Antecedentes
RGB, un protocolo creado para hacer Bitcoin más escalable y privado
El rendimiento de Bitcoin ha sido observado de cerca desde el lanzamiento de la criptomoneda en 2009. Como solamente puede procesar siete transacciones por segundo, la red no permite contratos inteligentes escalables. La actualización SegWit aumentó el límite de tamaño de bloque de Bitcoin a 4MB (1MB para datos de transacciones y 3MB para datos de testigos); sin embargo, la limitación aún persiste. Además, a medida que crece la influencia de Bitcoin, el reto de la escalabilidad se ha agudizado. La escalabilidad sigue siendo un reto fundamental al que se enfrenta el ecosistema Bitcoin. Hoy en día, los profesionales están explorando soluciones con diferentes enfoques, que incluyen principalmente:
- Sidechains incluyendo Liquid, Stacks, Rootstock, etc.;
- Canales estatales como la Lightning Network que procesan ciertas transacciones muy frecuentes fuera de la cadena;
- Soluciones de escalado no actualizables como RGB y Bitcoin Script que no modifican el código de Bitcoin;
- Soluciones de escalado actualizables, como Drivechain (BIP300/301), que requieren un fuerte apoyo de los mineros y logran la escalabilidad mediante hard forks.
De los distintos enfoques, algunas de las primeras soluciones de escalado están volviendo a llamar la atención. En particular, Nostr, un protocolo que se hizo viral a finales de 2022, contribuyó a la adopción generalizada de Lightning Network. Al mismo tiempo, Ordinals experimentó un auge a principios de 2023. Se trata de una solución de contrato inteligente basada en Bitcoin y la red Lightning que ofrece integridad Turing, escalabilidad y una sólida protección de la privacidad.
Evolución de RGB
El nacimiento de RGB se remonta a 2016, cuando Peter Todd introdujo la noción de sello de un solo uso y la validación del lado del cliente. Construido sobre estos conceptos críticos, RGB fue propuesto en 2018.
En 2019, Orlovsky, un desarrollador central de RGB, encabezó su desarrollo y creó muchos componentes que finalmente constituyen el protocolo RGB. Además, el establecimiento de la Asociación LNP/BP en Suiza ayudó a proporcionar los estándares. Tras amplios esfuerzos de desarrollo, RGB presentó su versión v0.10 en abril de 2023.
Acerca del diseño de RGB
Así es como RGB consigue escalabilidad y confidencialidad:
Validación del lado del cliente (Client-Side Validation)
La mayoría de las blockchain públicas existentes funcionan según un modelo de consenso global, en el que todos los nodos validan todas las transacciones, comparten información sobre las transacciones entre sí y mantienen un estado global unificado.
Sin embargo, este modelo plantea varios retos, entre ellos tenemos:
- Limitaciones de escalabilidad que encarecen la validación de todas las interacciones contractuales;
- Costes elevados que conducen a un funcionamiento centralizado de los nodos;
- Falta de privacidad debido a la información abierta de las transacciones.
La validación del lado del cliente (CSV) propone un enfoque alternativo: Solo requiere que la capa de consenso cumpla los compromisos criptográficos asociados con los eventos del libro mayor, mientras que almacena la información real del evento (el libro mayor) fuera de la blockchain. Este enfoque, que tiene su origen en el trabajo de Peter Todd, se denomina “Client-Side Validation”. La CSV desplaza los datos de las transacciones fuera de la cadena, donde se almacena y verifica la información detallada, y solo se envía a la blockchain la información mínima. Además, los datos de la transacción se transfieren fuera de la cadena solo entre el emisor y el receptor. Por ejemplo, en una transacción real, la validación solo es necesaria cuando el monedero y las partes solicitan acceso a los datos del contrato.
Principales características de CSV
- La información detallada de la transacción se almacena fuera de la cadena y sólo se valida en el cliente;
- Sólo se almacenan en la cadena los compromisos con los datos de la transacción;
- La validación sólo se aplica a las transacciones que los usuarios deben conocer.
En RGB, el mecanismo de validación de las transferencias de activos difiere significativamente del de Bitcoin. En la red Bitcoin, los nodos siempre están descargando y validando bloques y transacciones mempool, lo que les permite adquirir el estado más reciente del conjunto UTXO. Al encontrarse con una nueva transacción, los validadores de Bitcoin comprueban la validez de su historial verificando si todas las entradas existen en el conjunto UTXO más actual.
RGB, por otro lado, no se basa en una difusión global de todas las transacciones en la red para crear un equivalente del conjunto UTXO de Bitcoin. Esto significa que al recibir un pago entrante, un cliente RGB no solo tiene que revisar que la última transición de estado es válida, sino que también necesita realizar la misma validación para todas las transiciones de estado anteriores hasta el estado génesis en el contrato de emisión. Esta validación ascendente del historial de transacciones en RGB también protege contra los ataques de doble gasto.
