Bài viết này được cung cấp bởi Botanix và không đại diện cho quan điểm Wu Shuo
Một trong những thách thức chính đối với Bitcoin Chuỗi là duy trì sự cân bằng giữa dòng tiền vào và ra giữa Chuỗi và mainnet Bitcoin . Điều này áp dụng cho cả giao dịch gửi tiền (peg-in) và rút(peg-out). Nếu các dòng tiền này không được quản lý đúng cách, hệ thống sẽ nhanh chóng tài sản, dẫn đến các vấn đề như giao dịch Chi tiêu hai lần và đầu vào xung đột. Botanix giải quyết vấn đề này một cách khéo léo thông qua Spiderchain. Spiderchain là Chuỗi Bitcoin Bằng chứng cổ phần-of- Stake liên bang được Botanix xây dựng dựa trên cấu trúc ví đa chữ ký xoay vòng.
Do đó, thiết kế này tạo thành hai loại giao dịch: peg-in (khóa Bitcoin) và peg-out (mở khóa Bitcoin). Hoạt động Peg-in là gửi BTC đến ví đa chữ ký hiện tại và đúc tài sản đại diện BTC tương ứng trên Botanix. Trong hoạt động chốt, người dùng đốt tài sản đại diện BTC trên Botanix và Spiderchain sử dụng đầu ra giao dịch chưa sử dụng (UTXO) trong ví đa chữ ký của mình làm đầu vào để trả lại BTC thực tế cho người dùng. Trên Botanix, giao dịch Bitcoin này được ký bởi một nhóm đa chữ ký bao gồm các điều phối viên Spiderchain đang luân phiên nhau.
Một cơ chế quan trọng khác là Botanix liên kết từng giao dịch với giao dịch trước đó và nhúng bất kỳ đầu vào nào có khả năng "xung đột", đảm bảo rằng bất kỳ nỗ lực sao chép hoặc phát lại nào đều sẽ tự động bị cơ chế đồng thuận Bitcoin từ chối.
Trong bối cảnh này, "đa chữ ký" là khái niệm chính. Người dùng Web3 có thể quen thuộc với thuật ngữ này, thuật ngữ này thường ám chỉ khả năng cho phép nhiều người dùng cùng quản lý một ví và ký giao dịch. Ở đây, "multisig" (viết tắt của multi-signature) đề cập đến một loại địa chỉ Bitcoin chỉ có thể thực hiện giao dịch nếu nhiều người nắm giữ khóa (thường là n trong m, tức là ít nhất n chữ ký trong số m) cùng ủy quyền.
Tại Botanix, một ví đa chữ ký Bitcoin mới được tạo ra trong mỗi kỷ nguyên Spiderchain, hiện tại ở dạng hơn 2/3 (dự kiến mở rộng lên 12/16 trong tương lai, tức là hơn hai phần ba số người ký), được kiểm soát bởi nút điều phối. Điều này có nghĩa là bất kỳ giao dịch nào được bắt đầu từ địa chỉ này (chẳng hạn như rút tiền tại chốt) phải được ít nhất 67% số nút điều phối ký. Những ví đa chữ ký này luân phiên với mỗi khối Bitcoin , tạo thành chuỗi lưu ký cho các khoản tiền gửi và quyền truy cập BTC.
Do đó, "đa chữ ký" ở đây không chỉ là ví dùng chung mà còn là nền tảng cho thiết kế không cần tin cậy của Botanix và là cầu nối giữa nó và mainnet Bitcoin . Nó đảm bảo rằng không một bên nào có thể rút BTC mà không được phép, đồng thời thực hiện quy trình chốt vào/chốt ra được bảo mật bởi một nhóm người ký tên luân phiên có thể xác minh được. Một cơ chế có vẻ phổ biến lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong bối cảnh Bitcoin.
Ý tưởng cốt lõi của cơ chế này là đầu vào (UTXO) được sử dụng trong lần chốt trước đã được chi trong giao dịch hiện tại. Trong mô hình UTXO của Bitcoin, một khi UTXO được sử dụng làm đầu vào cho giao dịch đã xác nhận thì không thể sử dụng lại nữa. Botanix tận dụng tính năng này: mỗi lần chốt mới sử dụng đầu ra còn lại (thay đổi UTXO) của lần chốt trước làm đầu vào của giao dịch hiện tại, đảm bảo rằng bất kỳ giao dịch chốt phát sóng trùng lặp nào cũng sẽ vi phạm các quy tắc chi tiêu gấp đôi của Bitcoin và bị từ chối.
