Protokol CSV Terlindungi 🛡️

Pengantar

Pengembangan Bitcoin saat ini fokus pada dua masalah utama: (1) skalabilitas dan (2) privasi. Proposal biasa untuk Bitcoin melibatkan penambahan opcode baru dan alat ing. Tetapi ide lama kembali muncul, yang dapat membuat transaksi lebih privat dan peer-to-peer. Saat ini, setiap transaksi Bitcoin disiarkan ke seluruh jaringan untuk verifikasi. Ini adalah cara yang efektif untuk mencegah pengeluaran ganda, tetapi juga berarti lebih banyak informasi yang terpapar daripada yang diperlukan secara ketat. Ini mengarah pada tuntutan komputasi yang lebih berat, biaya yang lebih tinggi, dan skala yang berjuang untuk berkembang. Tetapi bagaimana jika memindahkan sebagian dari proses transaksi ke sisi klien tidak hanya meningkatkan efisiensi, tetapi juga membuka era privasi baru di Bitcoin?

Dalam makalah yang baru saja kami terbitkan, Blockstream, bekerja sama dengan Alpen Labs dan ZeroSync, kami memperkenalkan Shielded CSV Protocol, penyempurnaan pada Client-Side Validation (CSV) yang menawarkan transaksi yang benar-benar pribadi. Protokol baru ini adalah langkah signifikan untuk meningkatkan privasi transaksi Bitcoin dan memiliki potensi untuk meningkatkan kapasitas transaksi dari 11 per detik menjadi lebih dari 100 per detik, melalui beberapa langkah tambahan yang akan kami bahas dalam posting blog ini.

Posting ini memberikan gambaran tingkat tinggi tentang Protokol CSV Terlindungi, yang bertujuan untuk meningkatkan kinerja blockchain lapisan satu sambil tetap sepenuhnya kompatibel dengan Bitcoin. Dikembangkan oleh gabungan pikiran Jonas Nick, Liam Eagen, dan Robin Linus. Berikut adalah latar belakang tentang CSV Terlindungi, dan mengapa ini memiliki potensi untuk mengubah segalanya.

Bitcoin Then and Now

Masalah Double-Spend: Bagaimana Bitcoin Mengatasinya

Sebelum Bitcoin, banyak yang percaya bahwa menciptakan mata uang digital yang dapat diandalkan tidak mungkin dilakukan tanpa perantara yang terpercaya. Masalah pengeluaran ganda berarti tidak ada cara untuk memastikan bahwa sebuah “koin digital” tidak dapat digunakan lebih dari sekali. Ini adalah kekurangan mendasar yang membuat mata uang digital tidak menjadi kenyataan.

Kemudian, pada tahun 2009, Satoshi mengatasi masalah ini dengan memperkenalkan buku besar publik bersama yang disebut blockchain. Alih-alih mengandalkan satu otoritas terpercaya, Bitkoin menggunakan jaringan node pada buku besar publik bersama, di mana setiap transaksi dicatat dan diverifikasi. Ini memastikan bahwa setiap koin adalah UNIQUE, sehingga tidak mungkin menghabiskan koin yang sama dua kali.

Ketika transaksi Bitcoin ditambahkan ke rantai, mengikuti proses ini:

1. Dompet pengguna menandatangani transaksi dan menyiarkannya ke jaringan Bitcoin.
2. Node lengkap di jaringan memvalidasi transaksi, memastikan semuanya sesuai.
3. Transaksi kemudian dimasukkan ke dalam blok, dikonfirmasi, dan secara permanen dicatat dalam buku besar publik yang dibagikan.

Selama validasi, node-node memverifikasi bahwa koin-koin tersebut ada, memeriksa keabsahan tanda tangan, dan menegakkan aturan double-spend yang kritis—memastikan setiap koin hanya dihabiskan sekali. Tujuan utama dari ledger ini adalah untuk mempertahankan pesanan, dengan jelas menunjukkan siapa yang memiliki koin-koin dan kapan mereka berpindah.

Tujuan dari ledger adalah untuk menjaga transaksi dalam pesanan, sehingga jelas siapa yang memiliki koin dan kapan mereka dikirim.

Sejak awal, para pengembang Bitcoin selalu kembali pada pertanyaan yang sama: apakah ini benar-benar cara terbaik dan paling pribadi untuk menangani transaksi? Bagaimana kita bisa membuatnya lebih ringan, lebih efisien, dan lebih pribadi?