RGB mejora la escalabilidad validando únicamente las transacciones que son relevantes. Sin embargo, este planteamiento puede dar lugar a problemas asociados a la escasa disponibilidad de datos, lo que puede hacer necesario compartirlos para optimizar la validación de los pagos.
Precintos de un solo uso basados en Bitcoin
Los precintos físicos de un solo uso son bridas de plástico con numeración única que se utilizan habitualmente para detectar manipulaciones durante el almacenamiento y el envío. Por ejemplo, permiten saber si se ha abierto la puerta de un contenedor de transporte durante el envío. Los precintos digitales de un solo uso cierran un sello digital sobre un mensaje para asegurarse de que solo puede utilizarse una vez, lo que hace imposible que los vendedores vendan dos veces la misma propiedad.
En lugar de utilizar una entidad de confianza para certificar la apertura y cierre de los sellos digitales, es posible utilizar las Bitcoin’s Unspent Transaction Outputs (Salidas de Transacciones No Gastadas) (UTXOs) de Bitcoin como sellos. Un UTXO puede verse como un sello que se cierra cuando se crea y se abre cuando se gasta. En vista de las reglas de consenso de Bitcoin, una salida solo puede gastarse una vez; por tanto, el sello solo puede abrirse una vez. De esta forma, los sellos de un solo uso se utilizan para asociar UTXOs de Bitcoin con estados de contratos fuera de la cadena, permitiendo la ejecución de la siguiente transición de estado a través de transacciones RGB fuera de la cadena (cerrando el sello). De forma similar a los precintos físicos de un solo uso empleados para asegurar los contenedores de transporte, un precinto digital de un solo uso es un objeto único que sella con precisión una información para evitar el doble gasto.
He aquí una analogía sencilla: Podemos pensar en los UTXO como una serie de cheques, cada uno de los cuales tiene un importe diferente. Al efectuar un pago, básicamente está pagando a alguien con un cheque no cobrado. Además, cualquier saldo restante del cheque le será devuelto en forma de un nuevo cheque. En este caso, los sellos de un solo uso añaden determinados registros de transferencia a la casilla de información adicional del cheque. Como un cheque solo puede cobrarse una vez, este método evita el doble gasto.
Veamos cómo funciona este proceso entre Alice, Bob y Dave:
1. Para empezar, Alice ha emitido un activo RGB (por ejemplo, USDT Tether o USDT) con una oferta total de 100 millones, y ha añadido la información del compromiso a un cheque válido (Cheque A) en la casilla de información adicional. El impresor de cheques no tiene que tener en cuenta esta información adicional, y el Cheque A puede tener cualquier valor nominal, siempre que pertenezca a Alice y permanezca sin cobrar.
2. Cuando Alicia quiere transferir 10 millones de USDT a Bob, necesita cobrar el Cheque A e indicar en la casilla de información adicional que 10 millones de USDT irán a un nuevo cheque (Cheque B) propiedad de Bob y 90 millones de USDT irán a otro nuevo cheque (Cheque C) propiedad de Alicia, que contiene los 90 millones de USDT restantes.
3. Si Bob desea transferir 10 millones de USDT a Dave, debe cobrar el cheque B y anotar en la casilla de información adicional que 10 millones de USDT irán a un nuevo cheque (cheque D) propiedad de Dave.
4. El mismo proceso se repite para cada transferencia posterior. Más concretamente, el titular anterior endosa una parte del importe al nuevo receptor, y este verifica a continuación todo el historial de transferencias de activos. De forma similar a los cheques en circulación, cada transferencia crea un nuevo cheque, y cada cheque solo puede cobrarse una vez (UTXO). Mientras tanto, los cheques antiguos (UTXOs) pierden su validez, asegurando que el estado solo pueda avanzar y no retroceder, lo que también evita el doble gasto. De esta forma, los registros en la cadena reflejan de forma fiable los cambios de estado de un criptoactivo.
RGB utiliza el modelo de sello único basado en Bitcoin descrito anteriormente, lo que significa que cuando se produce una transacción RGB, el emisor crea una transición de estado del contrato que define los derechos que se transfieren. Tomemos el caso de los tokens. En primer lugar, el emisor de un contrato establece el estado de génesis que define los detalles del contrato, como el nombre del activo, el suministro total y UTXO con el derecho a mover el suministro. A continuación, cuando los activos se transfieren por primera vez, el propietario del primer UTXO puede generar una transición de estado que defina qué nuevo UTXO poseerá ahora el activo. RGB logra las transiciones de estado aprovechando el mecanismo de que los UTXO solo pueden gastarse una vez, lo que permite definir y rastrear de forma fiable la transferencia de criptoactivos y los cambios en los derechos de propiedad.
