Escalando Bitcoin On-Chain con Omnity

Después de cinco años de construcción inquieta en el espacio de interoperabilidad entre cadenas, Red Pulpo , el equipo de desarrollo detrás omniidad , ha creado un centro omnicadena perfecto e invisible que puede conectar cualquier tecnología L1/L2/L3 e incluso ZK una vez que avance lo suficiente. La pila tecnológica en cadena 100% de extremo a extremo de Omnity ofrece una finalidad rápida, persistencia de tokens fungibles y tarifas de usuario insignificantes (incluso para Bitcoin).

Omnity se lanza el 28 de abril con su primer activo Bitcoin, Runes, en el Computadora Internet . La capacidad de Omnity para conectar cualquier cadena sin depender de componentes centralizados de múltiples firmas o fuera de la cadena agrega un potencial sin precedentes a la escalabilidad de Bitcoin, permitiendo soluciones Bitcoin Layer2.

Bitcoin en el centro de atención

Bitcoin ha estado en el centro de atención este año: ETF, ordinales, runas y reducción a la mitad. El aumento en el comercio de NFT, impulsado por la popularidad de los tokens Ordinals y BRC-20, llevó a Binance y otros intercambios de criptomonedas a integrar soluciones de Capa 2 como Lightning Network para evitar la congestión de la red. binance Finalmente decidió dejar de admitir Ordinals por completo porque las transacciones NFT de Bitcoin obstruyeron la red, aumentando las tarifas y ralentizando los tiempos de procesamiento.

La iniciativa Runes buscó atraer a más desarrolladores y usuarios convencionales a Bitcoin , y funcionó . El lanzamiento de Runes desencadenó una intensa actividad en la red Bitcoin, paralizando la red y alardeando de algunos tarifas de transacción escandalosas . Los mineros de Bitcoin superaron el récord de tarifas de transacción diarias de 24 millones de dólares. dentro de la primera 60 cuadras después de la reducción a la mitad , los mineros acumularon 860,20 BTC, aproximadamente 54 millones de dólares sólo en tarifas de transacción. Muchos ven esto como una medida benévola para compensar a los mineros por sufrir la reducción a la mitad de la tarifa de 6,25 BTC a 3,125 BTC. Sin embargo, la usabilidad de Bitcoin es un tema más amplio.

Escalando Bitcoin

A lo largo de los años, el desafío multipalanca de escalar Bitcoin sin comprometer sus características inherentes ha seguido impulsando el desarrollo de muchos proyectos innovadores, todos contribuyendo a nuestra voluminosa historia colectiva, de código abierto y de lucha contra el trilema de blockchain. Cada solución equilibra las ventajas y desventajas entre descentralización, seguridad y escalabilidad.

Sobre capas, SegWit y Taproot

El concepto de " capas separadas " para ampliar la funcionalidad de Bitcoin se mencionó ya en 2012 en el documento técnico de Coloured Coins, años antes de que se lanzara Lightning Network. Por lo tanto, el problema ha estado dando vueltas durante más de una década (nunca mejor dicho). Lightning Network no lo haría. No funciona antes de SegWit La seguridad y la funcionalidad de sus transacciones fuera de la cadena dependen de la inmutabilidad de los identificadores de transacciones en la cadena, lo que la deja abierta a ataques mientras existe la maleabilidad de las transacciones. SegWit se activó con éxito en 2017, lo que aumentó el espacio de bloque disponible y abordó las transacciones. maleabilidad.

Taproot, implementado en 2021, trajo varias mejoras que mejoraron la privacidad, la eficiencia y la flexibilidad en las secuencias de comandos. El núcleo de Taproot es la introducción de Schnorr Signatures, que permiten la agregación de claves y firmas. Esto significa que varias partes pueden combinar sus claves en una única clave pública, lo que les permite firmar un único mensaje. (Las firmas de Schnorr entran en juego más adelante en esta discusión).

Taproot también introdujo MAST (árboles de sintaxis abstracta merkelizada). Los scripts tradicionales de Bitcoin son voluminosos y exponen completamente el script durante la ejecución de la transacción, comprometiendo la privacidad del usuario. MAST mejora esto estructurando el script como un árbol binario de Merkle, revelando solo las partes esenciales necesarias para las transacciones, aumentando así la escalabilidad y la privacidad.