Nếu người điều phối hoặc người dùng cố gắng ghim cùng một UTXO nhiều lần, giao dịch kết quả sẽ chứa "các đầu vào xung đột" (tức là hai giao dịch cố gắng chi cùng một UTXO) và do đó sẽ không hợp lệ. Nói cách khác, UTXO đa chữ ký đã được sử dụng không thể được sử dụng lại và hệ thống sẽ phát hiện xung đột và từ chối các hoạt động trùng lặp.
Ví dụ:
Giả sử rằng TXₙ là giao dịch Bitcoin chốt cuối cùng và đầu ra của nó chứa một UTXO tiền chưa chi, được ký hiệu là Uₙ (UTXO tiền chưa chi này được sử dụng cho vòng tiếp theo của ví đa chữ ký). Ở điểm dừng tiếp theo, bộ điều phối Botanix xây dựng TXₙ₊₁ và lấy Uₙ làm một trong các đầu vào. Tại thời điểm này, Uₙ được chi tiêu bởi TXₙ₊₁. Nếu kẻ tấn công vô tình phát lại bản sao của TXₙ₊₁ vào thời điểm này hoặc tạo một giao dịch mới cũng sử dụng Uₙ, thì mạng sẽ nhận ra rằng Uₙ đã được TXₙ₊₁ trước đó sử dụng và sẽ coi các giao dịch tiếp theo là giao dịch chi tiêu gấp đôi. Giao dịch không thể được đưa vào khối và khó có thể truyền thành công trên mạng vì các quy tắc đồng thuận của Bitcoin cấm việc chi tiêu nhiều lần cùng một UTXO.
Về cơ bản, giao dịch chốt lệnh vốn “không thể phát lại” vì nó sử dụng UTXO đã chi làm đầu vào, đảm bảo rằng mỗi lần rút tiền chỉ có thể được thực hiện một lần.
Cơ chế này tương tự như cấu trúc Chuỗi giao dịch của Bitcoin : mỗi đầu ra sẽ chi tiêu rõ ràng đầu ra trước đó. Không thể xác nhận lại các giao dịch trùng lặp (giống hệt nhau) và bất kỳ giao dịch mới nào cố gắng sử dụng cùng thông tin đầu vào sẽ bị coi là không hợp lệ.
Nói tóm lại, Spiderchain tận dụng mô hình UTXO của Bitcoin để đảm bảo tính duy nhất của mỗi điểm chốt.
Sau đây là sơ đồ logic của chuỗi đầu vào và đầu ra giao dịch chốt:
● Đầu ra ví đa chữ ký trước đó ( M1) → [giao dịch chốt] → Địa chỉ người dùng (số tiền rút) + Đầu ra ví đa chữ ký mới (M2)
● Trong khối tiếp theo, M2 trở thành “đầu ra của chốt trước đó” và đóng vai trò là đầu vào của chốt tiếp theo.
● Nếu có giao dịch chốt ra trùng lặp cố gắng chi tiêu M2 một lần nữa, thì nỗ lực đó sẽ thất bại vì M2 đã được sử dụng.
Với thiết kế này, không có hai giao dịch chốt nào có thể sử dụng cùng một đầu ra Bitcoin , vì mỗi giao dịch đều tham chiếu đầu ra trước đó làm đầu vào. Nút mạng Bitcoin sẽ tự động từ chối bất kỳ giao dịch nào sử dụng lại thông tin đầu vào, do đó, mọi nỗ lực phát lại vô tình hoặc cố ý đều không thể thành công.
Cơ chế "đầu vào xung đột" không chỉ ngăn chặn các cuộc tấn công độc hại mà còn xử lý hiệu quả các thao tác lặp lại không chủ ý của người dùng hoặc nút.
Trong những trường hợp bất ngờ, người dùng hoặc nút không thể tạo hai giao dịch chốt giống hệt nhau vì lần thử lần sẽ xung đột do sử dụng đầu vào đã chi, khiến giao dịch không hợp lệ.
Trong trường hợp tấn công có ác ý, người điều phối hoặc kẻ tấn công bên ngoài không thể ngụy tạo giao dịch rút tiền thứ hai cho cùng một số tiền. Để thực hiện Tấn công chi tiêu hai lần, kẻ tấn công phải tạo một giao dịch Bitcoin cố gắng chi tiêu cùng một UTXO một lần nữa; nhưng vì UTXO đó đã được một giao dịch hợp lệ sử dụng nên bất kỳ giao dịch thứ hai nào sử dụng cùng một đầu vào sẽ bị mạng Bitcoin coi là Chi tiêu hai lần và đánh dấu là không hợp lệ.