Masalah Privasi: Transaksi Publik

Tantangan privasi terbesar Bitcoin adalah bahwa transaksi Bitcoin terbuka di blockchain. Satoshi melihat kerentanan ini sejak awal. Dalam whitepaper asli, dia menyarankan solusi yang sederhana: pengguna harus membuat kunci baru untuk setiap transaksi dan menghindari penggunaan alamat yang sama.

Ideanya adalah membuat lebih sulit untuk mengaitkan transaksi kembali ke pemilik tunggal. Namun dalam praktiknya, dengan semua metode analisis rantai canggih yang tersedia saat ini, menjaga privasi jauh lebih sulit dari yang terlihat. Bahkan dengan alamat baru, mengaitkan transaksi dan mengidentifikasi pola telah menjadi lebih mudah bagi mereka yang bertujuan untuk melacak aktivitas pengguna.

Sebagai respons, protokol yang berfokus pada privasi seperti Zcash telah memperkenalkan cara baru untuk menyembunyikan detail transaksi menggunakan kriptografi yang lebih canggih dan hal-hal seperti zk-SNARKs. Namun metode-metode ini datang dengan kompromi yang signifikan: transaksi menjadi lebih besar, membuat proses verifikasi untuk node lebih intensif sumber daya dan mahal untuk diverifikasi.

Masalah Komunikasi: Komunikasi Tidak Efisien

Dalam desain Bitcoin, pertambangan memiliki dua tujuan utama: (1) bukti terbitan untuk transaksi dan (2) memberikan konsensus tentang pesanan transaksi. Namun, Bitcoin juga menghubungkan fungsi inti ini dengan tugas-tugas yang kurang penting, seperti validasi transaksi dan penerbitan koin.

Di semua blockchain, baik itu Bitcoin, Ethereum, Zcash, atau Dogecoin, proses transaksi selalu terlihat sama: dompet menandatangani transaksi, menyiarkannya ke jaringan, dan simpul penuh memvalidasinya. Namun, apakah validasi setiap transaksi langsung pada blockchain benar-benar diperlukan?

Kami berpikir ada cara yang lebih baik. Ide tersebut berasal dari wawasan tahun 2013, ketika Peter Todd pertama kali menyebutkan Validasi Sisi Klien. Dalam pos daftar ini, ia bertanya, ‘*Dengan hanya bukti publikasi, dan konsensus pada pesanan transaksi, dapatkah kita membuat sukses koin kripto? Mengherankan, jawabannya adalah ya! *’

Daripada mengharuskan setiap node penuh memverifikasi setiap transaksi, CSV memungkinkan Anda mengirim koin dengan bukti validitas langsung ke penerima. Ini berarti bahwa bahkan jika blok mengandung transaksi yang tidak valid, node penuh tidak akan menolaknya. Hasilnya? Komunikasi on-chain yang lebih sedikit dan efisiensi secara keseluruhan lebih baik.

CSV: Sebuah Solusi Skala Peer-to-Peer

CSV mengalihkan tanggung jawab validasi transaksi dari setiap node dalam jaringan ke penerima transaksi individu. Ini membuat Bitcoin bahkan lebih peer-to-peer. Bayangkan jika kita tidak perlu menggunakan blockchain untuk menyimpan detail transaksi lengkap. Alih-alih transaksi terperinci yang terkait identitas, Anda hanya akan melihat nullifier 64 byte sederhana, benar-benar tidak berarti bagi siapa pun yang melihat catatan publik di blockchain, tetapi signifikan bagi pengirim dan penerima.

Ketika setiap node harus memverifikasi setiap transaksi, itu menyebabkan kemacetan jaringan dan melambatkan kinerjanya. Dengan memindahkan validasi transaksi ke sisi klien, jumlah data yang disimpan di blockchain dapat menyusut secara signifikan - dari 560 unit bobot (WU) rata-rata menjadi sekitar 64 WU, yang kira-kira 8,75 kali lebih kecil, membuatnya lebih ramping dan efisien.

Protokol kepatuhan memberikan Bitcoin peningkatan skalabilitas yang besar, memungkinkan pengguna untuk memproses hampir 10 kali lebih banyak transaksi - hampir 100 per detik.

Bitcoin Besok

Anda mungkin berpikir, “Semuanya terdengar bagus, tetapi bagaimana ini sebenarnya bekerja, dan apa saja pertukarannya di sini?”

Bagaimana Shielded CSV Membuat Bitcoin Lebih Pribadi?

Protokol CSV umumnya meningkatkan privasi dibandingkan transaksi blockchain transparan karena beberapa informasi dipindahkan ke sisi klien. Namun, dalam protokol CSV tradisional seperti RGB dan Aset Taproot, ketika sebuah koin dikirim, baik pengirim maupun penerima dapat melihat riwayat transaksi lengkap.

