VTX:一文详解比特币 Layer2 协议 Ark:闪电网络的替代方案?

在比特币闪电网络的发展历程中,尽管 PTLC、CoinJoin 在很大程度上对中心化与隐私问题做了改进,但流动性却是阻碍闪电网络大规模采用的硬伤之一。通常对新用户而言,下载闪电钱包后必须要寻找到入站流动性(Inbound Liquidity)才能从闪电通道中接收比特币,入站与出站流动性(Outbound Liquidity)的多少也决定了用户能接收与发送多少比特币。同时,在闪电通道中,流动性总量是固定的,无法改变,除非关闭通道重新设定。因此,总体来说,闪电网络流动性带来的实际用户体验可能并不佳。

在前不久的迈阿密海滩上,Bitcoin 2023 如火如荼,比特币开发者 Burak Keceli 就这一问题为现场观众带来了比特币 Layer2 协议 Ark,这是一种闪电网络的替代方案,允许用户在不引入流动性限制的情况下发送和接收资金。今天,Foresight News 将为大家介绍 Ark 的工作方式及其技术特点。

在比特币网络中,一笔交易由输入与输出组成,地址所持有的比特币总额被称为未被花费的交易输出(Unspent Transaction Output,UTXO),一笔交易经由收款方的私钥签署解锁脚本后进入新地址的 BTC 将再次成为 UTXO。Ark 协议则采用一种共享 UTXO 集进行匿名的链下支付,协议中已提交但未公开的交易输出被称为虚拟 UTXO(vTXO)。获取 vTXO 有两种方式,一是从已拥有 vTXO 的用户那里获取;二则是通过原子双向挂钩机制 lifting 将其链上 UTXO 按 1:1 兑换为 vTXO。当然,用户可以单方面将 vTXO 兑换为链上 UTXO,而无需寻求 ASP 合作。

Matrixport旗下加密交易所BIT在立陶宛完成虚拟资产服务提供商注册:7月5日消息,据官方博客,新加坡加密金融服务公司Matrixport旗下加密货币交易所BIT宣布已在立陶宛完成虚拟资产服务提供商 (VASP) 的注册。此次注册使BIT能够向欧盟/欧洲经济区内的客户提供一系列加密相关服务。通过此次注册,BIT现已获得授权提供加密货币兑换和加密货币存托钱包服务。BIT被允许提供其平台作为交易所,用户可以在其中购买、出售和交易各种加密货币,并促进数字资产与法定货币或其他加密货币之间的交易。[2023/7/5 22:19:29]

Ark 协议涉及用户与 Ark Service Provider(ASP)两方。用户是指那些持有、发送和接收 vTXO 的非交互式实体,而 ASP 类似于闪电网络服务提供商,它担任一种无需信任的中介,为网络提供 vTXO 流动性并收取流动性费用。同时,ASP 也充当盲 CoinJoin 协调员的角色,通过提供简单的调整与盲混合(blinded mixing)为交易提供隐私保护。

当用户在协议上进行付款时,需在 ASP 创建的共享 vTXO 资金池中支付 vTXO。ASP 每天 24 小时在线,其主要工作是每 5 秒创建一个盲交易池,对交易进行盲混合,避免支付跟踪。同时,ASP 可将发款方的 vTXO 赎回成链上资产, 并利用自己的链上资金为 CoinJoin 创建新的 vTXO。因此,上链的交易池即便公开可查,但也只显示 1 个或几个由 ASP 提供的输入,链上数据观察者无法发现真正的付款方。随后,从 ASP 的盲交易池中产生包含新创建 vTXO 的 vTXO 输出。vTXO 被捆绑并嵌套在这个共享输出下,并可以在链上公开。在 Ark 协议中,vTXO 输出生命周期只有 4 周,收款方需要在前两周内通过共同签署 n-of-n 多重签名领取嵌套 vTXO(nested vTXO)。如果 vTXO 在前两周无人认领,vTXO 将重回发送者的控制之下,这类似于闪电网络上的 HTLC 超时。另一方面,如果 ASP 在这段时间碰巧不合作或不回应,不共同签署 ATLC,那么 vTXO 所有者可以公开其嵌套 vTXO,然后等到合约中编码的某个相对时间窗口(24 小时)之后再领取资金。当然,如果被公开的 vTXO 超过 4 周无人认领,ASP 将可以单独清算它们。

