Биткойн, называемый BTC, представляет собой криптовалютную систему с открытым исходным кодом, основанную на децентрализованном консенсусе блокчейна и управляемую через одноранговую сетевую связь. Он поддерживается совместно компьютерными сетями и узлами по всему миру. Однако по мере того, как сообщество шифровальщиков и экология продолжают развиваться и расширяться, ранняя технология BTC больше не может удовлетворять потребности пользователей в масштабируемости криптовалютной системы. Прямая модификация базового протокола BTC не только сложна, но и сталкивается с огромным сопротивлением сообщества, увеличивает системные риски и может спровоцировать хардфорки и расколы сообщества. Поэтому решение BTC Layer 2 стало более подходящим выбором - построив новый слой, оно совместимо с BTC без изменения BTC и отвечает потребностям пользователей в масштабируемости. Команда безопасности Chainsource всесторонне проанализировала безопасность BTC Layer 2 с точки зрения нескольких аспектов, таких как решения L2, защитные меры и будущее развитие, надеясь предоставить ценную справочную информацию для всех.

Решения Layer2 BTC и потенциальные проблемы безопасности

BTC Layer2 относится к технологии расширения второго уровня биткойна (BTC). Такая технология направлена на увеличение скорости транзакций биткойна, снижение комиссий, увеличение масштабируемости и решение ряда проблем, с которыми сталкивается BTC. В настоящее время существует много решений BTC Layer2, наиболее известные из которых включают Lightning Network, Rootstock, Stacks и т. д. Кроме того, некоторые проекты и протоколы, такие как Liquid, Rollkit и RGB, также имеют определенные сценарии использования.

1. Lightning Network

Сеть Lightning, вероятно, самое известное решение Уровня 2 для BTC. Она работает как внеланцукерный сеть, позволяя участникам проводить быстрые, недорогие транзакции без записи каждой транзакции в блокчейне биткоина. Создавая сеть платежных каналов, Lightning Network позволяет микротранзакции и значительно снижает загруженность основной цепи. Сценарии использования:

Микроплатежи/платежи между равными/электронная коммерция и розничные транзакции для создателей контента. Основные особенности:

• Моментальные платежи: Транзакции разрешаются немедленно.
• Низкие комиссии: Очень низкие комиссии, подходят для микротранзакций.
• Масштабируемость: Возможность обрабатывать миллионы транзакций в секунду.

Вопрос безопасности:

• Атаки на каналы: Lightning Network основывается на платежных каналах, которые могут быть атакованы злоумышленниками с использованием устаревших транзакций или мошеннического закрытия канала.
• Проблемы ликвидности: Если средства сосредоточены на нескольких узлах, эти узлы могут стать целями атак, что приведет к менее децентрализованной сети.
• Атаки на разделение сети. Злоумышленник может попытаться разделить сеть, вызывая выход из синхронизации различных частей сети.

2.Rootstock (RSK) Rootstock, также известный как RSK, является платформой для смарт-контрактов, построенной на основе Bitcoin. Она использует безопасность Bitcoin и поддерживает смарт-контракты совместимые с Ethereum. RSK работает как боковая цепочка Bitcoin, используя механизм двунаправленной привязки для обеспечения потока BTC между сетью Bitcoin и блокчейном RSK. Сценарии использования: децентрализованное финансирование (DeFi) приложений / выпуск токенов в сети Bitcoin / межцепные приложения. Основные особенности:

• Умный контракт: совместим с Ethereum и поддерживает приложения DeFi.
• Групповое майнинг: Шахтеры биткойна могут добывать RSK одновременно, повышая безопасность сети.
• Взаимодействие: Связь Bitcoin с функциональностью, подобной Ethereum.

Вопрос безопасности:

• Двойное расходование: RSK как сайдчейн может быть подвержен атаке двойного расходования при определенных обстоятельствах, особенно при переводе BTC между биткойнами и RSK.
• Уязвимости смарт-контрактов: RSK позволяет развертывать смарт-контракты, что подвергает их тем же рискам уязвимости смарт-контрактов, что и Ethereum, таким как атаки повторного входа, целочисленные переполнения и т. д.

3.StacksStacks - это уникальное решение Уровня 2, которое позволяет привносить смарт-контракты и децентрализованные приложения (dApps) в биткойн. В отличие от других решений Уровня 2, Stacks предлагает новый механизм консенсуса - Proof of Transfer (PoX), который привязывает транзакции Stacks к блокчейну биткойн. Сценарии использования: платформы lNFT/сервисы децентрализованной финансовой (DeFi) сферы/решения в области управления и идентификации. Основные особенности:

• Умные контракты: Clarity, язык безопасности, разработанный для предсказуемых умных контрактов.

Привязанный к Bitcoin: Транзакции защищены Bitcoin.

• Децентрализованные приложения (dApps): позволяют разработчикам создавать децентрализованные приложения на Bitcoin.

Сценарии использования: платформа lNFT / услуги децентрализованных финансов (DeFi) / решения для управления и идентификации. Контрольный вопрос:

• Атаки на консенсус: Поскольку PoX, механизм консенсуса Stacks, зависит от сети Bitcoin, злоумышленники могут попытаться повлиять на консенсус Stacks, манипулируя сетью Bitcoin.

