Leçon 2

Arsitektur dan Prinsip Desain

Arsitektur teknis Mesin Virtual Bitcoin (BVM) dirancang untuk meningkatkan jaringan Bitcoin dengan memungkinkan eksekusi kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi (dApps). Ini memperkenalkan fungsionalitas yang biasanya terkait dengan platform seperti Ethereum sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi yang melekat pada Bitcoin.

BVM sebagai Mesin Negara

BVM berfungsi sebagai mesin negara, mirip dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), memungkinkan pelaksanaan kontrak pintar dengan berinteraksi dengan blockchain Bitcoin untuk validasi data dan transaksi. BVM memastikan kompatibilitas dengan kerangka kerja Bitcoin yang ada tanpa memerlukan modifikasi pada protokol dasarnya, dengan menyematkan data kontrak ke dalam transaksi Bitcoin melalui skrip yang diaktifkan Taproot. Pendekatan ini memastikan bahwa Bitcoin tetap tak berubah sambil mendapatkan kemampuan pemrograman baru.

Lapisan Eksekusi

Arsitektur BVM mencakup beberapa lapisan eksekusi untuk mengelola pemrosesan kontrak dan validasi transaksi. Sistem ini dirancang untuk memindahkan tugas yang intensif secara komputasi ke solusi Layer 2 sambil memastikan bahwa data penting tercatat di blockchain Bitcoin. Pembagian kerja ini memungkinkan pemrosesan yang lebih efisien dan mendukung skalabilitas untuk volume transaksi yang lebih tinggi.

Lapisan eksekusi mengelola:

  • Komputasi off-chain untuk eksekusi kontrak.
  • Validasi data on-chain untuk penyelesaian akhir.
  • Interaksi dengan layanan eksternal, seperti orakel penyimpanan data terdesentralisasi, untuk fungsionalitas tambahan.

Konsensus dan Verifikasi

BVM bergantung pada mekanisme konsensus Proof-of-Work Bitcoin untuk memastikan keamanan dan kepastian transaksi. Dengan beroperasi pada infrastruktur Bitcoin yang sudah ada, BVM menghindari memperkenalkan mekanisme konsensus baru, menjaga keandalan jaringan yang sudah mapan. Transaksi kontrak pintar yang diproses melalui BVM diverifikasi dan disimpan di blockchain Bitcoin, memastikan konsistensi dan transparansi.

Untuk validasi kontrak, BVM menggunakan sistem challenge-response. Sistem ini memungkinkan peserta untuk mempertanyakan transaksi yang tidak valid dengan menyediakan bukti kriptografi, sehingga memastikan jaringan tetap akurat dan aman.

Penyimpanan Data dan Ketersediaan

Arsitektur BVM mencakup teknik penyisipan data yang menyimpan informasi terkait kontrak dalam transaksi Bitcoin. Teknik ini menggunakan bidang data saksi dalam transaksi yang diaktifkan Taproot, memungkinkan pengembang untuk menyimpan instruksi program dan data eksekusi tanpa mengganggu logika transaksi. Metode ini memastikan data tetap dapat diakses dan diverifikasi sementara mempertahankan struktur transaksi Bitcoin.

Untuk mengatasi skalabilitas, BVM terintegrasi dengan solusi ketersediaan data eksternal seperti Filecoin dan Celestia. Platform-platform ini menyediakan kapasitas penyimpanan tambahan untuk kumpulan data besar, mengurangi beban pada blockchain Bitcoin sambil tetap menjaga aksesibilitas data.

BVM menerapkan mekanisme isolasi untuk memastikan bahwa kontrak pintar beroperasi secara independen. Dengan menyediakan lingkungan eksekusi kontrak secara sandboks, BVM mencegah interaksi yang tidak disengaja antara kontrak, mengurangi risiko kegagalan bertingkat. Pendekatan ini meningkatkan stabilitas dan memastikan bahwa kontrak individual dapat dieksekusi tanpa gangguan.

Integrasi dengan Taproot

Teknologi Taproot menjadi pusat integrasi BVM dengan Bitcoin. Transaksi Taproot memungkinkan encoding data dan skrip eksekusi yang efisien, memungkinkan fungsionalitas lanjutan sambil menjaga privasi dan mengurangi ukuran transaksi. Dengan memanfaatkan Taproot, BVM memastikan data kontrak tetap ringkas dan kompatibel dengan standar jaringan Bitcoin.

Bidang data saksi yang diaktifkan oleh Taproot digunakan untuk menyimpan data eksekusi kontrak. Bidang ini menyediakan ruang yang cukup untuk menyimpan bukti kriptografi, pembaruan status, dan log eksekusi, memastikan bahwa blockchain tetap menjadi sumber kebenaran yang dapat diandalkan untuk semua aktivitas terkait kontrak.

