簡介

Bitcoin Cash（BCH）在區(qū)塊高度478,558上產(chǎn)生走越，一直致力于為世界帶來一種可靠的電子現(xiàn)金，履行最初的比特幣作為「點對點數(shù)字現(xiàn)金」的承諾瞳别。其具有全球無縫流通抖坪、無許可（Permissionless)創(chuàng)新等特點。在Bitcoin Cash如何實現(xiàn)發(fā)行通證（Token）邢疙，眾多的開發(fā)者已經(jīng)有過不少的研究，比如染色幣的方案Colored-Coins望薄，之后Andrew Stone 提出了Enable representative tokens via OP_GROUP on Bitcoin Cash疟游，提議增加OP_GROUP的操作碼來實現(xiàn)發(fā)Token的方案。OP_GROUP方案需要修改Bitcoin Cash的共識規(guī)則才可以實現(xiàn)痕支。更具體地說颁虐，類似于在Ethereum網(wǎng)絡上廣受歡迎的ERC20協(xié)議所具備的那些功能。

凡是需要更改共識才能實現(xiàn)的通證發(fā)行技術提議卧须，都不可避免地會遇到問題另绩。首先是技術上的風險，其次是對這種風險的顧慮常常引發(fā)技術開發(fā)社區(qū)甚至整個經(jīng)濟生態(tài)都陷入巨大的爭議花嘶。爭議中的反對方笋籽，其顧慮很可能也確實是真實的。不論這樣的爭議中誰對誰錯椭员，結果常常是有爭議的提議無法被實現(xiàn)车海。這樣的困難可以被視為一種保險機制，讓具有的風險更改很難被添加到協(xié)議之中隘击，保證協(xié)議的穩(wěn)健與安全侍芝；但是喘沿，協(xié)議的創(chuàng)新就面臨了著巨大的困難。導致了Bitcoin Cash社區(qū)獨立的區(qū)塊擴容大爭論竭贩，曠日持久而沒有共識的產(chǎn)生，就是一個更加令人不能回避的社會心理學證據(jù)莺禁。

快速活躍的創(chuàng)新留量，需要一種無需許可的環(huán)境。我們也一直在探索無許可創(chuàng)新的方法哟冬，在不需要改變共識的情況下楼熄，在Bitcoin Cash的區(qū)塊鏈上實現(xiàn)智能合約。經(jīng)過研究浩峡，我們關注到了OmniLayer協(xié)議可岂，它是一種利用OP_RETURN操作碼實現(xiàn)通證發(fā)行的方案。這個方案是廣受歡迎的泰達幣（USDT）日常發(fā)行和流通的技術基礎翰灾。Omni Layer是運行在Bitcoin的區(qū)塊鏈之上的缕粹。Omni Layer協(xié)議采用了MIT開源許可證。我們Fork了Omni Layer的協(xié)議纸淮，在Bitcoin Cash的區(qū)塊鏈上實現(xiàn)了發(fā)行通證的技術方案平斩。我們將這種技術方案命名為Wormhole協(xié)議，協(xié)議中的原生代幣命名為Wormhole Cash咽块。

安全模型和執(zhí)行流程

Wormhole 節(jié)點

節(jié)點認知

Wormhole節(jié)點是Bitcoin Cash 節(jié)點的超集绘面，是在Bitcoin Cash客戶端上增加了Wormhole協(xié)議的實現(xiàn)。

Wormhole客戶端既可以作為一個Wormhole全節(jié)點使用侈沪，同時也可以作為Bitcoin Cash全節(jié)點使用揭璃，它實現(xiàn)了Bitcoin Cash協(xié)議與Wormhole協(xié)議。

Wormhole節(jié)點接收的交易

• 既可以接收亭罪，驗證Wormhole交易瘦馍，也可以接收，驗證Bitcoin Cash交易皆撩。

節(jié)點運行

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Wormhole節(jié)點啟動后扣墩，會與網(wǎng)絡中其它節(jié)點(包含：Bitcoin Cash節(jié)點)通信，接收區(qū)塊及交易消息扛吞；當從網(wǎng)絡中收到一個新區(qū)塊時：進行如下操作