• Уязвимости смарт-контрактов: Как и другие платформы смарт-контрактов, Stacks сталкивается с потенциальными уязвимостями в коде смарт-контракта.

  4. LiquidLiquid - это решение уровня 2 на основе побочной цепочки, предназначенное для улучшения скорости и конфиденциальности транзакций Bitcoin. Разработанный компанией Blockstream, Liquid идеален для трейдеров и бирж, обеспечивая более быстрые расчеты и конфиденциальные транзакции. Сценарии использования: торговля с высокой частотой/международные платежи/эмиссия токенизированных активов. Основные особенности:

• Конфиденциальные транзакции: Сумма транзакции скрыта для увеличения конфиденциальности.
• Быстрое взаимодействие: Транзакции обрабатываются примерно за 2 минуты.
• Эмиссия активов: Позволяет создавать цифровые активы на сети Bitcoin.

Вопрос безопасности:

• Риски зависимости от основной цепи: Liquid, как боковая цепь, зависит от безопасности основной сети Биткоина. Любые атаки или уязвимости в основной сети могут повлиять на Liquid.
• Риск конфиденциальности: хотя Liquid поддерживает конфиденциальные транзакции, конфиденциальность все же может быть нарушена, если ключи не управляются правильно.

5. Rollkit Rollkit - это новый проект, который стремится привнести Rollups, популярное решение масштабирования в экосистеме Ethereum, в Bitcoin. Rollups агрегируют несколько транзакций в пакет, который затем отправляется в блокчейн Bitcoin, что позволяет снизить нагрузку на сеть и уменьшить комиссии. Сценарии использования: масштабируемые DeFi-приложения/агрегация микроплатежей/высокопроизводительные децентрализованные приложения. Основные особенности:

• Масштабируемость: Драматическое увеличение пропускной способности транзакций.
• Экономия затрат: снижение комиссий путем обработки транзакций пакетами.
• Безопасность: Унаследовать модель безопасности Биткойна.

Вопрос безопасности:

• Атаки на доступность данных: В схеме Rollups, если данные недоступны, верификатор может не иметь возможности проверить правильность транзакции.
• Проблемы экономических стимулов: Роллапы должны разработать сильный экономический стимул, чтобы предотвратить попытки участников получить выгоду путем нечестных методов.

6. RGBRGB - это система смарт-контрактов, которая использует модель UTXO в Bitcoin. Она разработана для поддержки сложных смарт-контрактов с сохранением конфиденциальности и масштабируемости Bitcoin. RGB сосредоточена на создании внебиржевой среды, где смарт-контракты могут выполняться с минимальным влиянием на основную цепочку. Сценарии использования: токенизация активов/приложения для обеспечения конфиденциальности/гибкая разработка смарт-контрактов. Основные особенности:

• На основе UTXO: Поддержание функций безопасности и конфиденциальности биткойна.
• Off-chain выполнение: минимизировать занимаемое место на цепочке.
• Настройка: Поддерживает широкий спектр сценариев применения смарт-контрактов.

Вопрос безопасности:

• Риск сложности смарт-контрактов: Смарт-контракты в системах RGB могут быть очень сложными, что может привести к увеличению потенциальных уязвимостей безопасности.
• Проблемы доверия во внебиржевом исполнении: RGB полагается на внебиржевую среду для выполнения смарт-контрактов. Если среда выполнения подвергается атаке или манипуляции, безопасность контракта может быть нарушена.

Существующие меры безопасностиРешение BTC Layer 2 показывает большой потенциал в улучшении масштабируемости и функциональности сети Bitcoin, но также вводит новый набор проблем безопасности. Безопасность станет одним из ключевых факторов для его успеха и широкого принятия. . Для борьбы с потенциальными угрозами безопасности BTC Layer2 может принимать следующие основные меры безопасности:

• Защита канала и финансовая защита

Multisig & Timelocks (Multisig & Timelocks): Как и в Lightning Network, средства обычно хранятся на адресах с мультиподписью, и средства могут быть переведены только после того, как все соответствующие стороны достигнут консенсуса. Механизм временной блокировки гарантирует, что в случае возникновения спора средства не будут заблокированы навсегда и в конечном итоге могут быть возвращены владельцу. Надежность транзакций вне сети: Используя транзакции вне сети, пользователи могут быстро проводить транзакции, но эти транзакции все равно необходимо регулярно синхронизировать с основной цепочкой, чтобы предотвратить двойную трату или потерю средств.

• Механизмы защиты от мошенничества и вызовов

Доказательства мошенничества: В некоторых решениях уровня 2 (например, Rollup) используются доказательства мошенничества для обнаружения и реагирования на злонамеренные операции. Например, если одна из сторон пытается отправить недопустимое обновление статуса, другие участники могут оспорить это с помощью доказательства мошенничества, чтобы предотвратить загрузку недопустимых транзакций на цепочку. Период оспаривания: Предоставьте пользователям определенное время для рассмотрения и оспаривания подозрительных транзакций, тем самым повышая безопасность сети.

