Phân tích ngắn gọn về RGB: Một giao thức hợp đồng thông minh có khả năng mở rộng và bảo mật được xây dựng trên Bitcoin

Bối cảnh

Hiệu suất của Bitcoin đã được theo dõi chặt chẽ kể từ khi tiền điện tử này được ra mắt vào năm 2009. Do chỉ có thể xử lý bảy giao dịch mỗi giây, mạng lưới không cho phép các hợp đồng thông minh có khả năng mở rộng. Bản nâng cấp SegWit đã tăng giới hạn kích thước khối của Bitcoin lên 4MB (1MB cho dữ liệu giao dịch và 3MB cho dữ liệu chứng thực); tuy nhiên, hạn chế vẫn còn tồn tại. Trong khi đó, khi ảnh hưởng của Bitcoin ngày càng tăng, thách thức về khả năng mở rộng đã trở nên cấp bách hơn. Khả năng mở rộng vẫn là một thách thức cơ bản đối với hệ sinh thái Bitcoin. Hiện nay, các chuyên gia đang khám phá các giải pháp với các cách tiếp cận khác nhau, chủ yếu bao gồm:

• Các chuỗi bên bao gồm Liquid, Stacks, Rootstock, v.v.;
• Các kênh trạng thái như Lightning Network xử lý một số giao dịch thường xuyên nhất định ngoài chuỗi;
• Các giải pháp mở rộng không thể nâng cấp như RGB và Bitcoin Script không sửa đổi mã của Bitcoin;
• Các giải pháp mở rộng dựa trên nâng cấp bao gồm Drivechain (BIP300/301) yêu cầu sự hỗ trợ mạnh mẽ từ thợ đào và đạt được khả năng mở rộng thông qua hard fork.

Trong số các cách tiếp cận khác nhau, một số giải pháp mở rộng ban đầu đang thu hút sự chú ý trở lại. Đáng chú ý, Nostr, một giao thức đã trở nên phổ biến vào cuối năm 2022, đã góp phần vào việc áp dụng rộng rãi Lightning Network. Đồng thời, Ordinals bùng nổ vào đầu năm 2023. Là một giải pháp hợp đồng thông minh dựa trên Bitcoin và Lightning Network cung cấp tính toàn vẹn Turing, khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư mạnh mẽ, RGB đã phát hành phiên bản mới (v0.10) vào tháng 4 năm nay.

Sự phát triển của RGB

Nguồn gốc của RGB có thể được truy nguyên từ năm 2016, khi Peter Todd giới thiệu khái niệm về con dấu sử dụng một lần và xác thực phía máy khách. Dựa trên những khái niệm quan trọng này, RGB đã được đề xuất vào năm 2018.

Vào năm 2019, Orlovsky, một nhà phát triển cốt lõi của RGB, đã dẫn đầu việc phát triển RGB và tạo ra nhiều thành phần cuối cùng cấu thành giao thức RGB. Ngoài ra, việc thành lập Hiệp hội LNP/BP tại Thụy Sĩ đã giúp cung cấp các tiêu chuẩn liên quan.

Sau những nỗ lực phát triển mở rộng, RGB đã ra mắt phiên bản v0.10 vào tháng 4 năm 2023.

Về thiết kế của RGB

Đây là cách RGB đạt được khả năng mở rộng và bảo mật:

Xác thực phía máy khách

Hầu hết các blockchain công khai hiện tại hoạt động theo mô hình đồng thuận toàn cục, trong đó tất cả các nút xác thực tất cả các giao dịch, chia sẻ thông tin giao dịch với nhau và duy trì một trạng thái toàn cục thống nhất.

Tuy nhiên, mô hình này mang lại một số thách thức, bao gồm:

• Giới hạn về khả năng mở rộng khiến việc xác thực tất cả các tương tác hợp đồng trở nên tốn kém;
• Chi phí cao dẫn đến việc vận hành nút tập trung;
• Thiếu tính riêng tư do thông tin giao dịch mở.