持有超10000枚ETH的地址数量再创历史新高:金色财经报道,据Glassnodes数据显示,持有超过10000枚ETH的地址数量刚刚达1216个,再次创下历史新高。[2022/12/20 21:55:04]

与闪电网络的相比,Ark 协议没有引入所谓的闪电通道、出站流动性与入站流动性。

Ark 的非交互式支付通过一种类似于比特币静默支付的方式来实现,即收款方提供一个发送方与收款方之间的「共享秘密」,并为发送方提供一个类似于静默支付的专用公钥。每个新创建的 vTXO 都使用一个包含支付承诺的临时共享秘密进行调整,该秘密会在 vTXO 被花费时,也即 2-of-2 连接器关闭时,锚定 ATLC 会显示付款证明。

不过,当前 Ark 协议的接收则是对非交互式的一种妥协,它采用一种交互式的方式即 n-of-n 多重签名限制交易输出,它的异步离线接收尚未完善,收款人必须在线运行 Ark 客户端才能签名以限制共享 UTXO 的输出。换言之,用户必须每隔一两周上线一次以接收其代币,否则无人认领的代币将会被 ASP 清理。因此,对于 Ark 而言,要想真正实现完全非交互式,使用户接收离线支付,必须有一种类似于 BIP-118 与 BIP-119 的「限制条款」(covenant)原语来限制交易输出。事实上,即便是为闪电网络附加这种原语,也依然无法实现非交互性。

数据:50,000,000枚USDT从Tether财政部转移到Bitfinex:金色财经报道,据Whale Alert数据显示,50,000,000枚USDT从Tether财政部转移到Bitfinex。[2022/8/21 12:38:20]

所谓原子性,就是指一笔交易不可切分,要么完全成功,要么完全失败。Ark 使用一种称为 Txlock 的新锁定类型原语确保链下转账的绝对原子性。Txlock 是一种条件,在这个条件下,只有存在一个相互同意的交易标识符才能解锁。

在 Ark 协议中,Txlock 条件使用连接器(connector)来满足。连接器是协议上的一种特殊输出类型,其原语是如果我们希望比特币脚本检查特定的交易 ID 是否存在,只需将该交易的输出附加到支出交易(spending transaction)中,并对照支出交易的 Prevouts 检查一个预签名(pre-signed)的签名。在签名哈希(sighash)原像(preimage)中的连接器输出点(outpoint)会提交给我们想要满足 Txlock 条件的交易 ID。在 Ark 上下文(context)中,这是包含预期收款人的 vTXO 的资金池交易。Txlocks 在锚定时间锁合约(ATLC)中使用,以提供原子单枢纽(single-hub)支付计划。当首次创建 vTXO 时,ATLC 会附加到它上面。当一个 vTXO 被花费时,vTXO 所有者与 ASP 合作签署 atlc:connect,通过 ATLC 的 2-of-2 密钥路径,预先附加的 ATLC 会连接到连接器上以形成 Txlock。

Shiba Inu市值重返100亿美元上方:金色财经报道,据最新数据显示,meme token Shiba Inu(SHIB)8月15日市值重返100亿美元上方,且已经先去四周上涨(上一次出现这种情况在2021年9月,当时Shiba Inu达到了0.000088美元历史高点)。截至本文撰写时,SHIB市值小幅下挫至9,979,450,708美元。最近社区对 Shibarium(Layer 2)和 Shiba Inu 金融生态系统(SHIBFE)的推出寄予厚望,同时Shibarium Public Beta TestNet 预计将于本季度推出,而元宇宙和 Shiba Inu NFT 生态系统的发布定于 2022 年第四季度。另据WhaleStates数据,排名前 2000 位的以太坊鲸鱼一直在积极地持有SHIB,截至 8 月 13 日,这些鲸鱼持有价值超过 1.7934 亿美元的 Shiba Inu。[2022/8/15 12:25:39]

