Mintlayer: Потенциальные применения перспективного сайдчейна Bitcoin второго уровня

Bitcoin утвердился в статусе крупнейшей и самой популярной криптовалюты в мире. Однако блокчейн Bitcoin сталкивается с проблемами масштабируемости и скорости из-за консенсуса proof-of-work и ограничений размера блока. Это ограничивало рост сети и ее способность служить эффективной платежной системой или хостить более сложные приложения на основе смарт-контрактов. 

На сцену выходят решения второго уровня, такие как сайдчейны — отдельные блокчейны, работающие параллельно основной сети Bitcoin и совместимые с ней. Mintlayer — один из таких амбициозных проектов сайдчейна второго уровня, специально разработанный для внедрения смарт-контрактов, молниеносных транзакций и масштабируемости в Bitcoin. 

В этом подробном обзоре мы разберем, что именно представляет собой Mintlayer, как он работает как сайдчейн для Bitcoin, его уникальные особенности и архитектуру, а также будущие возможности этого перспективного решения для масштабирования второго уровня.

Что такое сайдчейны?

Простыми словами, сайдчейн — это отдельный блокчейн, работающий параллельно основному блокчейну. Он связан с основной цепочкой через двухсторонний якорь (two-way peg), который блокирует токены из основной цепочки и выпускает эквивалентные токены в сайдчейне. Это позволяет передавать активы между сайдчейном и основной цепочкой.

Сайдчейны позволяют разработчикам экспериментировать с новыми функциями и возможностями блокчейна, не нарушая работу основной цепочки. Они помогают масштабировать сеть, перенося транзакции с перегруженной основной цепочки. Mintlayer — один из таких сайдчейнов, созданных для Bitcoin.

Что такое Layer 2?

Layer 2 (второй уровень) относится к вторичной структуре или протоколу, построенному поверх существующего блокчейна. Цель состоит в том, чтобы обрабатывать транзакции и выполнять функциональность смарт-контрактов вне цепочки, чтобы улучшить масштабируемость и эффективность.

В Mintlayer все сложные вычисления и хранение данных, необходимые для смарт-контрактов, происходят в сайдчейне (Layer 2), при этом сохраняя взаимодействие с безопасностью основного блокчейна Bitcoin (Layer 1). Это помогает в масштабировании и обеспечении более быстрых транзакций.

Используя сайдчейны и решения второго уровня, Bitcoin может преодолеть некоторые из своих ограничений, оставаясь верным своим основным принципам проектирования. Mintlayer предлагает интригующий способ внедрения возможностей децентрализованных финансов (DeFi) в Bitcoin. Проект все еще находится на ранней стадии, но показывает потенциал помочь Bitcoin масштабироваться для более широкого внедрения.

Что такое Mintlayer? 

Mintlayer — это сайдчейн второго уровня с открытым исходным кодом, созданный для сети Bitcoin компанией Stacks, которая специализируется на создании функциональности смарт-контрактов и децентрализованных приложений (dApp) для Bitcoin. Сайдчейн Mintlayer по сути работает параллельно основному блокчейну Bitcoin, но связан с ним через двухсторонний якорь.

Этот двухсторонний якорь позволяет передавать активы между основной цепочкой Bitcoin и сайдчейном Mintlayer. Активы в Bitcoin могут быть заблокированы для выпуска эквивалентных токенов в Mintlayer. Обратный процесс также возможен — токены Mintlayer сжигаются для разблокировки заблокированных токенов Bitcoin. Эта интероперабельность открывает возможность внедрения смарт-контрактов, почти мгновенных транзакций и более высокой пропускной способности в Bitcoin децентрализованным образом.

Механизмы Mintlayer

Чтобы понять, как Mintlayer обеспечивает интероперабельность с Bitcoin, давайте сначала рассмотрим некоторые ключевые механизмы:

Процесс чеканки и сжигания

Процесс чеканки и сжигания — это способ передачи активов между блокчейном Bitcoin и сайдчейном Mintlayer. Пользователи могут заблокировать свои BTC в Bitcoin, что выводит их из обращения. Затем в цепочке Mintlayer чеканится такое же количество токенов BTC. BTC остается заблокированным в Bitcoin до тех пор, пока владелец не захочет перевести их обратно. 

Когда активы передаются из Mintlayer в Bitcoin, процесс обратный. Токены BTC сжигаются в Mintlayer, после чего разблокируется такое же количество реальных BTC в цепочке Bitcoin. Этот двухсторонний якорь жизненно важен для обеспечения свободного перемещения Bitcoin между основной цепочкой и сайдчейном.