RGB mantiene toda la información de las transacciones fuera de la red Bitcoin, transfiriéndolas exclusivamente entre emisores y receptores. Mientras tanto, los datos de compromiso están anclados a UTXOs de Bitcoin. Una vez que se gasta un UTXO, no se puede volver a gastar de la misma manera, lo que significa un cambio en el contrato.
RGB utiliza el modelo de sello único basado en Bitcoin descrito anteriormente, lo que significa que cuando se produce una transacción RGB, el emisor crea una transición de estado del contrato que define los derechos que se transfieren. Tomemos el caso de los tokens. En primer lugar, el emisor de un contrato establece el estado de génesis que define los detalles del contrato, como el nombre del activo, el suministro total y UTXO con el derecho a mover el suministro. A continuación, cuando los activos se transfieren por primera vez, el propietario del primer UTXO puede crear una transición de estado que defina qué nuevo UTXO poseerá ahora el activo. RGB logra las transiciones de estado aprovechando el mecanismo de que los UTXO solo pueden gastarse una vez, lo que permite definir y rastrear de forma fiable la transferencia de criptoactivos y los cambios en los derechos de propiedad.
RGB mantiene toda la información de las transacciones fuera de la red Bitcoin, transfiriéndolas exclusivamente entre emisores y receptores. Mientras tanto, los datos de compromiso están anclados a UTXOs de Bitcoin. Una vez que se gasta un UTXO, no se puede volver a gastar de la misma manera, lo que significa un cambio en el contrato.
RGB aprovecha la blockchain de Bitcoin para protegerse del doble gasto, y esto se consigue comprometiendo cada transición de estado de RGB dentro de la transacción de Bitcoin que gasta el UTXO que posee los derechos que se mueven. Se pueden incluir múltiples transiciones de estado en una única transacción Bitcoin, pero cada transición de estado solo se puede enviar una vez (de lo contrario sería posible el doble gasto).
Para permitir tener varias transiciones de estado en un compromiso, las transiciones de estado se agregan varias veces y luego se envían a la transacción Bitcoin a través de Taproot u OP_RETURN. Si existen múltiples compromisos en una transacción Bitcoin, solo el primero será relevante para las reglas de validación RGB, y los otros serán ignorados, haciendo inútil cualquier intento de doble gasto.
Características principales de RGB
Escalabilidad
- Comparado con protocolos alternativos que mantienen toda la lógica en la cadena, RGB mantiene los datos fuera de la cadena, reduciendo costes y esfuerzo computacional;
- RGB está fácilmente disponible en Bitcoin, sin necesidad de modificar el código o realizar complejas transacciones en la cadena;
- RGB es compatible con Lightning Network.
Privacidad
- Terceros no pueden observar las transacciones RGB o sus sellos de un solo uso;
- RGB cuenta con UTXOs cegados. Un UTXO cegado consiste en el hash de la concatenación entre el UTXO y un secreto cegador aleatorio. De este modo, el remitente no sabe dónde han ido a parar los activos, y el nuevo receptor solo puede validar el UTXO cegado cuando gasta el activo;
- RGB también utiliza un mecanismo de conocimiento cero llamado Bulletproof. Con este mecanismo, los propietarios de activos podrán ver todos los UTXO que poseían anteriormente un activo, pero no podrán ver la cantidad de activos transferidos en cada transición de estado.
Funciones versátiles y casos de uso de RGB
Esquemas
Los emisores pueden utilizar los esquemas de RGB, que actúan como plantillas de contratos que pueden utilizarse para casos de uso específicos.
He aquí algunos ejemplos:
- Emisión de activos fungibles RGB20
- RGB21 emisión de activos no fungibles
- RGB22 identidades digitales descentralizadas
- RGB23 registro histórico único verificable para datos auditables
- RGB24 sistema de nombres de dominio global descentralizado
- RGB25 emisión de activos coleccionables
Cualquiera es libre de desarrollar su propio esquema para diferentes aplicaciones sin tener que pedir permiso a los desarrolladores de RGB. Sin embargo, se espera que la mayoría de los casos de uso puedan cubrirse con unos pocos esquemas principales.
AluVM
RGB emplea AluVM, una máquina virtual RISC basada en registros especialmente diseñada. AluVM es Turing-completa y puede operar el estado global con las mismas garantías de disponibilidad que los sistemas existentes basados en blockchain. Al igual que EVM, AluVM presenta una arquitectura que anida un nodo RGB sobre la Red Lightning, alojando un cliente RGB en nodos RGB.