这种 Txlock 结构确保,如果附加的 ATLC 要被 ASP 认领,那么连接器输出点的上下文必须保持不变。换句话说,ASP 不能双花其创建的交易池。这为发送者提供了原子支付结构,因为收款人的 vTXO 与连接器嵌套在相同的交易池中。

BitWell:平台资产流动性储备丰沛 用户提币一切正常:6月18日消息,近段时间,由于市场价格波动引发了一系列黑天鹅事件,导致部分机构和平台资金出现流动性危机并宣布关闭提现,造成用户恐慌。

对此,成长型资产交易平台BitWell发布官方公告表示,平台数字资产流动性储备非常丰沛,所有资产均通过多层冷钱包体系进行储备,不会出现任何兑付困难和延迟提币的情况。同时,BitWell声明,平台从未与LUNA、Celsius、3AC等机构和平台进行过业务合作,运营一切正常,所有服务均可正常使用,充提自由,无需担心。[2022/6/18 4:36:19]

与闪电网络相比,Ark 没有打开和关闭通道的概念,与链上交互次数少,因此占用的链上空间更少。

ASP 提供的 CoinJoin「混币」隐私服务;收款人无需获取入站流动性、实时运行服务器以收款并将隐私泄漏给外部观察者。

就像 ATLC 和连接器一样,Ark 可以通过将哈希时间锁合约(HTLC)和点时间锁合约(PTLC)附加到交易池来与闪电网络兼容。附加的 HTLC 存在于另一个称为 HTLC 输出的共享 UTXO 下,该输出在四周后也会过期。ASP 将 HTLC 转发到其交易池后的那一刻,就将其转发到更广泛的闪电网络。这意味着 ASP 也是 Lightning 服务提供商。Ark 用户也可以使用嵌套了 HTLC 的 vTXO 从闪电网络收款。

由于任何人都可以运行 ASP,用户可以通过不同的 ASP 发送闪电发票,在将 HTLC(或 PTLC)附加到由不同 ASP 创建的交易池上后,HTLC 可以通过多方支付(MPP)转发到最终的收款人。

Ark 协议支持零确认 vTXO,支付随交易池的创建而每 5 秒计入一次,但结算则每十分钟一次。因此,支付是立即入账的,收款方无需等待链上确认就可以花费其零确认 vTXO,用于转账或支付闪电发票(类似于收款码)。所以,理论上,当一个交易池的交易还在内存池中时,ASP 可以双花这笔交易。但 Burak 表示,由于转账的绝对原子性,如果 ASP 在双方约定的 CoinJoin 交易 ID 下双花收款方的 vTXO,那么 ASP 将无法赎回发送方的 vTXO。

Burak 认为,未来,Ark 可以利用假设的数据操作操作码「opcode」(OP_XOR 或 OP_CAT) 来限制 ASP 的签名中的 nonce,以避免双重支付。到那时,如果双花发生在 CoinJoin 交易中,用户则可以伪造 ASP 签名来认领其之前兑换的 vTXO。

Ark 协议的创始人最初是闪电网络的强烈批评者,他对闪电网络入站流动性、异步接收、链上足迹、接收者隐私、交互性等批评是 Ark 诞生的种子。Burak 自己也承认,他此前的一些反对意见从长远来看是可以解决的,但是他找不到解决入站流动性问题的「良方」。在这个想法的推动下,Ark 应运而生,其创新性将会大大降低用户使用 Layer2 支付的门槛,并且模仿了 CoinJoin、盲化、静默支付等诸多比特币原语构建 Ark 协议,实现比特币的可扩展性与隐私支付。与闪电网络相比,Ark 协议不仅提出其固有的流动性问题的解决方案,还兼容闪电网络,至少已经是一种可以与其相辅相成的协议了。

不过,Ark 还有很多需要改进的地方。譬如,收款方必须每隔一两周就要上线签名以领取代币,这产生了一种新的用户体验问题。事实上,比特币开发者社区对于 Ark 采用零确认(0-conf) 带来双花问题也产生了一些争论。如果其在非交互式、双花问题上能够进一步完善,那么 Ark 的用户体验与协议的安全性也会大大改善。此外,Ark 在链下完成,虽然链上无法观察到发送者与收款方,但 ASP 是否掌握隐私数据仍然需要打个问号。

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