Xác thực phía máy khách (CSV) đề xuất một cách tiếp cận thay thế: Nó chỉ yêu cầu lớp đồng thuận thực hiện các cam kết mật mã liên quan đến các sự kiện sổ cái, trong khi lưu trữ thông tin sự kiện thực tế (sổ cái) ngoài blockchain. Cách tiếp cận này, bắt nguồn từ công trình của Peter Todd, được gọi là "Xác thực phía máy khách". CSV chuyển dữ liệu giao dịch ra ngoài chuỗi, nơi thông tin chi tiết được lưu trữ và xác minh, và chỉ có thông tin tối thiểu được gửi trên blockchain. Hơn nữa, dữ liệu giao dịch chỉ được chuyển ngoài chuỗi giữa người gửi và người nhận. Ví dụ, trong một giao dịch thực tế, việc xác thực chỉ được yêu cầu khi ví và các bên yêu cầu truy cập dữ liệu hợp đồng.

Các tính năng chính của CSV:

• Thông tin giao dịch chi tiết được lưu trữ ngoài chuỗi và chỉ được xác thực trên máy khách;
• Chỉ có các cam kết đối với dữ liệu giao dịch được lưu trữ trên chuỗi;
• Việc xác thực chỉ áp dụng cho các giao dịch mà người dùng cần phải biết.

Trong RGB, cơ chế xác thực chuyển giao tài sản khác đáng kể so với Bitcoin. Trong mạng Bitcoin, các nút luôn tải xuống và xác thực các khối và giao dịch mempool, điều này cho phép chúng có được trạng thái mới nhất của bộ UTXO. Khi gặp một giao dịch mới, các trình xác thực Bitcoin kiểm tra tính hợp lệ của lịch sử giao dịch bằng cách xác minh xem tất cả các đầu vào có tồn tại trong bộ UTXO mới nhất hay không.

Mặt khác, RGB không dựa vào việc phát sóng toàn cục tất cả các giao dịch trên mạng để tạo ra một tập tương đương với tập UTXO của Bitcoin. Điều này có nghĩa là khi nhận một khoản thanh toán đến, một ứng dụng RGB không chỉ phải xác minh rằng trạng thái chuyển đổi cuối cùng là hợp lệ, mà còn cần thực hiện cùng một quá trình xác thực cho tất cả các trạng thái chuyển đổi trước đó cho đến trạng thái khởi đầu trong hợp đồng phát hành. Việc xác thực lịch sử giao dịch từ dưới lên trong RGB cũng bảo vệ chống lại các cuộc tấn công chi tiêu kép.

RGB cải thiện khả năng mở rộng bằng cách chỉ xác thực các giao dịch có liên quan. Tuy nhiên, cách tiếp cận này có thể dẫn đến các vấn đề liên quan đến việc thiếu dữ liệu, có thể yêu cầu chia sẻ dữ liệu để tối ưu hóa quá trình xác thực thanh toán.

Dấu niêm phong dùng một lần dựa trên Bitcoin

Dấu niêm phong vật lý dùng một lần là những dây nhựa được đánh số duy nhất thường được sử dụng để phát hiện sự can thiệp trong quá trình lưu trữ và vận chuyển. Ví dụ, nó cho chúng ta biết liệu cửa của một container vận chuyển có bị mở trong quá trình vận chuyển hay không. Dấu niêm phong kỹ thuật số dùng một lần đóng một dấu niêm phong kỹ thuật số trên một thông điệp để đảm bảo rằng nó chỉ có thể được sử dụng một lần, điều này khiến người bán không thể bán cùng một tài sản hai lần.

