Introdução
O desenvolvimento do Bitcoin hoje em dia está focado em dois problemas principais: (1) escalabilidade e (2) privacidade. As propostas habituais para o Bitcoin envolvem a adição de novos códigos de operação e ferramentas. Mas uma ideia antiga está voltando, uma que poderia tornar as transações mais privadas e peer-to-peer. Atualmente, cada transação de Bitcoin é transmitida para toda a rede para verificação. É uma forma eficaz de evitar gastos duplos, mas também significa que mais informações são expostas do que estritamente necessário. Isso leva a demandas computacionais mais pesadas, custos mais altos, e a 01928374656574839201 que luta para escalar. Mas e se mover parte do processo de transação para o lado do cliente não apenas melhorar a eficiência, mas também desbloqueia uma nova era de privacidade no Bitcoin?
No nosso artigo recentemente publicado, a Blockstream, em colaboração com a Alpen Labs e a ZeroSync, apresentamos o Protocolo CSV Blindado, uma melhoria no Cliente-Side Validation (CSV) que oferece transações verdadeiramente privadas. Este novo protocolo é um passo significativo para melhorar a privacidade das transações de Bitcoin e tem o potencial de aumentar a capacidade de transação de 11 por segundo para mais de 100 por segundo, através de algumas medidas adicionais que abordaremos neste post do blog.
Esta postagem oferece uma visão geral de alto nível do Protocolo Shielded CSV, que visa avançar o desempenho da blockchain da camada um, mantendo-se totalmente compatível com o Bitcoin. Desenvolvido pelas mentes combinadas de Jonas Nick, Liam Eagen e Robin Linus. Aqui está a história por trás do Shielded CSV e por que ele tem o potencial de mudar tudo.
Bitcoin Then and Now
O problema de gasto duplicado: como o Bitcoin resolveu
Antes do Bitmoeda, acreditava-se amplamente que criar uma moeda digital confiável era impossível sem um intermediário de confiança. O problema de gasto duplo significava que não havia maneira de garantir que uma “moeda digital” não pudesse ser gasta mais de uma vez. Era uma falha fundamental que impediu a moeda digital de se tornar realidade.
Então, em 2009, Satoshi resolveu esse problema ao introduzir o registro público compartilhado chamado blockchain. Em vez de depender de uma única autoridade confiável, o Bitmoeda usa uma rede de nós em um registro público compartilhado, onde cada transação é registrada e verificada. Isso garante que cada moeda seja única, tornando impossível gastar a mesma moeda duas vezes.
Quando uma transação Bitcoin é adicionada à cadeia, segue este processo:
- A carteira do usuário assina a transação e a transmite para a rede Bitcoin.
- Os nós completos na rede validam a transação, garantindo que tudo esteja correto.
- A transação é então incluída em um bloco, confirmada e registrada permanentemente no livro-razão público compartilhado.
Durante a validação, os nós verificam que as moedas existem, verificam a validade da assinatura e aplicam a regra crítica de duplo gasto - garantindo que cada moeda seja gasta apenas uma vez. O objetivo principal deste livro-razão é manter a ordem, mostrando claramente quem possui quais moedas e quando elas foram movimentadas.
O objetivo do livro-razão é manter as transações em ordem, tornando claro quem possui quais moedas e quando foram enviadas.
Desde o seu início, os desenvolvedores do Bitcoin continuam voltando à mesma pergunta: esta é realmente a melhor e mais privada forma de lidar com transações? Como podemos tornar isso mais enxuto, mais eficiente e mais privado?
Um Problema de Privacidade: Transações Públicas
O maior desafio de privacidade do Bitcoin é que as transações de bitcoin estão visíveis na blockchain. Satoshi percebeu essa vulnerabilidade desde o início. No whitepaper original, ele sugeriu uma solução simples: os usuários devem criar novas chaves para cada transação e evitar reutilizar endereços.
A ideia era tornar mais difícil ligar transações a um único proprietário. Mas, na prática, com todos os métodos avançados de análise de cadeias disponíveis hoje, manter a privacidade é muito mais difícil do que parece. Mesmo com novos endereços, ligar transações e identificar padrões tornou-se mais fácil para aqueles que pretendem rastrear a atividade do usuário.
Em resposta, protocolos focados na privacidade como Zcash introduziram novas formas de ocultar detalhes de transações usando criptografia mais avançada e coisas como zk-SNARKs. Mas esses métodos têm significativos trade-offs: as transações são maiores, tornando o processo de verificação para nós mais intensivo em recursos e caro para verificar.
Um Problema de Comunicação: A Comunicação é Ineficiente
No design da Bitmoeda, a mineração serve dois propósitos fundamentais: (1) prova de publicação para transações e (2) fornecer um consenso sobre a ordem das transações. No entanto, a Bitmoeda também entrelaça essas funções principais com tarefas menos essenciais, como validação de transações e emissão de moeda.
Em todas as blockchains, quer seja Bitcoin, Ethereum, Zcash ou Dogecoin, o processo de transação parece sempre o mesmo: as carteiras assinam transações, transmitem-nas para a rede e os nós completos validam-nas. Mas será que validar cada transação diretamente na blockchain é realmente necessário?
Achamos que há uma maneira melhor. A ideia remonta a uma visão de 2013, quando Peter Todd mencionou pela primeira vez a Validação do Lado do Cliente. Neste post da lista de discussão, ele pergunta: ‘Dado apenas prova de publicação e um consenso sobre a ordem das transações, podemos fazer uma cripto-moeda bem-sucedida ? Surpreendentemente, a resposta é sim!’
