Thunderbolt Protokoll rekonstruiert die off-chain Interaktionslogik in Form einer Soft Fork, führt UTXO Bundling und OP_CAT ein, verbessert die Skalierbarkeit und Programmierbarkeit und bringt BTCFi ein grundlegendes Infrastrukturparadigma mit mehr Native- und Kombinierbarkeit.
Verfasst von: YBB Capital Researcher Ac-Core
Eins, warum kann man mit Bitcoin keinen Kaffee kaufen?
Wenn man an Bitcoin denkt, denken die meisten Menschen zuerst an die Eigenschaften von “Dezentralisierung” und “Unveränderlichkeit”. Aber wenn man wirklich versucht, damit eine Tasse Kaffee zu kaufen, stößt man schnell auf ein peinliches Problem: Die Wartezeit auf die Transaktionsbestätigung ist manchmal länger als die Wartezeit auf den Kaffee, und manchmal sind die Transaktionsgebühren sogar höher als der Preis für den Kaffee. Die Vermögenswerte auf Bitcoin sind bis heute “bewegungslos wie ein Berg” - hauptsächlich auf HODL angewiesen, können nicht verliehen, nicht gebündelt und nicht interoperabel sein.
Die Skriptstruktur von Bitcoin Script ist extrem konservativ und schränkt die meisten off-chain Interaktionen ein. Sie wurde nicht mit dem Ziel entworfen, zehntausende Zahlungen pro Sekunde zu verarbeiten. Aber die Realität ist, dass die Nachfrage da ist – die Leute wollen einfach, dass Bitcoin nutzbar ist, selbst wenn es nur darum geht, ein Spiel-Item zu kaufen, ein Video anzusehen oder eine Belohnung zu geben, ohne zehn Minuten warten zu müssen.
Zwei, Lightning Network: Ein zweischneidiges Schwert
Bildquelle: Cointelegraph
Die Haupt-Blockchain von Bitcoin ist wie eine Autobahn, während das Lightning-Netzwerk wie eine gebührenpflichtige Schnellstraße daneben gebaut ist. Das Kernkonzept stammt aus dem Kompromiss der Transaktionseffizienz auf der Haupt-Blockchain: Da es bei On-Chain-Transaktionen Geschwindigkeitsengpässe gibt, besteht kein Drang mehr, jede Transaktion auf der Blockchain aufzuzeichnen, sondern stattdessen werden exklusive “Zahlungskanäle” zwischen den Benutzern eingerichtet, um häufige Buchungen durchzuführen, wobei letztendlich nur der Geldstatus beim Schließen des Kanals an die Blockchain synchronisiert wird. Dieses Modell ähnelt der Abrechnungsweise unter Freunden, die wöchentlich abwechselnd einladen – die Leute überweisen nicht nach jedem Essen sofort Geld, sondern begleichen die Rechnung einmal nach zehn Ausgaben. Das Lightning-Netzwerk ist im Wesentlichen ein Handelsnetzwerk, das aus zehntausenden solcher Zahlungskanäle gewebt ist.
Die praktische Anwendung dieses scheinbar genialen Systems offenbart jedoch mehrere Dilemmata. Die erste ist die hohe Schwelle für den Kanalaufbau, Benutzer müssen Gelder im Voraus sperren, um einen Handelskanal einzurichten, was bedeutet, dass Sie, wenn Sie mit einem Objekt handeln möchten, im Voraus eine dedizierte Kanalverbindung herstellen müssen. Das zweite ist das komplexe Routing-Problem, wenn Benutzer A und B keinen direkten Kanal haben, selbst wenn es einen indirekten Pfad von A-C-B gibt, wenn der mittlere Kanal nicht ausreicht oder der Pfadknoten nicht verfügbar ist, wird die Transaktion immer noch fehlschlagen. Noch gravierender ist das Sicherheitsrisiko, das System verlangt von den Benutzern, online zu bleiben, um zu verhindern, dass Gegenparteien abgelaufene Transaktionen einreichen, wenn der Kanal wegen Betrugs geschlossen wird, was eine unrealistische Anforderung an den Betrieb und die Wartungsfähigkeiten der Geräte für normale Benutzer darstellt.
