Phân tích thiết kế và đặc điểm của giao thức RGB và những thách thức bảo mật mà nó phải đối mặt

Trong nửa cuối năm 2023, hệ sinh thái của các giao thức phái sinh BTC khác nhau sẽ phát triển nhanh chóng. Ngoài sự hồi sinh của giao thức Ordinals và BRC20, các giao thức như Atomicals và Taproot Assets cũng đã nhận được sự chú ý rộng rãi từ thị trường.

Trước đây, Beosin đã phân tích rủi ro của một số loại giao thức phái sinh BTC: “Sự bùng nổ của hệ sinh thái BTC, phân tích các cơ hội và rủi ro tiềm ẩn của các giao thức phái sinh khác nhau của nó”. **Trong bài viết này, Beosin sẽ giải thích chi tiết một giao thức phát hành tài sản rất quan trọng trong hệ sinh thái BTC - giao thức RGB. **

**1. Phát triển giao thức RGB **

Vai trò của giao thức RGB là thêm chức năng hợp đồng thông minh vào Bitcoin trên Lightning Network, một giao thức kênh trạng thái dựa trên bằng chứng không có kiến thức cho phép người dùng thực hiện các giao dịch bảo vệ quyền riêng tư ngoài chuỗi. **

RGB không phải là một giao thức mã thông báo, nhưng nó có khả năng phát hành và quản lý nhiều tài sản có khả năng mở rộng, lập trình và bí mật cao và có thể đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ngành khác ngoài tài chính. Sự phát triển của giao thức của nó đã trải qua một số giai đoạn quan trọng, từ ý tưởng ban đầu đến phiên bản RGB v0.10 hiện tại mang lại chức năng hợp đồng thông minh cho Bitcoin và Lightning Network.

1 Năm 2016, Giacomo Zucco đã đề xuất ý tưởng ban đầu về giao thức RGB dựa trên ý tưởng của Peter Todd.

2 Vào năm 2017, BHB Network đã ra mắt phiên bản gốc của giao thức RGB, được hỗ trợ bởi Tập đoàn Poseidon.

3 Năm 2019, Maxim Orlovsky và Giacomo Zucco thành lập Hiệp hội Tiêu chuẩn LNP / BP để thúc đẩy RGB cho các ứng dụng thực tế và Tiến sĩ Maxim Orlovsky bắt đầu thiết kế lại giao thức RGB.

4 Vào năm 2021, hiệp hội đã trình diễn Máy ảo Turing-Complete (AluVM) của giao thức RGB, cũng bắt đầu chạy trên Lightning Network.

5. Vào năm 2022, Contractum, một ngôn ngữ mới để viết các hợp đồng thông minh RGB cho Bitcoin và Lightning Network, đã được ra mắt và trang web mới của nó.

6. Vào tháng 4 năm 2023, RGB v0.10 đã được phát hành, mang lại sự hỗ trợ đầy đủ cho các hợp đồng thông minh cho Bitcoin và Lightning Network, đánh dấu giai đoạn phát triển quan trọng nhất cho giao thức RGB.

**2. Logic thiết kế giao thức RGB **

Ý tưởng cốt lõi của giao thức RGB được xây dựng xung quanh sự đồng thuận và lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi.

Trước hết, giá trị quan trọng nhất của hệ thống phân tán là duy trì sự đồng thuận, sử dụng lớp đồng thuận bit chỉ cần giữ các cam kết mật mã ngắn gọn cho các sự kiện sổ cái, công nghệ chứng minh sự tồn tại của dữ liệu cụ thể nhưng không tiết lộ nội dung dữ liệu thực tế, thường được thực hiện thông qua hàm băm, chỉ lưu trữ các đệ trình này trên chuỗi để đảm bảo tính xác thực và toàn vẹn của dữ liệu, từ đó giảm gánh nặng của dữ liệu trên chuỗi.

Dữ liệu sổ cái của RGB được lưu trữ ngoài chuỗi, có nghĩa là tất cả dữ liệu hợp đồng và chuyển đổi trạng thái vẫn nằm ngoài chuỗi, không phải trên blockchain. Theo dõi và xác minh trạng thái của hợp đồng thông minh bằng con dấu sử dụng một lần và chuyển đổi trạng thái, xử lý và xác minh hiệu quả trạng thái và giao dịch của hợp đồng thông minh mà không cần lưu trữ tất cả dữ liệu trên chuỗi.

Lớp cơ sở của RGB là blockchain Bitcoin, bao gồm đồng thuận Nakamoto PoW và sổ cái giao dịch. Mặc dù không cần lưu trữ bất kỳ dữ liệu nào trên chuỗi, nhưng vẫn cần phải tuân theo cơ sở hạ tầng hiện có và sử dụng các giao dịch Bitcoin làm nơi lưu trữ cho các cam kết này.