Ngoài ra, cơ chế quản lý của Botanix sẽ xử phạt bất kỳ điều phối viên nào cố gắng ký hoặc phát sóng giao dịch chốt lệnh có xung đột. Quy tắc của hệ thống coi "việc ký không đúng giao dịch đa chữ ký trong Spiderchain - cho dù là ký sai giao dịch rút tiền hay tham gia vào hành vi chi tiêu gấp đôi" là hành vi vi phạm lệnh cắt giảm.
Vì mã cầu nối xuyên chuỗi sẽ xây dựng một giao dịch hoàn chỉnh (bao gồm đầu vào, đầu ra, số tiền, v.v.) thông qua sự đồng thuận Chuỗi, nên nút vận hành không thể can thiệp riêng tư vào đầu vào của giao dịch. Do đó, nếu một điều phối viên cố tình ký một giao dịch xung đột với một giao dịch khác (ví dụ: cố gắng chi tiêu gấp đôi), nút của họ sẽ phải đối mặt với rủi ro bị tịch thu tài sản đã đặt cược.
Thông qua cơ chế này, Botanix không chỉ dựa vào cơ chế đồng thuận của Bitcoin(tự động từ chối các giao dịch chi tiêu gấp đôi) để đảm bảo an ninh mà còn tăng cường hơn nữa các ràng buộc mạnh mẽ đối với hành vi chốt giao dịch độc đáo thông qua cơ chế đồng thuận và trừng phạt riêng (như cắt giảm).
Sau khi hiểu được logic chung của cơ chế Botanix, chúng ta hãy sắp xếp các quy trình Peg-In (nạp tiền) và Peg-Out (rút tiền) theo các bước cụ thể hơn. Mặc dù có nhiều mô-đun kỹ thuật liên quan đến từng bước, nhưng xét về góc độ vĩ mô, hoạt động của hệ thống này thực sự khá rõ ràng:
1. Tạo địa chỉ cổng
Giao thức Botanix tạo ra một địa chỉ cổng Taproot duy nhất bằng cách kết hợp khóa công khai FROST liên kết với địa chỉ Ethereum của người dùng.
2. Chuyển BTC đến một địa chỉ đa chữ ký
Người dùng gửi BTC vào địa chỉ cổng được tạo ở trên. Về cơ bản, số BTC này được gửi đến ví đa chữ ký liên kết Spiderchain do những người điều phối kiểm soát. Vào thời điểm này, BTC vẫn chưa rời khỏi mainnet Bitcoin mà bị khóa trong một địa chỉ đa chữ ký.
3. Đúc BTC tổng hợp trên EVM
Khi giao dịch nạp tiền nhận được đủ xác nhận, Sidecar (hoặc người dùng thông qua cầu nối) sẽ tạo bằng chứng bao gồm Merkle và gọi hợp đồng đúc Botanix trên EVM Spiderchain. Giao dịch EVM sử dụng "bằng chứng"nạp tiền và kích hoạt sự kiện Mint. Sau đó, hệ thống sẽ phân phối BTC tổng hợp vào tài khoản EVM của người dùng theo tỷ lệ 1:1 (trừ Bitcoin và phí nhiên liệu EVM).
Kết quả : Người dùng nhận được giá trị tương đương của BTC tổng hợp trên Botanix EVM, được hỗ trợ bởi BTC thực được khóa trong ví đa chữ ký Spiderchain.
Trình xác thực Botanix chạy nút Bitcoin độc lập để theo dõi trạng thái UTXO trên Chuỗi và xác minh bằng chứng giao dịch để đảm bảo rằng token chỉ đúc một lần cho mỗi nạp tiền .
1. Đốt token trên EVM
Người dùng khởi tạo giao dịch thông qua Spiderchain EVM đốt BTC tổng hợp mà họ nắm giữ. Giao dịch này sẽ khấu trừ số tiền tương ứng vào số dư của người dùng (trừ đi phí gas EVM).
2. Xây dựng giao dịch rút Bitcoin
Bây giờ, BTC thực tương ứng với phần BTC tổng hợp đốt này cần phải được phát hành khỏi mainnet Bitcoin. Nút điều phối phát hiện sự kiện đốt(vì chúng cũng là trình xác thực EVM) và khi bắt đầu kỷ nguyên Bitcoin tiếp theo, nút điều phối luân phiên sẽ thu thập tất cả các yêu cầu rút tiền đang chờ xử lý.