Trotz der Tatsache, dass das Lightning-Netzwerk seit vielen Jahren online ist, haben diese strukturellen Mängel dazu geführt, dass die tatsächliche Anwendung immer noch schwerfällt, um eine Durchbruch zu erzielen. Öffentliche Daten zeigen, dass das gesamte gesperrte Kapital im Lightning-Netzwerk derzeit nur etwa 100 Millionen USD beträgt, was im Vergleich zur Billionen-Marktkapitalisierung des Bitcoin-Systems eine nahezu randständige Position in seinem Ökosystem einnimmt. Dies wirft in der Branche die grundlegende Frage auf: Können wir ein besseres off-chain Zahlungsprotokoll entwickeln, um die bestehenden Probleme zu überwinden?
Laut Chain Catcher, berichtete die HSBC am 15. April in einer offiziellen Pressemitteilung, dass Bitcoin Thunderbolt das bedeutendste technologische Upgrade für Bitcoin seit einem Jahrzehnt ist. Die Gesamtsicht auf Thunderbolt ähnelt eher „Lightning Network 2.0“, jedoch handelt es sich nicht nur um ein Upgrade, sondern vielmehr um eine Rekonstruktion des off-chain Bitcoin-Interaktionsparadigmas.
Drei, was ist das Thunderbolt-Protokoll
Bildquelle: Nubit | Bitcoin Thunderbolt
Bitcoin Thunderbolt ist eine Art von Soft Fork-Upgrade, das auf der Basislayer von Bitcoin basiert. Es ist kein Kompromiss, der auf einem Second-Layer-Netzwerk oder einer Cross-Chain-Brücke beruht, sondern es werden direkt auf Protokollebene der Bitcoin-Blockchain Änderungen vorgenommen, die die Skalierbarkeit, die Transaktionsleistung und die Programmierbarkeit von Bitcoin grundlegend verbessern.
Aus leistungsseitiger Perspektive hat Nubit durch die UTXO (Unspent Transaction Output) Bundling-Technologie eine signifikante Optimierung des traditionellen Transaktionsverarbeitungsmodells von Bitcoin erreicht. Das traditionelle Bitcoin-Netzwerk ist aufgrund des Einsatzes des Einzel-UTXO-Modells deutlich in der Transaktionsgeschwindigkeit und -durchsatz eingeschränkt. UTXO Bundling ermöglicht es, mehrere UTXOs zusammen zu verarbeiten, was einer Kompression des Transaktionsdatenvolumens entspricht und dabei die Transaktionsgeschwindigkeit um etwa das 10-Fache erhöht, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Im Hinblick auf die Programmierbarkeit führt Bitcoin Thunderbolt durch die Wiederintroduktion und Erweiterung des OP_CAT-Opcode (der Opcode war ursprünglich in frühen Versionen von Bitcoin vorhanden und wurde später entfernt). OP_CAT ermöglicht Verknüpfungsoperationen von Daten, sodass Entwickler komplexere Skriptlogik erstellen können, um direkt auf der Bitcoin-Blockchain Smart Contracts umzusetzen. Der direkteste Vorteil dieses Upgrades ist: Entwickler können dezentrale Anwendungen (dApps) direkt im nativen Bitcoin-Netzwerk bereitstellen, ohne sich auf Sidechains, Rollups oder Cross-Chain-Brücken verlassen zu müssen.
Auf der Integrationsebene von Asset-Protokollen befürwortet und implementiert Nubit einen einheitlichen Standard namens Goldinals. Goldinals bietet einen Rahmen für die Emission von Vermögenswerten, der auf Zero-Knowledge-Beweisen und staatlichen Verpflichtungen basiert. Um es einfach auszudrücken, handelt es sich um eine Reihe von “Bitcoin-nativen” Token-Standards, die nicht auf externe Vertrauensbehörden angewiesen sind und keine komplexen Cross-Chain-Bridges erfordern, um die Existenz und den Zustand jedes Tokens auf der Blockchain zu überprüfen. Der automatisierte On-Chain-Market-Maker von BitMM, der auf Bitcoin läuft, integriert fragmentierte Protokoll-Assets wie BRC-20, Runen und Ordinalzahlen. Nubit hat auch einen wichtigen Durchbruch bei vertrauenslosen Transaktionen erzielt. Es hat das BitMM-System (Bitcoin Message Market) eingeführt, das es Benutzern ermöglicht, einen vertrauenslosen Transaktionsabgleich und eine Informationsüberprüfung auf der Bitcoin-Kette durchzuführen.