Thay vì sử dụng một đơn vị đáng tin cậy để chứng nhận việc mở và đóng dấu niêm phong kỹ thuật số, có thể sử dụng các Đầu ra Giao dịch Chưa Chi tiêu (UTXOs) của Bitcoin làm dấu niêm phong. Một UTXO có thể được xem như một dấu niêm phong được đóng khi nó được tạo ra và mở khi nó được chi tiêu. Theo quy tắc đồng thuận của Bitcoin, một đầu ra chỉ có thể được chi tiêu một lần; do đó, dấu niêm phong chỉ có thể được mở một lần. Theo cách này, dấu niêm phong dùng một lần được sử dụng để liên kết các UTXO của Bitcoin với các trạng thái hợp đồng ngoài chuỗi, cho phép thực hiện chuyển đổi trạng thái tiếp theo thông qua các giao dịch RGB ngoài chuỗi (đóng dấu niêm phong). Tương tự như dấu niêm phong vật lý dùng một lần được sử dụng để bảo đảm các container vận chuyển, một dấu niêm phong kỹ thuật số dùng một lần là một đối tượng duy nhất niêm phong chính xác một phần thông tin để ngăn chặn chi tiêu kép.

Đây là một phép so sánh đơn giản: Chúng ta có thể coi UTXO như một chuỗi séc, mỗi séc có một số tiền khác nhau. Khi thực hiện thanh toán, về cơ bản bạn đang trả tiền cho ai đó bằng một tấm séc chưa được rút. Hơn nữa, bất kỳ số dư còn lại nào của tấm séc sẽ được trả lại cho bạn dưới dạng một tấm séc mới. Trong tình huống này, các dấu niêm phong dùng một lần thêm một số bản ghi chuyển khoản nhất định vào ô thông tin bổ sung của tấm séc. Vì một tấm séc chỉ có thể được rút tiền một lần, phương pháp này ngăn chặn việc chi tiêu kép.

Hãy xem quá trình này diễn ra như thế nào giữa Alice, Bob và Dave:

1. Đầu tiên, Alice đã phát hành một tài sản RGB (ví dụ: USDT Tether hoặc USDT) với tổng cung là 100 triệu và thêm thông tin cam kết vào ô thông tin bổ sung của một tấm séc hợp lệ (Séc A). Máy in séc không cần xem xét thông tin bổ sung này, và Séc A có thể có bất kỳ mệnh giá nào, miễn là nó thuộc về Alice và chưa được rút tiền.
2. Khi Alice muốn chuyển 10 triệu USDT cho Bob, cô ấy cần rút tiền từ Séc A và ghi rõ trong ô thông tin bổ sung rằng 10 triệu USDT sẽ được chuyển đến một tấm séc mới (Séc B) thuộc sở hữu của Bob và 90 triệu USDT sẽ được chuyển đến một tấm séc mới khác (Séc C) thuộc sở hữu của Alice, chứa 90 triệu USDT còn lại.
3. Nếu Bob muốn chuyển 10 triệu USDT cho Dave, anh ấy cần rút tiền từ Séc B và ghi chú trong ô thông tin bổ sung rằng 10 triệu USDT sẽ được chuyển đến một tấm séc mới (Séc D) thuộc sở hữu của Dave.
4. Quy trình tương tự được lặp lại cho mỗi lần chuyển khoản tiếp theo. Cụ thể hơn, người nắm giữ trước đó xác nhận một phần số tiền cho người nhận mới, và người nhận sau đó xác minh toàn bộ lịch sử chuyển nhượng tài sản. Tương tự như việc lưu hành séc, mỗi lần chuyển khoản tạo ra một tấm séc mới, và mỗi tấm séc chỉ có thể được rút tiền một lần (UTXO). Trong khi đó, các tấm séc cũ (UTXO) trở nên không hợp lệ, đảm bảo rằng trạng thái chỉ có thể tiến về phía trước chứ không thể quay lại, điều này cũng ngăn chặn việc chi tiêu kép. Bằng cách này, các bản ghi trên chuỗi phản ánh đáng tin cậy các thay đổi trạng thái của một tài sản tiền mã hóa.

