Introdução
O desenvolvimento do Bitcoin hoje se concentra em duas questões principais: (1) escalabilidade e (2) privacidade. As propostas usuais para o Bitcoin envolvem a adição de novos opcodes e ferramentas de script. Mas uma ideia antiga está voltando, que poderia tornar as transações mais privadas e peer-to-peer. No momento, cada transação Bitcoin é transmitida para toda a rede para verificação. É uma forma eficaz de evitar gastos duplos, mas também significa que são expostas mais informações do que o estritamente necessário. Isso leva a demandas computacionais mais pesadas, custos mais elevados e um sistema que luta para escalar. Mas e se mover parte do processo de transação para o lado do cliente não apenas melhorasse a eficiência, mas também desbloqueasse uma nova era de privacidade no Bitcoin?
Em nosso artigo publicado recentemente, Blockstream, em colaboração com Alpen Labs e ZeroSync, apresentamos o protocolo Shielded CSV, uma melhoria na validação do lado do cliente (CSV) que oferece transações verdadeiramente privadas. Este novo protocolo é um passo significativo para melhorar a privacidade das transações 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 nesta postagem do blog.
Esta postagem oferece uma visão geral de alto nível do protocolo CSV protegido, que visa aprimorar o desempenho do blockchain da camada um, permanecendo totalmente compatível com Bitcoin. Desenvolvido pelas mentes combinadas de Jonas Nick, Liam Eagen e Robin Linus. Aqui está a história do CSV protegido e por que ele tem o potencial de mudar tudo.
Bitcoin antes e agora
O problema do gasto duplo: como o Bitcoin o resolveu
Antes do Bitcoin, acreditava-se amplamente que a criação de uma moeda digital confiável era impossível sem um intermediário confiável. O problema do gasto duplo significava que não havia como garantir que uma “moeda digital” não pudesse ser gasta mais de uma vez. Foi uma falha fundamental que impediu que a moeda digital se tornasse uma realidade.
Então, em 2009, Satoshi abordou esse problema introduzindo o livro-razão público compartilhado chamado blockchain. Em vez de depender de uma única autoridade confiável, o Bitcoin usa uma rede de nós em um livro-razão público compartilhado, onde cada transação é registrada e verificada. Este sistema garante que cada moeda seja única, impossibilitando gastar a mesma moeda duas vezes.
Quando uma transação Bitcoin é adicionada à cadeia, ela segue este processo:
- A carteira do usuário assina a transação e a transmite para a rede Bitcoin.
- Nós completos na rede validam a transação, garantindo que tudo seja verificado.
- A transação é então incluída em um bloco, confirmada e registrada permanentemente no livro-razão público compartilhado.
Durante a validação, os nós verificam se as moedas existem, verificam a validade da assinatura e aplicam a regra crítica de gasto duplo – garantindo que cada moeda seja gasta apenas uma vez. O objetivo 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, deixando claro quem possui quais moedas e quando elas foram enviadas.
Desde a sua criação, os desenvolvedores do Bitcoin continuam voltando à mesma questão: esta é realmente a melhor e mais privada forma de lidar com transações? Como podemos tornar este sistema 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 abertas no blockchain. Satoshi percebeu essa vulnerabilidade desde o início. No whitepaper original, ele sugeriu uma solução simples: os usuários deveriam criar novas chaves para cada transação e evitar a reutilização de endereços.
A ideia era tornar mais difícil vincular as transações a um único proprietário. Mas, na prática, com todos os métodos avançados de análise de cadeia disponíveis atualmente, manter a privacidade é muito mais difícil do que parece. Mesmo com novos endereços, vincular transações e identificar padrões tornou-se mais fácil para aqueles que pretendem rastrear a atividade do usuário.
Em resposta, protocolos focados na privacidade, como o Zcash, introduziram novas maneiras de ocultar detalhes de transações usando criptografia mais avançada e coisas como zk-SNARKs. Mas esses métodos apresentam compensações significativas: as transações são maiores, tornando o processo de verificação dos nós mais intensivo em recursos e caro para verificar.
Um problema de comunicação: a comunicação é ineficiente
No design do Bitcoin, a mineração serve dois propósitos fundamentais: (1) prova de publicação para transações e (2) fornecer um consenso sobre a ordem das transações. No entanto, o sistema Bitcoin também interliga essas funções essenciais com tarefas menos essenciais, como validação de transações e emissão de moedas.
Em todos os blockchains, seja Bitcoin, Ethereum, Zcash ou Dogecoin, o processo de transação sempre parece o mesmo: carteiras assinam transações, transmitem-nas para a rede e nós completos as validam. Mas é realmente necessário validar todas as transações diretamente no blockchain?
Achamos que existe uma maneira melhor. A ideia remonta a um insight de 2013, quando Peter Todd mencionou pela primeira vez a validação do lado do cliente. Nesta postagem da lista de discussão, ele pergunta: ‘Dada apenas a prova de publicação e um consenso sobre a ordem das transações, podemos criar um sistema de criptomoeda bem-sucedido? Surpreendentemente, a resposta é sim!‘
Em vez de exigir que cada nó completo verifique cada transação, o CSV permite enviar moedas com prova de validade diretamente ao destinatário. Isso significa que mesmo que um bloco contenha uma transação inválida, os nós completos não a rejeitarão. O resultado? Menos comunicação na cadeia e um sistema geral mais eficiente.
CSV: uma solução de escalonamento ponto a ponto
O CSV transfere a responsabilidade da validação da transação de cada nó da rede para os destinatários individuais da transação. Isso torna o Bitcoin ainda mais ponto a ponto. Imagine se não tivéssemos que usar o blockchain para armazenar detalhes completos das transações. Em vez de uma transação detalhada e vinculada à identidade, você veria apenas um simples anulador de 64 bytes, completamente sem sentido para quem olha o registro público no blockchain, mas significativo para o remetente e o destinatário.
Quando cada nó é obrigado a verificar cada transação, ele congestiona a rede e a torna mais lenta. Ao transferir a validação da transação para o lado do cliente, a quantidade de dados armazenados no 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 o sistema mais enxuto e eficiente .
O protocolo de conformidade dá ao Bitcoin um enorme impulso de escalabilidade, permitindo aos usuários processar quase 10 vezes mais transações – perto de 100 por segundo.
Bitcoin amanhã
Você provavelmente está pensando: “Tudo isso parece ótimo, mas como isso realmente funciona e quais são as vantagens e desvantagens aqui?”
Como o CSV protegido torna o Bitcoin mais privado?
Os protocolos CSV geralmente melhoram a privacidade em relação às transações transparentes de blockchain porque algumas informações são movidas do lado do cliente. Mas em protocolos CSV tradicionais como RGB e Taproot Assets, quando uma moeda é enviada, tanto o remetente quanto o destinatário podem visualizar o histórico completo da transação.
No CSV protegido, usamos esquemas do tipo zk-SNARK para “comprimir” as provas, garantindo que nenhuma informação da transação seja vazada. Isso significa que o histórico de transações permanece oculto, oferecendo melhor privacidade em comparação aos protocolos existentes.
O que é um anulador e como ele evita gastos duplos?
Ao efetuar um pagamento, o remetente entrega a transação diretamente ao destinatário. Um pequeno pedaço de dados derivado da transação é gravado no blockchain, que é chamado de anulador.
Os nós completos da rede só são obrigados a realizar uma única verificação de assinatura Schnorr por anulador CSV protegido. O receptor verifica a validade da moeda e garante que o anulador esteja no blockchain para impedir qualquer gasto duplo.
Outros protocolos CSV também possuem anuladores, mas em muitos casos são transações completas de Bitcoin, e não “blobs aleatórios” derivados como temos aqui. Os anuladores CSV protegidos dificultam a análise da cadeia.
O CSV protegido requer um soft ou hard fork?
O CSV protegido não requer um soft ou hard fork. Funciona com Bitcoin como está. O CSV separa a validação de transações das regras de consenso, permitindo flexibilidade sem alterar o protocolo principal. Como os blocos Bitcoin podem armazenar qualquer tipo de dados, diferentes protocolos CSV como RGB, Taproot Assets ou múltiplas versões de Shielded CSV podem coexistir sem conflito.
Os nós não precisam rejeitar blocos contendo dados desconhecidos. Em vez disso, eles só precisam interpretar os dados do “lado do cliente” se forem relevantes para eles. Ao descarregar a verificação de transações, a função principal do blockchain é reduzida a: confirmar os dados da transação em uma ordem acordada e evitar gastos duplos.
O CSV protegido me permite fazer transações em Bitcoin?
O CSV protegido opera como um sistema separado, usando o blockchain Bitcoin para registrar anuladores e evitar gastos duplos dentro do protocolo CSV. Mas para integrá-lo diretamente ao Bitcoin e permitir transações contínuas, ainda é necessária uma solução de ponte. O protocolo atual não se aprofunda em como a ponte com o BitVM poderia funcionar, mas esta área é um desenvolvimento que ainda está sob pesquisa ativa.
Neste momento, a ponte é possível através da utilização de uma parte confiável ou de uma federação, mas o objetivo final é um sistema totalmente sem confiança, que elimine a necessidade de quaisquer intermediários. Conseguir isso significaria uma interação verdadeira e perfeita entre Bitcoin e CSV protegido, permitindo aos usuários desfrutar de maior privacidade sem comprometer os valores confiáveis do Bitcoin. É um desafio complexo, mas que pode redefinir a forma como o Bitcoin dimensiona e protege suas transações.
Leia o artigo completo
O protocolo Shielded CSV 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 na cadeia, permitindo maior rendimento de transações e maior privacidade – tudo sem a necessidade de um hard ou soft fork. Se você estiver curioso para ler mais sobre como esse protocolo funciona e as vantagens e desvantagens envolvidas, recomendo fortemente que você leia o artigo completo, “CSV protegido: validação privada e eficiente do lado do cliente”. Este pode ser apenas o futuro do Bitcoin.
Este é um post convidado de Kiara Bickers. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem necessariamente as da BTC Inc ou da Bitcoin Magazine.
Fonte: bitcoinmagazine.com