Theo thiết kế của Spiderchain, nó sẽ chọn UTXO tương ứng từ nhóm UTXO có sẵn. Botanix sử dụng chiến lược “vào sau, ra trước” (LIFO) , ưu tiên sử dụng UTXO được tạo bởi nạp tiền gần đây nhất , do đó bảo vệ tài sản nạp tiền trước đó khỏi hành vi độc hại tiềm ẩn.
3. Xây dựng một giao dịch Bitcoin thô
Người điều phối sẽ tiếp tục chọn UTXO cho đến khi tổng số tiền đủ để trang trải số tiền người dùng rút và phí đào. Sau đó xây dựng một giao dịch Bitcoin gốc với cấu trúc sau:
● Đầu vào : UTXO đã chọn
Đầu ra :
○ Địa chỉ BTC của người dùng (số tiền rút)
○ Thay đổi địa chỉ (địa chỉ đa chữ ký Spiderchain mới tạo )
4. Ngưỡng chữ ký và phát sóng
Sau khi giao dịch được xây dựng, tất cả các thành viên liên đoàn sẽ cùng ký vào giao dịch đó bằng cách sử dụng thị phần FROST tương ứng của họ. Khi chữ ký t-of-n (ví dụ: 12/16) hoàn tất, giao dịch sẽ được ký đầy đủ và truyền đến mạng Bitcoin.
Kết quả cuối cùng : Sau khi BTC tổng hợp Spiderchain của người dùng bị đốt, BTC tương ứng của người dùng sẽ được giải phóng khỏi ví đa chữ ký và được gửi đến địa chỉ Bitcoin do người dùng chỉ định. Số lượng BTC mà người dùng nhận được bằng số lượng đốt trừ đi phí đào mạng Bitcoin .
Quy trình này đảm bảo các hoạt động cầu nối hai chiều của Botanix vừa an toàn vừa có thể xác minh được. Kết hợp tính linh hoạt của EVM và tính bất biến của mô hình UTXO Bitcoin , nó cung cấp một hệ thống tài sản Chuỗi chéo với cấu trúc rõ ràng và cơ chế đáng tin cậy.
Để duy trì hoàn cảnh hoạt động đáng tin cậy và đảm bảo tính mạnh mẽ của toàn bộ cơ chế, Botanix kết hợp tính đơn giản và độ tin cậy của Bitcoin với khả năng tiên tiến của các hệ thống hiện đại. Thiết kế kết hợp này tăng cường tính bảo mật tổng thể bằng cách kết hợp sự đơn giản với tính phức tạp.
Một mặt, Botanix không cần phải đưa ra bất kỳ quy tắc đồng thuận Bitcoin đặc biệt nào mà dựa trực tiếp vào quy tắc UTXO gốc Bitcoin: "Một khi UTXO đã được sử dụng, thì không thể sử dụng lại nữa".
Đây là logic xác minh cơ bản trong cơ chế đồng thuận của Bitcoin, do đó "cơ chế đầu vào xung đột" của Botanix có thể được xây dựng dựa trên quy tắc này. Miễn là người điều phối luôn bao gồm UTXO của lần chốt trước đó làm đầu vào trong mỗi giao dịch chốt mới, mạng Bitcoin sẽ tự động từ chối mọi giao dịch được phát lại hoặc trùng lặp và tuyên bố chúng là không hợp lệ.
Mặt khác, nếu người điều phối có hành vi ác ý (ví dụ, cố gắng ký giao dịch xung đột thứ hai, phá hủy logic đa chữ ký), giao thức PoS và cơ chế cắt giảm của Botanix sẽ trừng phạt người điều phối. Cơ chế này có hiệu quả ngăn chặn hành vi có hại tiềm ẩn theo góc độ khích lệ.
Về cơ bản, cơ chế “đầu vào xung đột ” tận dụng mô hình UTXO của Bitcoin để thực thi quy tắc “rút tiền một lần”. Bằng cách liên kết mỗi đầu vào chốt với đầu ra chốt trước đó, Botanix đảm bảo rằng chỉ có giao dịch hợp lệ đầu tiên mới có thể được thực hiện thành công và bất kỳ giao dịch trùng lặp nào sẽ được coi là Chi tiêu hai lần và tự động bị mạng Bitcoin từ chối.
Cơ chế này ngăn chặn một cách khéo léo cả các giao dịch trùng lặp vô tình và các cuộc tấn công phát lại độc hại, với tính bảo mật dựa trên các quy tắc đồng thuận gốc của Bitcoin và được tăng cường bởi hệ thống đồng thuận và hình phạt Bằng chứng cổ phần(PoS) nội bộ của Botanix.