Im Gegensatz zu traditionellen Skalierungsmethoden (wie der Verwendung von Sidechains, Plasma, Rollups oder Brücken zum Verpacken von Token) verfolgt Nubit einen Ansatz der “nativ auf der Hauptkette Skalierung”. BitVisa bietet ein dezentrales Identitäts- und Zertifikatsystem. Ob Transaktionskompression, Unterstützung von Smart Contracts oder Integration von Vermögensstandards und On-Chain-Handelsabwicklung – alles läuft direkt auf der Bitcoin-Hauptkette. Verwendet wird nativ BTC, nicht ein übergreifendes Mapping-Token.
3.1 Analyse der Kernmechanismen
Der Inhalt dieses Abschnitts wird gemäß dem Artikel “Stateless and Verifiable Execution Layer for Meta-Protocols on Bitcoin” (siehe Referenzlink 1) erklärt, nach meinem persönlichen Verständnis werden Bitcoin Thunderbolt (Thunderbolt (Thunderbolt) und Bitcoin Lightning (Lightning Network) (Lightning Network) beide vorgeschlagen, um das Problem der langsamen Transaktionsbestätigung auf der Bitcoin-Hauptkette zu lösen. Kernziel ist es, die Effizienz zu verbessern und die Kosten zu senken. Die Unterschiede zwischen den beiden sind:
- Das Design des Lightning Networks ist eher auf “Zahlungskanäle” ausgerichtet - es kann nur für Überweisungszahlungen verwendet werden, unterstützt keine Smart Contracts oder komplexe Logik und hat hohe Anforderungen an Aufbau und Wartung, was eine großflächige Verbreitung erschwert.
- Thunderbolt wird von Nubit eingeführt und hat sich zum Ziel gesetzt, programmierbare off-chain Protokolle anzubieten, die Turing-vollständige Operationen unterstützen und die Konstruktion komplexerer Status-Assets, Liquiditätsprotokolle und Finanzanwendungen ermöglichen.
Flexibel anpassbare Mehrfachsignatur
Stellen Sie sich vor, dass eine Bitcoin “Unterschrift” in zwei Hälften geteilt wird: Eine Hälfte liegt bei Alice, die andere Hälfte beim Komitee. Jedes Mal, wenn sie an neue Benutzer übertragen wird, fügt Alice in ihre Hälfte und das Komitee in seine Hälfte jeweils ein “kleines Geheimnis” hinzu – nur der empfangende neue Benutzer kennt dieses Geheimnis. Der Empfänger kann mit dem kleinen Geheimnis, das er kennt, die beiden Hälften “wieder zusammenfügen” und die vollständige Unterschrift erhalten, ohne dass Alice und das Komitee online kommunizieren müssen.
Asynchrone Fehlertolerante Kommission Hauptbuch
Eine “Servicegruppe” bestehend aus mehreren Knoten (wie 4n+1) ist für die Buchführung verantwortlich, wobei sich alle gegenseitig bestätigen, wer der aktuelle Eigentümer ist. Selbst wenn einige Knoten ausfallen, solange die Mehrheit online ist, kann das Hauptbuch normal betrieben werden. Diese Knoten sind nur dafür zuständig, “Unterschriften zu leisten” und “Buch zu führen”, sie dürfen keine Gelder ohne Weiteres verwenden, was Sicherheit und Dezentralisierung gewährleistet.
Atomare Swap-Endgültigkeit
Wenn man wirklich beabsichtigt, dieses Geld on-chain auszugeben, muss man zunächst drei Schritte des “atomaren Austauschs” durchlaufen: 1. Alice+ gibt die ursprüngliche gesperrte Ausgabe aus und gibt das Geld vorübergehend an den Ausschuss; 2. Der Ausschuss sperrt den gleichen Betrag in einem Safe, der nur von “Zenni und dem Ausschuss” genutzt werden kann; 3. Schließlich holt Zenni mit zwei Signaturen das Geld aus dem Safe. Auf diese Weise können weder Zenni noch der Ausschuss einfach davonlaufen, was die off-chain Rekonstruktion und die on-chain Einlösung nahtlos garantiert.
