Bitcoin, conocido como BTC, es un sistema de criptomoneda de código abierto basado en el consenso descentralizado de la cadena de bloques y operado a través de la comunicación de red entre pares. Es mantenido conjuntamente por redes informáticas y nodos de todo el mundo. Sin embargo, a medida que la comunidad y la ecología de la criptografía continúan desarrollándose y expandiéndose, la tecnología inicial de BTC ya no puede satisfacer las necesidades de los usuarios en cuanto a la escalabilidad del sistema de criptomonedas. Modificar directamente el protocolo subyacente de BTC no solo es complejo, sino que también enfrenta una gran resistencia de la comunidad, aumenta los riesgos del sistema y puede desencadenar bifurcaciones duras y divisiones en la comunidad. Por lo tanto, la solución de Capa 2 de BTC se ha convertido en una opción más adecuada: mediante la construcción de una nueva capa, es compatible con BTC sin cambiar BTC y satisface las necesidades de escalabilidad de los usuarios. El equipo de seguridad de Chainsource analizó de manera integral la seguridad de la Capa 2 de BTC desde múltiples aspectos, como las soluciones L2, las medidas de protección y el desarrollo futuro, con la esperanza de proporcionar una referencia valiosa para todos.

Soluciones Layer 2 de BTC y posibles problemas de seguridad

BTC Capa 2 se refiere a la tecnología de expansión de la segunda capa de Bitcoin (BTC). Este tipo de tecnología tiene como objetivo aumentar la velocidad de transacción de Bitcoin, reducir las tarifas de manejo, aumentar la escalabilidad y resolver una serie de problemas enfrentados por BTC. Actualmente existen muchas soluciones de Capa 2 para BTC, las más conocidas incluyen Lightning Network, Rootstock, Stacks, etc. Además, algunos proyectos y protocolos como Liquid, Rollkit y RGB también tienen ciertos escenarios de uso.

1. Red de Rayos

La Lightning Network es probablemente la solución Capa 2 más conocida para BTC. Opera como una red fuera de cadena, permitiendo a los participantes realizar transacciones rápidas y de bajo costo sin registrar cada transacción en la cadena de bloques de Bitcoin. Al crear una red de canales de pago, la Lightning Network permite microtransacciones y reduce significativamente la congestión en la cadena principal. Escenarios de uso:

Micropagos/pagos entre pares/comercio electrónico y transacciones minoristas para creadores de contenido. Características principales:

• Pagos instantáneos: Las transacciones se liquidan inmediatamente.
• Bajas comisiones: Comisiones muy bajas, adecuadas para microtransacciones.
• Escalabilidad: Capacidad de manejar millones de transacciones por segundo.

Pregunta de seguridad:

• Ataques a canales: La Lightning Network depende de canales de pago, los cuales pueden ser atacados por atacantes que utilicen transacciones obsoletas o cierres fraudulentos de canales.
• Problemas de liquidez: Si los fondos se concentran en unos pocos nodos, estos nodos pueden convertirse en objetivos de ataques, lo que resulta en una red menos descentralizada.
• Ataques de división de red. Un atacante puede intentar dividir la red, causando que diferentes partes de la red queden desincronizadas.

2. Rootstock (RSK) Rootstock, conocido como RSK, es una plataforma de contratos inteligentes construida sobre Bitcoin. Aprovecha la seguridad de Bitcoin al mismo tiempo que admite contratos inteligentes compatibles con Ethereum. RSK opera como una cadena lateral de Bitcoin, utilizando un mecanismo de anclaje bidireccional para permitir que BTC fluya entre la red de Bitcoin y la cadena de bloques de RSK. Escenarios de uso: aplicaciones de finanzas descentralizadas (DeFi)/emisión de tokens en la red de Bitcoin/aplicaciones entre cadenas. Características clave:

• Contrato inteligente: Compatible con Ethereum y compatible con aplicaciones DeFi.
• Minería Federada: Los mineros de Bitcoin pueden minar RSK al mismo tiempo, mejorando la seguridad de la red.
• Interoperabilidad: Conectar Bitcoin con funcionalidad similar a Ethereum.

