Brücke zwischen BRC-20 und Ethereum: Eine leichtgewichtige Middleware zur Verbindung heterogener Blockchain-Ökosysteme

Core Concepts

Eine leichtgewichtige Middleware-Lösung, die es Benutzern ermöglicht, Aktionen vom Bitcoin-Netzwerk aus auszulösen und entsprechende Zustandsänderungen im Ethereum-Netzwerk vorzunehmen, indem sie die Flexibilität von Bitcoin-Inschriften und programmierbare Ethereum-Smart-Contracts nutzt.

Abstract

Die Studie präsentiert MIDASTOUCH, eine innovative leichtgewichtige Middleware-Lösung, die eine Brücke zwischen den Bitcoin- und Ethereum-Netzwerken schlägt. Anstatt komplexe kryptografische Techniken oder externe Hardware-Lösungen zu verwenden, nutzt MIDASTOUCH die Flexibilität der neu eingeführten BRC-20-Standard-Inschriften auf der Bitcoin-Blockchain, um Aktionen auszulösen, die dann auf der Ethereum-Seite in Form von Smart-Contract-Funktionen und -Ereignissen widergespiegelt werden.
Der Workflow von MIDASTOUCH hat die Form eines "U": Benutzer initiieren ihre Anfragen, indem sie Inschriften auf dem Bitcoin-Netzwerk eingeben. Die Aktion auf den Inschriften löst einen Zustandsübergang innerhalb von Ethereum aus. Schließlich stellt der Ethereum-Vertrag einen Beleg für den Abwicklungsprozess aus.
Das Protokoll umfasst vier Rollen: Transaktionsursprung (Bitcoin), Vertragsbesitzer (Ethereum), Validator (Middleware) und Betreiber (Middleware). Die Validatoren sind für die korrekte Ausführung des Middleware-Protokolls verantwortlich, einschließlich der Registrierung, der Überwachung von Bitcoin-Transaktionen, der Verwaltung von Ethereum-Vertragszuständen und der Teilnahme an Konsensprozessen.
Die Evaluation zeigt, dass MIDASTOUCH praktikabel und effizient ist. Die Skalierbarkeit hängt von der Größe des Validatorenausschusses ab, wobei ein Kompromiss zwischen Dezentralisierung und Leistung besteht. Die Gaskosten für die Vertragsfunktionalitäten variieren je nach Komplexität, wobei einfachere Funktionen wie Fungible-Token-Transfers weniger kosten als komplexere Anwendungen wie DAOs. Die Häufigkeit der Überprüfung von Bitcoin-Blöcken beeinflusst den Zeitaufwand und die Ressourcenauslastung, wobei ein Gleichgewicht zwischen diesen Faktoren gefunden werden muss.
Insgesamt bietet MIDASTOUCH eine leichtgewichtige und praktikable Lösung, um die Interoperabilität zwischen Bitcoin und Ethereum zu ermöglichen, indem es die Vorteile beider Netzwerke nutzt.

Stats

Die Marktkapitalisierung von Bitcoin beträgt etwa 584,97 Milliarden US-Dollar, während Ethereum bei rund 223,32 Milliarden US-Dollar liegt.
Die Ausführungsgeschwindigkeit von MIDASTOUCH kann bis zu 64-mal höher sein als die einzelner Ethereum-Shards, wenn die Casper-PoS- und Sharding-Technologie in Ethereum 2.0 aktiviert sind.
Der zusätzliche Gasbedarf für die Finalisierung von Transaktionen in MIDASTOUCH beträgt je nach Vertragskomplexität zwischen 1% und 10% der Gesamtkosten.

Quotes

"Alles, was König Midas berührte, verwandelte sich in Gold, was eine wertvolle Konnektivitätswirkung symbolisiert."
"Die Wahl der Ausschussgröße stellt einen Ausgleich zwischen Dezentralisierung und Leistung dar."

Key Insights Distilled From

Bridging BRC-20 to Ethereum

by Qin Wang,Gua... at arxiv.org 03-25-2024

https://arxiv.org/pdf/2310.10065.pdf

Deeper Inquiries

Wie könnte MIDASTOUCH um eine bidirektionale Funktionalität erweitert werden, um den Austausch von Vermögenswerten zwischen Bitcoin und Ethereum in beide Richtungen zu ermöglichen?

Um MIDASTOUCH mit einer bidirektionalen Funktionalität zu erweitern, um den Austausch von Vermögenswerten zwischen Bitcoin und Ethereum in beide Richtungen zu ermöglichen, könnten folgende Schritte unternommen werden:

Implementierung von Rückkanälen: Es müssten Mechanismen eingeführt werden, die es ermöglichen, dass Aktionen sowohl von Bitcoin zu Ethereum als auch von Ethereum zu Bitcoin initiiert werden können. Dies erfordert eine Erweiterung der Middleware, um die Kommunikation in beide Richtungen zu ermöglichen.

Zwei-Wege-Verbindung: Es wäre notwendig, eine Struktur zu schaffen, die es ermöglicht, dass Transaktionen und Inschriften von beiden Seiten erkannt und verarbeitet werden können. Dies erfordert eine umfassende Überarbeitung des Protokolls, um die bidirektionale Interaktion zu ermöglichen.

Sicherheitsüberlegungen: Bei der Implementierung der bidirektionalen Funktionalität müssen zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, dass die Integrität des Systems gewahrt bleibt und das Risiko von Missbrauch minimiert wird.

Welche zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen könnten implementiert werden, um das Risiko von Validatormissbrauch weiter zu reduzieren und das Vertrauen der Nutzer in das System zu erhöhen?

Um das Risiko von Validatormissbrauch weiter zu reduzieren und das Vertrauen der Nutzer in das System zu erhöhen, könnten folgende zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen implementiert werden:

Erhöhung der Validatorenanforderungen: Strengere Anforderungen an Validatoren, wie z.B. höhere Einlagen oder zusätzliche Überprüfungen, um sicherzustellen, dass nur vertrauenswürdige Parteien am Validierungsprozess teilnehmen.

Mehrstufige Validierung: Implementierung eines mehrstufigen Validierungsprozesses, bei dem mehrere Validatoren unabhängig voneinander die Transaktionen überprüfen und genehmigen müssen, um sicherzustellen, dass keine einzelne Partei das System manipulieren kann.

Transparenz und Überprüfbarkeit: Schaffung von Mechanismen zur Transparenz und Überprüfbarkeit der Validierungsprozesse, z.B. durch öffentliche Protokolle oder regelmäßige Audits, um das Vertrauen der Nutzer in die Integrität des Systems zu stärken.

Wie könnte MIDASTOUCH in Zukunft mit anderen Blockchain-Ökosystemen als nur Bitcoin und Ethereum interagieren, um eine umfassendere Interoperabilität zu erreichen?

Um MIDASTOUCH in Zukunft mit anderen Blockchain-Ökosystemen als nur Bitcoin und Ethereum zu interagieren und eine umfassendere Interoperabilität zu erreichen, könnten folgende Schritte unternommen werden:

Entwicklung von Brückenprotokollen: Implementierung von Brückenprotokollen, die es MIDASTOUCH ermöglichen, mit verschiedenen Blockchain-Ökosystemen zu interagieren und den Austausch von Vermögenswerten zwischen diesen Ökosystemen zu erleichtern.

Standardisierung von Schnittstellen: Schaffung von standardisierten Schnittstellen und Protokollen, die es MIDASTOUCH ermöglichen, nahtlos mit anderen Blockchain-Ökosystemen zu kommunizieren und Transaktionen zwischen diesen Ökosystemen zu erleichtern.

Integration von Multi-Chain-Technologien: Integration von Multi-Chain-Technologien, die es MIDASTOUCH ermöglichen, mit mehreren Blockchain-Ökosystemen gleichzeitig zu interagieren und eine umfassende Interoperabilität über verschiedene Netzwerke hinweg zu erreichen.