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AVM 분석: 시뮬레이션된 가상 머신을 기반으로 한 비트코인 ​​스마트 계약

코인올백 2024. 6. 10. 19:22

이번 주에 @atomicalsxyz는 최신 AVM 가상 머신 백서를 발표했습니다. 나는 모든 사람들이 새해 전야 동안 작년의 $ATOM과 $quark 및 기타 ARC-20 토큰을 여전히 기억한다고 믿습니다. Atomicals 프로토콜의 AVM 백서에서는 이번에 정확히 무엇에 대해 설명하고 있으며, 향후 비트코인 ​​생태계에 어떤 영향을 미칠까요? 프로토콜과 백서의 내용을 분석해 보겠습니다.

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1. 배경

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비트코인 생태계의 발전과 함께 Segwit, Taproot, Schnorr, MAST 및 Taproot Scripts와 같은 기술의 업데이트 및 출시로 인해 새로운 애플리케이션이 출현하게 되었습니다. 이를 바탕으로 많은 비트코인 ​​토큰 발행 방식이 탄생했고, 이는 비트코인 ​​생태계의 지속적인 발전을 촉진하기도 했습니다.

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Ordinals 프로토콜의 탄생은 비트코인 ​​네트워크의 사토시 개념과 밀접한 관련이 있습니다. 프로토콜은 서수와 비문의 개념을 소개합니다. 서수는 채굴된 순서대로 각 사토시에 고유한 번호를 할당합니다. 사토시가 다른 지갑 간에 어떻게 전송되더라도 서수 식별은 변경되지 않습니다. 비문은 사토시에 있는 정보를 태워서 얻습니다. SegWit 및 Taproot와 결합된 Ordinals 프로토콜을 사용하면 각 사토시에 대해 비트코인 ​​블록체인에서 4MB 미만의 파일, 즉 비문을 태울 수 있습니다. 비트코인 생태계가 발전하면서 Ordinals의 창립자인 Casey는 BRC-20의 대안으로 Runes를 사용할 것을 제안했습니다. BRC-20과 비교하여 Runes는 서버 합의 계층을 줄이고 더 간단해졌습니다. 동시에 오프체인 데이터에 의존하지 않으며 기본 토큰도 필요하지 않습니다. 이는 비트코인의 기본 UTXO 모델에 매우 적합합니다.

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우리가 소개할 Atomicals 프로토콜의 탄생도 우연이었습니다. 처음에 창립자 Arthur는 Ordinals 프로토콜이 처음 출시되었을 때 이를 기반으로 DID 프로젝트를 개발하고 싶었지만 그 과정에서 몇 가지 한계를 발견했습니다. 그러다가 2023년 5월 트위터에서 프로토콜 개념에 대한 트윗을 보낼 수 없었고, 그러다 지난해 9월 공식 출시됐다. Atomicals의 ARC-20 개념은 실제로 많은 사람들이 이해하는 것처럼 비문 프로토콜이 아닙니다. 색깔이 있는 동전에 더 가깝습니다. 비트코인의 가장 작은 단위인 sat를 기본 "원자"로 사용합니다. 그 고유성은 각 토큰 단위가 최소한 하나의 사토시 단위에 의해 지원되고 사용되지 않은 거래 출력 UTXO 아키텍처를 사용하여 비트코인을 보내고 받는 것과 동일한 규칙에 따라 작동한다는 점에 있습니다.

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과거 거래 기록을 추적하고 현재 ARC-20 자산 잔고를 계산할 때 사람들은 오프체인 저장 모듈에서 추가 데이터를 검색하지 않고 ARC-20 토큰과 관련된 비트코인 ​​UTXO만 확인하면 됩니다. BRC-20 프로토콜은 일반적으로 오프체인 인덱서와 오프체인 스토리지 레이어에 의존하기 때문에 이것이 ARC-20과 BRC-20 프로토콜의 주요 차이점입니다. ARC-20 프로토콜은 인덱스 서버 비용을 크게 줄이고 분산화를 향상시킵니다. 전송 보안은 BTC 네트워크에 의존하고 중복 트랜잭션을 생성하지 않으며 BTC와 동일한 원자성을 유지하므로 다양한 기본 애플리케이션 개발에 적합합니다. Atomicals 프로토콜은 자산 발행뿐만 아니라 자산에 더 풍부한 사용 시나리오를 제공하여 유동성을 향상하고 기능을 확장하는 방법에 관한 것입니다.