3.2 Thunderbolt Protokolldesign und Schlüsselinnovationen
· Nicht-interaktive, rekursive Signaturdelegation
Entwickelt wurde eine wiederholt anpassbare (Tweakable) Schwellenwert-Schnorr-Signaturstruktur. Traditionelle Zahlungskanäle erfordern oft mehrere Nachrichten hin und her, während Thunderbolt nur jedes Mal “einmal eine Signatur mit einem kleinen Geheimnis senden” muss, was auch die Online-Anforderungen erheblich reduziert.
· Bei jeder Übertragung wird ein „neues Schloss“ gewechselt
Bei jedem Sprung aktualisieren Alice und das Komitee die Signatur mit einem neuen kleinen Geheimnis, wobei der alte “Schlüssel” vollständig ungültig wird. Auf diese Weise kann niemand, der zuvor Zugang hatte, die neue Signatur erhalten, um zu verhindern, dass die alte Signatur wiederverwendet wird.
· Nur einmalige Spur auf der Kette
Nur zu Beginn wird einmal eine “Sperrung” on-chain vorgenommen, alle weiteren Änderungen erfolgen off-chain, und am Ende wird das Geld wieder on-chain ausgegeben. Im Vergleich zum Lightning-Netzwerk, das ständig Kanäle öffnen und schließen muss, sind die on-chain Operationen von Thunderbolt geringer und die Privatsphäre ist besser.
· Auch offline kein Geld verlieren
Selbst wenn Alice oder Zenni offline sind, kann die Mehrheit des Komitees jederzeit die Übertragung oder Rückzahlung durchführen, ohne sich um das Ablaufen des Zeitlocks oder das böswillige Schließen des Kanals durch den Gegner sorgen zu müssen.
· Echtes „Maschinenbeweis“-Sicherheit
Alle Schlüssel Schritte im Protokoll wurden mit dem Tamarin Prover „formell verifiziert“, das heißt, diese Sicherheitsgarantien sind nicht nur leere Worte, sondern wurden wiederholt durch automatisierte Werkzeuge überprüft.
Vier, wie unterscheidet sich Thunderbolt von bestehenden Lightning-Netzwerk-Lösungen?
Lassen Sie uns Thunderbolt mit bestehenden Lösungen (wie dem BOLT Protokoll, dem Breez SDK und Phoenix) vergleichen und sehen, in welchen Bereichen es Verbesserungen gibt.
Thunderbolt unterscheidet sich von bestehenden Lightning-Netzwerk-Lösungen:
Wir können sehen, dass die Hauptvorteile von Thunderbolt in der “Sicherheit” und der “theoretischen Vollständigkeit” liegen. Es ist eines der wenigen, die dies erreichen können:
- Protokolldesign kann als sicher nachgewiesen werden.
- Bösewillige Benutzer können unter keinen Umständen einseitig profitieren.
Aber seine Nachteile sind ebenfalls sehr offensichtlich:
- Komplexes Deployment: Um Thunderbolt nutzen zu können, müssen Sie derzeit den gesamten Protokollstack ausführen, was für normale Wallet-Benutzer schwierig zu bedienen ist
- Hauptkettenkompatibilität: Die Skriptsprache der Bitcoin-Hauptkette ist zu rudimentär, Thunderbolt muss durch clevere Umgehungen Funktionen implementieren, was die Umsetzung erschwert.
- Ökosystemunterstützung fehlt noch: Im Gegensatz zu BOLT, das bereits von einer Vielzahl von Wallets und Knoten unterstützt wird, befindet sich Thunderbolt derzeit noch in der “Frühforschungsphase”.
Fünf, das potenzielle Einfluss von Thunderbolt: Ein Katalysator für BTCFi?
Bildquelle: selbstgemacht
Ist Thunderbolt also die optimale Lösung für BTCFi? Lassen Sie uns eine gewagte These aufstellen:
Thunderbolt ist derzeit die theoretisch optimale Lösung für BTCFi, befindet sich jedoch in der Praxis noch in der “Alpha-Phase”, anders ausgedrückt, es ist wie das “Ethereum 2.0 Whitepaper” der Bitcoin-Welt, voller Visionen, aber noch nicht auf der Ebene der “ingenieurtechnischen Umsetzung” angekommen. Nach den aktuellen Beobachtungen denke ich, dass es drei mögliche Entwicklungswege für Thunderbolt gibt:
- Rollup-integriert: Als DeFi-Engine auf der Bitcoin-Seite
Die Skalierbarkeit der Bitcoin-Hauptkette selbst ist unzureichend, Thunderbolt könnte schließlich ein off-chain Modul auf einem Bitcoin L2 (wie BitVM, Nomic, BOB) werden. Dies ähnelt der Integration von Thunderbolt in Rollups als allgemeine Vertragsebenen.