Proof-of-Stake

Mintlayer революционизирует блокчейн Bitcoin, внедряя передовой протокол второго уровня на основе Proof-of-Stake (PoS). Благодаря своему инновационному подходу Mintlayer обеспечивает бесшовную интеграцию программируемости смарт-контрактов в сеть Bitcoin. 

Работая как независимый блокчейн, Mintlayer предлагает комплексное решение проблем масштабируемости Bitcoin, одновременно повышая возможности децентрализованных финансов (DeFi), децентрализованных бирж (DEX), стейблкоинов и токенизации в сети Bitcoin.

В своей основе Mintlayer обеспечивает прочную связь с блокчейном Bitcoin, надежно закрепляя транзакции из каждого блока Mintlayer в соответствующем блоке Bitcoin. Эта интеграция устанавливает симбиотические отношения между Mintlayer и Bitcoin, позволяя пользователям одновременно пользоваться преимуществами обеих сетей.

Умные контракты

Благодаря поддержке смарт-контрактов, Mintlayer может размещать децентрализованные приложения, которые сложно или невозможно реализовать непосредственно в Bitcoin. Эти смарт-контракты обеспечиваются протоколом Stacks и языком смарт-контрактов Clarity. 

Как и другие платформы смарт-контрактов, это позволяет создавать приложения DeFi, невзаимозаменяемые токены (NFT), децентрализованное хранилище и многое другое. Эти dApp все еще завершаются в Bitcoin, но используют Mintlayer для более быстрой обработки и сложной логики.

Как работает Mintlayer?

Mintlayer работает как экосистема блокчейна, тесно связанная с сетью Bitcoin. Он внедряет уникальный механизм консенсуса, называемый Dynamic Slot Allotment (DSA), который сочетает в себе безопасность Bitcoin с выбором участников. Эта усовершенствованная версия Proof-of-Stake (PoS) стимулирует валидаторов вознаграждениями за блоки и препятствует злонамеренному поведению.

Участие в сети

Пользователи должны застейкать минимум 0,01% от общего предложения токенов (например, 40 000 токенов ML) для участия в консенсусе Mintlayer. Этот стейк квалифицирует их для выбора алгоритмом Mintlayer. Кроме того, пользователи должны застейкать токены на два раунда раньше желаемого раунда участия, что приводит к трехраундовому периоду блокировки, длящемуся около трех недель. Поскольку токены ключевых стейкеров заблокированы на длительный срок, эта продолжительность блокировки служит сдерживающим фактором для вредоносных действий.

Участники консенсуса могут продлить свою блокировку, что позволяет им участвовать в последующих раундах без необходимости проходить первую двухраундовую блокировку. Кроме того, любой участник может занять несколько слотов среди 1008 доступных мест в сообществе.

Mintlayer использует уникальный подход, при котором каждый блок Mintlayer ссылается на блок Bitcoin. В течение каждого раунда Mintlayer, который охватывает примерно 1008 блоков Bitcoin (около одной недели), участники выбираются из числа стейкеров для участия в создании новых блоков Mintlayer. 

Достигшие критериев участники, которые запускают узлы и соответствуют минимальному порогу стейкинга, выбираются с помощью алгоритма, который использует хеши блоков Bitcoin в качестве источника непредвзятой случайности. Алгоритм определяет порядок, в котором участники создают и проверяют блоки. Выбранные участники затем занимаются созданием и распространением блока, собирая комиссии за транзакции в указанное время.

Для повышения долгосрочной безопасности блокчейна Bitcoin Mintlayer включает систему контрольных точек (checkpoint). Эта система предотвращает атаки дальнего диапазона и позволяет узлам, работающим в режиме быстрой синхронизации, загружать данные с последней контрольной точки вместо всего блокчейна. Она также облегчает обрезку блокчейна до определенной высоты блока, минимизируя требования к хранению данных. Участники сети Mintlayer могут создавать контрольные точки в блокчейне Bitcoin с помощью функции OP_RETURN. После того как достаточное количество блоков Mintlayer будет проверено поверх контрольной точки, сетевые узлы обеспечивают ее валидность.

Предлагатели блоков

Предлагатели блоков Mintlayer получают прибыль от функции динамического создания блоков, которая дает им окно в 1–2 минуты, в течение которого их блоки с высокой вероятностью будут контрасигнированы. Эта гибкость позволяет предлагателям максимизировать сбор комиссий, ожидая заполнения мемпула Mintlayer транзакциями перед созданием и трансляцией нового блока.