• 先使用Bitcoin Cash協(xié)議檢測該區(qū)塊及塊中的所有交易呻惕，符合協(xié)議規(guī)則，就繼續(xù)向下執(zhí)行滥比，否則亚脆，丟棄該區(qū)塊；
• 接著使用Wormhole協(xié)議檢測該區(qū)塊中的每個交易盲泛，使用符合Wormhole規(guī)則的交易來構建節(jié)點中的Wormhole數(shù)據(jù)集濒持；
• 當區(qū)塊中的所有交易處理完畢后键耕，會對當前節(jié)點的Wormhole數(shù)據(jù)集做鏡像，并寫入磁盤文件柑营。

Wormhole交易

Wormhole交易本質上來說一種特殊的Bitcoin Cash交易屈雄，利用了Bitcoin Cash腳本中一個特殊的操作碼OP_RETURN，將Wormhole協(xié)議附加在該操作碼后面官套。

Wormhole交易與Bitcoin Cash交易具有如下關系

• Wormhole交易是Bitcoin Cash交易的子集

Wormhole交易在塊鏈中具有兩種狀態(tài)酒奶，并且處于這兩種狀態(tài)的交易都是正確的Bitcoin Cash交易。

• 有效：Wormhole交易滿足該交易類型所需的條件奶赔；
• 無效：Wormhole交易不滿足該交易類型所需的條件惋嚎；
• Wormhole交易類型所需的條件見：Wormhole-Spec

基于上述前提：只要是正確的Bitcoin Cash交易，Wormhole節(jié)點就會接收站刑，并打包驗證另伍，因此區(qū)塊鏈上會存在狀態(tài)失敗的Wormhole交易。

示例：當創(chuàng)建了一筆Wormhole交易绞旅，處理流程如下：

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Wormhole賬戶與Bitcoin Cash地址

Wormhole協(xié)議采用的是賬戶模型摆尝，每個Bitcoin Cash地址是一個賬戶，每個賬戶可以含有多種類型的Token玻靡。

WHC基礎貨幣

Wormhole系統(tǒng)創(chuàng)建了一種基礎貨幣WHC结榄，為未來智能合約Gas收費，鏈上去中心化交易所囤捻，以及創(chuàng)建各種Token提供交易媒介臼朗。

系統(tǒng)中WHC的來源是通過燃燒BCH生成；通過構建一筆燃燒交易蝎土，獲取相應金額的WHC视哑。

燃燒交易的要求如下：

• 第一個交易輸出(索引為0)：必須為燃燒輸出，即向燃燒地址轉BCH誊涯，金額必須 >= 1 BCH 挡毅。
• 第二個交易輸出(索引為1)：必須為Wormhole交易的載荷數(shù)據(jù)，標識該交易為燃燒BCH獲取WHC類型的交易暴构。
• 注意：
  • 直接向燃燒地址地址轉賬是不會生成WHC跪呈，會造成轉賬的BCH丟失；
  • 向燃燒地址轉賬的BCH金額 < 1 BCH 時取逾，也不會生成WHC耗绿，會造成轉賬的BCH丟失；

兌換比例如下：

• 1 BCH = 100 WHC; 1 WHC = 100,000,000 C ;

燃燒地址：

• 主網(wǎng)：bitcoincash:qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqu08dsyxz98whc
• 測試網(wǎng)：bchtest:qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqdmwgvnjkt8whc
• 回歸測試網(wǎng)：bchreg:pqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqp0kvc457r8whc

WHC的成熟度：在創(chuàng)建燃燒交易后砾隅，相應的WHC不會立即達到發(fā)送者的賬戶误阻，需要經(jīng)過一定的確認時間(成熟度)，WHC才會到達發(fā)送者的賬戶。

燃燒成熟度：

• 主網(wǎng)：在1000個區(qū)塊確認后究反，相應的WHC會到達發(fā)送者的賬戶寻定；在隨后的區(qū)塊中，允許對這筆到賬的WHC進行花費或轉賬等精耐。
  • 示例：在區(qū)塊高度500時狼速，確認了1筆有效的燃燒交易(tx1)，此時燃燒成熟度為1卦停；在區(qū)塊高度1499時唐含，該筆燃燒交易(tx1)被確認了1000次，此時燃燒成熟度為1000沫浆，WHC到達發(fā)送者的賬戶。在區(qū)塊高度1499后滚秩，允許對這筆燃燒得到的WHC進行花費专执。
• 測試網(wǎng)：在3個區(qū)塊確認后，相應的WHC會到達發(fā)送者賬戶郁油。
• 回歸測試網(wǎng)：在1個區(qū)塊確認后本股，相應的WHC會到達發(fā)送者賬戶。

Wormhole節(jié)點處理區(qū)塊的流程

在Wormhole的節(jié)點中桐腌，每個接收的新區(qū)塊需要被鏈接到主鏈拄显，此時會有兩種情況出現(xiàn)；

• 將接收的區(qū)塊追加到當前主鏈的尾部案站；
  • 當節(jié)點接收新區(qū)塊后(未發(fā)生鏈重組)躬审，先對該區(qū)塊中的所有交易進行Bitcoin Cash協(xié)議的檢查，不符合Bitcoin Cash協(xié)議規(guī)則的區(qū)塊會被丟棄蟆盐；符合Bitcoin Cash協(xié)議規(guī)則的區(qū)塊會進行Wormhole協(xié)議的檢查承边，在這步，遍歷區(qū)塊中所有的交易石挂，找到符合Wormhole規(guī)則的交易并進行驗證博助，更新Wormhole節(jié)點的Wormhole數(shù)據(jù)記錄，當區(qū)塊中的所有交易都處理完畢后痹愚，會將當前系統(tǒng)中的Wormhole數(shù)據(jù)寫入磁盤文件富岳，作為當前區(qū)塊高度的鏡像。
• 接收新塊后拯腮，發(fā)生塊鏈重組窖式；
  • 當節(jié)點處于鏈重組狀態(tài)時，Wormhole節(jié)點會先刪除內存中重組區(qū)塊高度后的所有數(shù)據(jù)疾瓮，然后加載分叉點區(qū)塊的磁盤鏡像文件脖镀，如果加載成功，則從分叉點重新掃描新鏈的區(qū)塊，構建Wormhole數(shù)據(jù)集蜒灰，每個區(qū)塊處理完后弦蹂，將當前系統(tǒng)的狀態(tài)寫入磁盤，作為當前區(qū)塊高度的鏡像强窖；如果加載鏡像文件失敗凸椿，Wormhole系統(tǒng)刪除內存中所有的Wormhole數(shù)據(jù)集，然后從部署該功能的區(qū)塊高度開始翅溺，重新掃描主鏈上的所有區(qū)塊數(shù)據(jù)脑漫，構建Wormhole數(shù)據(jù)集。

Wormhole的安全模型

Wormhole的安全有兩層保護咙崎。

第一層是Bitcoin Cash的交易安全优幸，Bitcoin Cash采用POW的挖礦算法作為去中心化的時間戳服務器，該算法已經(jīng)穩(wěn)定運行將近10年褪猛，UTXO模型有以下的一些好處:

• UTXO無需維護余額
• UTXO是獨立的數(shù)據(jù)記錄單位网杆，可以提升驗證交易的速度
• UTXO模型無需關心事務問題，只關心鎖定腳本和解鎖腳本
• UTXO在處理交易的時候具有很高的性能

Wormhole協(xié)議復用了整個Bitcoin Cash中UTXO的安全模型伊滋，使用了Bitcoin Cash的去中心化時間戳服務器模型碳却。

第二層保護是運行Wormhole協(xié)議的節(jié)點，不符合Wormhole協(xié)議的數(shù)據(jù)不會被Wormhole協(xié)議的節(jié)點解析笑旺，每個節(jié)點都有能力通過重新解析交易數(shù)據(jù)昼浦，計算出Wormhole的最近的合法最終狀態(tài)。

未來方向

Wormhole 路線圖 : https://github.com/copernet/spec/blob/master/whcwhitepaper.md#wormhole路線圖

結論

智能合約的缺失一直是基于UTXO模型的公鏈的一大弱點筒主，Wormhole協(xié)議可以在完全復用UTXO的安全可靠等特性的情況下关噪，增加了賬戶模型，來實現(xiàn)智能合約乌妙，將會給Bitcoin Cash帶來更多的可能性色洞。

本文由 Wormhole團隊 姚永芯 寫作，轉載無需授權冠胯。