Mekanisme Skalabilitas

BVM menggunakan beberapa mekanisme skalabilitas untuk mendukung peningkatan throughput transaksi dan mengurangi biaya. Mekanisme ini meliputi:

  • Rollups:Dukungan tersedia untuk kedua rollup yang optimis dan zero-knowledge (zk). Rollup yang optimis memproses transaksi di luar jaringan dan mengirimkan bukti kebenaran ke jaringan utama. zk-rollup menghasilkan bukti kriptografis untuk memverifikasi transaksi tanpa mengungkapkan data yang mendasarinya, meningkatkan privasi.
  • Sidechains:Sidechain beroperasi sebagai blockchain independen yang berinteraksi dengan Bitcoin melalui peg dua arah. Mereka memungkinkan pengembang untuk membuat lingkungan kustom untuk kasus penggunaan tertentu sambil memindahkan tugas komputasi dari rantai utama Bitcoin.
  • Sharding:Meskipun pada dasarnya merupakan konsep dalam Ethereum, desain BVM memungkinkan pemrosesan paralel transaksi dalam konteks tertentu, meningkatkan throughput tanpa mengubah arsitektur Bitcoin.

Dukungan untuk Integrasi Eksternal

BVM dirancang untuk berinteraksi dengan lancar dengan alat dan platform eksternal. Integrasi ini termasuk:

  • Data Oracle:BVM mendukung orakel terdesentralisasi untuk mengambil data eksternal untuk eksekusi kontrak. Ini memungkinkan aplikasi yang dinamis yang mengandalkan informasi dunia nyata, seperti umpan harga atau data cuaca.
  • Solusi Penyimpanan:Platform penyimpanan terdesentralisasi seperti Filecoin dan Arweave menyediakan kapasitas penyimpanan tambahan untuk aplikasi BVM. Integrasi ini memastikan bahwa dataset besar dapat disimpan dan diakses dengan efisien.
  • Alat Pengembangan:BVM kompatibel dengan alat pengembangan yang banyak digunakan, termasuk kompilator Solidity dan kerangka pengujian, memungkinkan pengembang untuk beralih dengan mudah ke platform ini.

Fitur Keamanan

Arsitektur BVM menggabungkan berbagai fitur keamanan untuk melindungi dari kerentanan dan aktivitas jahat. Fitur-fitur ini meliputi:

  • Validasi Kriptografis:Transaksi dan pelaksanaan kontrak divalidasi menggunakan teknik kriptografi canggih, memastikan integritas dan keaslian data.
  • Penyelesaian Sengketa:Protokol challenge-response memungkinkan sengketa diselesaikan secara efisien, mengurangi risiko kecurangan atau kesalahan.
  • Kontrol Akses:Kontrak pintar pada BVM mencakup kontrol akses bawaan, memastikan bahwa hanya pihak yang berwenang yang dapat berinteraksi dengan fungsi-fungsi sensitif.

Pengimplementasian dan Pemeliharaan

Mendeploy aplikasi di BVM melibatkan beberapa langkah, termasuk mengompilasi kontrak pintar, menyematkan data kontrak ke dalam transaksi Bitcoin, dan menyiarkan transaksi ke jaringan. BVM Studio, lingkungan pengembangan terintegrasi, menyederhanakan proses ini dengan menyediakan modul pre-configured dan alat visual untuk deployment.

Pemeliharaan aplikasi berbasis BVM melibatkan pemantauan kinerja kontrak, pembaruan kode jika diperlukan, dan memastikan kompatibilitas dengan standar yang berkembang. Pengembang didorong untuk mengikuti praktik terbaik, seperti menggunakan verifikasi formal dan pengujian otomatis, untuk memastikan kehandalan jangka panjang.

Sorotan

  • BVM beroperasi sebagai mesin negara menggunakan blockchain Bitcoin untuk kontrak pintar dan dApps.
  • Integrasi Taproot memungkinkan penyimpanan data yang kompak dan kompatibilitas eksekusi.
  • Skalabilitas dicapai melalui rollups, sidechains, dan lapisan pemrosesan yang efisien.
  • Integrasi eksternal mencakup orakel data, penyimpanan terdesentralisasi, dan alat pengembangan.
  • Fitur keamanan termasuk validasi kriptografi, penyelesaian sengketa, dan kontrol akses.
Clause de non-responsabilité
* Les investissements en cryptomonnaies comportent des risques importants. Veuillez faire preuve de prudence. Le cours n'est pas destiné à fournir des conseils en investissement.
* Ce cours a été créé par l'auteur qui a rejoint Gate Learn. Toute opinion partagée par l'auteur ne représente pas Gate Learn.
Catalogue
Leçon 2

Arsitektur dan Prinsip Desain

Arsitektur teknis Mesin Virtual Bitcoin (BVM) dirancang untuk meningkatkan jaringan Bitcoin dengan memungkinkan eksekusi kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi (dApps). Ini memperkenalkan fungsionalitas yang biasanya terkait dengan platform seperti Ethereum sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi yang melekat pada Bitcoin.