2.1 Xác thực máy khách

Hợp đồng thông minh RGB ở chế độ xác minh phía máy khách, nơi tất cả dữ liệu sẽ vẫn nằm ngoài các giao dịch Bitcoin, chẳng hạn như blockchain Bitcoin hoặc trạng thái kênh mạng Lightning, cho phép hệ thống hoạt động trên Lightning Network và cũng cung cấp nền tảng cho khả năng mở rộng và quyền riêng tư của giao thức cao.

**2.2 Hợp đồng thông minh RGB **

Cấu trúc cơ bản của hợp đồng thông minh RGB bao gồm Genesis, State và Transitions, mỗi hợp đồng có các chức năng và vai trò khác nhau:

Sáng thế(创世)

Genesis là tuyên bố khởi tạo của một hợp đồng thông minh, xác định các thuộc tính và quy tắc cơ bản của hợp đồng. Điều này bao gồm loại hợp đồng, mục đích của nó và bất kỳ cài đặt ban đầu nào. Trong mã, phần genesis xác định điểm bắt đầu của hợp đồng, chẳng hạn như trong hợp đồng xác thực, có thể chỉ định thông tin nhận dạng ban đầu.

Nhà nước(状态)

Trạng thái đại diện cho trạng thái hiện tại của hợp đồng tại bất kỳ thời điểm nào và là ảnh chụp nhanh thời gian thực của dữ liệu hợp đồng, bao gồm tất cả các giá trị biến đổi và thông tin tài sản.

Chuyển tiếp(转换)

Chuyển tiếp là các quy tắc xác định quá trình chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác. Các quy tắc này xác định trạng thái thay đổi như thế nào dựa trên logic hợp đồng. op Vocation và op Transfer là những ví dụ về các phép biến đổi xác định cách chuyển từ trạng thái Nhận dạng này sang trạng thái Nhận dạng khác hoặc cách chuyển giữa các mã thông báo.

Ba thành phần này cung cấp một cách để xác định và thực hiện các hoạt động và giao thức khác nhau. Genesis đặt ra các quy tắc và tham số cơ bản, State duy trì thông tin hiện tại của hợp đồng và Transitions quy định logic của các thay đổi giữa các trạng thái, cùng nhau tạo thành kiến trúc cốt lõi của hợp đồng thông minh RGB.

2.3 一次性密封(single-use-seals)

Để đảm bảo quản lý an toàn và hiệu quả việc chuyển nhượng tài sản đồng thời bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Giao thức RGB sử dụng cách tiếp cận “con dấu sử dụng một lần”, cho phép các tài sản (như mã thông báo) được gắn với một đầu ra giao dịch cụ thể của Bitcoin, sao cho mỗi lần chuyển tài sản yêu cầu “mở” một con dấu cũ và “tạo” một con dấu mới. **Đóng gói một lần được sử dụng để thể hiện quyền sở hữu hoặc tình trạng hợp đồng của một tài sản. Mỗi khi chuyển nhượng trạng thái hoặc giao dịch xảy ra, đóng gói liên quan được đóng lại và một gói mới được tạo ra, có ưu điểm là mỗi con dấu chỉ có thể được sử dụng một lần, do đó ngăn chặn việc tái sử dụng hoặc thanh toán gấp đôi tài sản, đảm bảo an toàn cho giao dịch và do đó đảm bảo rằng việc chuyển giao tài sản không thể bị giả mạo.

Đồng thời, vì các hoạt động này được thực hiện ở phía máy khách thay vì tất cả được lưu trữ trên blockchain, việc bảo vệ quyền riêng tư của người dùng được tăng cường đáng kể và việc chiếm đóng không gian blockchain được giảm bớt, cải thiện hiệu quả và khả năng mở rộng của mạng tổng thể.

Các bước hợp lý cho con dấu sử dụng một lần:

1. Sự khởi đầu của mỗi hợp đồng RGB là một hoạt động gốc, trong đó trạng thái ban đầu và đóng gói một lần liên quan được xác định, thể hiện sự phân bổ ban đầu của tài sản hoặc quyền được xác định trong hợp đồng.

2. Trong hợp đồng, trạng thái được sử dụng để đại diện cho cấu hình tài sản hoặc quyền hiện tại. Mỗi trạng thái được liên kết với gói một lần thể hiện quyền sở hữu hoặc quyền hiện tại.

3. Khi cần chuyển nhượng, thay đổi tài sản, quyền thì có sự chuyển giao nhà nước liên quan. Quá trình này liên quan đến việc đóng gói một lần hiện tại (đại diện cho trạng thái cũ) và tạo ra một đóng gói mới (đại diện cho trạng thái mới).