¿Cómo RGB se mantiene totalmente compatible con la Lightning Network?
Al vincular los canales de pago de tokens específicos a la Lightning Network, los activos RGB pueden ofrecer la misma experiencia de usuario y los mismos supuestos de seguridad que los pagos habituales de la Lightning Network. Esto garantiza pagos de bajo coste, rápidos y estables y puede beneficiar a todo el ecosistema, incluidos usuarios, desarrolladores y operadores de nodos Lightning.
Comparación con otras soluciones
RGB VS TARO
TARO (ahora Taproot Assets), un protocolo Taro respaldado por Taproot, fue presentado por Lightning Labs en abril de 2022 después de que recaudara 70 millones de dólares en financiación de serie B.
Tanto RGB como TARO se basan en CSV. Como los dos comparten diseños similares, algunos incluso argumentan que TARO se inspiró en RGB. Sin embargo, ahora parece que se centran en aspectos diferentes: TARO se concentra en los tokens, mientras que RGB pretende implementar funciones de contratos inteligentes.
Comparación con otras soluciones Bitcoin
A diferencia de Drivechain, que se basa en BIP300 y BIP301 y requiere hard forks, RGB es compatible con la tecnología Bitcoin existente y con posibles futuros soft forks, sin necesidad de modificaciones en la capa base de Bitcoin.
Ordinals compromete todos los datos en la blockchain, mientras que RGB solo mantiene los compromisos de datos en la cadena. Dada la seguridad proporcionada por UTXOs, RGB consume un espacio mínimo en la cadena, permitiendo una integración perfecta con la Lightning Network.
RGB VS Rollup
Rollup es una solución de escalado de Ethereum que permite a los usuarios depositar fondos en los contratos inteligentes de Ethereum y luego realizar transacciones con otros usuarios en el mismo Rollup. Estas transacciones se agregan periódicamente y se envían a la blockchain.
Además, RGB no es una blockchain independiente.
Desafíos
El ecosistema RGB está aún en su plena infancia. Aunque la infraestructura ya está en marcha, el ecosistema solo ofrece un puñado de aplicaciones básicas, y es posible que RGB tarde un tiempo en ampliar sus herramientas para desarrolladores y su base de usuarios.
Los clientes de RGB almacenan datos masivos, y el gasto sería imposible si se perdieran los datos fuera de la cadena para su validación. Por ello, no solo debe almacenarse la clave. Además, a diferencia de Bitcoin y otros sistemas de consenso global, los clientes RGB no necesitan ver o validar todas las transacciones globalmente. En su lugar, solo tienen que validar las transacciones relacionadas con sus carteras. Esto reduce significativamente los datos que cada cliente debe validar, haciendo que todo el sistema sea más escalable. Aunque validar datos masivos al recibir pagos puede parecer problemático porque una validación lenta significa transacciones lentas, solo se convierte en un problema cuando el historial de transacciones es largo. Cuando eso ocurra, se necesitarán nuevas capas de disponibilidad de datos, que permitirán a los clientes compartir voluntariamente los datos de transición de estado de contratos específicos. De este modo, los futuros receptores podrán empezar a validar por adelantado parte del historial de transacciones.
En el caso de los populares tokens CSV, la adopción generalizada puede elevar el coste de validación.
RGB es un desarrollo impulsado por la comunidad y depende de la investigación diligente del equipo, lo que significa un progreso lento y promociones limitadas en el mercado.
Curva de aprendizaje para desarrolladores: Además de conocer Bitcoin, los desarrolladores también tienen que mantenerse informados sobre las transiciones de estado y los contratos de RGB.
Proyectos sobre ecosistemas
DIBA
Página web: https://diba.io/
DIBA es un mercado Bitcoin NFT que utiliza el protocolo de contrato inteligente RGB.
Cosminmart
Página web: https://www.cosminmart.com/
Cosminmart es un ecosistema basado en el protocolo RGB y ofrece funciones que incluyen monedero, mercado, Launchpad y navegador.
Mycitadel
Página web: https://mycitadel.io/
Mycitadel ofrece una amplia gama de funciones, entre las que se incluyen la multifirma, condiciones de gasto con bloqueo temporal, Taproot, etc.
Bitmask
Página web: https://bitmask.app/
Bitmask es una extensión de monedero.
Referencias
https://hackernoon.com/top-4-directions-of-bitcoin-ecosystem-scalability
https://docs.rgb.info/
https://github.com/RGB-WG/blackpaper/blob/master/README.md
https://docs.lightning.engineering/the-lightning-network/taproot-assets
https://docsend.com/view/he8x9erkjmphphvn