Si bien el objetivo principal de Taproot no se centró directamente en habilitar soluciones específicas de Capa 2, sus características introducidas podrían facilitar y mejorar varios protocolos y aplicaciones de Capa 2 al permitir contratos inteligentes más complejos en soluciones de Capa 2.

Bitcoin Layer2

Técnicamente, las soluciones de Capa 2 de Bitcoin aún deben desarrollarse por completo. Conceptualmente, las soluciones de Capa 2 surgieron en el ecosistema Ethereum. Sin embargo, el ecosistema de Bitcoin sólo tiene dos métodos para expandirse desde L1. uno ha terminado ZK/BitVM tecnología, lo que representa un avance significativo. Sin embargo, las pruebas ZK aún no son prácticas en Bitcoin.

Otro método implica el arrendamiento de garantías, ejemplificado por Babilonia , donde parte de la seguridad clásica de Bitcoin se comparte con otras cadenas. (Estrictamente hablando, este segundo método no se considera Bitcoin L2 ). Esto no quiere decir que los desarrolladores de Bitcoin Layer 2 no estén trabajando duro. Construir una Capa 2 que no dependa de componentes fuera de la cadena es increíblemente difícil.

Entonces, cuando hablamos hoy de Bitcoin L2, nos referimos a cualquier entorno de ejecución que se ocupe principalmente de activos de Bitcoin. Pueden ser cadenas independientes que aprovechan el arrendamiento de valores o incluso Ethereum L2. Actualmente, las cadenas más activas a menudo obtienen su seguridad no de Bitcoin sino de Ethereum. Supongamos que están conectados al ecosistema Bitcoin. En ese caso, se consideran cadenas de ejecución de Bitcoin, mientras que su red principal también es responsable de la emisión y liquidación de activos, similar a la relación entre los bancos centrales y comerciales.

¿Qué aporta Omnity a la comunidad Bitcoin?

Omnity establece un puente de activos altamente seguro y sin confianza entre la red principal de Bitcoin y las soluciones de Capa 2 con una pila de protocolos en cadena 100% de extremo a extremo. Omnity corre sobre el Protocolo informático de Internet (ICP) e integra la red de Bitcoin en una subred especializada dentro de ICP, donde todos los nodos están conectados con la red de Bitcoin a través de P2P. En este sentido, Omnity es un habilitador de Bitcoin Layer 2. Para explicar cómo el equipo de desarrollo de Omnity logró esto, debemos dar un paso atrás.

¿Quién construyó Omnity?

El equipo de desarrollo detrás de Omnity ha estado atacando incansablemente los problemas de interoperabilidad durante años. De acuerdo con nuestra filosofía de una Internet más abierta, segura y justa, el equipo, llamado cdot en aquel entonces, adoptó y desarrolló IBC ( Comunicación entre cadenas de bloques ), recibiendo una subvención en 2020 de ICF implementará IBC en sustrato . Cdot cambió su nombre a Octopus cuando lanzamos nuestro primer producto, una red de múltiples cadenas que presenta seguridad compartida para cadenas de aplicaciones basadas en sustrato en el protocolo NEAR. Con el apoyo sustancial de DCG, Electric Capital, NEAR Foundation y docenas de capitalistas de riesgo líderes, la red principal Octopus se lanzó en octubre de 2021 y se convirtió en la primera red de seguridad compartida. anterior a la seguridad compartida de Cosmos en poco menos de dos años.

El nacimiento de un centro invisible perfecto

Como Octopus, propusimos el sustrato IBC ( ICS10 ) de la especificación Cosmos IBC y ha sido su mantenedor desde entonces. En 2023 implementamos la primera Restablecer AVS en NEAR, lo que permite a los usuarios volver a apostar directamente desde Octopus a Shared Security. A continuación, propusimos NEAR IBC ICS12 , conectando CERCA del Cosmos.

Mientras éramos pioneros en un cliente ligero CERCA de IBC, elegimos el Computadora Internet para probar los servidores proxy de verificación. Luego, nos dimos cuenta de que Internet Computer era mucho más capaz de lo que pensábamos. Descubrimos que al aprovechar las capacidades únicas de ICP, como Criptografía de clave de cadena y Llamadas HTTPS , podríamos cumplir la ambición inconclusa de IBC al presentar un centro perfecto pero invisible, que conduzca al final de la interoperabilidad.