4. Đóng một gói liên quan đến việc xác minh tính toàn vẹn của nó và đánh dấu nó là được sử dụng để ngăn chặn việc tái sử dụng. Sau đó, dựa trên các quy tắc hợp đồng, một đóng gói mới được tạo ra để đại diện cho trạng thái mới.

5. Khi giao dịch xảy ra, các bên tham gia hợp đồng cần xác minh rằng việc đóng gói một lần có liên quan là hợp lệ để đảm bảo tính hợp pháp của giao dịch. Quá trình xác minh này là tự động và được thực hiện cộng tác bởi các nút RGB và ví tham gia.

3. Đặc điểm của giao thức RGB

Các đặc điểm của RGB được phản ánh trong sự đổi mới của hợp đồng thông minh RGB và sau đây là một số điểm chính dành cho bạn:

1. Khái niệm lược đồ

Giao thức RGB sử dụng khái niệm lược đồ, tương tự như các lớp trong lập trình hướng đối tượng. Các chế độ được sử dụng để xác định các tiêu chuẩn cho tài sản RGB **, giúp ví, sàn giao dịch, trình duyệt và nút BTC dễ dàng hỗ trợ tài sản RGB. Trong khuôn khổ này, một hợp đồng RGB cụ thể là một thể hiện của một mẫu, được tạo bởi hàm xây dựng của lược đồ (“hoạt động genesis”). Cách tiếp cận này tách biệt vai trò của nhà phát triển hợp đồng (nhà phát triển mẫu) và nhà phát hành hợp đồng, loại bỏ nhu cầu sau này phải có kiến thức về lập trình hoặc bảo mật.

2. Máy ảo AluVM

Giao thức RGB cũng giới thiệu máy ảo AluVM, một máy ảo hoàn chỉnh Turing tương tự như EVM của Ethereum. Nó có thể thực hiện hầu hết các loại tính toán, nhưng bị giới hạn bởi số bước hoạt động. AluVM giới hạn tính toán thông qua một thước đo tích lũy về độ phức tạp tính toán, tương tự như cơ chế tiêu thụ gas của Ethereum.

3. Ví dụ về Định nghĩa Hợp đồng

Về định nghĩa hợp đồng, giao thức RGB sử dụng các kiểu dữ liệu cụ thể, chẳng hạn như PgpKey, không phải là một phần trực tiếp của hợp đồng nhưng có thể được chia sẻ bởi nhiều hợp đồng. Trạng thái và hành động của hợp đồng, chẳng hạn như Nhận dạng và Thu hồi, được định nghĩa là các thành phần của trạng thái của hợp đồng và các chuyển đổi trạng thái có thể xảy ra.

4. Phiên bản hợp đồng và chuyển đổi trạng thái

Khởi tạo hợp đồng được thực hiện bằng cách áp dụng một mẫu cho một tình huống cụ thể, ví dụ: meSatoshiNakamoto thực hiện mẫu DecentralizedIdentity, xác định trạng thái ban đầu và gán nó cho con dấu một lần. Chuyển đổi nhà nước, chẳng hạn như thông qua hoạt động Ơn gọi, liên quan đến việc cập nhật danh tính và gán nó cho một con dấu một lần mới.

5. Chức năng hợp đồng mở rộng

Giao thức RGB cho phép mở rộng chức năng của hợp đồng, chẳng hạn như thêm mã thông báo IOU (Tôi nợ bạn), được thể hiện dưới dạng trạng thái có thể sở hữu trong hợp đồng, IOYTokens. Ngoài ra, có các quốc gia toàn cầu, chẳng hạn như IOYTicker và IOYName, là tài sản toàn cầu của hợp đồng và không thuộc sở hữu trực tiếp của bất kỳ bên nào.

6. Khái niệm mở rộng nhà nước

Khái niệm mở rộng nhà nước cho phép công chúng tham gia vào các phần logic cụ thể của hợp đồng, chẳng hạn như bằng cách tuyên bố Burn. Hoạt động mở rộng trạng thái cho phép bất kỳ ai tạo phần mở rộng trạng thái mà không cần thực hiện cam kết trên chuỗi, tương tự như giao dịch Bitcoin không được gói gọn trong một khối.

7. 合约接口(Contract Interface)

Giao tiếp chuẩn hóa: Giao diện hợp đồng cung cấp một cách tiêu chuẩn để giao tiếp với nút RGB, yêu cầu nó trả về trạng thái có ý nghĩa ngữ nghĩa và tạo các hoạt động.

