Ketika saya pertama kali mendengar bahwa hVM Hemi dapat membaca Bitcoin secara native, dalam waktu nyata, tanpa menyinkronkan seluruh blockchain Bitcoin, saya pikir itu hanya trik pemasaran. Orang-orang yang telah membangun atau menjalankan infrastruktur Bitcoin tahu betapa beratnya rantai tersebut. Dengan ratusan gigabyte data historis, aturan validasi yang ketat, dan desain protokol yang dikenal konservatif, tidak ada yang membuat Bitcoin terlihat seolah-olah dapat dicerminkan secara efisien dalam lingkungan eksekusi berkecepatan tinggi. Namun semakin banyak saya belajar tentang arsitektur Hemi, semakin saya menyadari bahwa keajaiban itu bukan terletak pada usaha untuk membuat Bitcoin lebih kecil. Itu terletak pada pembuatan saluran header yang membawa jumlah Bitcoin yang tepat ke Hemi untuk membuat verifikasi cepat, mudah, dan mengejutkan ringan.
Setiap header blok Bitcoin hanya sepanjang 80 byte. Mereka memiliki metadata yang diperlukan untuk membuktikan kontinuitas, validitas, dan bukti kerja: versi, hash blok sebelumnya, akar Merkle, cap waktu, target kesulitan, dan nonce. Struktur 80 byte ini digunakan oleh setiap node penuh Bitcoin untuk memeriksa seluruh rantai. Namun, node penuh juga melacak gigabyte transaksi. Hemi tidak memerlukan itu. Rantai header, yang merupakan tulang punggung, sudah cukup untuk Hemi. hVM dapat memeriksa UTXO dan peristiwa Bitcoin tanpa harus melihat transaksi mentah jika dapat memeriksa kontinuitas header dan melakukan bukti inklusi Merkle terhadap header-header tersebut.
Ide di balik jalur header Hemi adalah memisahkan hal-hal penting dari yang berat. Hemi tidak mencerminkan seluruh buku besar Bitcoin; sebaliknya, ia mencerminkan kerangka Bitcoin, yang merupakan aliran header kecil, dapat diverifikasi, dan selalu diperbarui.
Langkah pertama adalah agar node Hemi terhubung ke Bitcoin sebagai klien ringan. Alih-alih mengunduh data lama, node Hemi mengikuti jaringan Bitcoin secara waktu nyata. Setiap kali blok Bitcoin ditambang, mereka mendapatkan header, memeriksa bukti kerjanya dengan menghitung kembali ambang target, dan memastikan bahwa prev_hash terhubung dengan benar ke header terakhir yang diketahui. Ini memberi Hemi jendela geser dari ujung rantai Bitcoin yang tidak perlu dipercaya. Bukan sinkron penuh. Tanpa beban dari masa lalu. Cukup informasi untuk memahami apa yang dianggap Bitcoin sebagai kanonik.
Tetapi itu hanya langkah pertama dalam pengambilan header. Sihir yang sebenarnya adalah bagaimana hVM mengatur, menyimpan, dan mengirimkan header-header ini. Hemi tidak menyimpan satu daftar datar dari header. Sebaliknya, ia menempatkannya dalam cache bertingkat yang terbaik untuk verifikasi dan pengambilan. Header-header terbaru, yang paling mungkin digunakan untuk validasi UTXO dan verifikasi PoP, disimpan dalam segmen memori cepat. Header-header yang lebih tua, yang hanya diperlukan untuk pemeriksaan jarak jauh atau bukti lebih dalam, dimasukkan ke dalam pohon header Merkleized. Struktur ini memungkinkan hVM dengan cepat membangun kembali garis keturunan header tanpa harus menyimpan setiap header dalam bentuk mentahnya.
Ada dua manfaat besar dari desain ini. Pertama, ini mengurangi biaya penyimpanan. Node Hemi tidak perlu menyimpan seluruh rantai Bitcoin; mereka hanya perlu ringkasan kecil darinya. Kedua, ini memberi kontrak dan verifier cara untuk merujuk ke header berdasarkan tinggi atau hash yang selalu sama. Ketika bukti masuk yang merujuk ke blok N, hVM tahu persis cara mengambil header itu kembali dari jalur terkompresi atau membangunnya kembali.