BVM sebagai Mesin Negara

BVM berfungsi sebagai mesin negara, mirip dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), memungkinkan pelaksanaan kontrak pintar dengan berinteraksi dengan blockchain Bitcoin untuk validasi data dan transaksi. BVM memastikan kompatibilitas dengan kerangka kerja Bitcoin yang ada tanpa memerlukan modifikasi pada protokol dasarnya, dengan menyematkan data kontrak ke dalam transaksi Bitcoin melalui skrip yang diaktifkan Taproot. Pendekatan ini memastikan bahwa Bitcoin tetap tak berubah sambil mendapatkan kemampuan pemrograman baru.

Lapisan Eksekusi

Arsitektur BVM mencakup beberapa lapisan eksekusi untuk mengelola pemrosesan kontrak dan validasi transaksi. Sistem ini dirancang untuk memindahkan tugas yang intensif secara komputasi ke solusi Layer 2 sambil memastikan bahwa data penting tercatat di blockchain Bitcoin. Pembagian kerja ini memungkinkan pemrosesan yang lebih efisien dan mendukung skalabilitas untuk volume transaksi yang lebih tinggi.

Lapisan eksekusi mengelola:

  • Komputasi off-chain untuk eksekusi kontrak.
  • Validasi data on-chain untuk penyelesaian akhir.
  • Interaksi dengan layanan eksternal, seperti orakel penyimpanan data terdesentralisasi, untuk fungsionalitas tambahan.

Konsensus dan Verifikasi

BVM bergantung pada mekanisme konsensus Proof-of-Work Bitcoin untuk memastikan keamanan dan kepastian transaksi. Dengan beroperasi pada infrastruktur Bitcoin yang sudah ada, BVM menghindari memperkenalkan mekanisme konsensus baru, menjaga keandalan jaringan yang sudah mapan. Transaksi kontrak pintar yang diproses melalui BVM diverifikasi dan disimpan di blockchain Bitcoin, memastikan konsistensi dan transparansi.

Untuk validasi kontrak, BVM menggunakan sistem challenge-response. Sistem ini memungkinkan peserta untuk mempertanyakan transaksi yang tidak valid dengan menyediakan bukti kriptografi, sehingga memastikan jaringan tetap akurat dan aman.

Penyimpanan Data dan Ketersediaan

Arsitektur BVM mencakup teknik penyisipan data yang menyimpan informasi terkait kontrak dalam transaksi Bitcoin. Teknik ini menggunakan bidang data saksi dalam transaksi yang diaktifkan Taproot, memungkinkan pengembang untuk menyimpan instruksi program dan data eksekusi tanpa mengganggu logika transaksi. Metode ini memastikan data tetap dapat diakses dan diverifikasi sementara mempertahankan struktur transaksi Bitcoin.

Untuk mengatasi skalabilitas, BVM terintegrasi dengan solusi ketersediaan data eksternal seperti Filecoin dan Celestia. Platform-platform ini menyediakan kapasitas penyimpanan tambahan untuk kumpulan data besar, mengurangi beban pada blockchain Bitcoin sambil tetap menjaga aksesibilitas data.

BVM menerapkan mekanisme isolasi untuk memastikan bahwa kontrak pintar beroperasi secara independen. Dengan menyediakan lingkungan eksekusi kontrak secara sandboks, BVM mencegah interaksi yang tidak disengaja antara kontrak, mengurangi risiko kegagalan bertingkat. Pendekatan ini meningkatkan stabilitas dan memastikan bahwa kontrak individual dapat dieksekusi tanpa gangguan.

Integrasi dengan Taproot

Teknologi Taproot menjadi pusat integrasi BVM dengan Bitcoin. Transaksi Taproot memungkinkan encoding data dan skrip eksekusi yang efisien, memungkinkan fungsionalitas lanjutan sambil menjaga privasi dan mengurangi ukuran transaksi. Dengan memanfaatkan Taproot, BVM memastikan data kontrak tetap ringkas dan kompatibel dengan standar jaringan Bitcoin.

Bidang data saksi yang diaktifkan oleh Taproot digunakan untuk menyimpan data eksekusi kontrak. Bidang ini menyediakan ruang yang cukup untuk menyimpan bukti kriptografi, pembaruan status, dan log eksekusi, memastikan bahwa blockchain tetap menjadi sumber kebenaran yang dapat diandalkan untuk semua aktivitas terkait kontrak.

