Fraktale Bitcoin — Eine Bitcoin Native Skalierungslösung, unterstützt von Unisat

Mitte 2023, mit dem Aufstieg des Ordinals-Protokolls und des BRC-20-Standards sah das Bitcoin-Ökosystem bedeutende Reichtumsmöglichkeiten, die die Aufmerksamkeit vieler Entwickler und Investoren auf sich zogen. Als Folge wurden benutzerfreundliche Asset-Management-Tools und Handelsplattformen entscheidend, was zu der schnellen Popularität von Unisat führte, einer browserbasierten Brieftasche, die sich auf das Ordinals-Protokoll und den BRC-20-Standard konzentriert. Mit seinem First-Mover-Vorteil hat Unisat einen bedeutenden Marktanteil erobert.
Während die vorherige Welle von Inschriften immense Reichtümer für das Bitcoin-Ökosystem brachte, war die Interaktionserfahrung auf der Bitcoin-Blockchain nicht benutzerfreundlich. Es wurde scherzhaft gesagt, dass es ein wahrer Test war, ob die Technologie einer einzelnen Kette dem "Angriff" von Inschriften standhalten konnte. Nutzer-Feedback machte Probleme wie langsame Transaktionsgeschwindigkeiten und hohe Kosten deutlich. Um ihre Inschriften zeitnah auf Bitcoin zu platzieren, waren die Nutzer gezwungen, zu lernen, wie sie die Standard-Gas-Einstellungen ändern können. Nur so konnten ihre Transaktionen priorisiert werden, um in Blöcke aufgenommen zu werden. Um die Probleme langsamer Transaktionen und hoher Gebühren zu lösen, hat Unisat das Fractal Bitcoin eingeführt.

Eine native Skalierungslösung basierend auf dem Bitcoin-Hauptnetz

Fraktale sind ein mathematisches Konzept, das zur Beschreibung komplexer geometrischer Formen mit selbstähnlichen Eigenschaften verwendet wird. Selbstähnlichkeit bedeutet, dass die Struktur eines Teils der Form der Struktur des Ganzen ähnelt und dabei konsistente Merkmale unabhängig von der Skala beibehält, auf der sie beobachtet wird. Fraktale Strukturen finden sich weit verbreitet in der Natur, wie z.B. Schneeflocken, Küstenlinien, Bergen, Bäumen und Blitzpfaden.

Einfach ausgedrückt ist ein Fraktal eine besondere geometrische Form, die unabhängig von der Vergrößerung immer gleich aussieht, wie ein unendlich wiederholendes Muster.
Fractal Bitcoin verwendet den BTC-Kerncode, um rekursiv unbegrenzte Skalierungsebenen im BTC-Hauptnetz zu erstellen, wodurch die Transaktionsverarbeitungskapazität und -geschwindigkeit erhöht wird, während die volle Kompatibilität mit dem bestehenden Bitcoin-Ökosystem erhalten bleibt. Fractal Bitcoin erstellt mehrere Skalierungsebenen auf dem BTC-Hauptnetz und bildet eine baumartige rekursive Struktur. Diese Struktur ermöglicht es jeder Ebene, sich weiterhin im „Gabelungsmodus“ auszudehnen und die parallele Verarbeitungskapazität des Netzwerks zu erhöhen.

Schlüsselfunktionen und Implementierungsprozess

Die offizielle Einführung von Fractal hebt fünf Hauptmerkmale hervor: nativ, schnell, dynamisches Skalieren, konsistent und einfache Cross-Chain-Überweisungen.

• Native: Fractal Bitcoin wird mit dem BTC-Kerncode entwickelt, der eine rekursive Skalierung ermöglicht, um eine konsistente und unbegrenzte Skalierung ohne externe Strukturen zu gewährleisten und dabei die bestehende Infrastruktur (z.B. Wallets) zu unterstützen.
• Schnell: Die Blockbestätigungszeiten im Fractal-Netzwerk betragen etwa 30 Sekunden, mit einer Transaktionsverarbeitungskapazität, die 20 Mal so hoch ist wie die des BTC-Hauptnetzes.
• Dynamische Skalierung: On-Chain-Interaktionen können sich dynamisch je nach Bedarf vergrößern oder verkleinern. Fractal fungiert als dynamischer „Blockraum-Lastenausgleicher“, der automatisch die Anzahl der Skalierungsebenen je nach Netzwerküberlastung anpasst. Dies ermöglicht internetbasierte Anwendungen im Bitcoin-Blockchain-Maßstab.
• Konsistent: Aufgrund der selbstreplizierenden Konsistenz mit der Hauptkette wird der On-Chain-Konsens erhalten. Transaktionen/Hashes auf jeder Ebene können auf die Quelle der Bitcoin-Kette zurückverfolgt werden, ohne das Risiko von Forks oder Shards.
• Einfach: Dank der Konsistenz über alle Ebenen hinweg können Vermögenswerte direkt von einer Ebene auf eine andere übertragen werden, ohne dass zusätzliche Relais erforderlich sind.

Wie gewährleistet Fractal Bitcoin die Konsistenz mit dem Bitcoin-Mainnet und verbessert gleichzeitig die Verarbeitungseffizienz?

Mehrstufiger Skalierungsmechanismus

Fractal nutzt das clevere Design von rekursiven Skalierungsebenen, um die BTC-Transaktionsdurchsatz zu erhöhen. Mehrere Ebenen von Skalierungsschichten werden auf dem BTC-Hauptnetzwerk erstellt, wodurch eine baumartige rekursive Struktur entsteht. Diese Struktur ermöglicht es jeder Ebene, sich weiter im „Gabelungsmodus“ auszudehnen und die parallele Verarbeitungskapazität des gesamten Netzwerks zu erhöhen.
Wenn das Transaktionsvolumen auf der Hauptkette zunimmt, leitet Fractal automatisch einige Transaktionen an obere Ebenen weiter. Jede Ebene kann Transaktionen unabhängig verarbeiten, und die Anzahl der Skalierungsebenen kann dynamisch je nach Netzwerkanforderung zunehmen oder abnehmen. Während Spitzenzeiten können schnell neue Ebenen erstellt werden, um steigende Transaktionsvolumina zu bewältigen. Diese dynamische Skalierungsfähigkeit ermöglicht es dem Netzwerk, Lasten flexibel zu bewältigen und Netzwerkressourcen voll auszuschöpfen.

Cadence Mining

Fractal übernimmt den gleichen PoW-Konsensmechanismus wie Bitcoin, der es BTC-Minern ermöglicht, nahtlos zu Fractal-Blockmining unter Verwendung ihrer vorhandenen ASICs, GPUs und anderer Hardware überzugehen. Um die Beteiligung am Mining zu diversifizieren, führt Fractal einen kombinierten Mining-Mechanismus namens Cadence Mining ein, der das Erlaubnislose Mining und das Merge Mining in einen Zyklus von drei Blöcken zusammenführt, wobei zwei Blöcke durch das Erlaubnislose Mining und ein Block durch das Merge Mining generiert werden.
Einfach ausgedrückt ermöglicht das Mining ohne Erlaubnis jedem mit den richtigen Werkzeugen und Hardware, Fractal-Blöcke abzubauen, ähnlich wie beim BTC-Mining. Das Merge-Mining richtet sich speziell an BTC-Miner und ermöglicht es ihnen, BTC- und Fractal-Blöcke gleichzeitig abzubauen, ohne zusätzliche Rechenleistung zu benötigen.