Tương tự như tiêu chuẩn ERC của Ethereum: Các giao diện này tương tự như tiêu chuẩn ERC của Ethereum và giao diện chung được gọi là “RGBxx” và được định nghĩa là tiêu chuẩn LNP / BP độc lập.

8. Ví dụ về việc tạo giao diện Universal Token

Định nghĩa giao diện: Xác định các trạng thái toàn cầu (ví dụ: Mã và Tên) và các quốc gia thuộc sở hữu (ví dụ: Lạm phát và Tài sản), cũng như các hoạt động (ví dụ: Vấn đề và Chuyển nhượng).

Triển khai giao diện: Khi một giao diện được triển khai, trạng thái và hoạt động của một chế độ cụ thể được liên kết với giao diện. Ví dụ: giao diện FungibleToken thực hiện các ràng buộc trạng thái toàn cầu và sở hữu cho mẫu DecentralizedIdentity.

**4. Ứng dụng giao thức RGB **

Ứng dụng tài chính:

1 Được sử dụng để tạo mã thông báo đại diện cho cổ phần trong một công ty hoặc dự án, được phát hành tập trung nhưng được giao dịch theo cách phi tập trung, tăng tính thanh khoản và minh bạch của thị trường.

2. Quản lý các khoản vay và trái phiếu, đồng thời tự động hóa việc phát hành và trả nợ cho vay và trái phiếu thông qua các hợp đồng thông minh.

3. Tạo stablecoin chạy trên Lightning Network và sử dụng các stablecoin này làm phương tiện thanh toán.

4. Tạo một sàn giao dịch phi tập trung (DEX).

5. Áp dụng các giải pháp AMM như stablecoin được thế chấp quá mức theo thuật toán để cung cấp tính thanh khoản và ổn định cho thị trường.

Các ứng dụng phi tài chính:

1. Được sử dụng để quản lý các giải pháp nhận dạng khép kín cho phép các cá nhân kiểm soát và quản lý thông tin nhận dạng số của họ.

2. Tạo một hệ thống đăng ký tên toàn cầu phi tập trung để mọi người có thể đăng ký và quản lý tên miền và các số nhận dạng web khác.

3. Quản lý quyền sở hữu và cấp phép đối với nội dung số, bao gồm cả bản quyền và giấy phép.

4. Được sử dụng để mã hóa các tác phẩm nghệ thuật, cung cấp một nền tảng giao dịch và quyền sở hữu kỹ thuật số mới cho các nghệ sĩ và nhà sưu tập.

5. Quản lý DAO để ra quyết định và quản trị phi tập trung.

6. Được sử dụng để tạo ra một hệ thống nhật ký kiểm toán có thể chứng minh và có thể kiểm chứng để tăng tính minh bạch và uy tín của các doanh nghiệp và dự án.

5. Rủi ro của giao thức RGB hiện tại

1 Bất ổn

Giao thức RGB hiện tại là phiên bản đầu tiên hỗ trợ đầy đủ các hợp đồng thông minh và có thể có một số cập nhật hoặc sửa đổi lớn đối với giao thức RGB trong tương lai, điều này sẽ khiến sự phát triển hiện tại của hợp đồng không chạy an toàn và ổn định trong các phiên bản tiếp theo. Trình xác thực máy khách của RGB vẫn đang được cập nhật và chưa có phiên bản ổn định.

2 Độ phức tạp

Việc thiết kế và triển khai giao thức RGB khá phức tạp và có nhiều tính năng của giao thức RGB cần được xem xét cho các hợp đồng thông minh được phát triển dựa trên giao thức RGB. Ví dụ: nếu các mã thông báo được phát hành dựa trên giao thức RGB không thành công hoặc không được xác nhận bởi nút RGB, thì các mã thông báo này không thuộc về bất kỳ UTXO nào và tương đương với việc bị đốt cháy, và các nhà phát triển và bên dự án cần xem xét cẩn thận tác động của các tình huống đó đối với nền kinh tế mã thông báo của dự án.

Tóm tắt

Giao thức RGB vẫn đang trong giai đoạn đầu. Giao thức RGB đã chứng minh sự đổi mới của mình trong lĩnh vực hợp đồng thông minh BTC thông qua định nghĩa lược đồ độc đáo, máy ảo AluVM, cơ chế quản lý và mở rộng quy mô trạng thái hợp đồng linh hoạt, hỗ trợ phát hành và chuyển nhiều tài sản trên mạng Bitcoin và mạng Lightning. Tuy nhiên, hiện tại, giao thức RGB chưa hoàn toàn tương thích với Lightning Network và việc phát triển và vận hành các hợp đồng thông minh không an toàn, vì vậy người dùng cần nhận thức được những rủi ro khi sử dụng giao thức RGB. **