Analisar o design e as características do protocolo RGB e os desafios de segurança que enfrenta

No segundo semestre de 2023, o ecossistema de vários protocolos derivados do BTC se desenvolverá rapidamente. Além do ressurgimento do protocolo Ordinals e do BRC20, protocolos como Atomicals e Taproot Assets também receberam ampla atenção do mercado.

Anteriormente, Beosin analisou os riscos de vários tipos de protocolos derivados BTC: "A explosão do ecossistema BTC, analisando as potenciais oportunidades e riscos de seus vários protocolos derivados". **Neste artigo, Beosin explicará em detalhes um protocolo de emissão de ativos muito importante no ecossistema BTC - protocolo RGB. **

1. Desenvolvimento de Protocolo RGB

O papel do protocolo RGB é adicionar funcionalidade de contrato inteligente ao Bitcoin na Lightning Network, um protocolo de canal de estado baseado em prova de conhecimento zero que permite aos usuários realizar transações de preservação da privacidade off-chain. **

RGB não é um protocolo de token, mas tem a capacidade de emitir e gerenciar vários ativos altamente escaláveis, programáveis e confidenciais, e pode desempenhar um papel importante em muitos outros setores fora das finanças. O desenvolvimento de seu protocolo passou por várias fases importantes, desde sua conceção inicial até a atual versão RGB v0.10 que traz a funcionalidade de contrato inteligente para o Bitcoin e a Lightning Network.

1 Em 2016, Giacomo Zucco propôs a ideia inicial do protocolo RGB com base nas ideias de Peter Todd.

2 Em 2017, a BHB Network lançou a versão original do protocolo RGB, que era suportada pelo Grupo Poseidon.

3 Em 2019, Maxim Orlovsky e Giacomo Zucco fundaram a LNP/BP Standards Association para promover o RGB para aplicações práticas, e o Dr. Maxim Orlovsky começou a redesenhar o protocolo RGB.

4 Em 2021, a associação demonstrou a Máquina Virtual Turing-Completa (AluVM) do protocolo RGB, que também começou a ser executado na Lightning Network.

  1. Em 2022, foi lançado o Contractum, uma nova linguagem para escrever contratos inteligentes RGB para Bitcoin e Lightning Network, e seu novo site.

  2. Em abril de 2023, RGB v0.10 foi lançado, trazendo suporte total para contratos inteligentes para Bitcoin e Lightning Network, marcando o estágio mais importante de desenvolvimento para o protocolo RGB.

2. Lógica de projeto do protocolo RGB

A ideia central do protocolo RGB é construída em torno do consenso e do armazenamento de dados off-chain.

Em primeiro lugar, o valor mais importante do sistema distribuído é a manutenção do consenso, usando a camada de consenso de bits só precisa manter compromissos criptográficos curtos para os eventos do livro-razão, a tecnologia de provar a existência de dados específicos, mas não revelar o conteúdo real dos dados, geralmente implementada através da função hash, apenas armazenando esses envios na cadeia para garantir a autenticidade e integridade dos dados, reduzindo assim a carga de dados on-chain.

Os dados contábeis por RGB são armazenados off-chain, o que significa que todos os dados de contrato e transições de estado permanecem off-chain, não no blockchain. Rastreie e verifique o estado dos contratos inteligentes com selos de uso único e transições de estado, processando e verificando eficientemente o estado e as transações dos contratos inteligentes sem armazenar todos os dados on-chain.

A camada base do RGB é o blockchain do Bitcoin, incluindo o consenso Nakamoto PoW e o livro razão de transações. Embora não haja necessidade de armazenar dados on-chain, ainda há a necessidade de seguir a infraestrutura existente e utilizar as transações Bitcoin como armazenamento para esses compromissos.

2.1 Autenticação de Cliente

Contratos inteligentes RGB no modo de verificação do lado do cliente, onde todos os dados permanecerão fora das transações Bitcoin, como o blockchain do Bitcoin ou o estado do canal da rede Lightning, permitindo que o sistema opere no topo da Lightning Network e também fornecendo a base para um alto nível de escalabilidade e privacidade do protocolo.

2.2 Contrato inteligente RGB

A estrutura básica de um contrato inteligente RGB consiste em Gênesis, Estado e Transições, cada uma das quais tem diferentes funções e papéis:

Gênesis(创世)

Genesis é a declaração de inicialização de um contrato inteligente, que define as propriedades e regras básicas do contrato. Isso inclui o tipo de contrato, sua finalidade e quaisquer configurações iniciais. No código, a parte de gênese define o ponto de partida do contrato, como em um contrato de autenticação, que pode especificar as informações de identidade iniciais.

