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Wormhole: 一种基于Bitcoin Cash的智能合约实现方案

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    发表于 2018-7-17 14:46:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

    作者:姜家志,姜和平,温隆
    ​摘要
    ​Bitcoin Cash(BCH)在区块高度478,558上产生,一直致力于为世界带来一种可靠的电子现金,履行最初的比特币作为「点对点数字现金」的承诺。其具有全球无缝流通、无许可(Permissionless)创新等特点。在Bitcoin Cash如何实现发行通证(Token),众多的开发者已经有过不少的研究,比如染色币的方案Colored-Coins,之后Andrew Stone 提出了Enable representative tokens via OP_GROUP on Bitcoin Cash,提议增加OP_GROUP的操作码来实现发Token的方案。OP_GROUP方案需要修改Bitcoin Cash的共识规则才可以实现。更具体地说,类似于在Ethereum网络上广受欢迎的ERC20协议所具备的那些功能。
    凡是需要更改共识才能实现的通证发行技术提议,都不可避免地会遇到问题。首先是技术上的风险,其次是对这种风险的顾虑常常引发技术开发社区甚至整个经济生态都陷入巨大的争议。争议中的反对方,其顾虑很可能也确实是真实的。不论这样的争议中谁对谁错,结果常常是有争议的提议无法被实现。这样的困难可以被视为一种保险机制,让具有的风险更改很难被添加到协议之中,保证协议的稳健与安全。但是,协议的创新就面临着巨大的困难。导致了Bitcoin Cash社区独立的区块扩容大争论,旷日持久而没有共识的产生,就是一个更加令人不能回避的社会心理学证据。
    快速活跃的创新,需要一种无需许可的环境。我们也一直在探索无许可创新的方法,在不需要改变共识的情况下,在Bitcoin Cash的区块链上实现智能合约。经过研究,我们关注到了OmniLayer协议,它是一种利用OP_RETURN操作码实现通证发行的方案。这个方案是广受欢迎的泰达币(USDT)日常发行和流通的技术基础。Omni Layer是运行在Bitcoin的区块链之上的。Omni Layer协议采用了MIT开源许可证。我们Fork了Omni Layer的协议,在Bitcoin Cash的区块链上实现了发行通证的技术方案。我们将这种技术方案命名为Wormhole协议,协议中的原生代币命名为Wormhole Cash。
    术语
    •   OP_RETURN Bitcoin Cash中的操作码之一,包含这一指令的交易输出是不可花费(Unspendable)的,节点可以安全地将其移出UTXO集合,从而不会影响UTXO集合的总体积。在2018年5月最新的BCH协议升级之后,可以用来存储220字节的元数据。
    •  Wormhole协议 基于Omni Layer协议实现的,在Bitcoin Cash区块链上实现智能合约的协议规范。
    •  wormhole cash Wormhole协议中使用的基础货币,简写"WHC"。
    原理
    Wormhole Cash是基于Bitcoin Cash区块链实现的,依附于Bitcoin Cash区块链,在不改变现有BCH共识规则的情况下,使得BCH区块链实现通证的发行、转移和燃烧等基本功能。
    交易的元数据信息被写在OP_RETURN上。基于Wormhole协议的通证,其生成、转移以及燃烧都需要通过Bitcoin Cash交易完成。识别OP_RETURN里的数据才能够完成对于Token的发行,转移和燃烧。
    Wormhole协议复用了Bitcoin Cash的交易转账系统,它需要识别Bitcoin Cash区块链上的交易、地址以及OP_RETURN等数据。
    Wormhole协议是Bitcoin Cash网络共识的一个超集,它识别的元数据在Bitcoin Cash区块链的共识协议中只是OP_RETURN数据,而Bitcoin Cash的共识规则不用理解OP_RETURN内的数据。
    实现
    Wormhole协议协议的实现,是通过集成到Bitcoind中实现的。但是Bitcoin Cash本身的共识规则却不需要做出改变,集成了Wormhole协议的Bitcoind客户端,被称之为Wormhole客户端。运行Wormhole客户端的节点就能够识别出OP_RETURNWormhole协议。
    安全和共识规则
    Wormhole Cash的安全有两层保护。
    第一层是Bitcoin Cash的交易安全,Bitcoin Cash采用POW的挖矿算法作为去中心化的时间戳服务器,该算法已经稳定运行将近10年,UTXO模型有以下的一些好处:
      • UTXO无需维护余额
      • UTXO是独立的数据记录单位,可以提升验证交易的速度
      • UTXO模型无需关心事务问题,只关系锁定脚本和解锁脚本
      • UTXO在处理交易的时候具有很高的性能
    Wormhole协议复用了整个Bitcoin Cash中UTXO的安全模型,使用了Bitcoin Cash的去中心化时间戳服务器模型。
    第二层保护是运行Wormhole协议的节点,不符合Wormhole协议的数据不会被Wormhole协议的节点解析,每个节点都有能力通过重新解析交易数据,计算出Wormhole Cash的最近的合法最终状态。
    Wormhole Cash(WHC)
    Wormhole Cash(WHC)是Wormhole协议中的基础货币,只所以引入WHC是因为:在Wormhole协议中实现智能合约的时候Wormhole协议层是不能控制Bitcoin Cash的,这样就无法在Wormhole协议层中实现事务。而且在实现智能合约的时候需要引入Gas作为针对网络滥用的防护措施,也需要Wormhole协议存在一种原生基础货币。



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