Pregunta de seguridad:

• Doble gasto: RSK como una cadena lateral puede estar sujeta a un ataque de doble gasto en ciertas circunstancias, especialmente al transferir BTC entre Bitcoin y RSK.
• Vulnerabilidades del contrato inteligente: RSK permite la implementación de contratos inteligentes, lo que lo expone a riesgos similares de vulnerabilidades de contratos inteligentes como Ethereum, como ataques de reentrada, desbordamientos de enteros, etc.

3.StacksStacks es una solución única de Capa 2 que lleva contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (dApps) al Bitcoin. A diferencia de otras soluciones de Capa 2, Stacks introduce un nuevo mecanismo de consenso - Proof of Transfer (PoX), que ancla las transacciones de Stacks a la cadena de bloques de Bitcoin. Escenarios de uso: plataforma de NFT/decentralized finance (DeFi)/soluciones de gobernanza e identidad. Características clave:

• Contratos inteligentes: Clarity, un lenguaje de seguridad diseñado para contratos inteligentes predecibles.

Bitcoin Anclado: Las transacciones están aseguradas por Bitcoin.

• Aplicaciones Descentralizadas (dApps): Permiten a los desarrolladores construir aplicaciones descentralizadas en Bitcoin.

Escenarios de uso: plataforma lNFT/servicios de finanzas descentralizadas (DeFi)/soluciones de gobernanza e identidad. Pregunta de seguridad:

• Ataques de consenso: como PoX, el mecanismo de consenso de Stacks, se basa en la red Bitcoin, los atacantes pueden intentar afectar el consenso de Stacks manipulando la red Bitcoin.

• Vulnerabilidades del contrato inteligente: Similar a otras plataformas de contratos inteligentes, Stacks enfrenta posibles vulnerabilidades en el código del contrato inteligente.

  4. Liquid es una solución de Capa 2 basada en sidechain dedicada a mejorar la velocidad y privacidad de las transacciones de Bitcoin. Desarrollado por Blockstream, Liquid es ideal para traders e intercambios, permitiendo liquidaciones más rápidas y transacciones confidenciales. Escenarios de uso: trading de alta frecuencia/pago transfronterizo/emisión de activos tokenizados. Características clave:

• Transacciones confidenciales: la cantidad de la transacción se oculta para mejorar la privacidad.
• Liquidación rápida: Las transacciones se liquidan en aproximadamente 2 minutos.
• Emisión de activos: permite la creación de activos digitales en la red Bitcoin.

Pregunta de seguridad:

• Riesgos de dependencia de la cadena principal: Liquid, como una cadena lateral, depende de la seguridad de la red principal de Bitcoin. Cualquier ataque o vulnerabilidad en la red principal puede afectar a Liquid.
• Riesgo de privacidad: Aunque Liquid admite transacciones confidenciales, la privacidad aún puede verse comprometida si las claves no se gestionan adecuadamente.

5. Rollkit Rollkit es un proyecto emergente que tiene como objetivo llevar Rollups, una solución de escalado popular en el ecosistema de Ethereum, a Bitcoin. Rollups agrega múltiples transacciones en un lote que luego se envía a la cadena de bloques de Bitcoin, reduciendo la carga de la red y disminuyendo las tarifas. Escenarios de uso: aplicaciones DeFi escalables/agregación de micropagos/aplicaciones descentralizadas de alto rendimiento. Características clave:

• Escalabilidad: Aumente drásticamente el rendimiento de las transacciones.
• Eficiencia de costos: Reduzca las tarifas procesando transacciones en lotes.
• Seguridad: Heredar el modelo de seguridad de Bitcoin.

Pregunta de seguridad:

• Ataques de disponibilidad de datos: En el esquema Rollups, si los datos no están disponibles, es posible que el verificador no pueda verificar la validez de la transacción.
• Problemas de incentivos económicos: Los Rollups necesitan diseñar un mecanismo de incentivos económicos sólido para evitar que los participantes intenten obtener beneficios a través de medios injustos.