Mekanisme Skalabilitas

BVM menggunakan beberapa mekanisme skalabilitas untuk mendukung peningkatan throughput transaksi dan mengurangi biaya. Mekanisme ini meliputi:

  • Rollups:Dukungan tersedia untuk kedua rollup yang optimis dan zero-knowledge (zk). Rollup yang optimis memproses transaksi di luar jaringan dan mengirimkan bukti kebenaran ke jaringan utama. zk-rollup menghasilkan bukti kriptografis untuk memverifikasi transaksi tanpa mengungkapkan data yang mendasarinya, meningkatkan privasi.
  • Sidechains:Sidechain beroperasi sebagai blockchain independen yang berinteraksi dengan Bitcoin melalui peg dua arah. Mereka memungkinkan pengembang untuk membuat lingkungan kustom untuk kasus penggunaan tertentu sambil memindahkan tugas komputasi dari rantai utama Bitcoin.
  • Sharding:Meskipun pada dasarnya merupakan konsep dalam Ethereum, desain BVM memungkinkan pemrosesan paralel transaksi dalam konteks tertentu, meningkatkan throughput tanpa mengubah arsitektur Bitcoin.

Dukungan untuk Integrasi Eksternal

BVM dirancang untuk berinteraksi dengan lancar dengan alat dan platform eksternal. Integrasi ini termasuk:

  • Data Oracle:BVM mendukung orakel terdesentralisasi untuk mengambil data eksternal untuk eksekusi kontrak. Ini memungkinkan aplikasi yang dinamis yang mengandalkan informasi dunia nyata, seperti umpan harga atau data cuaca.
  • Solusi Penyimpanan:Platform penyimpanan terdesentralisasi seperti Filecoin dan Arweave menyediakan kapasitas penyimpanan tambahan untuk aplikasi BVM. Integrasi ini memastikan bahwa dataset besar dapat disimpan dan diakses dengan efisien.
  • Alat Pengembangan:BVM kompatibel dengan alat pengembangan yang banyak digunakan, termasuk kompilator Solidity dan kerangka pengujian, memungkinkan pengembang untuk beralih dengan mudah ke platform ini.

Fitur Keamanan

Arsitektur BVM menggabungkan berbagai fitur keamanan untuk melindungi dari kerentanan dan aktivitas jahat. Fitur-fitur ini meliputi:

  • Validasi Kriptografis:Transaksi dan pelaksanaan kontrak divalidasi menggunakan teknik kriptografi canggih, memastikan integritas dan keaslian data.
  • Penyelesaian Sengketa:Protokol challenge-response memungkinkan sengketa diselesaikan secara efisien, mengurangi risiko kecurangan atau kesalahan.
  • Kontrol Akses:Kontrak pintar pada BVM mencakup kontrol akses bawaan, memastikan bahwa hanya pihak yang berwenang yang dapat berinteraksi dengan fungsi-fungsi sensitif.

Pengimplementasian dan Pemeliharaan

Mendeploy aplikasi di BVM melibatkan beberapa langkah, termasuk mengompilasi kontrak pintar, menyematkan data kontrak ke dalam transaksi Bitcoin, dan menyiarkan transaksi ke jaringan. BVM Studio, lingkungan pengembangan terintegrasi, menyederhanakan proses ini dengan menyediakan modul pre-configured dan alat visual untuk deployment.

Pemeliharaan aplikasi berbasis BVM melibatkan pemantauan kinerja kontrak, pembaruan kode jika diperlukan, dan memastikan kompatibilitas dengan standar yang berkembang. Pengembang didorong untuk mengikuti praktik terbaik, seperti menggunakan verifikasi formal dan pengujian otomatis, untuk memastikan kehandalan jangka panjang.

Sorotan

  • BVM beroperasi sebagai mesin negara menggunakan blockchain Bitcoin untuk kontrak pintar dan dApps.
  • Integrasi Taproot memungkinkan penyimpanan data yang kompak dan kompatibilitas eksekusi.
  • Skalabilitas dicapai melalui rollups, sidechains, dan lapisan pemrosesan yang efisien.
  • Integrasi eksternal mencakup orakel data, penyimpanan terdesentralisasi, dan alat pengembangan.
  • Fitur keamanan termasuk validasi kriptografi, penyelesaian sengketa, dan kontrol akses.
Clause de non-responsabilité
* Les investissements en cryptomonnaies comportent des risques importants. Veuillez faire preuve de prudence. Le cours n'est pas destiné à fournir des conseils en investissement.
* Ce cours a été créé par l'auteur qui a rejoint Gate Learn. Toute opinion partagée par l'auteur ne représente pas Gate Learn.