Một trong những thách thức chính đối với Bitcoin Chuỗi là duy trì sự cân bằng giữa dòng tiền vào và ra giữa Chuỗi và mainnet Bitcoin . Điều này áp dụng cho cả giao dịch gửi tiền (peg-in) và rút(peg-out). Nếu các dòng tiền này không được quản lý đúng cách, hệ thống sẽ nhanh chóng tài sản, dẫn đến các vấn đề như giao dịch Chi tiêu hai lần và đầu vào xung đột. Botanix giải quyết vấn đề này một cách khéo léo thông qua Spiderchain. Spiderchain là Chuỗi Bitcoin Bằng chứng cổ phần-of- Stake liên bang được Botanix xây dựng dựa trên cấu trúc ví đa chữ ký xoay vòng.
Do đó, thiết kế này tạo thành hai loại giao dịch: peg-in (khóa Bitcoin) và peg-out (mở khóa Bitcoin). Hoạt động Peg-in là gửi BTC đến ví đa chữ ký hiện tại và đúc tài sản đại diện BTC tương ứng trên Botanix. Trong hoạt động chốt, người dùng đốt tài sản đại diện BTC trên Botanix và Spiderchain sử dụng đầu ra giao dịch chưa sử dụng (UTXO) trong ví đa chữ ký của mình làm đầu vào để trả lại BTC thực tế cho người dùng. Trên Botanix, giao dịch Bitcoin này được ký bởi một nhóm đa chữ ký bao gồm các điều phối viên Spiderchain đang luân phiên nhau.
Một cơ chế quan trọng khác là Botanix liên kết từng giao dịch với giao dịch trước đó và nhúng bất kỳ đầu vào nào có khả năng "xung đột", đảm bảo rằng bất kỳ nỗ lực sao chép hoặc phát lại nào đều sẽ tự động bị cơ chế đồng thuận Bitcoin từ chối.
Trong bối cảnh của bài viết này, đa chữ ký có nghĩa là gì?
Trong bối cảnh này, "đa chữ ký" là khái niệm chính. Người dùng Web3 có thể quen thuộc với thuật ngữ này, thuật ngữ này thường ám chỉ khả năng cho phép nhiều người dùng cùng quản lý một ví và ký giao dịch. Ở đây, "multisig" (viết tắt của multi-signature) đề cập đến một loại địa chỉ Bitcoin chỉ có thể thực hiện giao dịch nếu nhiều người nắm giữ khóa (thường là n trong m, tức là ít nhất n chữ ký trong số m) cùng ủy quyền.
Tại Botanix, một ví đa chữ ký Bitcoin mới được tạo ra trong mỗi kỷ nguyên Spiderchain, hiện tại ở dạng hơn 2/3 (dự kiến mở rộng lên 12/16 trong tương lai, tức là hơn hai phần ba số người ký), được kiểm soát bởi nút điều phối. Điều này có nghĩa là bất kỳ giao dịch nào được bắt đầu từ địa chỉ này (chẳng hạn như rút tiền tại chốt) phải được ít nhất 67% số nút điều phối ký. Những ví đa chữ ký này luân phiên với mỗi khối Bitcoin , tạo thành chuỗi lưu ký cho các khoản tiền gửi và quyền truy cập BTC.
Do đó, "đa chữ ký" ở đây không chỉ là ví dùng chung mà còn là nền tảng cho thiết kế không cần tin cậy của Botanix và là cầu nối giữa nó và mainnet Bitcoin . Nó đảm bảo rằng không một bên nào có thể rút BTC mà không được phép, đồng thời thực hiện quy trình chốt vào/chốt ra được bảo mật bởi một nhóm người ký tên luân phiên có thể xác minh được. Một cơ chế có vẻ phổ biến lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong bối cảnh Bitcoin.
Cơ chế đầu vào xung đột
Ý tưởng cốt lõi của cơ chế này là đầu vào (UTXO) được sử dụng trong lần chốt trước đã được chi trong giao dịch hiện tại. Trong mô hình UTXO của Bitcoin, một khi UTXO được sử dụng làm đầu vào cho giao dịch đã xác nhận thì không thể sử dụng lại nữa. Botanix tận dụng tính năng này: mỗi lần chốt mới sử dụng đầu ra còn lại (thay đổi UTXO) của lần chốt trước làm đầu vào của giao dịch hiện tại, đảm bảo rằng bất kỳ giao dịch chốt phát sóng trùng lặp nào cũng sẽ vi phạm các quy tắc chi tiêu gấp đôi của Bitcoin và bị từ chối.