6.RGBRGB es un sistema de contrato inteligente que utiliza el modelo UTXO de Bitcoin. Está diseñado para admitir contratos inteligentes complejos mientras mantiene la privacidad y escalabilidad de Bitcoin. RGB se centra en crear un entorno fuera de la cadena donde los contratos inteligentes pueden ejecutarse con un impacto mínimo en la cadena principal. Escenarios de uso: tokenización de activos/aplicaciones de privacidad/desarrollo flexible de contratos inteligentes. Características clave:

• Basado en UTXO: Manteniendo las características de seguridad y privacidad de Bitcoin.
• Ejecución fuera de la cadena: Minimizar la ocupación en la cadena.
• Personalización: Compatible con una amplia gama de escenarios de aplicación de contratos inteligentes.

Pregunta de seguridad:

• Riesgo de complejidad del contrato inteligente: Los contratos inteligentes en sistemas RGB pueden ser muy complejos, lo que aumenta las posibles vulnerabilidades de seguridad.
• Problemas de credibilidad en la ejecución fuera de la cadena: RGB depende del entorno fuera de la cadena para la ejecución de contratos inteligentes. Si el entorno de ejecución es atacado o manipulado, la seguridad del contrato puede verse afectada.

Medidas de seguridad existentesLa solución Capa 2 de BTC muestra un gran potencial para mejorar la escalabilidad y funcionalidad de la red Bitcoin, pero también introduce un nuevo conjunto de desafíos de seguridad. La seguridad se convertirá en uno de los factores clave para su éxito y adopción generalizada. Para hacer frente a los posibles riesgos de seguridad, BTC Layer2 puede tomar las siguientes precauciones de seguridad principales:

• Seguridad del canal y protección financiera

Multifirma y bloqueo de tiempo (Multifirma y bloqueo de tiempo): Al igual que en la Lightning Network, los fondos se almacenan generalmente en direcciones de multifirma, y los fondos solo se pueden transferir después de que todas las partes relevantes lleguen a un consenso. El mecanismo de bloqueo de tiempo garantiza que, en caso de disputa, los fondos no queden bloqueados permanentemente y puedan ser devueltos al propietario eventualmente. Fiabilidad de las transacciones fuera de la cadena: Al utilizar transacciones fuera de la cadena, los usuarios pueden realizar transacciones rápidamente, pero estas transacciones aún deben sincronizarse regularmente con la cadena principal para evitar el doble gasto o la pérdida de fondos.

• Mecanismos a prueba de fraude y de desafío

Pruebas de fraude: En algunas soluciones de Capa 2 (como Rollup), se utilizan pruebas de fraude para detectar y responder a operaciones maliciosas. Por ejemplo, si una parte intenta enviar una actualización de estado inválida, otros participantes pueden desafiarla con una prueba de fraude para evitar que las transacciones inválidas se carguen en la cadena. Período de desafío: Dar a los usuarios un período de tiempo para revisar y desafiar transacciones sospechosas, mejorando así la seguridad de la red.

• Robustez de red y protocolo

Actualizaciones y auditorías de protocolo: Los protocolos se revisan y actualizan regularmente para corregir vulnerabilidades conocidas y mejorar la seguridad. Por ejemplo, en Rootstock o Stacks, las auditorías de código y las revisiones de la comunidad son cruciales para mantener los contratos inteligentes seguros. Nodos de operación descentralizados: Al aumentar el grado de distribución de nodos, se reduce la posibilidad de un único punto de fallo en la red, mejorando así la resistencia de la red a los ataques.

• Privacidad y protección de datos

Comunicaciones cifradas: Asegurar que las comunicaciones entre todos los participantes estén cifradas, evitando ataques de intermediarios o fugas de datos. Pruebas de conocimiento cero: En algunas soluciones de Capa 2, se introducen pruebas de conocimiento cero para mejorar la privacidad y la seguridad y evitar la divulgación de información sensible de las partes involucradas en la transacción.

• Educación del Usuario y Advertencia de Riesgos

Mejorar la conciencia de seguridad del usuario: Educar a los usuarios sobre los riesgos de las redes de Capa 2 y animarlos a utilizar billeteras confiables y métodos de operación seguros. Advertencia de riesgo: Al utilizar soluciones de Capa 2, se les recuerda a los usuarios los posibles riesgos, como la complejidad de las transacciones fuera de la cadena o las disputas cuando se cierran los canales.