RGB sử dụng mô hình niêm phong một lần dựa trên Bitcoin được mô tả ở trên, có nghĩa là khi một giao dịch RGB diễn ra, người gửi tạo ra một sự chuyển đổi trạng thái của hợp đồng xác định các quyền đang được chuyển nhượng. Hãy xem xét trường hợp của token. Đầu tiên, người phát hành hợp đồng thiết lập trạng thái khởi đầu xác định chi tiết hợp đồng, chẳng hạn như tên tài sản, tổng cung và UTXO với quyền di chuyển nguồn cung. Sau đó, khi tài sản được chuyển nhượng lần đầu, chủ sở hữu của UTXO đầu tiên có thể tạo ra một sự chuyển đổi trạng thái xác định UTXO mới nào sẽ sở hữu tài sản. RGB đạt được các chuyển đổi trạng thái bằng cách tận dụng cơ chế chỉ có thể chi tiêu UTXO một lần, cho phép nó xác định và theo dõi một cách đáng tin cậy việc chuyển nhượng tài sản tiền mã hóa và những thay đổi trong quyền sở hữu.

RGB giữ tất cả thông tin giao dịch ngoài mạng Bitcoin, chỉ chuyển chúng độc quyền giữa người gửi và người nhận. Trong khi đó, dữ liệu cam kết được neo vào các UTXO Bitcoin. Khi một UTXO được chi tiêu, nó không thể được chi tiêu theo cách tương tự một lần nữa, báo hiệu một sự thay đổi trong hợp đồng.

RGB tận dụng blockchain Bitcoin để bảo vệ khỏi chi tiêu kép, và điều này đạt được bằng cách cam kết mỗi chuyển đổi trạng thái RGB bên trong giao dịch Bitcoin chi tiêu UTXO sở hữu các quyền đang được di chuyển. Nhiều chuyển đổi trạng thái có thể được bao gồm trong một giao dịch Bitcoin duy nhất, nhưng mỗi chuyển đổi trạng thái chỉ có thể được gửi một lần (nếu không, chi tiêu kép sẽ có thể xảy ra). Để cho phép có một số chuyển đổi trạng thái trong một cam kết, các chuyển đổi trạng thái được tổng hợp nhiều lần và sau đó được gửi vào giao dịch Bitcoin thông qua Taproot hoặc OP_RETURN. Nếu có nhiều cam kết tồn tại trong một giao dịch Bitcoin, chỉ cam kết đầu tiên sẽ có liên quan đối với các quy tắc xác thực RGB, và những cam kết khác sẽ bị bỏ qua, khiến mọi nỗ lực chi tiêu kép trở nên vô nghĩa. Các tính năng chính của RGB

Khả năng mở rộng

• So với các giao thức thay thế giữ tất cả logic trên chuỗi, CSV lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi, giảm chi phí và áp lực tính toán;
• RGB sẵn sàng trên Bitcoin mà không cần sửa đổi mã hoặc các giao dịch phức tạp trên chuỗi;
• RGB hỗ trợ Mạng lưới Lightning.

Quyền riêng tư

• Bên thứ ba không thể quan sát các giao dịch RGB hoặc các con dấu sử dụng một lần của chúng;
• RGB có tính năng UTXO mù. Một UTXO mù bao gồm hàm băm của phép nối giữa UTXO và một bí mật làm mù ngẫu nhiên. Bằng cách này, người gửi không biết tài sản đi đâu, và người nhận mới chỉ có thể xác thực UTXO mù khi họ chi tiêu tài sản;
• RGB cũng sử dụng cơ chế không tiết lộ kiến thức gọi là Bulletproof. Theo cơ chế này, chủ sở hữu tài sản sẽ có thể thấy tất cả các UTXO trước đây đã sở hữu một tài sản, nhưng họ sẽ không thể thấy số lượng tài sản được chuyển trong mỗi lần chuyển đổi trạng thái.

Các chức năng đa dạng và trường hợp sử dụng của RGB

Các lược đồ

Người phát hành có thể sử dụng các lược đồ RGB, hoạt động như các mẫu hợp đồng có thể được sử dụng để nhắm đến các trường hợp sử dụng cụ thể.