Дизайн Mintlayer подчеркивает устойчивость и разнообразие. Ограничение размера блока установлено на уровне 1 МБ, что гарантирует, что годовой размер блокчейна не превысит 525 ГБ, даже в периоды высокой частоты блоков.

Что отличает Mintlayer?

Mintlayer выделяется использованием виртуальной машины WebAssembly (WASM) для выполнения Script Hash — языка программирования, не являющегося тьюринг-полным. Script Hash включает такие функции, как многосигнатурные счета и хэшированные контракты с временной блокировкой (HTLC), что позволяет создавать более сложные контракты, обеспечивая при этом надежность, предсказуемость и эффективность.

Используя эту архитектуру, Mintlayer предоставляет пользователям возможность беспрепятственно переходить между системами UTXO и учетными записями с помощью программируемых пулов. Хотя функциональность смарт-контрактов Mintlayer по умолчанию не является тьюринг-полной, пользователи могут сжечь токен Mintlayer в обмен на тьюринг-полный токен. Эти программируемые токены обеспечивают более гибкую среду выполнения, позволяя пользователям отменять транзакции путем сжигания недавно созданного токена.

Mintlayer реализует список контроля доступа (ACL), который позволяет устанавливать ограничения на определенные криптовалютные транзакции для обеспечения соответствия юридическим или политическим требованиям. Эмитенты токенов могут динамически обновлять эти правила для токенов MLS-01 через новые транзакции, обеспечивая повышенный контроль и гибкость.

Благодаря пакетной обработке транзакций, следованию модели UTXO и интеграции с сетью Lightning, Mintlayer предлагает пользователям преимущества снижения комиссий и повышения пропускной способности транзакций. Хотя комиссии обычно оплачиваются токенами ML по умолчанию, пользователи могут оплачивать комиссии любым токеном MLS-01, принимаемым подписантом блока, что добавляет системе дополнительной гибкости.

Понимание классификации Mintlayer: является ли он решением второго уровня (Layer 2) или сайдчейном? 

Существует некоторая путаница относительно того, следует ли относить Mintlayer к решениям второго уровня (Layer 2) для Bitcoin или к сайдчейну. Чтобы прояснить этот вопрос, давайте рассмотрим характеристики блокчейнов второго уровня и сайдчейнов.

Блокчейна Layer 2

• Работает параллельно с основным блокчейном (например, Bitcoin)
• Повышает эффективность транзакций за счет вывода их из основной цепи (например, сеть Lightning)
• Использует безопасность и децентрализацию основного блокчейна

Сайдчейн

• Функционирует как независимый блокчейн, связанный с основным блокчейном
• Устанавливает собственные правила, свойства безопасности и механизм консенсуса (например, Proof-of-Stake)
• Реализует систему контрольных точек для валидаторов, чтобы они могли ссылаться на предыдущие состояния
• Обеспечивает мост для перевода нативных активов из основного блокчейна в сайдчейн

При изучении нативных функций Mintlayer видно, что он соответствует характеристикам сайдчейна. Он обладает собственным независимым блокчейном, использует механизм консенсуса Proof-of-Stake, применяет систему контрольных точек и позволяет привязывать нативный BTC к эквиваленту обернутого Bitcoin через стандарты токенов MLS-01 или MLS-02.

Однако Mintlayer также включает функциональность второго уровня (Layer 2) благодаря своей интеграции с сетью Lightning. Эта интеграция позволяет пользователям пользоваться эффективностью транзакций вне основной цепи с использованием BTC, ML или токенов MLS-01.

Учитывая, что Mintlayer демонстрирует черты как сайдчейна, так и решения второго уровня (Layer 2), его наиболее точно можно классифицировать как гибридный сайдчейн второго уровня. Эта классификация признает двойственную природу Mintlayer, объединяя преимущества сайдчейна с дополнительными возможностями второго уровня, предоставляемыми через интеграцию с сетью Lightning.

Заключение

Mintlayer представляет собой новаторское решение сайдчейна второго уровня, разработанное для расширения возможностей блокчейна Bitcoin. Благодаря бесшовной интеграции функциональности смарт-контрактов, Mintlayer решает проблемы масштабируемости Bitcoin, одновременно предлагая повышенную эффективность транзакций и расширенные возможности для децентрализованных финансов, децентрализованных бирж, стейблкоинов и токенизации. 

Его уникальные функции, такие как консенсус Dynamic Slot Allotment, выполнение через виртуальную машину WebAssembly и интеграция с сетью Lightning, выделяют Mintlayer как универсальный и инновационный протокол, который использует безопасность и децентрализацию Bitcoin, внедряя при этом передовые функциональные возможности.