[论文解读] Sidecoin: a Snapshot Mechanism for Bootstrapping a Blockchain

Joseph Krug, Jack Peterson|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2014

Blockchain Technology Applications and Security被引用 3

一句话总结

Sidecoin 提出一种快照机制，通过保留比特币的经济状态——具体而言是余额超过 0.20 美元的未花费交易输出（UTXO）——来启动新的区块链，从而实现对现有比特币持有者无信任的、按比例分配的‘分叉代币’。该方法使用内存高效的区块链解析器提取并排序 UTXO，将它们作为创世区块中的 Coinbase 交易嵌入新链，并允许用户通过使用其比特币私钥签名的密码学可验证交易来申领其新代币。

ABSTRACT

Sidecoin is a mechanism that allows a snapshot to be taken of Bitcoin's blockchain. We compile a list of Bitcoin's unspent transaction outputs, then use these outputs and their corresponding balances to bootstrap a new blockchain. This allows the preservation of Bitcoin's economic state in the context of a new blockchain, which may provide new features and technical innovations.

研究动机与目标

• 设计一种机制，创建继承比特币经济分布的新区块链，而无需预先挖矿或中心化分配。
• 使代币开发者能够通过利用现有比特币财富，为项目启动一个大规模、自然增长的用户基础。
• 提供一种透明、无信任的新型加密货币分发方法，基于比特币区块链状态的可验证快照。
• 证明基于快照的启动机制能够激励采用，并减少新代币发行中的投机性租金攫取行为。

提出的方法

• 使用内存轻量级区块解析器（基于 Znort 的 blockparser 修改版）解析比特币区块链，提取余额约为 0.20 美元以上的 UTXO。
• 将 UTXO 排序并导出为制表符分隔的快照文件，包含余额、hash160 和比特币地址。
• 将快照数据作为创世区块中多个 Coinbase 交易嵌入新区块链，每个交易代表一个比特币地址的余额。
• 实现一种申领交易机制，用户使用其比特币私钥签名交易，以在新链上解锁等值的侧链代币。
• 引入一个新的 RPC 命令 `claimtx`，以自动化申领流程并集成至区块链的 RPC 接口。
• 在代码中使用创世开关，有条件地加载快照区块，确保正确设置区块哈希和默克尔根。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过反映现有区块链（如比特币）经济状态的方式，为新区块链实现启动？
• RQ2 哪些技术机制能够实现对现有加密货币持有者的无信任、可验证的新代币分发？
• RQ3 基于快照的机制是否能够减少投机性租金攫取行为，并改善新代币的采用率？
• RQ4 将大规模快照作为新区块链的第一个区块，其性能和可扩展性影响如何？
• RQ5 如何利用所有权的密码学证明安全地申领新代币，而无需依赖中心化机构？

主要发现

• 该快照机制成功从比特币区块链中提取并排序了 200 万个余额超过约 0.20 美元的 UTXO，形成一份全面的经济快照。
• Sidecoin 实现成功地将快照数据作为多个 Coinbase 交易嵌入新区块链的创世区块，实现了公平初始分发的新区块链创建。
• 申领交易机制允许用户通过密码学方式证明其对应比特币私钥的所有权，以解锁等值的侧链代币，确保无信任性。
• 该系统表明，通过利用比特币的经济状态，可以为新区块链启动一个大规模、预先存在的用户基础。
• 该方法使代币开发者能够实现快速社区采纳，因为所有比特币持有者均可自动申领新代币。
• 该方法避免了预挖矿和投机性分配，转而通过技术创新激励长期价值创造。