Nếu người điều phối hoặc người dùng cố gắng ghim cùng một UTXO nhiều lần, giao dịch kết quả sẽ chứa "các đầu vào xung đột" (tức là hai giao dịch cố gắng chi cùng một UTXO) và do đó sẽ không hợp lệ. Nói cách khác, UTXO đa chữ ký đã được sử dụng không thể được sử dụng lại và hệ thống sẽ phát hiện xung đột và từ chối các hoạt động trùng lặp.
Ví dụ:
Giả sử rằng TXₙ là giao dịch Bitcoin chốt cuối cùng và đầu ra của nó chứa một UTXO tiền chưa chi, được ký hiệu là Uₙ (UTXO tiền chưa chi này được sử dụng cho vòng tiếp theo của ví đa chữ ký). Ở điểm dừng tiếp theo, bộ điều phối Botanix xây dựng TXₙ₊₁ và lấy Uₙ làm một trong các đầu vào. Tại thời điểm này, Uₙ được chi tiêu bởi TXₙ₊₁. Nếu kẻ tấn công vô tình phát lại bản sao của TXₙ₊₁ vào thời điểm này hoặc tạo một giao dịch mới cũng sử dụng Uₙ, thì mạng sẽ nhận ra rằng Uₙ đã được TXₙ₊₁ trước đó sử dụng và sẽ coi các giao dịch tiếp theo là giao dịch chi tiêu gấp đôi. Giao dịch không thể được đưa vào khối và khó có thể truyền thành công trên mạng vì các quy tắc đồng thuận của Bitcoin cấm việc chi tiêu nhiều lần cùng một UTXO.
Về cơ bản, giao dịch chốt lệnh vốn “không thể phát lại” vì nó sử dụng UTXO đã chi làm đầu vào, đảm bảo rằng mỗi lần rút tiền chỉ có thể được thực hiện một lần.
Cơ chế này tương tự như cấu trúc Chuỗi giao dịch của Bitcoin : mỗi đầu ra sẽ chi tiêu rõ ràng đầu ra trước đó. Không thể xác nhận lại các giao dịch trùng lặp (giống hệt nhau) và bất kỳ giao dịch mới nào cố gắng sử dụng cùng thông tin đầu vào sẽ bị coi là không hợp lệ.
Nói tóm lại, Spiderchain tận dụng mô hình UTXO của Bitcoin để đảm bảo tính duy nhất của mỗi điểm chốt.
Sau đây là sơ đồ logic của chuỗi đầu vào và đầu ra giao dịch chốt:
● Đầu ra ví đa chữ ký trước đó ( M1) → [giao dịch chốt] → Địa chỉ người dùng (số tiền rút) + Đầu ra ví đa chữ ký mới (M2)
● Trong khối tiếp theo, M2 trở thành “đầu ra của chốt trước đó” và đóng vai trò là đầu vào của chốt tiếp theo.
● Nếu có giao dịch chốt ra trùng lặp cố gắng chi tiêu M2 một lần nữa, thì nỗ lực đó sẽ thất bại vì M2 đã được sử dụng.
Với thiết kế này, không có hai giao dịch chốt nào có thể sử dụng cùng một đầu ra Bitcoin , vì mỗi giao dịch đều tham chiếu đầu ra trước đó làm đầu vào. Nút mạng Bitcoin sẽ tự động từ chối bất kỳ giao dịch nào sử dụng lại thông tin đầu vào, do đó, mọi nỗ lực phát lại vô tình hoặc cố ý đều không thể thành công.
Ngăn chặn phát lại vô tình hoặc cố ý
Cơ chế "đầu vào xung đột" không chỉ ngăn chặn các cuộc tấn công độc hại mà còn xử lý hiệu quả các thao tác lặp lại không chủ ý của người dùng hoặc nút.
Trong những trường hợp bất ngờ, người dùng hoặc nút không thể tạo hai giao dịch chốt giống hệt nhau vì lần thử lần sẽ xung đột do sử dụng đầu vào đã chi, khiến giao dịch không hợp lệ.
Trong trường hợp tấn công có ác ý, người điều phối hoặc kẻ tấn công bên ngoài không thể ngụy tạo giao dịch rút tiền thứ hai cho cùng một số tiền. Để thực hiện Tấn công chi tiêu hai lần, kẻ tấn công phải tạo một giao dịch Bitcoin cố gắng chi tiêu cùng một UTXO một lần nữa; nhưng vì UTXO đó đã được một giao dịch hợp lệ sử dụng nên bất kỳ giao dịch thứ hai nào sử dụng cùng một đầu vào sẽ bị mạng Bitcoin coi là Chi tiêu hai lần và đánh dấu là không hợp lệ.
Ngoài ra, cơ chế quản lý của Botanix sẽ xử phạt bất kỳ điều phối viên nào cố gắng ký hoặc phát sóng giao dịch chốt lệnh có xung đột. Quy tắc của hệ thống coi "việc ký không đúng giao dịch đa chữ ký trong Spiderchain - cho dù là ký sai giao dịch rút tiền hay tham gia vào hành vi chi tiêu gấp đôi" là hành vi vi phạm lệnh cắt giảm.
Vì mã cầu nối xuyên chuỗi sẽ xây dựng một giao dịch hoàn chỉnh (bao gồm đầu vào, đầu ra, số tiền, v.v.) thông qua sự đồng thuận Chuỗi, nên nút vận hành không thể can thiệp riêng tư vào đầu vào của giao dịch. Do đó, nếu một điều phối viên cố tình ký một giao dịch xung đột với một giao dịch khác (ví dụ: cố gắng chi tiêu gấp đôi), nút của họ sẽ phải đối mặt với rủi ro bị tịch thu tài sản đã đặt cược.
Thông qua cơ chế này, Botanix không chỉ dựa vào cơ chế đồng thuận của Bitcoin(tự động từ chối các giao dịch chi tiêu gấp đôi) để đảm bảo an ninh mà còn tăng cường hơn nữa các ràng buộc mạnh mẽ đối với hành vi chốt giao dịch độc đáo thông qua cơ chế đồng thuận và trừng phạt riêng (như cắt giảm).
Nguyên lý hoạt động phân tích từng bước
Sau khi hiểu được logic chung của cơ chế Botanix, chúng ta hãy sắp xếp các quy trình Peg-In (nạp tiền) và Peg-Out (rút tiền) theo các bước cụ thể hơn. Mặc dù có nhiều mô-đun kỹ thuật liên quan đến từng bước, nhưng xét về góc độ vĩ mô, hoạt động của hệ thống này thực sự khá rõ ràng:
Peg-In (quá trình nạp tiền)
1. Tạo địa chỉ cổng
Giao thức Botanix tạo ra một địa chỉ cổng Taproot duy nhất bằng cách kết hợp khóa công khai FROST liên kết với địa chỉ Ethereum của người dùng.
2. Chuyển BTC đến một địa chỉ đa chữ ký
Người dùng gửi BTC vào địa chỉ cổng được tạo ở trên. Về cơ bản, số BTC này được gửi đến ví đa chữ ký liên kết Spiderchain do những người điều phối kiểm soát. Vào thời điểm này, BTC vẫn chưa rời khỏi mainnet Bitcoin mà bị khóa trong một địa chỉ đa chữ ký.
3. Đúc BTC tổng hợp trên EVM
Khi giao dịch nạp tiền nhận được đủ xác nhận, Sidecar (hoặc người dùng thông qua cầu nối) sẽ tạo bằng chứng bao gồm Merkle và gọi hợp đồng đúc Botanix trên EVM Spiderchain. Giao dịch EVM sử dụng "bằng chứng"nạp tiền và kích hoạt sự kiện Mint. Sau đó, hệ thống sẽ phân phối BTC tổng hợp vào tài khoản EVM của người dùng theo tỷ lệ 1:1 (trừ Bitcoin và phí nhiên liệu EVM).
Kết quả : Người dùng nhận được giá trị tương đương của BTC tổng hợp trên Botanix EVM, được hỗ trợ bởi BTC thực được khóa trong ví đa chữ ký Spiderchain.
Trình xác thực Botanix chạy nút Bitcoin độc lập để theo dõi trạng thái UTXO trên Chuỗi và xác minh bằng chứng giao dịch để đảm bảo rằng token chỉ đúc một lần cho mỗi nạp tiền .
Chốt-Ra
1. Đốt token trên EVM
Người dùng khởi tạo giao dịch thông qua Spiderchain EVM đốt BTC tổng hợp mà họ nắm giữ. Giao dịch này sẽ khấu trừ số tiền tương ứng vào số dư của người dùng (trừ đi phí gas EVM).
2. Xây dựng giao dịch rút Bitcoin
Bây giờ, BTC thực tương ứng với phần BTC tổng hợp đốt này cần phải được phát hành khỏi mainnet Bitcoin. Nút điều phối phát hiện sự kiện đốt(vì chúng cũng là trình xác thực EVM) và khi bắt đầu kỷ nguyên Bitcoin tiếp theo, nút điều phối luân phiên sẽ thu thập tất cả các yêu cầu rút tiền đang chờ xử lý.