Zum Beispiel:
- BOB kann die Thunderbolt-Kanalschicht integrieren, um native BTC-Transaktionen zu ermöglichen.
- Das RGB-Ökosystem könnte auch die Thunderbolt-Zustandsverwaltung einführen.
- BitVM unterstützt selbst komplexere Logik, Thunderbolt wird einer der Vertragsstandards sein.
- Dienste wie Babylon, Bitlayer usw.
- Bildung eines unabhängigen Standard-Ökosystems, das parallel zur Hauptkette läuft
Thunderbolt hat das größte Potenzial, ein eigenes Netzwerk-Ökosystem, ein Knotenbetriebsystem, Aggregatoren usw. wie das Lightning-Netzwerk zu entwickeln, und sogar Thunderbolt-LSP-Betreiber zu bilden. Gleichzeitig fördert Nubit die Protokoll-Soft Fork-Upgrades, die von den Minern aus der Zeit von Satoshi Nakamoto vorangetrieben werden, und führt die beiden großen Eigenschaften UTXO Bundling und OP_CAT ein, die auch direkt BTC-Protokoll-Assets (BRC20, Runes, Ordinals) übernehmen können. Hier wird ein sehr großer Spielraum für Vorstellungen entstehen. Vielleicht hat es in der Zukunft folgende Möglichkeiten:
- Thunderbolt Wallet (ähnlich wie Phoenix)
- Thunderbolt Node (leichte Knotenbetriebskanal)
- Thunderbolt DEX (off-chain Aufträge Matching)
- Thunderbolt AMM (Liquiditätspool)
- Durch einfachere Lösungen ersetzt
Natürlich, wenn in Zukunft ein System erscheint, das ähnliche Funktionen ohne Zustandskanäle, ohne formale Sprachen und ohne off-chain Protokollkooperation erreichen kann, könnte Thunderbolt auch nur ein vorübergehendes Produkt sein, vergleichbar mit:
- BitVM könnte eine effizientere Umgebung für die Ausführung von Verträgen schaffen.
- Die Cross-Chain-ZK-Technologie ermöglicht eine vollständig vertrauenswürdige Bereitstellung von BTC-Assets auf anderen Blockchains.
- Ein bestimmtes natives Bitcoin-Protokoll vereint Zahlungs- + Kredit- + Vertragsmodellierung.
Schließlich betrachtet man die ökologische Perspektive, so besteht die größte Bedeutung von Thunderbolt nicht darin, dass es Zahlungen abwickeln kann, sondern dass es Bitcoin-Assets erstmals die Programmierbarkeit von off-chain Verträgen verleiht. Das klingt abstrakt, aber man kann an der Explosion von DeFi auf Ethereum sehen, wie entscheidend diese “Kombinierbarkeit” ist. Der Durchbruch von Ethereum verdankt sich dem kompletten Ökosystem von Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.
Das größte Highlight von Thunderbolt ist die Einführung der beiden Funktionen UTXO Bundling und OP_CAT. OP_CAT bringt native Programmierbarkeit ins Bitcoin-Netzwerk, während UTXO Bundling ( mehrere kleine Transaktionen zusammenfasst, um die Größe der Transaktionsdaten zu komprimieren und die On-Chain-Durchsatzrate zu erhöhen, was logisch dem Ethereum Rollup ähnelt. Es scheint, als wäre die Vereinheitlichung aller Bitcoin-Ökoprotokolle sowie die Integration verschiedener Vermögenswerte und die Umsetzung von BitMM nicht mehr nur eine leere Versprechung, aber Thunderbolt scheint in seiner aktuellen Phase immer noch wie eine sehr starke mathematische Arbeit zu sein, und es könnte noch ein erheblicher Abstand bestehen, bis Entwickler es tatsächlich nutzen können.
Referenzlink:
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