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比特币基础开发现状 (下)

智能合约
还有许多项目试图以安全负责的方式将表达型智能合约功能带回比特币。这是一项重大进展,因为从2010年开始,协议中删除了一些原始的比特币操作码(确定比特币能够进行什么计算的操作)。这是在发现一系列可怕的漏洞之后采取的做法,这也导致中本聪本人禁用了比特币编程语言Script的某些功能。
多年以来,非常明显的是,高度表达型的智能合约功能伴随着不小的安全风险。一般的经验法则是,向虚拟机引入的功能(处理操作码的集中验证机制)越多,其程序就越不可预测。不过,最近,我们已经看到了比特币中智能合约架构的新方法,这些方法可以最大程度地减少不可预测性,同时还提供更多的功能。
默克尔抽象语法树(MAST)是一种新的比特币智能合约实现方法,它的出现引发了新一轮的支撑技术的发展,这些技术试图在安全和功能之间找到折中点。最有名的是Taproot,它优雅地实现了MAST结构,使得整个应用程序可以表示为默克尔树,其中树的每个分支代表一个不同的执行结果。与Taproot一起出现的是一种称为Tapscript的编程语言,该语言能用来更容易地表示与默克尔树的每个分支相关联的合约。
最近出现的另一个有趣的创新是对比特币交易的合约实现方案的新设计。合约最初是由Greg Maxwell在2013年提出的一项思想实验,它是一种限制余额使用方式的方法,甚至在它们的托管发生了变化的时候。尽管这个想法已经存在了将近7年,但在Taproot出现之前,要实施合约功能是不切实际的。现在,一个名为OP_CHECKTEMPLATEVERIFY的新操作码(以前称为OP_SECURETHEBAG)正利用这项新技术让合约功能在比特币中得以安全实现。
乍一看,合约在借贷(以及基于比特币的衍生品)的背景下非常有用,因为它们使诸如回扣之类的政策的制定可以附加到特定的BTC余额上。但是它们对比特币可用性的潜在影响远远超出了借贷。合约可以实现诸如比特币保险库之类的事情,在托管的情况下,它提供相当于第二个私钥的功能,这个私钥让被黑客攻击的一方“冻结”被盗资金。这项技术还有许多其他应用,像非交互式支付通道,堵塞控制交易和CoinJoins等等。
重要的是要注意,Schnorr签名是让所有这些新的智能合约方法得以实现的技术原语。Schnorr成功后,甚至可以对一些更先进的技术进行理论化说明,例如无脚本脚本(Scriptless Scripts),这可以使得完全私有的和可扩展的比特币智能合约被表示为数字签名。同样,Discreet Log Contracts还采用了将智能合同的执行结果表示为数字签名的想法,来实现更好的隐私性和扩展性。总之,这些新方法可以使新的智能合约应用程序得以构建在比特币之上,而Schnorr是其基础。
挖矿
挖矿协议中也有一些令人关注的进展,尤其是矿池成员使用的那些。尽管比特币挖矿的中心化问题经常被夸大,但确实,能够被进一步去中心化的矿池经营者握有权力。也就是,矿池经营者可以决定哪些交易将由矿池成员来挖,这赋予了他们巨大的权力。一些经营者逐渐滥用这种能力,即未经成员授权就审查交易,挖空块并将哈希输出重新分配给其他网络。
值得庆幸的是,有些技术正在试图颠覆这种权力结构。比特币挖矿最重大的变化之一是Stratum的第二版,这是矿池最常用的协议。Stratum V2是一个完全大改的版本,它采用了BetterHash协议,这个协议使矿池成员能够确定他们将要挖的区块的组成。Stratum V2还实现了一些优化,并允许矿池成员更好地进行沟通和协调。
挖矿这一行中另一个有助于提高稳定性的进展是重新引起了人们对哈希率和挖矿难度这些衍生品的兴趣。这些对于希望对冲哈希率波动和难度调整的挖矿操作尤其有用。尽管这些衍生品还没有产品化,但这标志着比特币挖矿在朝着工业化方向发展。
隐私
在我们发布了有关Schnorr签名的报告之后,一些隐私币的支持者对有人建议某个时候在比特币中完全实现隐私功能感到愤怒。尽管这个建议可能会挑战这些围绕隐私资产的长期价值主张观点,但仍有许多新兴协议可以为比特币实现更好的隐私功能。

在深入研究具体的隐私创新之前,必须着重指出,跨数字资产进行私人交易的最大障碍是大多数解决方案都是缺乏根据的事实。专注于交易图隐私的隐私资产通常会忽略网络级的隐私,反之亦然。这两方面都缺乏成熟度和使用率,这使得通过P2P网络层或区块链层的统计追溯分析更容易跟踪交易。

比特币基础开发现状 (下)

令人高兴的是,有几个项目在这两个方面都有非常不错的进展。
当说到交易图隐私时,像P2EP和CheckTemplateVerify这样的解决方案很有趣,因为隐私成为了效率的副产品。作为CoinJoin的新颖方法,这些解决方案能够提高用户对隐私交易的使用,他们完全是受更便宜的交易费推动的。尽管在CoinJoin模式下,确保隐私不是最佳选择,但是无保护的发送仍然是有好处的,因为它们保留了比特币供应量和自由流通量的可审计性。
如果更低的交易费成为推动因素并导致比特币匿名交易数量(CoinJoin输出的UTXO的百分比)增加,那么通过统计聚类分析实现的去匿名化将比现在更加主观。一些区块链分析公司能够欺骗执法机构,让他们相信一个UTXO属于特定用户的可能性很高,但是底层模型已经非常脆弱。如果大多数UTXO都成为CoinJoin的输出,则可能会破坏现有的聚类方法。
在此之前,在可用性方面需要做大量的工作,以使所有的比特币用户(无论是否精通技术)都能平等地使用隐私机制。除了P2EP和CheckTemplateVerify之外,可用性的最新进展是SNICKER(具有重用密钥的简单非交互式CoinJoin),它是一种与不受信任的对等方生成CoinJoin的新方法。SNICKER结合了多种技术,可授予用户访问CoinJoin交易的权限,而无需与他们的对等方建立信任或发生交互。在旨在提高P2P通信的隐私性和效率的协议中,进展也很明显。在2019年期间,隐私保护网络协议Dandelion已在多个加密网络上成功测试。当说到整个P2P通信,交易传播中的隐私并不是灵丹妙药,但像Dandelion这样的协议仍可以通过隐藏广播交易的节点的原始IP地址来有效地提高用户隐私。
值得一提的是,比特币网络堆栈的最终发展是一种称为Erlay的新的交易中继协议。尽管Erlay仍处于早期开发阶段,但它是一项重要的创新,因为它可以大大降低运行比特币全节点的带宽要求。如果实现的话,Erlay的效率收益将使用户能够参与带宽紧张的交易中继,并继续对链上活动进行验证,特别是在互联网服务提供商对带宽设置上限的国家。
冰山一角
跟踪比特币生态中的所有创新是非常困难的,而这篇文章只是小小的尝试。总体而言,比特币是一套不断发展的协议套件。这里所讲的模块化创新方法很重要,因为它在比特币发展中将政治因素减少到最低程度发挥着关键作用并保护好其根本的货币属性。

根据国家《关于防范代币发行融资风险的公告》,大家应警惕代币发行融资与交易的风险隐患。

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