Theo thiết kế của Spiderchain, nó sẽ chọn UTXO tương ứng từ nhóm UTXO có sẵn. Botanix sử dụng chiến lược “vào sau, ra trước” (LIFO) , ưu tiên sử dụng UTXO được tạo bởi nạp tiền gần đây nhất , do đó bảo vệ tài sản nạp tiền trước đó khỏi hành vi độc hại tiềm ẩn.
3. Xây dựng một giao dịch Bitcoin thô
Người điều phối sẽ tiếp tục chọn UTXO cho đến khi tổng số tiền đủ để trang trải số tiền người dùng rút và phí đào. Sau đó xây dựng một giao dịch Bitcoin gốc với cấu trúc sau:
● Đầu vào : UTXO đã chọn
Đầu ra :
○ Địa chỉ BTC của người dùng (số tiền rút)
○ Thay đổi địa chỉ (địa chỉ đa chữ ký Spiderchain mới tạo )
4. Ngưỡng chữ ký và phát sóng
Sau khi giao dịch được xây dựng, tất cả các thành viên liên đoàn sẽ cùng ký vào giao dịch đó bằng cách sử dụng thị phần FROST tương ứng của họ. Khi chữ ký t-of-n (ví dụ: 12/16) hoàn tất, giao dịch sẽ được ký đầy đủ và truyền đến mạng Bitcoin.
Kết quả cuối cùng : Sau khi BTC tổng hợp Spiderchain của người dùng bị đốt, BTC tương ứng của người dùng sẽ được giải phóng khỏi ví đa chữ ký và được gửi đến địa chỉ Bitcoin do người dùng chỉ định. Số lượng BTC mà người dùng nhận được bằng số lượng đốt trừ đi phí đào mạng Bitcoin .
Quy trình này đảm bảo các hoạt động cầu nối hai chiều của Botanix vừa an toàn vừa có thể xác minh được. Kết hợp tính linh hoạt của EVM và tính bất biến của mô hình UTXO Bitcoin , nó cung cấp một hệ thống tài sản Chuỗi chéo với cấu trúc rõ ràng và cơ chế đáng tin cậy.
Đảm bảo sự đồng thuận và cơ chế trừng phạt
Để duy trì hoàn cảnh hoạt động đáng tin cậy và đảm bảo tính mạnh mẽ của toàn bộ cơ chế, Botanix kết hợp tính đơn giản và độ tin cậy của Bitcoin với khả năng tiên tiến của các hệ thống hiện đại. Thiết kế kết hợp này tăng cường tính bảo mật tổng thể bằng cách kết hợp sự đơn giản với tính phức tạp.
Một mặt, Botanix không cần phải đưa ra bất kỳ quy tắc đồng thuận Bitcoin đặc biệt nào mà dựa trực tiếp vào quy tắc UTXO gốc Bitcoin: "Một khi UTXO đã được sử dụng, thì không thể sử dụng lại nữa".
Đây là logic xác minh cơ bản trong cơ chế đồng thuận của Bitcoin, do đó "cơ chế đầu vào xung đột" của Botanix có thể được xây dựng dựa trên quy tắc này. Miễn là người điều phối luôn bao gồm UTXO của lần chốt trước đó làm đầu vào trong mỗi giao dịch chốt mới, mạng Bitcoin sẽ tự động từ chối mọi giao dịch được phát lại hoặc trùng lặp và tuyên bố chúng là không hợp lệ.
Mặt khác, nếu người điều phối có hành vi ác ý (ví dụ, cố gắng ký giao dịch xung đột thứ hai, phá hủy logic đa chữ ký), giao thức PoS và cơ chế cắt giảm của Botanix sẽ trừng phạt người điều phối. Cơ chế này có hiệu quả ngăn chặn hành vi có hại tiềm ẩn theo góc độ khích lệ.
Về cơ bản, cơ chế “đầu vào xung đột ” tận dụng mô hình UTXO của Bitcoin để thực thi quy tắc “rút tiền một lần”. Bằng cách liên kết mỗi đầu vào chốt với đầu ra chốt trước đó, Botanix đảm bảo rằng chỉ có giao dịch hợp lệ đầu tiên mới có thể được thực hiện thành công và bất kỳ giao dịch trùng lặp nào sẽ được coi là Chi tiêu hai lần và tự động bị mạng Bitcoin từ chối.
Cơ chế này ngăn chặn một cách khéo léo cả các giao dịch trùng lặp vô tình và các cuộc tấn công phát lại độc hại, với tính bảo mật dựa trên các quy tắc đồng thuận gốc của Bitcoin và được tăng cường bởi hệ thống đồng thuận và hình phạt Bằng chứng cổ phần(PoS) nội bộ của Botanix.