• Seguridad de transacciones fuera de la cadena

Seguridad del canal de estado: Asegurar la integridad del estado fuera de la cadena y enviar regularmente actualizaciones de estado a la cadena principal para reducir el riesgo de robo de fondos o fraude. Estas medidas trabajan juntas para garantizar la seguridad de la red de la segunda capa de Bitcoin y proporcionar a los usuarios un entorno comercial confiable y escalable.

Tendencias futuras en el desarrollo de seguridad

La industria está cambiando rápidamente, y nuevos BTC L2s nacen cada segundo, pero lo que permanece invariable es la inevitable tendencia del desarrollo del ecosistema BTC hacia la segunda capa. BTC es un tren en el que todos quieren subirse. A pesar de los desafíos, el futuro del ecosistema BTC está lleno de posibilidades infinitas. Desde un consenso de distribución justa hasta una solución de escalado basada en inscripción, pasando por una solución de escalado completamente madura que persigue una fuerte seguridad compartida con BTC, el ecosistema de Bitcoin está experimentando cambios históricos:

• Desbloqueando el mercado DeFi: Al habilitar características como soluciones de Capa 2 compatibles con EVM, Bitcoin puede aprovechar el mercado DeFi de miles de millones de dólares. No solo esto expande la utilidad de Bitcoin, sino que también desbloquea nuevos mercados financieros que antes solo eran accesibles a través de Ethereum y blockchains programables similares.
• Escenarios de uso ampliados: Estas plataformas de Capa 2 no solo admiten transacciones financieras, sino que también admiten diversas aplicaciones en campos como finanzas, juegos, NFT o sistemas de identidad, lo que amplía en gran medida el alcance original de Bitcoin como una moneda simple

La red de capa 2 utiliza pruebas de conocimiento cero para mejorar la seguridad, la tecnología Rollup mejora la escalabilidad, la prueba de fraude garantiza la seguridad de sus transacciones, etc. Estas tecnologías no solo se espera que mejoren significativamente la escalabilidad y la eficiencia de la red BTC, sino que también introduzcan nuevos tipos de activos y métodos de transacción que abran nuevas oportunidades para los usuarios y desarrolladores. Sin embargo, lograr con éxito estos objetivos requiere un esfuerzo concertado de consenso comunitario, madurez técnica y validación práctica. En la búsqueda de las soluciones L2 más efectivas, la seguridad, la descentralización y la optimización de la experiencia del usuario seguirán siendo las principales prioridades. Mirando hacia el futuro, con el avance tecnológico y la colaboración comunitaria, se espera que la tecnología BTC L2 libere un nuevo potencial en el ecosistema Bitcoin y traiga más innovación y valor al mundo de las criptomonedas.

Conclusión

La gran demanda del mercado y la libre competencia sin duda darán lugar a la innovación tecnológica. El futuro de las soluciones L2 está estrechamente relacionado con el desarrollo general de la tecnología blockchain. A través de un análisis exhaustivo de las soluciones Layer2 de BTC y los posibles desafíos de seguridad, revelamos los riesgos a los que se enfrenta en contratos inteligentes, verificación de identidad, protección de datos y más. Aunque actualmente existen diversas medidas de protección, con el desarrollo continuo de la tecnología, BTC Layer2 aún necesita seguir innovando en áreas como la tecnología ZK, la seguridad en la interconexión de cadenas e incluso la encriptación cuántica para enfrentar los desafíos futuros de seguridad. A medida que la tecnología blockchain madure aún más, podemos esperar más innovación y cambios. En primer lugar, a medida que la tecnología continúe madurando y estandarizándose, las soluciones L2 serán más estables y confiables. En segundo lugar, a medida que el ecosistema continúa expandiéndose, Bitcoin se aplicará en más escenarios e industrias, lo que promoverá aún más el desarrollo de toda la industria de las criptomonedas. En general, el lanzamiento intensivo de la red principal del proyecto Bitcoin Layer 2 marca un nuevo hito para la red Bitcoin.

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