Dưới đây là một số ví dụ:

• RGB20 phát hành tài sản có thể thay thế
• RGB21 phát hành tài sản không thể thay thế
• RGB22 danh tính số phi tập trung
• RGB23 nhật ký lịch sử duy nhất có thể xác minh cho dữ liệu có thể kiểm toán
• RGB24 hệ thống tên miền toàn cầu phi tập trung
• RGB25 phát hành tài sản có thể sưu tầm

Bất kỳ ai cũng có thể tự do phát triển lược đồ riêng cho các ứng dụng khác nhau mà không cần xin phép từ các nhà phát triển RGB. Tuy nhiên, dự kiến hầu hết các trường hợp sử dụng có thể được bao quát bởi một vài lược đồ chính.

AluVM

RGB sử dụng AluVM, một máy ảo RISC dựa trên thanh ghi được thiết kế đặc biệt. AluVM có tính toàn vẹn Turing và có thể vận hành trạng thái toàn cục với các đảm bảo khả dụng tương tự như các hệ thống dựa trên blockchain hiện có. Tương tự như EVM, AluVM có kiến trúc lồng một nút RGB trên Mạng lưới Lightning, chứa một ứng dụng khách RGB trên các nút RGB.

Hoàn toàn tương thích với Mạng lưới Lightning

Bằng cách liên kết các kênh thanh toán của các token cụ thể với Mạng lưới Lightning, các tài sản RGB có thể mang lại trải nghiệm người dùng và các giả định bảo mật tương tự như các khoản thanh toán Mạng lưới Lightning thông thường. Điều này đảm bảo các khoản thanh toán chi phí thấp, nhanh chóng và ổn định, đồng thời có thể mang lại lợi ích cho toàn bộ hệ sinh thái, bao gồm người dùng, nhà phát triển và các nhà điều hành nút Lightning.

So sánh với các giải pháp khác

RGB so với TARO

TARO (hiện là Taproot Assets), một giao thức Taro được hỗ trợ bởi Taproot, đã được Lightning Labs giới thiệu vào tháng 4 năm 2022 sau khi họ huy động được 70 triệu đô la trong vòng gọi vốn Series B.

Cả RGB và TARO đều được xây dựng trên CSV. Do hai giải pháp này có thiết kế tương tự nhau, một số người thậm chí cho rằng TARO lấy cảm hứng từ RGB. Tuy nhiên, hiện tại có vẻ như chúng tập trung vào các khía cạnh khác nhau: TARO tập trung vào token, trong khi RGB nhắm đến việc triển khai các chức năng hợp đồng thông minh.

So sánh với các giải pháp Bitcoin khác

Không giống như Drivechain, vốn dựa trên BIP300 và BIP301 và yêu cầu hard fork, RGB tương thích với công nghệ Bitcoin hiện có và các soft fork tiềm năng trong tương lai, mà không cần sửa đổi ở lớp cơ sở của Bitcoin.

Ordinals cam kết tất cả dữ liệu vào blockchain, trong khi RGB chỉ giữ các cam kết dữ liệu trên chuỗi. Với bảo mật được cung cấp bởi UTXO, RGB tiêu thụ không gian on-chain tối thiểu, cho phép tích hợp liền mạch với Mạng lưới Lightning.

RGB so với Rollup

Rollup là một giải pháp mở rộng Ethereum cho phép người dùng gửi tiền vào các hợp đồng thông minh của Ethereum và sau đó giao dịch với những người dùng khác trong cùng một Rollup. Các giao dịch này được tổng hợp định kỳ và gửi lên blockchain.

• Ngoài ra, RGB không phải là một blockchain độc lập. Thách thức Hệ sinh thái RGB vẫn còn trong giai đoạn sơ khai. Mặc dù cơ sở hạ tầng đã được thiết lập, hệ sinh thái chỉ cung cấp một vài ứng dụng cơ bản, và có thể sẽ mất một thời gian để RGB mở rộng công cụ phát triển và cơ sở người dùng của mình.
• Các khách hàng RGB lưu trữ một lượng lớn dữ liệu, và việc chi tiêu sẽ không thể thực hiện được nếu dữ liệu ngoài chuỗi để xác thực bị mất. Do đó, không chỉ khóa cần được lưu trữ. Hơn nữa, không giống như Bitcoin và các hệ thống đồng thuận toàn cầu khác, khách hàng RGB không cần phải xem hoặc xác thực tất cả các giao dịch trên toàn cầu. Thay vào đó, họ chỉ cần xác thực các giao dịch liên quan đến ví của họ. Điều này làm giảm đáng kể lượng dữ liệu mà mỗi khách hàng phải xác thực, làm cho toàn bộ hệ thống có khả năng mở rộng hơn. Mặc dù việc xác thực một lượng lớn dữ liệu khi nhận thanh toán có thể dường như là một vấn đề vì xác thực chậm đồng nghĩa với giao dịch chậm, nhưng nó chỉ trở thành vấn đề khi lịch sử giao dịch dài. Khi điều đó xảy ra, các lớp khả dụng dữ liệu mới sẽ cần thiết, cho phép khách hàng tự nguyện chia sẻ dữ liệu chuyển đổi trạng thái của các hợp đồng cụ thể. Bằng cách này, người nhận trong tương lai có thể bắt đầu xác thực một phần lịch sử giao dịch trước.
• Đối với các token CSV phổ biến, việc áp dụng rộng rãi có thể làm tăng chi phí xác thực.
• RGB là sự phát triển dựa trên cộng đồng và phụ thuộc vào nghiên cứu cẩn thận của nhóm, điều này có nghĩa là tiến độ chậm và quảng bá thị trường hạn chế.

Đường cong học tập của nhà phát triển: Ngoài kiến thức về Bitcoin, các nhà phát triển cũng phải nắm bắt thông tin về chuyển đổi trạng thái và hợp đồng của RGB.

Các Dự án Hệ sinh thái

DIBA

Trang web: https://diba.io/

DIBA là một thị trường NFT Bitcoin sử dụng Giao thức Hợp đồng Thông minh RGB.

Cosminmart

Website: https://www.cosminmart.com/

Cosminmart là một hệ sinh thái dựa trên giao thức RGB và cung cấp các chức năng bao gồm ví, thị trường, Launchpad và trình duyệt.

Mycitadel

Website: https://mycitadel.io/

Mycitadel có nhiều chức năng đa dạng, bao gồm đa chữ ký, điều kiện chi tiêu có khóa thời gian, Taproot, v.v.

Bitmask

Website: https://bitmask.app/

Bitmask là một tiện ích mở rộng ví.

Về CoinEx

Được thành lập vào năm 2017, CoinEx là một sàn giao dịch tiền điện tử toàn cầu cam kết làm cho việc giao dịch tiền điện tử trở nên dễ dàng hơn. Nền tảng cung cấp nhiều dịch vụ, bao gồm giao dịch spot và margin, hợp đồng tương lai, hoán đổi, tài khoản tạo lập thị trường tự động (AMM), và các dịch vụ quản lý tài chính cho hơn 5 triệu người dùng tại hơn 200 quốc gia và vùng lãnh thổ. Được thành lập với mục đích ban đầu là tạo ra một môi trường tiền điện tử bình đẳng và tôn trọng, CoinEx cam kết phá bỏ các rào cản tài chính truyền thống bằng cách cung cấp các sản phẩm và dịch vụ dễ sử dụng để làm cho việc giao dịch tiền điện tử trở nên dễ tiếp cận đối với mọi người.

Tài liệu tham khảo

https://hackernoon.com/top-4-directions-of-bitcoin-ecosystem-scalability

https://docs.rgb.info/

https://github.com/RGB-WG/blackpaper/blob/master/README.md

https://docs.lightning.engineering/the-lightning-network/taproot-assets

https://docsend.com/view/he8x9erkjmphphvn