Las primitivas específicas de la tecnología avanzada de ICP permitieron al equipo de Omnity resolver algunas de las limitaciones más difíciles de IBC. Una discusión completa de este descubrimiento está más allá del alcance de este artículo, pero se puede encontrar aquí . El siguiente diagrama muestra una vista de alto nivel de nuestras modificaciones a IBC/TAO mediante la aplicación de tecnología ICP.

TLDR : En la red Omnity, los contratos inteligentes de ICP llamados Aduanas y Rutas reemplazan las zonas de vinculación y los clientes ligeros de IBC, respectivamente, y el navegador/billetera se hace cargo del trabajo del retransmisor.

En Omnity, las zonas de vinculación de IBC se reemplazan con contratos inteligentes de ICP Customs , eliminando la necesidad de un modelo de incentivos y seguridad independiente. El tiempo de ejecución del contrato inteligente en la cadena central permite una extensibilidad heterogénea de la cadena de bloques. Ahora, varios tipos de clientes ligeros, en forma de contratos inteligentes, pueden ejecutarse en el centro para facilitar la comunicación con diferentes cadenas de bloques. La Aduana actúa como un punto de control aduanero al manejar el bloqueo de los activos del usuario y enrutar los activos a varias cadenas, conectando L1/L2/L3 o cadenas de aplicaciones.

Los clientes ligeros de IBC se reemplazan con contratos inteligentes de ruta ICP en Omnity. Debido a que Cosmos diseñó el consenso Tendermint (ahora CometBFT) con el cliente ligero IBC en mente, existía un cliente ligero en cadena listo para usar para las cadenas Cosmos SDK. Esto no es cierto para otras cadenas de bloques. Además, la verificación de clientes livianos no es lo suficientemente buena para las cadenas de liquidación, que son piedras angulares de la seguridad de Omnity, especialmente considerando que algunos clientes livianos, incluido Eth2, no están diseñados para casos de uso de alto riesgo como puentes.

Finalmente, el navegador/billetera del usuario de Omnity se hace cargo del retransmisor. PIC modelo de gas inverso permite a Omnity deshacerse de los retransmisores fuera de la cadena. Los usuarios no necesitan pagar tarifas de gas para interactuar con contratos inteligentes en ICP. Entonces, la interfaz del usuario toma la primera mitad del trabajo del retransmisor, transmitiendo mensajes entre cadenas desde la cadena de origen al ICP. Los usuarios no necesitan instalar una billetera y tener $ICP de antemano.

¿Cómo funciona Omnity con Bitcoin?

Los contenedores son contratos inteligentes de ICP que contienen el código y el estado de un programa. Los contenedores pueden realizar cálculos complejos, como verificar el encabezado de un bloque con cientos de firmas o almacenar unos cientos de GB de datos en una cadena, todo a un costo muy asequible, que es simplemente imposible en cualquier otra cadena de bloques.

ICP construye pilas tecnológicas de extremo a extremo 100% en la cadena, por lo que su integración de Bitcoin es similar a ejecutar un nodo de Bitcoin en la cadena. ICP está integrado con la red Bitcoin a nivel de protocolo, manteniendo el código BTC para facilitar las transiciones y el consumo de datos. Los botes pueden leer y escribir en la red Bitcoin.

El siguiente diagrama muestra el Adaptador Bitcoin y el Contenedor Bitcoin, que han estado activos en la red principal de ICP durante casi un año mientras Omnity construía los otros componentes.

Un dedicado Subred Bitcoin con cada nodo se ejecuta un demonio adaptador de Bitcoin y está conectado de forma independiente con la red p2p de Bitcoin. Si un Canister desea realizar una transacción de Bitcoin, se envía una solicitud a la subred de Bitcoin que aloja el Canister de Bitcoin que contiene el estado de Bitcoin en cadena de ICP.

Una vez que los nodos de la subred llegan a un consenso sobre un nuevo bloque de Bitcoin, el bloque se envía a Bitcoin Canister , un indexador de UTXO que actualiza continuamente un conjunto completo de UTXO. Luego, la solicitud se envía a la red Bitcoin a través del Adaptador Bitcoin y la Red Bitcoin la procesa de forma asíncrona.