• Стойкость сети и протокола

Обновления и аудиты протоколов: Протоколы регулярно проверяются и обновляются для исправления известных уязвимостей и повышения безопасности. Например, в Rootstock или Stacks аудиты кода и обзоры сообщества являются важными мерами для обеспечения безопасности смарт-контрактов. Децентрализованные узлы управления: Увеличение степени распределения узлов снижает возможность единой точки отказа в сети, тем самым повышая устойчивость сети к атакам.

• Конфиденциальность и защита данных

Зашифрованные коммуникации: Обеспечьте зашифрованность коммуникаций между всеми участниками, чтобы предотвратить атаки типа 'человек посередине' или утечки данных. Доказательства без разглашения информации: В некоторых решениях Уровня 2 используются доказательства без разглашения информации для улучшения конфиденциальности и безопасности, а также для избежания утечки чувствительной информации об участниках транзакции.

• Обучение пользователя и предупреждение о рисках

Повышение осведомленности пользователей о безопасности: Образование пользователей о рисках сетей уровня 2 и поощрение их использовать надежные кошельки и безопасные методы работы. Предупреждение о рисках: При использовании решений уровня 2 пользователи напоминаются о возможных рисках, таких как сложность внеланцевых транзакций или споры при закрытии каналов.

• Безопасность оффчейн транзакций

Безопасность канала состояния: обеспечение целостности состояния вне цепи и регулярная отправка обновлений состояния на главную цепь для снижения риска кражи или мошенничества средств. Эти меры совместно обеспечивают безопасность вторичной сети Биткойна и предоставляют пользователям надежную и масштабируемую торговую среду.

Тенденции развития будущей безопасности

Индустрия быстро меняется, и новые BTC L2 появляются каждую секунду, но то, что остается неизменным, - это неизбежный тренд развития экосистемы BTC второго уровня. BTC - это поезд, на который хочет попасть каждый. Несмотря на вызовы, будущее экосистемы BTC полно бесконечных возможностей. От согласия о справедливом распределении до решения масштабирования на основе инсайтов, до полностью зрелого решения масштабирования, которое стремится к сильной безопасности, разделяемой с BTC, экосистема Bitcoin проходит через исторические изменения:

• Разблокировка рынка DeFi: Благодаря включению функций, таких как совместимые с EVM решения на уровне 2, Bitcoin может зайти на многомиллиардный рынок DeFi. Это не только расширяет возможности Bitcoin, но и открывает новые финансовые рынки, которые раньше были доступны только через Ethereum и подобные программные блокчейны.
• Расширенные сценарии использования: эти платформы уровня 2 не только поддерживают финансовые транзакции, но также поддерживают различные приложения в областях, таких как финансы, игры, NFT или системы идентификации, тем самым значительно расширяя первоначальную область применения Bitcoin как простой валюты

Сеть второго уровня использует доказательство с нулевым разглашением для повышения безопасности, технология Rollup улучшает масштабируемость, доказательство мошенничества обеспечивает безопасность транзакций и т. д. Эти технологии не только ожидаются значительное улучшение масштабируемости и эффективности сети BTC, но и расширение возможностей для новых типов активов и методов транзакций, открывая новые возможности для пользователей и разработчиков. Однако для достижения этих целей требуется совместное усилие сообщества, техническая зрелость и практическая проверка. При поиске наиболее эффективных решений L2 безопасность, децентрализация и оптимизация пользовательского опыта останутся приоритетными. В будущем с овладением технологий и сотрудничеством сообщества ожидается, что технология BTC L2 раскроет новый потенциал в биткойн экосистеме и принесет больше инноваций и ценности в мир криптовалют.

Заключение

Огромный спрос на рынке и свободная конкуренция на рынке обязательно приведут к технологическому инновационному прорыву. Будущее решений L2 тесно связано с общим развитием технологии блокчейн. Через глубокий анализ решений Layer2 BTC и потенциальных проблем безопасности, мы раскрываем риски, с которыми оно сталкивается в смарт-контрактах, проверке подлинности личности, защите данных и т. д. Несмотря на то, что в настоящее время существует ряд защитных мер, с непрерывным развитием технологии BTC Layer2 все еще нуждается в инновациях в таких областях, как технология ZK, безопасность межцепочек и даже квантовое шифрование, чтобы справиться с будущими проблемами безопасности. По мере дальнейшего совершенствования технологии блокчейн, мы можем ожидать большего количества инноваций и изменений. Во-первых, по мере совершенствования и стандартизации технологии, решения L2 станут более стабильными и надежными. Во-вторых, по мере расширения экосистемы Биткойна он будет применяться в большем количестве сценариев и отраслей, что дополнительно способствует развитию всей криптовалютной индустрии. В целом, интенсивный запуск основной сети проекта Bitcoin Layer 2 является новым веховым моментом для сети Биткойн.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья взята из [ Chainsource Technology PandaLY]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Технология Chainsource PandaLY]. Если есть возражения против данной репродукции, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они быстро справятся с этим.
2. Отказ от ответственности: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно точкой зрения автора и не являются инвестиционным советом.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. За исключением указанного, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещено.