Introdução
O desenvolvimento do Bitcoin hoje se concentra em duas questões principais: (1) escalabilidade e (2) privacidade. Sugestões comuns para Bitcoin incluem a adição de novos opcodes e ferramentas de script. Mas está voltando uma ideia antiga, que pode tornar as transações mais privadas e peer-to-peer. Atualmente, tudo o que o Bitcoin faz é transmitido pela rede para verificação. É uma forma eficaz de evitar a duplicação de gastos, mas também significa que é divulgada mais informação do que o realmente necessário. Isso leva a requisitos pesados de computação, custos elevados e um sistema que enfrenta dificuldades para escalar. Mas e se mover parte do processo de transação para o lado do cliente não apenas melhorasse a eficiência, mas também inaugurasse uma nova era de privacidade no Bitcoin?
Em nosso artigo recém-publicado, a Blockstream, em colaboração com Alpen Labs e ZeroSync, apresenta o protocolo Shielded CSV, um avanço na validação do lado do cliente (CSV) que fornece transações verdadeiramente privadas. Este novo processo é um passo importante na melhoria da privacidade das transações Bitcoin e tem o potencial de aumentar o volume de transações de 11 por segundo para mais de 100 por segundo, com métodos adicionais que abordaremos nesta postagem do blog.
Esta postagem fornece uma visão geral de alto nível do protocolo Shielded CSV, que visa melhorar a funcionalidade de um único blockchain, mantendo-o totalmente compatível com Bitcoin. Desenvolvido pelas mentes coletivas de Jonas Nick, Liam Eagen e Robin Linus. Aqui está a história do CSV protegido e por que ele tem o poder de mudar tudo.
Bitcoin antes e agora
O problema do gasto duplo: como o Bitcoin 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 usada mais de uma vez. Foi um erro crítico que tornou a moeda digital irreal.
Então, em 2009, Satoshi abordou esse problema introduzindo um 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 todas as transações são registradas e verificadas. Este sistema garante que cada moeda seja única, dificultando a utilização da 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.
- Os nós da rede validam as transações, garantindo que tudo seja verificado.
- A transação é então colocada em um bloco, verificada e registrada permanentemente na ponte pública compartilhada.
Durante a verificação, os nós verificam se as moedas estão presentes, verificam a validade da assinatura e aplicam a importante regra de gasto duplo – garantindo que cada moeda seja usada apenas uma vez. O objetivo deste livro é manter a ordem, mostrar claramente quais moedas e quando foram movimentadas.
O objetivo do livro-razão é manter as transações organizadas, esclarecer quem possui quais moedas e quando elas foram enviadas.
Desde o seu início, os desenvolvedores do Bitcoin sempre voltam à mesma questão: esta é a melhor e mais privada maneira de lidar com transações? Como podemos tornar este sistema menor, mais eficiente e mais privado?
O problema da privacidade: transações sociais
O maior desafio de privacidade do Bitcoin é que as transações de bitcoin são transparentes no blockchain. Satoshi percebeu essa fraqueza desde o início. No primeiro white paper, ele propôs uma solução específica: os usuários deveriam criar novas chaves para cada transação e evitar a reutilização de endereços.
A ideia era dificultar a vinculação das transações a um único proprietário. Mas, na prática, com todos os métodos avançados de análise de cadeia disponíveis atualmente, manter a privacidade é mais difícil do que parece. Até mesmo novos endereços, links transacionais e padrões de identificação ficaram mais fáceis para quem pretende 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 uma compensação importante: as transações são grandes, o que torna o processo de verificação dos nós mais intensivo em recursos e mais caro para verificar.
Problema de conexão: falha na conexão
Na criação do Bitcoin, a mineração serve dois propósitos principais: (1) publicar provas de transações e (2) fornecer consenso sobre a ordem das transações. No entanto, o sistema Bitcoin também combina essas funções essenciais com funções menos importantes, como verificação de transações e emissão de moedas.
Em todas as blockchains, seja Bitcoin, Ethereum, Zcash ou Dogecoin, o processo de transação sempre parece o mesmo: as carteiras assinam a transação, transmitem-na para a rede e os nós completos confirmam-na. Mas é realmente necessário verificar todas as transações diretamente no blockchain?
Achamos que existe uma maneira melhor. A ideia remonta a 2013, quando Peter Todd mencionou pela primeira vez a autenticação do lado do cliente. Nesta lista de discussão ele pergunta: 'Dada apenas a prova da publicação e o acordo sobre a ordem da transação, 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 de prova de valor diretamente ao destinatário. Isso significa que mesmo que o 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 de verificar as transações de todos os nós da rede para os destinatários individuais das transações. Isso torna o Bitcoin igual pessoa para pessoa. Imagine se não precisássemos usar blockchain para armazenar detalhes completos das transações. Em vez de uma transação detalhada, vinculada a uma identidade, você verá apenas um objeto simples de 64 bytes, completamente inútil para quem olha o registro público no blockchain, mas importante para o remetente e o destinatário.
Se cada nó for obrigado a verificar cada transação, isso obstruirá a rede e a tornará mais lenta. Ao mudar para a verificação de transações do lado do cliente, a quantidade de dados armazenados no blockchain pode ser significativamente reduzida – de 560 unidades de peso (WU) em média para algo próximo de 64 WU, que é 8,75 vezes menor, tornando o sistema mais simples e mais eficiente. .
O protocolo de conformidade dá ao Bitcoin um enorme impulso em escalabilidade, permitindo aos usuários processar quase 10 vezes mais transações – perto de 100 por segundo.
Bitcoin amanhã
Você provavelmente está pensando: “Tudo isso parece bom, mas como isso realmente funciona e qual é a compensação aqui?”
Como o CSV protegido torna o Bitcoin privado?
Os protocolos CSV geralmente melhoram a privacidade em relação às transações transparentes de blockchain porque algumas informações são transferidas 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 como o zk-SNARK para “suprimir” as evidências, garantindo que nenhuma informação da transação seja vazada. Isso significa que o histórico de transações permanece oculto, proporcionando melhor privacidade em comparação aos protocolos existentes.
O que é um anulador e como ele evita a dupla anulação?
Ao efetuar um pagamento, o remetente entrega a transação diretamente ao destinatário. Um pequeno pedaço de dados encontrado em uma transação é gravado no blockchain chamado anulador.
Os nós completos da rede são necessários apenas para realizar uma única verificação de assinatura Schnorr com CSV protegido passivo. O destinatário verifica a validade da moeda e se o passivo está no blockchain para impedir qualquer gasto duplo.
Alguns protocolos CSV também possuem redutores, mas na maioria dos casos são operações Bitcoin completas e não capturadas por “blobs aleatórios” como temos aqui. Nulos CSV seguros dificultam a análise de strings.
O CSV protegido precisa de um soft ou hard fork?
O CSV seguro 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. 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 que contenham dados irregulares. Em vez disso, eles só precisam interpretar os dados do “lado do cliente” se forem relevantes para eles. Ao remover a verificação de transações, o papel principal do blockchain é reduzido: verificar os dados das transações de maneira acordada e evitar gastos duplos.
O Shielded CSV me permite trabalhar com Bitcoin?
O CSV seguro funciona como um sistema separado, usando o blockchain Bitcoin para registrar transações anônimas 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 integração. O protocolo atual não se aprofunda em como a ponte BitVM pode funcionar, mas esta é uma área de desenvolvimento que ainda está sob pesquisa ativa.
Atualmente, a ponte é possível através de uma parte ou aliança confiável, mas o objetivo final é um sistema completamente sem confiança, eliminando a necessidade de quaisquer intermediários. Conseguir isso significaria uma comunicação autêntica e contínua entre Bitcoin e CSV protegido, permitindo aos usuários desfrutar de maior privacidade sem comprometer o valor confiável 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 CSV protegido fornece uma maneira de melhorar a estabilidade e a privacidade do Bitcoin, potencialmente inaugurando uma nova era de transações peer-to-peer mais eficientes. Ao terceirizar a verificação de transações do lado do cliente, reduz significativamente os dados na cadeia, permitindo maior reprodutibilidade das transações e maior privacidade – tudo isso sem a necessidade de um hard ou soft fork. Se você deseja saber mais sobre como funciona esse processo legal e as compensações envolvidas, recomendo fortemente que você leia o artigo completo, “CSV seguro: autenticação confidencial e eficaz do lado do cliente”. Este poderia ser o futuro do Bitcoin.
Este é um post convidado de Kiara Bickers. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem as da BTC Inc ou da Bitcoin Magazine.