Em vez de exigir que cada nó completo verifique cada transação, o CSV permite que envie moedas com a prova da sua validade diretamente para o destinatário. Significa que mesmo que um bloco contenha uma transação inválida, os nós completos não a rejeitarão. O resultado? Menos comunicação na cadeia e um funcionamento global mais eficiente.
CSV: Uma Solução de Escalonamento Peer-to-Peer
CSV transfere a responsabilidade de validação de transações de cada nó na rede para os destinatários individuais da transação. Isso torna o Bitcoin ainda mais ponto a ponto. Imagine se não precisássemos usar o blockchain para armazenar detalhes completos da transação. Em vez de uma transação detalhada e vinculada à identidade, você veria apenas um nullifier simples de 64 bytes, completamente sem sentido para qualquer pessoa que olhe o registro público no blockchain, mas significativo para o remetente e destinatário.
Quando cada nó é necessário para verificar cada transação, congestiona a rede e atrasa-a. Ao transferir a validação da transação para o lado do cliente, a quantidade de dados armazenados na blockchain pode diminuir significativamente - de 560 unidades de peso (WU) em média para algo próximo de 64 WU, que é cerca de 8,75 vezes menor, tornando-a mais enxuta e eficiente.
O protocolo de conformidade dá ao Bitcoin um enorme impulso de escalabilidade, permitindo aos utilizadores processar quase 10 vezes mais transações - perto de 100 por segundo.
Bitcoin Amanhã
Provavelmente você está pensando: ‘Isso tudo parece ótimo, mas como isso realmente funciona e quais são as compensações aqui?’
Como o Shielded CSV torna o Bitcoin mais privado?
Os protocolos CSV geralmente melhoram a privacidade em relação às transações transparentes de blockchain porque algumas informações são movidas para o lado do cliente. Mas nos protocolos CSV tradicionais como RGB e Ativos Taproot, quando uma moeda é enviada, tanto o remetente quanto o destinatário podem ver todo o histórico de transações.
No CSV protegido, usamos esquemas semelhantes a zk-SNARK para “comprimir” as provas, garantindo que nenhuma informação da transação seja vazada. Isso significa que o histórico de transações permanece oculto, oferecendo maior privacidade em comparação com os protocolos existentes.
O que é um Nullifier e como ele evita gastos duplos?
Ao fazer um pagamento, o remetente entrega a transação diretamente ao destinatário. Um pequeno pedaço de dados derivado da transação, é escrito no blockchain, que é chamado de anulador.
Os nós completos na rede só precisam de realizar uma única verificação de assinatura de Schnorr por anulador CSV protegido. O destinatário verifica a validade da moeda e certifica-se de que o anulador está no blockchain para evitar qualquer duplo gasto.
Outros protocolos CSV também têm anuladores, mas em muitos casos são transações completas de Bitcoin, e não derivadas “blobs aleatórias” como temos aqui. Os anuladores CSV blindados dificultam a análise em cadeia.
O CSV com Proteção Requer um Soft Fork ou Hard Fork?
O CSV protegido não requer uma forquilha suave ou dura. Funciona com Bitcoin como está. O CSV separa a validação da transação das regras de consenso, permitindo flexibilidade sem alterar o protocolo principal. Como os blocos de Bitcoin podem armazenar qualquer tipo de dados, diferentes protocolos CSV como RGB, Ativos Taproot ou várias versões de CSV protegido podem coexistir sem conflitos.
Os nós não precisam rejeitar blocos contendo dados desconhecidos. Em vez disso, eles apenas precisam interpretar os dados no “lado do cliente” se forem relevantes para eles. Ao transferir a verificação da transação, o papel principal da blockchain é reduzido a: confirmar dados da transação em uma ordem acordada e evitar gastos duplos.
O Shielded CSV permite que eu faça transações em Bitcoin?
O CSV blindado opera de forma separada, utilizando a blockchain do Bitcoin para registrar anuladores e evitar gastos duplos dentro do protocolo CSV. No entanto, para integrá-lo diretamente com o Bitcoin e permitir transações sem interrupções, ainda é necessária uma solução de ponte. O protocolo atual não mergulha profundamente em como a ponte com o BitVM poderia funcionar, mas esta área é um desenvolvimento que ainda está em pesquisa ativa.
Neste momento, a ligação é possível através do uso de uma parte confiável ou de uma federação, mas o objetivo final é um sistema totalmente sem confiança, que elimina a necessidade de intermediários. Alcançar isto significaria uma verdadeira interação sem problemas entre o Bitcoin e o Shielded CSV, permitindo aos utilizadores desfrutar de uma privacidade reforçada sem comprometer os valores sem confiança do Bitcoin. É um desafio complexo, mas um que poderia redefinir a forma como o Bitcoin escala e assegura as suas transações.
Ler o Documento Completo
O Protocolo CSV Blindado oferece uma abordagem para melhorar a escalabilidade e a privacidade do Bitcoin, potencialmente trazendo uma nova era de transações peer-to-peer mais eficientes. Ao descarregar a validação de transações para o lado do cliente, reduz significativamente os dados da cadeia, permitindo maior taxa de transferência de transações e maior privacidade — tudo sem exigir uma forquilha rígida ou suave. Se você está curioso para ler mais sobre como esse protocolo funciona e as compensações envolvidas, eu recomendo que você leia o artigo completo, “Shielded CSV: Private and Efficient Client-Side Validation”. Este pode ser apenas o futuro do Bitcoin.
Este é um post de convidado de Kiara Bickers. As opiniões expressas são inteiramente delas e não necessariamente refletem as da BTC Inc ou da Bitcoin Magazine.
