آرک
آرک (به انگلیسی: Ark): یک پروتکل کوین‌سواپ لایه دوم بیت‌کوین است که با هدف بهبود مقیاس‌پذیری، حریم خصوصی بدون اضافه کردن ریسک امانی طراحی شده است. آذر پولش را به سرور می‌دهد به شرطی که سرور تضمین کند به بابک پرداخت می‌کند. چون تمام تاخت زدن‌ها با استفاده از سرور است و قفل زمانی به نفع کاربران نهایتا باز خواهد شد، تعداد زیادی خروجی خرج نشده می‌تواند در یک خروجی بر روی زنجیره گنجانده شود (که کاربران هنوز می‌توانند دارایی خود را از آن پس بگیرند). این مسئله به این قیمت است که نمی‌توانند درجا به دارایی خود دسترسی داشته باشند یعنی سرور می‌تواند تا مدتی مقدار قابل توجهی را قفل کند.[۱]
سازوکار[۲]
نگه‌داری کوین‌ها
آذر (A) کوین‌ها را پیش سرور (S) نگه‌داری می‌کند و همیشه می‌تواند بدون نیاز به اعتماد آن‌ها را پس بگیرد.
خروجی خرج نشده‌ی شماره 1 روی زنجیره به این شکل است:
( || : به معنی «یا» است، + به این معنی است که هر دو شرط برقرار باشد مثلا در مثال زیر هم آذر امضا کند و هم سرور)
A+S || S in 1 month
آذر+سرور || سرور در یک ماه
A آذر یک تراکنش بازپس‌گیری REDEEM_TX (امضا شده توسط S) خارج از زنجیره دارد که از خروجی 1 با این خروجی خرج می‌کند:
UTXO_1:
A+S || A in 1 month
آذر+سرور || آذر در یک ماه
آمادگی برای فرستادن کوین
آذر (A) می‌خواهد کوین‌هایش را به بابک (B) بفرستد.
S قول می‌دهد خروجی خرج نشده‌ی 2 را بسازد که به شرح زیر است:
UTXO_2:
B+S || S in 1 month
بابک+سرور || سرور در 1 ماه
B تراکنش بازپس‌گیری REDEEM_TX (امضا شده با S) برون‌زنجیره را دریافت می‌کند که از خروجی خرج نشده‌ی 2 با خروجی زیر خرج می‌کند:
B+S || B in 1 month
بابک+سرور || بابک در 1 ماه
اگر UTXO_2 روی زنجیره بیاید، پول به بابک B پرداخت شده.
تاخت زدن (بخش مهم!)
آذر می‌خواهد به شرطی که خروجی خرج نشده‌ی 2 (پرداخت S سرور به B بابک) روی زنجیره ظاهر شود ، از ادعایش روی خروجی خرج نشده‌ی 1 (پرداخت Sسرور به A آذر) بگذرد.
برای دست‌یابی به این، آذر A تراکنش واگذاری FORFEIT_TX زیر را امضا می‌کند که تراکنش بازپس‌گیری‌اش REDEEM_TX را خرج می‌کند:
S if UTXO_2 exists* || A in 1 month
سرور اگر خروجی خرج نشده‌ی 2 وجود داشته باشد* || آذر در یک ماه
* این نوع اسکریپت در حال حاضر ممکن نیست اما توضیحش ساده‌تر از روش بدون نیاز به نرم‌شاخه‌ی جدید است.
در نتیجه S می‌تواند پول خروجی خرج نشده‌ی 1 را بردارد اگر خروجی خرج نشده‌ی 2 روی زنجیره آمده باشد.
پیشامد‌ها
پیشامد مورد انتظار/ایدئال
- S سرور خروجی خرج نشده UTXO_2 را روی زنجیره می‌فرستد یعنی B بابک پولش را گرفته.
- A آذر تراکنش بازپس‌گیری‌اش REDEEM_TX را روی زنجیره نمی‌فرستد.
- قفل زمانی UTXO_1 باز می‌شود و S دارایی را برمیدارد (اگر A آذر کلید خصوصی‌اش را بدهد، قفل زمانی قابل دور زدن است).