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2. AVM이란 무엇입니까?

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비트코인은 원래 특정 스크립트 스크립트 데이터 저장 기능과 기본 OP 코드 작업 코드를 갖춘 P2P 전자 현금 시스템으로 설계되었습니다. 현재까지 비트코인의 모든 오버레이 프로토콜은 고정되거나 사전 정의된 상태 머신을 기반으로 합니다. 모든 오버레이 프로토콜은 기본적으로 두 개의 상태 시스템을 공유합니다. 하나는 디지털 자산 생성을 위한 신호 전송을 위한 것이고, 다른 하나는 이러한 디지털 자산의 전송을 관리하기 위한 것입니다. 상태 머신 규칙은 기본적으로 변경할 수 없으며 각 오버레이 프로토콜 인덱서에 하드 코딩되어 있습니다. 애플리케이션 개발자는 디지털 자산의 동작을 사용자 정의할 수 없습니다.

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그러나 UTXO 모델과 사전 정의된 상태 전환 규칙의 한계로 인해 이 무상태 모델은 BTC 단일 자산의 제한된 관리만 처리할 수 있습니다. BRC20, ARC20, 룬 등과 같은 새로운 자산을 비트코인 ​​네트워크에 추가하려면 이러한 자산의 저장, 트랜잭션 및 상태 변경을 기록하기 위해 보다 복잡한 동적 "상태 머신" 모델이 필요합니다. 방법 중 하나는 이전 기사에서 언급한 Nervos 네트워크, RGB, 라이트닝 네트워크 등과 같은 외부 프로토콜 및 레이어 2 솔루션을 사용하여 오프체인 "상태 머신" 모델을 구축하는 것입니다. 또 다른 방법은 Script 스크립트 기능을 직접 확장하고 Covenant, OP_CAT과 같은 BIP 제안과 같은 새로운 opcode나 저장 공간을 추가하는 것입니다. 그러나 문제는 첫 번째 방법으로는 단기간에 합의에 도달하기 어렵고, 두 번째 방법에는 불확실성이 있다는 점이다.

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AVM 가상 머신은 둘 사이의 솔루션을 제공하여 비트코인 ​​메인넷에 가상 머신 실행 환경을 직접 구축하고, 복잡한 자산의 생성 및 전송을 특별한 처리 방법으로 실현하며, 애플리케이션 개발자가 자신의 애플리케이션에 대한 임의의 규칙을 완벽하게 사용자 정의하고 정의할 수 있도록 합니다. 디지털 자산. 기본 아이디어는 개발자가 스마트 계약 코드를 거래의 데이터 세그먼트에 배치하여 모든 관련 당사자가 이를 실행할 수 있도록 하는 것입니다. 코드를 블록체인에 저장하면 서로 다른 관련 당사자가 동일한 방식으로 논리를 실행하여 상태를 쉽게 동기화할 수 있습니다.

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III. 작동 원리

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우리 모두는 스마트 계약 프로그래밍 언어가 최소한 예측 가능한 실행 시간, 튜링 완전성 및 리소스가 제한된 시스템에서 효율적으로 실행하는 능력과 같은 주요 속성을 가져야 한다는 것을 알고 있습니다. 위의 요구 사항에서 Bitcoin Script는 디지털 자산 생성 및 전송 규칙을 정의하는 명령 세트로 매우 적합합니다. 스마트 계약 프로그램 코드는 비트코인 ​​트랜잭션에 저장되며 오버레이 프로토콜 인덱서는 이러한 코드를 실행하여 다양한 메소드 호출 및 상태 전환을 수행합니다. 관련된 모든 당사자는 동일한 논리를 실행하고 동일한 상태 전환에 도달하여 자발적인 합의를 형성합니다.

