几分钟速通RGB与RGB++协议设计

作者： @faustliu1997 ，极客web3 & 联创。发文时间：2:53 PM · Apr 11, 2024

为了让更多人更快理解RGB与RGB++协议，本文作者完成了一篇关于RGB与RGB++的简短白话解读，可以在几分钟内读完，希望帮助更多社区爱好者更好、更直观的理解RGB与RGB++

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RGB协议：用户要亲自做数据验证

RGB协议是一种特殊的P2P资产协议，是比特币链下的计算系统，它在某些方面与支付通道类似：用户要亲自运行客户端，自行验证与自己有关的转账行为（Verify by yourself）。
即便你只是一个资产接收者，也要先确定资产发送者的转账声明没有错误，然后这笔转账声明才能生效。显然这与传统的资产发送与接收形式截然不同，我们将其称之为“交互式转账”。
为什么要这样？原因在于，RGB协议为了保障隐私，没有采用比特币和以太坊等传统区块链中的“共识协议”（数据一旦走共识协议，就会被网络内几乎所有节点都观测到，隐私不好保障）。如果没有大量节点都参与的共识流程，该如何保证资产变更是安全的？

这里用到名为“客户端验证”的思想（Verify by yourself），你要自己运行客户端，亲自验证和你相关的资产变动。

假设有个RGB用户叫Bob，Alice要给Bob转100枚TET代币。Alice生成“Alice to Bob”的转账信息后，先把转账信息和涉及的资产数据发送给Bob，让他亲自检查一遍，确定无误才会进入后续流程

所以说，RGB协议是让用户亲自验证数据有效性，取代传统的共识算法。

但没有了共识，不同RGB客户端接收和存储的数据都不一致，大家只在本地存储与自己有关的资产数据，不知道别人的资产状况，这在保护隐私的同时，也构成了“数据孤岛”。如果有人声称有100万枚TEST代币，要转给你10万枚，你如何相信他？
在RGB网络中，如果有人要给你转账，必须让他先出示资产证明，回溯资产从初始发行到多次转手的历史来源，确定要转给你的Token没问题，这就好比，当你收到来路不明的纸币后，你要求对方说明这些纸币的历史来源，是否是指定的发行方制造的，以此来规避假币。

上述流程发生在比特币链下，仅凭这些还无法让RGB与比特币网络产生直接关联。

对此，RGB采用了名为“single use seal”的思想，把RGB资产与比特币链上的UTXO绑定起来，只要比特币UTXO没有被双重消费，绑定的RGB资产就不会发生双重支付，这样就可以借助比特币网络来防止RGB资产发生“Re-organization”。

当然，这需要在比特币链上发布Commitment，并用到OP_Return操作码。

在此梳理一下RGB协议的workflow：

1. RGB资产与比特币UTXO有着绑定关系，而Bob拥有某些个比特币UTXO。Alice要给Bob转账100枚代币，在接收资产前，Bob事先告诉Alice，应该用Bob的哪个比特币UTXO绑定这些RGB资产。

2. Alice构造“Alice to Bob” 的转账数据，附带相关资产的历史来源交给Bob去验证

3. Bob确认这些数据没问题，给Alice发回执，告诉她：这笔交易可以通过

4. Alice把“Alice to Bob”的转账数据构建成一棵Merkle Tree，把Merkle Root发布到比特币链上作为Commitment(将此简单理解为转账数据的hash就行)

5. 如果未来有人想确定，上述“Alice to Bob”的转账真实发生过，他需要做两件事：在比特币链下获取“Alice to Bob”的完整转账信息，然后查验比特币链上是否存在对应的Commitment（转账数据的hash），就可以了。

比特币在此充当了RGB网络的历史日志，但日志上只记录交易数据的hash/Merkle root，而非交易数据本身。由于采用了客户端验证和一次性密封，RGB协议具有极高的安全性

图片来源：BTCEden.org

由于RGB网络是由动态的用户客户端以P2P、无共识的形态组成的，你可以随时更换交易对手方，不需要把交易请求发送给某些个数量有限的节点，所以RGB网络具有极强的抗审查性，这种组织形式要比以太坊等大型公链更抗审查。

当然，极高的安全性与抗审查性、隐私保护，带来的代价也是明显的：用户要自己运行客户端验证数据，如果对面发过来一些转手几万次、历史记录很长的资产，你也要顶着压力全部验证完；

此外，每笔交易都要双方多次通讯，接收方要先验证发送方的资产来源，然后发回执，批准发送方的转账请求

这个过程，双方至少要产生三次消息传递。这种“交互式转账”和大多数人习惯的“非交互式转账”严重不符，你能想象，别人给你转钱，还要把交易数据发给你检查，得到你的回执后，才能完成转账流程吗？

