM en alleen qua blokstructuur en statusboom verschillen van Ethereum.

LumiBit's Type2 ZK-EVM, gebaseerd op een universeel circuitontwerp, zorgt voor volledige compatibiliteit met het Ethereum-ecosysteem op de EVM-laag. Het hanteert een updateschema voor de statusboom dat beter aansluit bij het UTXO-model van Bitcoin, gezien de verschillen in status tussen Bitcoin en Ethereum.

Bovendien fungeert Bitcoin als de Data Availability (DA)-laag, waar gebruikerstransacties, historische transactiestatussen van LumiBit en mondiale accountstatussen worden verpakt met overeenkomstige root-proofs die worden gegenereerd door een zero-knowledge proof-generator en vervolgens worden teruggestuurd naar het Bitcoin-mainnet. . De enorme rekenkracht van het Bitcoin-netwerk zorgt voor de veiligheid van LumiBit's Layer 2.

Het unieke van LumiBit onderscheidt zich van vergelijkbare ZK-Rollups en ligt in de transactie-zero-knowledge proofs die zijn gegenereerd op basis van Halo2 + FRI, samen met polynomiale toezeggingen om de verificatiekosten te verlagen.

Halo2 is een zero-knowledge proof-systeem, onderdeel van zk-SNARK, dat wordt gebruikt voor het maken van beknopte, niet-interactieve bewijzen om de authenticiteit van transacties te valideren. FRI, onderdeel van het STARK-bewijssysteem, wordt gebruikt om bewijzen over complexe polynomiale gegevens te construeren en te verifiëren. Dit betekent dat LumiBit de voordelen van zowel STARK- als SNARK-technologieën integreert.

Momenteel is Type2 ZK-EVM een van de marktleidende oplossingen, maar er blijft een kloof bestaan ​​in het realiseren van een native Ethereum-omgeving. Om een ​​100% migratie van het gehele Ethereum-ecosysteem te garanderen, is het noodzakelijk om Type1 ZK-EVM te ontwikkelen, die volledig gelijkwaardig zou zijn aan Ethereum.

LumiBit heeft, voortbouwend op de basis van Type2 ZK-EVM, een concept voorgesteld voor Type1 ZK-EVM. Dit omvat het abstraheren van een extra laag Type1 ZK-EVM op Laag 2, waar de resultaten van de transacties worden teruggestuurd naar Type2 ZK-EVM, en vervolgens werkt LumiBit deze statussen bij naar het Bitcoin-netwerk. Deze drielaagse structuur heeft tot doel Type1 ZK-EVM indirect te implementeren.

Aan de vooravond van de explosie van het Bitcoin-ecosysteem

Naast het aanbieden van Bitcoin een schaaloplossing, wil LumiBit ook een revolutie teweegbrengen in de huidige markt voor inscriptiehandel.

In de huidige markt is het proces van het verhandelen van Bitcoin-inscripties op Laag 2 behoorlijk omslachtig en complex, waardoor frequente cross-chain transacties tussen de hoofdketen en Laag 2 nodig zijn. Bovendien is de liquiditeit van de fondsen nogal verspreid, wat leidt tot lage bezettingsgraden.

LumiBit pakt dit probleem aan via een asynchrone structuur die is gebaseerd op twee mechanismen: realtime cross-chain communicatie en afzonderlijke cross-chain transacties.

Realtime cross-chain communicatie zorgt ervoor dat de communicatie op LumiBit gesynchroniseerd blijft met de BTC-hoofdketen. Bovendien kunnen de ingebouwde indexers en luisteraars van LumiBit de communicatiestatus van de BTC-hoofdketen lezen, zodat on-chain applicaties toegang kunnen krijgen. Daarom kunnen gebruikers alle marktinformatie op LumiBit bekijken zonder elke handelsmarkt of indexer afzonderlijk te hoeven raadplegen.

Een van de grootste uitdagingen bij de huidige Laag 2-transacties is de inefficiëntie en de kosten die gepaard gaan met frequente overdracht van activa over de keten heen. Tijdens transacties op LumiBit vinden de cross-chain overdracht van Bitcoin-mainnet-activa en de bevestiging op de LumiBit-keten afzonderlijk plaats, wat betekent dat on-chain transacties asynchroon in kaart kunnen worden gebracht.

Technisch gezien gebruikt LumiBit's UTXO Channel Bridge UTXO om de gebruikersstatus vast te leggen en combineert het root-proof statusversleuteling met hash-tijdgebonden contracten voor cross-chain kanaalvalidatie. Deze validatie wordt vervolgens op UTXO afgedrukt nadat het kanaal is gesloten, waardoor de integriteit van de gegevens op het Bitcoin-netwerk wordt gegarandeerd.

Dit betekent dat gebruikers inscriptietransacties rechtstreeks op het LumiBit-netwerk kunnen uitvoeren en na afwikkeling op het LumiBit-netwerk automatisch cross-chain-operaties voor de gebruikers kunnen uitvoeren.

Natuurlijk is LumiBit niet zonder uitdagingen. De overgang van Type2 ZK-EVM naar Type1 ZK-EVM brengt talrijke technische hindernissen met zich mee die moeten worden overwonnen. Het staat echter buiten kijf dat LumiBit een uniek branchebreed perspectief biedt. Door gebruik te maken van indrukwekkende technische mogelijkheden, integreert het de toonaangevende en reguliere protocollen die op de markt beschikbaar zijn in een exclusieve oplossing.

LumiBit schetst een van de mogelijke richtingen voor de toekomstige ontwikkeling van Bitcoin's Layer 2, en geeft tegelijkertijd een visie weer van een geëvolueerd Bitcoin-ecosysteem dat wordt gekenmerkt door een alomvattend ketenecosysteem en interoperabiliteit, zonder de leercurve van gebruikers te vergroten. We staan ​​nu aan de vooravond van de explosie van het Bitcoin-ecosysteem zoals LumiBit voor ogen heeft.