Estado(状态)

State representa o estado atual do contrato em qualquer momento e é um instantâneo em tempo real dos dados do contrato, incluindo todos os valores variáveis e informações de ativos.

Transições(转换)

Transições são regras que definem transições de um estado para outro. Essas regras determinam como o estado muda com base na lógica do contrato. op Vocation e op Transfer são exemplos de transformações que definem como transferir de um estado de Identidade para outro, ou como transferir entre tokens.

Esses três componentes fornecem uma maneira de definir e executar várias operações e protocolos. Genesis define as regras e parâmetros subjacentes, State mantém as informações atuais do contrato e Transitions estipula a lógica de mudanças entre estados, que juntos formam a arquitetura central do contrato inteligente RGB.

2.3 一次性密封(selos de uso único)

Garantir uma gestão segura e eficiente das transferências de ativos, protegendo simultaneamente a privacidade do utilizador. O protocolo RGB usa uma abordagem de "selos de uso único", que permite que ativos (como tokens) sejam vinculados a uma saída de transação específica de Bitcoin, de modo que cada transferência de ativos requer "abrir" um selo antigo e "criar" um novo. **O encapsulamento único é usado para representar a propriedade ou o status do contrato de um ativo. Cada vez que ocorre uma transferência ou transação estatal, o encapsulamento associado é fechado e uma nova cápsula é criada, o que tem a vantagem de que cada selo só pode ser usado uma vez, evitando assim a reutilização ou o duplo pagamento de ativos, garantindo a segurança da transação e, assim, garantindo que a transferência de ativos não pode ser adulterada.

Ao mesmo tempo, como essas operações são realizadas no lado do cliente em vez de serem todas armazenadas no blockchain, a proteção da privacidade dos usuários é muito reforçada e a ocupação do espaço do blockchain é reduzida, melhorando a eficiência e a escalabilidade da rede geral.

Passos lógicos para selos descartáveis:

  1. O início de cada contrato RGB é uma operação de génese, onde se define o estado inicial e o encapsulamento único associado, representando a afetação inicial de ativos ou permissões definidas no contrato.

  2. No contrato, o estado é usado para representar o ativo atual ou a configuração de permissão. Cada status é associado a um encapsulamento único que representa a propriedade ou as permissões atuais.

  3. Quando é necessário transferir ou alterar bens ou autorizações, há transições de Estado envolvidas. Esse processo envolve fechar o encapsulamento único atual (representando o estado antigo) e criar um novo encapsulamento (representando o novo estado).

  4. Fechar uma embalagem implica verificar a sua integridade e marcá-la como utilizada para evitar a reutilização. Em seguida, com base nas regras do contrato, um novo encapsulamento é criado para representar o novo estado.

  5. Quando ocorre uma transação, os participantes no contrato têm de verificar se o encapsulamento único relevante é válido para garantir a legitimidade da transação. Este processo de verificação é automático e é feito de forma colaborativa por nós RGB e carteiras participantes.

3. Características do protocolo RGB

As características do RGB refletem-se na inovação dos contratos inteligentes RGB, e a seguir estão alguns pontos-chave para você:

1. Conceito de esquema

O protocolo RGB usa o conceito de um esquema, semelhante às classes em programação orientada a objetos. Os modos são usados para definir padrões para ativos RGB**, facilitando o suporte a carteiras, exchanges, navegadores e nós BTC. Neste quadro, um contrato RGB concreto é uma instância de um padrão, criado pelo construtor do esquema (a "operação de gênese"). Esta abordagem separa as funções do promotor do contrato (programador de padrões) e do emissor do contrato, eliminando a necessidade de este último ter conhecimentos de programação ou segurança.

2. Máquina Virtual AluVM

O protocolo RGB também introduz a máquina virtual AluVM, uma máquina virtual Turing-complete semelhante ao EVM do Ethereum. Ele pode executar quase todos os tipos de cálculos, mas é limitado pelo número de etapas de operação. O AluVM limita a computação através de uma medida cumulativa de complexidade computacional, semelhante ao mecanismo de consumo de gás do Ethereum.

3. Exemplo de definição de contrato

Em termos de definição de contrato, o protocolo RGB usa tipos de dados específicos, como PgpKey, que não são uma parte direta do contrato, mas podem ser compartilhados por vários contratos. O estado e as ações de um contrato, como Identidade e Revogação, são definidos como componentes do estado do contrato e possíveis transições de estado.

4. Instâncias de contrato e transições de estado

A instanciação do contrato é feita aplicando um padrão a uma situação específica, por exemplo, meSatoshiNakamoto implementa o padrão DecentralizedIdentity, que define o estado inicial e o atribui a um selo único. Transições de Estado, como através da operação Vocacional, envolvem a atualização de uma identidade e a atribuição de um novo selo único.