Lapisan optimasi berikutnya adalah caching bukti. Ketika pengguna mengirimkan bukti inklusi, seperti untuk memeriksa setoran Bitcoin atau mencetak hBTC, bukti-bukti tersebut sering menggunakan node perantara yang sama. Beberapa aplikasi membuat bukti yang sama atau serupa berulang kali dalam waktu singkat. hVM menyimpan nilai-nilai perantara ini dalam cache bukti di samping jalur header sehingga tidak perlu menghitung kembali node Merkle yang sama berulang kali. Kontrak yang merujuk ke subtree yang sama dapat menggunakan node yang di-cache lagi, yang mengurangi biaya dan waktu yang dibutuhkan untuk memverifikasi bukti dengan jumlah yang besar.
Hal hebatnya adalah jalur ini tidak lurus. Ia bereaksi. hVM tidak membeku atau perlu diatur ulang secara manual ketika reorg Bitcoin terjadi, bahkan yang kecil sekalipun. Header dapat divalidasi sendiri, sehingga setiap header yang terasing dapat dihapus secara otomatis, dan setiap bukti yang di-cache yang bergantung padanya dapat ditandai sebagai tidak valid. Jalur ini beradaptasi dengan rantai kanonik yang baru tanpa kehilangan kondisi internal atau keandalannya.
Fleksibilitas inilah yang membuat desain Hemi berhasil. Penanganan reorg sulit dan penuh kesalahan dalam sistem tradisional. Di Hemi, jalur melihat reorg sebagai peristiwa normal dan menanganinya dengan aturan sederhana seperti "ikuti rantai terberat," "buang header yang bertentangan," dan "invalidasi bukti yang bergantung." Sistem ini tahu persis kapan dan di mana ketidakkonsistenan terjadi karena bukti di Hemi selalu terhubung dengan header tertentu.
Karena ini, hVM mendapatkan sesuatu yang luar biasa: cermin waktu nyata dari kebenaran Bitcoin yang cukup kecil untuk muat di dalam lingkungan yang mampu kontrak pintar tetapi cukup kuat untuk menangani reorg, lonjakan latensi, dan beban kerja yang berat pada bukti. Cermin ini memungkinkan Hemi memeriksa: – setoran BTC – pengeluaran UTXO – bukti Merkle – cap waktu Bitcoin – kontinuitas pengikatan PoP
Semua ini mungkin tanpa orakel, penjaga, atau kepercayaan dari pihak ketiga.
Tetapi makna yang lebih dalam berkaitan dengan arsitektur. Hemi membuat Bitcoin bukan "rantai lambat" yang harus dihindari oleh kontrak pintar dengan menggunakan jalur header alih-alih cermin node penuh. Bitcoin menjadi jam dan mesin penyelesaian dengan integritas tinggi untuk lapisan komputasi cepat. Header-nya, yang kecil, tidak dapat diubah, dan selalu tersedia, adalah yang menghubungkan kebenaran L1 dengan skalabilitas L2.
Ini memberi pengembang jenis desain lintas-rantai baru untuk bekerja. Mereka sekarang dapat bertanya, "Bagaimana kita menggunakan bukti kerja Bitcoin sebagai input logika?" alih-alih "Bagaimana kita memindahkan aset antar rantai?"
"Bagaimana kita membuat protokol yang bereaksi terhadap kebenaran L1 secara waktu nyata?"
"Bagaimana kita menyelesaikan komputasi kaya melawan konsensus terkuat di Bumi?"
Sebelum Hemi, tidak mungkin untuk mengajukan pertanyaan-pertanyaan itu karena infrastruktur tidak ada. Sekarang ada, dan rahasianya adalah jalur header yang elegan dan ringan yang memungkinkan hVM melihat Bitcoin dengan jelas tanpa tersesat dalam lautan data lama.
Bitcoin memegang segalanya di tempat. Hemi mengangkatnya. Jalur antara keduanya memungkinkan untuk saling percaya secara waktu nyata.