此外，我们曾提到，RGB网络没有共识，每个客户端都是孤岛，不利于把传统公链上的复杂智能合约场景迁移到RGB网络中，因为以太坊或Solana上的Defi协议都依赖于全局可见、数据透明的账本。如何优化RGB协议，提高用户体验并解决上述问题？这成为了RGB协议绕不开的一个问题。

RGB++：客户端验证变为乐观的托管

名为RGB++的协议提出了新思路，它把RGB协议与CKB、Cardano、Fuel等支持UTXO的公链结合起来，由后者作为RGB资产的验证层与数据存储层，把原本由用户进行的数据验证工作，移交给CKB等第三方平台/公链，相当于把客户端验证替换为“第三方去中心化平台做验证”

只要你信任CKB、Cardano、Fuel等公链即可，如果你不信任他们，也可以切换回传统的RGB模式。

RGB++和原始的RGB协议，理论上是可以彼此兼容的，并不是有他无我。

要实现上面提到的效果，需要借助一种名为“同构绑定”的思想

CKB和Cardano等公链有自己的拓展型UTXO，它比BTC链上的UTXO多出了可编程性。

“同构绑定”，就是将CKB、Cardano、Fuel链上的拓展型UTXO作为RGB资产数据的“容器”，把RGB资产的参数写入到这些容器中，在区块链上直接展示出来。

每当RGB资产交易发生时，对应的资产容器也可以呈现出相似特征，就像是实体和影子的关系一样，这便是“同构绑定”的精髓。

假如Alice拥有100枚RGB代币，以及比特币链上的UTXO A，同时在CKB链上有一个UTXO，这个UTXO上标记着“RGB Token Balance：100”，解锁条件与UTXO A有关联

如果Alice想把30枚代币送给Bob，可以先生成一个Commitment，对应的声明是：把 UTXO A关联的RGB代币，转移30枚给Bob，70枚转给自己控制的其他UTXO

之后，Alice在比特币链上花费UTXO A，发布上述声明，然后在CKB链上发起交易，把承载100枚RGB代币的UTXO容器消费掉，生成两个新容器，一个容纳30枚代币（给Bob），一个容纳70枚代币（Alice控制）

验证Alice资产有效性与交易声明有效性的任务，由CKB或Cardano等网络节点走共识来完成，不需要Bob介入

此时，CKB和Cardano等充当了比特币链下的验证层与DA层。

所有人的RGB资产数据都存放在CKB或Cardano链上，具有全局可验证的特性，利于Defi场景的实现，比如流动性池和资产质押协议等。当然上述做法也牺牲了隐私性，本质是在隐私和产品易用性之间做取舍 

如果你追求极致的安全与隐私，可以切换回传统RGB模式；如果你不在意这些，就可以放心采用RGB++的模式，完全看你个人的需求。（其实借助CKB和Cardano等公链强大的功能完备性，可以借助ZK来实现隐私交易）

这里要强调，RGB++引入了一个重要的信任假设：用户要乐观的认为，CKB/Cardano这条链，或者说由大量节点靠共识协议组成的网络平台，是可靠无误的。如果你不信任CKB，也可以遵循原始RGB协议中的交互式通讯与验证流程，自己运行客户端。

RGB++协议下，用户无需跨链即可直接用比特币账户，操作自己在CKB/Cardano等UTXO链上的RGB资产容器，只需要借助上述公链中UTXO的特性，把Cell容器的解锁条件设定为与某个比特币地址/比特币UTXO相关联即可。

如果RGB资产交易双方信得过CKB的安全性，甚至不必频繁的在比特币链上发布Commitment，可以在许多笔RGB转账进行后，再汇总发送一个Commitment到比特币链上，这被称为“交易折叠”功能，可以降低使用成本。

但要注意，同构绑定采用的“容器”，需要支持UTXO模型的公链，或是在状态存储上有类似特征的基础设施，EVM链不太适合，会遇到很多坑。（此话题可以单独成文，涉及的内容较多，有兴趣的读者可以参考极客web3此前文章 《RGB++与同构绑定：CKB、Cardano与Fuel如何赋能比特币生态》；

综合来看，适合实现同构绑定的公链/功能拓展层，应该具有以下特性:

使用UTXO模型或类似的状态存储方案；

具有相当的UTXO可编程性，允许开发者编写解锁脚本；

存在UTXO相关的状态空间，可以存储资产状态；

存在比特币相关桥或者轻节点