پیشامد A آذر متخاصم
- S سرور خروجی خرج نشده UTXO_2 را روی زنجیره می‌فرستد یعنی B بابک پولش را گرفته.
- A آذر تراکنش بازپس‌گیری‌اش REDEEM_TX را روی زنجیره می‌فرستد.
- S سرور تراکنش واگذاری FORFEIT_TX مربوطه را روی زنجیره می‌فرستد و دارایی را برمیدارد.(از آذر پس می‌گیرد.)
پیشامد S سرور متخاصم
- S سرور خروجی خرج نشده UTXO_2 را روی زنجیره نمی‌فرستد یعنی B بابک پولش را نمی‌گیرد.
- A آذر تراکنش بازپس‌گیری‌اش REDEEM_TX را روی زنجیره می‌فرستد.
- S سرور تراکنش واگذاری مربوطه FORFEIT_TX را روی زنجیره می‌فرستد.
- قفل زمانی FORFEIT_TX باز می‌شود و A آذر دارایی را برمیدارد.
پیشامد A آذر آفلاین
- A آذر نمی‌تواند از S سرور بخواهد پول را به B بابک بفرستد.
- A آذر نمی‌تواند در زمان مناسب تراکنش بازپس‌گیری‌اش را روی زنجیره بفرستد.
- قفل زمانی خروجی خرج نشده UTXO_1 باز می‌شود و سرور پول آذر را برمیدارد.
بهینگی روی زنجیره
روال طی شده به خودی خود بهینه‌تر از این نیست که A آذر مستقیم در تراکنشی برزنجیره به B بابک پول بفرستد. کاربرد اصلی در این است که دارایی چندین کاربر می‌تواند در یک خروجی خرج نشده‌ی یکسان گنجانده شود.
برای مثال فرض کنید آنطور که در نمودار مقابل نشان داده شده، A آذر و B بابک هر دو در یک گردآورد، کوین دارند. خروجی خرج نشده UTXO_1، اینطور خواهد بود:
A+B+S || S in 1 month
آذر + بابک + سرور یا سرور در یک ماه
این در یک ساختار درختی در دوشاخه دو تراکنش برون‌زنجیره‌ی A+S || S in 1 month ( آدر+سرور یا سرور در یک ماه) و B+S || S in 1 month ( بابک+سرور یا سرور در یک ماه) را به همراه خواهد داشت. اگر هم A آذر و هم B بابک طبق انتظار از ادعایشان روی دارایی بگذرند، (پیشامد مورد انتظار)، تراکنش برون‌زنجیره هرگز بر زنجیره نخواهد رفت. این کار برای هر تعداد کاربر شدنی است و همین هم باعث بهینگی نهایی پروتکل است.
ساخت این ساختارِ تراکنش در حال حاضر نیاز دارد که A+B+S از پیش امضا کنند یعنی هر دفعه یک خروجی خرج نشده در حال ایجاد بود همه باید با هم سروکار داشته باشند. نرم‌شاخه‌ی OP_CTV این نیاز را از بین می‌برد.
بدترین پیشامد بازپس‌گیری
یک کاربر به تنهایی ممکن است تراکنش بازپس‌گیری‌اش REDEEM_TX را روی زنجیره بفرستد. این کاربر باید کارمزد گستردن درخت تراکنش‌های برون‌زنجیره و رسیدن به خروجی خود را پرداخت کند. این هزینه گزافی برای کاربر است و حد اقتصادی‌ای کمترین میزان دارایی کاربردی درون آرک می‌گذارد.
به علاوه، چون درخت گسترده شده، S سرور برای برداشتن خروجی بجای 1 خروجی باید log(n) خروجی را خرج کند.
همکاری در خروج برزنجیره
بجای تاخت زدن با یک تراکنش برون‌زنجیره‌ی بازپس‌گیری REDEEM_TX جدید با S سرور، این هم شدنی است که خیلی ساده با یک خروجی برزنجیره که قفل زمانی ندارد تاخت زده شود، که بهینه‌ترین خروج از سیستم را نتیجه می‌دهد.