5. Funcionalidade de contrato estendido

O protocolo RGB permite estender a funcionalidade do contrato, como adicionar tokens IOU (I due you), que são representados como estados próprios no contrato, IOYTokens. Além disso, existem estados globais, como IOYTicker e IOYName, que são propriedades globais do contrato e não são diretamente propriedade de nenhuma parte.

6. O Conceito de Extensão do Estado

O conceito de extensões estatais permite que o público participe de partes lógicas específicas do contrato, como a declaração de Burn. A operação de expansão de estado permite que qualquer pessoa crie uma extensão de estado sem fazer um compromisso on-chain, semelhante a uma transação de Bitcoin que não está encapsulada em um bloco.

7. 合约接口(Interface do contrato)

Comunicação padronizada: A interface do contrato fornece uma maneira padrão de se comunicar com um nó RGB, exigindo que ele retorne um estado semanticamente significativo e crie operações.

Semelhante ao padrão ERC do Ethereum: Essas interfaces são semelhantes ao padrão ERC do Ethereum, e a interface genérica é chamada de "RGBxx" e é definida como um padrão LNP/BP autônomo.

8. Exemplo de criação de uma interface de token universal

Definições de interface: Define estados globais (por exemplo, Ticker e Name) e estados próprios (por exemplo, Inflação e Ativo), bem como operações (por exemplo, Emissões e Transferências).

Implementação da interface: Quando uma interface é implementada, o estado e a operação de um modo específico são vinculados à interface. Por exemplo, a interface FungibleToken implementa ligações de estado globais e de propriedade para o padrão DecentralizedIdentity.

4. Aplicação do protocolo RGB

Aplicações Financeiras:

1 Usado para criar tokens que representam ações de uma empresa ou projeto, emitidos centralmente, mas negociados de forma descentralizada, aumentando a liquidez e a transparência do mercado.

  1. Gerencie empréstimos e títulos e automatize a emissão e o reembolso de empréstimos e títulos por meio de contratos inteligentes.

  2. Crie stablecoins que rodam na Lightning Network e use essas stablecoins como meio de pagamento.

  3. Crie uma exchange descentralizada (DEX).

  4. Aplique soluções AMM, como stablecoins com garantia excessiva algorítmica para fornecer liquidez e estabilidade ao mercado.

Aplicações não financeiras:

  1. Usado para gerenciar soluções de identidade autônomas que permitem que os indivíduos controlem e gerenciem suas informações de identidade digital.

  2. Crie um sistema global descentralizado de registro de nomes para que as pessoas possam registrar e gerenciar nomes de domínio e outros identificadores da web.

  3. Gerencie a propriedade e os direitos de licenciamento de conteúdo digital, incluindo direitos autorais e licenças.

  4. Usado para tokenizar obras de arte, fornecendo uma nova propriedade digital e plataforma de negociação para artistas e colecionadores.

  5. Gerencie DAOs para tomada de decisões e governança descentralizadas.

  6. Utilizado para criar um sistema de registo de auditoria comprovado e verificável para aumentar a transparência e a credibilidade das empresas e dos projetos.

5. Riscos do atual protocolo RGB

1 Instabilidade

O protocolo RGB atual é a primeira versão a suportar totalmente contratos inteligentes, e pode haver algumas atualizações ou modificações importantes no protocolo RGB no futuro, o que fará com que o desenvolvimento atual do contrato não seja executado de forma segura e estável nas versões subsequentes. O validador de cliente RGB ainda está sendo atualizado e ainda não há uma versão estável.

2 Complexidade

O design e implementação do protocolo RGB é bastante complexo, e existem muitas características do protocolo RGB que precisam ser consideradas para contratos inteligentes desenvolvidos com base no protocolo RGB. Por exemplo, se os tokens emitidos com base no protocolo RGB falharem ou não forem confirmados pelo nó RGB, esses tokens não pertencem a nenhum UTXO e são equivalentes a serem queimados, e os desenvolvedores e partes do projeto precisam considerar cuidadosamente o impacto de tais situações na economia de tokens do projeto.

Resumo

O protocolo RGB ainda está em seus estágios iniciais. O protocolo RGB demonstrou sua inovação no campo dos contratos inteligentes BTC através de sua definição de esquema exclusiva, máquina virtual AluVM, gerenciamento flexível de estado de contrato e mecanismo de escala, suportando a emissão e transferência de vários ativos na rede Bitcoin e na rede Lightning. No entanto, no momento, o protocolo RGB não é totalmente compatível com a Lightning Network, e o desenvolvimento e a operação de contratos inteligentes não são seguros, então os usuários precisam estar cientes dos riscos ao usar o protocolo RGB. **

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