Omnity BTI: el primer indexador de Bitcoin completamente en cadena

Omnity implementará el Bitcoin Token Indexer (BTI ) paralelo al Bitcoin Canister para admitir BRC20, Runes y otros activos de Bitcoin. Omnity BTI será el primer indexador de tokens de Bitcoin completamente en cadena del mundo, lo que facilitará la transferencia totalmente sin confianza de tokens de Bitcoin a otras cadenas de bloques y fortalecerá la posición de Bitcoin como una capa de liquidación universal.

¿Qué es ckBTC?

PIC Tecnología de fusión de cadenas permite que los contratos inteligentes de ICP retengan, reciban y envíen BTC directamente y faciliten la creación de un token ckBTC respaldado 1:1 por BTC. Sin embargo, el gran valor de los tokens de clave de cadena, como ckBTC, es que pueden transferirse en segundos por una fracción de ese costo en la red nativa del token. ckBTC de ICP es como un gemelo de Bitcoin en el sentido de que comparte el estado de la red de Bitcoin. Se trata de un CICR-2 El token respaldado 1:1 por BTC se mantiene al 100% en la red principal, incorporando de forma segura BTC en los servicios DeFi y Web3 en la cadena de bloques de Internet Computer como si ICP y la red Bitcoin fueran una sola cadena de bloques.

Omnity es un habilitador BTC Layer2 para todas las cadenas

La integración de Bitcoin en cadena de ICP es esencial porque aporta funcionalidad de contrato inteligente a Bitcoin, abriendo nuevas posibilidades para el desarrollo de DeFi y Dapp sin congestionar la red de Bitcoin ni aumentar las tarifas de transacción.

Omnity facilitará las transferencias de tokens para que no sea necesario que los tokens regresen a Bitcoin. Se pueden transferir a cualquier cadena conectada al protocolo ICP completamente en cadena sin testigos ni verificadores: el primer puente de tokens completamente en cadena.

Omnity solo incorpora una cadena de liquidación cuando se puede lograr la seguridad total del nodo. Por ahora, Bitcoin, Ethereum y el propio ICP cumplen con este estándar. Sin embargo, casi todas las cadenas de bloques, incluidos varios tipos de L2, se pueden conectar con Omnity como cadenas de ejecución. Mientras tanto, cualquier token emitido en una cadena de liquidación conectada tendrá una interoperabilidad entre cadenas incomparable a través de Omnity sin disposiciones de liquidez.

Como se analizó, las firmas Schnorr permiten una fácil agregación de firmas múltiples y firmas de umbral. El reciente anuncio de ICP sobre la integración de firmas Schnorr de umbral permitirá a Canisters obtener sus propias claves y direcciones públicas de Schnorr, solicitar a ICP que calcule firmas Schnorr para mensajes arbitrarios y admitir tanto BIP-340 como Ed25519. Esto amplía el alcance de Omnity en el comercio de activos entre cadenas a Ordinals y otros tipos de activos, junto con futuras integraciones potenciales con otras cadenas que utilizan variantes Ed25519, como Solana, Polkadot o Cardano.

Omnity es antifrágil y está preparada para el futuro

Omnity es una gran mejora con respecto a las firmas múltiples u otros puentes entre cadenas de verificación externa. Ofrece un centro omnichain sin confianza que mejora la experiencia del usuario y muestra antifragilidad frente a las vulnerabilidades observadas en los modelos centralizados.

Los escépticos de nuestro diseño de IBC podrían cuestionar la necesidad de servidores proxy de verificación y sugerir confiar únicamente en puentes entre cadenas de verificación externa. Sin embargo, debido a que IBC es un protocolo abierto en capas, permite la evolución continua de la capa de verificación manteniendo al mismo tiempo la interoperabilidad de IBC. Por lo tanto, Omnity puede integrar sin problemas avances futuros, como reemplazar el cliente proxy con un verificador ZK una vez que la tecnología madure, sin interrumpir ninguna aplicación existente.

Omnity está preparada para seguir el ritmo del progreso tecnológico y liderarlo, garantizando que todas las cadenas de bloques conectadas puedan funcionar eficazmente como soluciones de Capa 2 para Bitcoin. Esta visión de un protocolo entre cadenas seguro y totalmente en cadena subraya nuestra dedicación a adoptar y promover las mejores tecnologías disponibles para la escalabilidad de Bitcoin.

Susana Leigh es el editor de Omnity Network. Este artículo fue escrito en colaboración con Luis Liu , director ejecutivo y fundador de Red Omnidad .