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다양한 디지털 자산을 다루는 스마트 계약은 비트코인 ​​가상 머신과 스크립트 해석기를 시뮬레이션하여 생성되고 실행됩니다. 비트코인 블록체인은 체인에 스마트 계약 프로그램을 저장하는 타임스탬프 및 데이터 공급자 역할을 하지만 이러한 프로그램의 실행은 샌드박스 런타임의 오버레이 프로토콜 인덱서에 의해 수행됩니다. 오버레이 프로토콜 인덱서 노드는 애플리케이션 개발자, 서비스 제공자 및 사용자가 공동으로 운영하여 새로운 합의를 형성합니다.

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1. 비트코인 ​​스크립트 시뮬레이션: 듀얼 스택 PDA를 통해 Turing 완전성을 달성하는 비트코인 ​​명령어 세트.

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2. 샌드박스 운영 환경: 전체 시뮬레이터는 통제된 격리 환경에 있으므로 샌드박스 내 실행과 샌드박스 외부 실행이 서로 간섭하지 않습니다.

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3. 상태 해싱: 참가자는 인덱서의 상태가 올바르게 동기화되었는지 확인하여 불일치 상태로 인한 잠재적인 공격을 방지할 수 있습니다.

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간단히 말해서 AVM은 현재 BTC의 제한된 저장 공간과 OP 코드 처리 프레임워크를 직접 활용하고 각 BTC 메인넷 트랜잭션, 즉 샌드박스 환경에 특수 인코딩 및 디코딩 방법을 도입합니다. 이 샌드박스는 잠금 스크립트(scriptPubKey) 및 잠금 해제 스크립트(scriptSig)의 실행뿐만 아니라 토큰 상태 및 보호된 메모리 스냅샷과 같은 다양한 기타 데이터를 직접 허용하는 등 몇 가지 중요한 차이점이 있는 간소화된 버전의 비트코인 ​​스크립트 해석기입니다. 이 환경은 전체 자산 세트의 저장 및 거래 기록을 독립적으로 완료한 다음 복잡한 스마트 계약 처리와 상태 동기화 및 검증을 실현할 수 있습니다.

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넷째, 미래 발전

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앞으로 AVM의 발전 가능성은 무엇입니까? 향상된 성능을 위한 맞춤형 명령 세트를 갖춘 스마트 계약 및 dApp을 처리할 수 있는 고급 실행 환경을 제공하는 동시에 가스 요금을 줄이고 상태 전환 기능을 최적화하여 병렬 처리 기능을 향상시켜 처리량과 확장성을 향상시킵니다. 동시에 AVM은 상호 운용성과 크로스체인 통신을 달성합니다. 간단히 말해서, AVM은 Atomicals 프로토콜이 단순한 토큰 발행 메커니즘뿐만 아니라 다양한 작업을 수행할 수 있도록 해줍니다. 자산 발행 및 자산 관리의 기본 요구 사항을 충족한 후에야 비트코인 ​​생태계가 진정으로 개발될 수 있으며 더 큰 규모의 응용 프로그램과 시스템 아키텍처가 실현될 수 있습니다.

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AVM에는 ARC20 자산만 운영할 수 있는 등 많은 제한이 있고, 메인넷 블록 속도 및 속도에서 스마트 계약 계층의 가용성은 아직 알려지지 않았으며, 비트코인 ​​스크립팅 언어는 리소스가 제한된 환경을 위해 설계되었지만, 복잡한 스마트 계약은 여전히 ​​많은 컴퓨팅 리소스를 소비할 수 있으며 실행 효율성에 대해서는 여전히 의구심이 있습니다. 그러나 그 출현은 여전히 ​​흥미롭고 우리는 더 많은 기술 혁신의 돌파구를 기대하고 있습니다.

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