Dalam Shielded CSV, kami menggunakan skema yang mirip dengan zk-SNARK untuk “mengompres” bukti, memastikan bahwa tidak ada informasi transaksi yang bocor. Ini berarti bahwa riwayat transaksi tetap tersembunyi, menawarkan privasi yang lebih baik dibandingkan dengan protokol yang ada.

Apa itu Nullifier, dan Bagaimana Cara Kerjanya untuk Mencegah Transaksi Ganda?

Ketika melakukan pembayaran, pengirim menyerahkan transaksi langsung kepada penerima. Sebuah potongan data kecil yang berasal dari transaksi, ditulis ke blockchain yang disebut nullifier.

Node lengkap dalam jaringan hanya diperlukan untuk melakukan verifikasi tanda tangan Schnorr tunggal per nullifier CSV Terlindungi koin. Penerima memeriksa validitas koin dan memastikan nullifier berada di blockchain untuk mencegah pengeluaran ganda.

Protokol CSV lainnya juga memiliki nullifier, tetapi dalam banyak kasus mereka adalah transaksi Bitcoin penuh, dan bukan berasal dari “gumpalan acak” seperti yang kita miliki di sini. Nullifier CSV terlindung mempersulit untuk melakukan analisis rantai.

Apakah Shielded CSV Membutuhkan Soft Fork atau Hard Fork?

CSV yang terlindungi tidak memerlukan fork lunak atau keras. Ini berfungsi dengan Bitcoin apa adanya. CSV memisahkan validasi transaksi dari aturan konsensus, memungkinkan fleksibilitas tanpa mengubah inti protokol. Karena blok Bitcoin dapat menyimpan berbagai jenis data, berbagai protokol CSV seperti RGB, Aset Taproot, atau beberapa versi CSV yang dilindungi dapat eksis tanpa konflik.

Node tidak perlu menolak blok yang berisi data yang tidak dikenal. Sebaliknya, mereka hanya perlu menginterpretasikan data tersebut di sisi klien jika data tersebut relevan bagi mereka. Dengan memindahkan verifikasi transaksi, peran utama blockchain berkurang menjadi: mengkonfirmasi data transaksi dalam pesanan yang disepakati dan mencegah pengeluaran ganda.

Apakah Shielded CSV memungkinkan saya untuk Bertransaksi dengan Bitcoin?

Shielded CSV beroperasi sebagai entitas terpisah, menggunakan blockchain Bitcoin untuk mencatat nullifiers dan mencegah pengeluaran ganda dalam protokol CSV. Namun, untuk mengintegrasikannya secara langsung dengan Bitcoin dan memungkinkan transaksi yang lancar, solusi jembatan masih diperlukan. Protokol saat ini tidak secara mendalam membahas bagaimana penjembatan dengan BitVM bisa berfungsi, tetapi area ini masih dalam tahap penelitian aktif.

Saat ini, penghubungan dimungkinkan melalui pihak yang dipercayai atau federasi, namun tujuan akhirnya adalah sepenuhnya tanpa kepercayaan, yang menghilangkan kebutuhan untuk perantara apa pun. Mencapai hal ini akan berarti interaksi yang sebenarnya dan mulus antara Bitcoin dan Shielded CSV, memungkinkan pengguna menikmati privasi yang lebih baik tanpa mengorbankan nilai-nilai tanpa kepercayaan dari Bitcoin. Ini adalah tantangan yang kompleks, tetapi yang dapat mengubah cara Bitcoin memperluas dan mengamankan transaksinya.

Baca Selengkapnya

Protokol CSV Tertutup menawarkan pendekatan untuk meningkatkan skalabilitas dan privasi Bitcoin, yang berpotensi membawa era baru transaksi lebih efisien dan peer-to-peer. Dengan memindahkan validasi transaksi ke sisi klien, ini secara signifikan mengurangi data on-chain, memungkinkan peningkatan throughput transaksi dan privasi yang lebih baik—semua itu tanpa perlu fork keras atau lembut. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang bagaimana protokol ini bekerja dan kompromi yang terlibat, saya sangat mendorong Anda untuk membaca seluruh makalah, “Shielded CSV: Validasi Klien yang Pribadi dan Efisien”. Mungkin ini adalah masa depan Bitcoin.

Ini adalah kiriman tamu oleh Kiara Bickers. Pendapat yang diungkapkan sepenuhnya milik mereka sendiri dan tidak selalu mencerminkan pendapat BTC Inc atau Bitcoin Magazine.