Wieder vorstellen OP_CAT

Fractal Bitcoin führt OP_CAT wieder ein, ein Opcode, der in frühen BTC-Versionen deaktiviert wurde. OP_CAT ermöglicht es, zwei Zeichenfolgen zu verketten, und ein Skript, das OP_CAT verwendet, kann einen 1-Byte-Wert in Daten über 1 TB erweitern. Diese Fähigkeit, große Datenmengen zu generieren, könnte von Angreifern für DoS-Angriffe ausgenutzt werden, was zu Knotenabstürzen oder Netzwerküberlastungen führen könnte. OP_CAT wurde in frühen Versionen deaktiviert, da es keine effektiven Beschränkungen für sein Missbrauchspotenzial gab, bis Tapscript die Stapellemente auf 520 Bytes begrenzte und so die Risiken wirksam minderte.
Heute ist der OP_CAT-Opcode zu einem leistungsstarken Werkzeug für Entwickler geworden, das es einfacher macht, mit großen ganzen Zahlen umzugehen und die Skriptfähigkeiten von BTC zu verbessern. Die Wiedereinführung von OP_CAT bringt mehr Entwicklungsmöglichkeiten für das BTC-Ökosystem, mit Potenzial für On-Chain-Anwendungen, Smart Contracts und eine vielfältigere On-Chain-Adoption, um auf dem BTC-Mainnet Fuß zu fassen.

Fazit

Bob Bodily, CEO von Bioniq, teilte seine Gedanken zu Fractal Bitcoin mit:

1. Fractal Bitcoin ist eine Bitcoin-Sidechain: Sie hat ihre eigenen Miner und Nodes, ihre eigene Token, ihren eigenen Proof-of-Work und ist vollkommen unabhängig von BTC. Im Vergleich zu anderen BTC-Sidechains kombiniert Fractal Bitcoin die Vorteile mehrerer BTC-Sidechains.
2. Begrenzte intelligente Verträge: Fractal Bitcoin fügt keine neuen Opcodes hinzu, um die Funktionalität intelligenter Verträge zu verbessern oder eine virtuelle Maschine einzuführen. Stattdessen erhöht es die Funktionalität von intelligenten Verträgen durch die Wiederaktivierung von OP_CAT.
3. Bitcoin-Brücke fehlt Innovation: Die offizielle Dokumentation erwähnt eine auf MPC basierende Brücke, die im Wesentlichen auf denselben Vertrauensannahmen wie Mehrfachsignaturschemas beruht.
   

Lorenzo, Gründer und CEO von Unisat, kommentierte, dass Fractal schnell Fortschritte bei der Implementierung von Smart Contracts und Cross-Chain-Brücken macht. In Bezug auf Smart Contracts führte Fractal OP_CAT während des Testnetz-Resets ein und plant, es ab dem 1. September auf dem Mainnet zu aktivieren. Dies ist der erste Schritt zur Verbesserung der Bitcoin-Skriptfähigkeiten mit Unterstützung von Unisat und dem sCrypt-Team. Entwickler können auf GitHub die möglichen Programmierfähigkeiten erkunden, die durch OP_CAT ermöglicht werden. In Bezug auf Cross-Chain-Brücken befinden sich 3-5 Methoden zur Übertragung von Vermögenswerten vom Bitcoin-Mainnet auf Fractal in der Entwicklung, darunter sowohl traditionelle als auch innovative Ansätze.

Das Unisat-Team hat sich lange vor der „Einschreibewelle“ auf den Aufbau im Bitcoin-Ökosystem konzentriert und erkundet weiterhin, auch wenn das Bitcoin-Ökosystem ruhig bleibt. Dies zeigt die langfristige Vision des Teams. Ob in Bezug auf die Projektphilosophie oder Implementierungsmechanismen, Fractal Bitcoin setzt tatsächlich kreative Mechanismen um, um die natürliche Expansion von BTC zu erreichen. Die breite Akzeptanz, langfristige Validierung der Sicherheit und Integration in das bestehende BTC-Ökosystem erfordern kontinuierliche Iteration und Zeit für Tests. Ob das Unisat-Team und ihre Produkte eine neue „Bitcoin-Fieber“ auslösen können, bleibt abzuwarten.