Sự phức tạp về mặt kỹ thuật và những thách thức khi khám phá giải pháp cuộn lên lớp 2 của Bitcoin

Tác giả: Haotian, nhà nghiên cứu độc lập Nguồn: X, @tmel0211

Ethereum đã chuyển từ Plasma sang Validium sang Rollup chính thống và Bitcoin đã chuyển từ chuỗi bên sang kênh trạng thái rồi xác minh khách hàng. Lớp 2 về cơ bản là tìm kiếm một bộ tính năng có tính đến bảo mật, khả năng mở rộng và phân quyền. Dựa trên điều này, tôi đã so sánh ZK-Rollup với giải pháp @BsquaredNetwork được thảo luận gần đây và thảo luận về sự khác biệt cũng như độ phức tạp của lớp 2 Bitcoin về mặt triển khai kỹ thuật như triển khai DA, khả năng tương tác và các thách thức bảo mật.

Để có thể tham khảo hàng năm tốt hơn, trước tiên bạn có thể "xác định" một cách mơ hồ một tập hợp các mối quan hệ tương ứng:

ETH Plasma = kênh trạng thái BTC; ETH Validium = chuỗi bên BTC; ETH Rollup = xác minh khách hàng BTC.

Không khó để nhận thấyEthereum Plasma tương ứng với Lightning Network sinh thái Bitcoin và kế thừa tính bảo mật của BTC Tuy nhiên, hợp đồng HTLC hiện bị giới hạn theo hướng thanh toán số tiền nhỏ, Ethereum Validium tương ứng với chuỗi bên của hệ sinh thái Bitcoin và khả năng mở rộng của nó rất mạnh, nhưng sự đồng thuận độc lập khiến nó luôn không được chính thống công nhận; Tôi có xu hướng tương ứng với Ethereum Rollup. Các tính năng xác minh ứng dụng khách, bảo mật, khả năng mở rộng và phân cấp của hệ sinh thái Bitcoin sẽ được cân nhắc toàn diện. Đây là lý do tại sao Ethereum Rollup đã trở thành một xu hướng cốt lõi chính thống.

Theo ý tưởng của Ethereum ZK-Rollup, chúng tôi sử dụng xác minh ứng dụng khách Bitcoin như một bước đột phá. Làm cách nào để xây dựng giải pháp Rollup Bitcoin layer2? Lấy @BsquaredNetwork làm ví dụ để thảo luận:

1) Phần xác minh khách hàng:

Trong Trong Ethereum ZK-Rollup hoàn chỉnh, các liên kết ngoài chuỗi bao gồm các giao dịch theo khối và thu thập Sequencer, sẽ tạo ra bằng chứng ZK SNARK và cây Merkle cũng như các gói khác và đồng bộ hóa chúng với mạng chính Calldata, sau đó bằng chứng ZK SNARK sẽ được xác minh ngoài chuỗi bởi hệ thống Prover. Tải khác biệt trạng thái cuối cùng lên mạng chính. Mạng chính kết hợp gốc trạng thái với dữ liệu khối trong Calldata để xác minh tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu và cuối cùng hoàn thành xác nhận trạng thái Cuối cùng.

Phần khách của Bsquare chủ yếu bao gồm lớp Rollup và lớp DA. Quy trình làm việc của lớp Rollup đại khái như sau: Sequencer thu thập và giao dịch hàng loạt, và đồng bộ hóa chúng trước. Đi đến môi trường lưu trữ phi tập trung, sau đó tạo Bằng chứng thông qua zkEVM. Đồng thời, dữ liệu thô giao dịch, cây Merkle, trạng thái Bitcoin và các dữ liệu khác được tóm tắt thành Bộ tổng hợp và Bằng chứng và được đồng bộ hóa với các nút B² của lớp DA.

Có hai điểm khác biệt trong quy trình. Một mặt, Bitcoin cần đồng bộ hóa dữ liệu gốc của TX với môi trường lưu trữ phi tập trung, trong khi zk-Rollup mặc định là Mặt khác, Ethereum có thể trực tiếp đồng bộ hóa tóm tắt dữ liệu với mạng chính Call Data, nhưng mạng chính Bitcoin có bộ nhớ hạn chế và thiếu khả năng xác minh, vì vậy Bsquare đồng bộ hóa những dữ liệu này với B²nodes trong môi trường máy khách.

2) Phần sẵn có của dữ liệu

Trong hệ thống Ethereum, mạng chính đi kèm với Rollup Chuỗi tạo ra khả năng DA. Mục đích hoạt động của Rollup để đồng bộ hóa dữ liệu với Calldata là khả năng xác minh DA của mạng chính. Vì mạng chính Bitcoin không có khả năng xác minh nên chức năng DA được đảm nhận bởi lớp DA được tích hợp trong máy khách môi trường.

Sau khi nhận được phần dữ liệu tóm tắt Rollup này, các B²nodes trong lớp DA sẽ thực hiện thao tác biên dịch mạch, nén dữ liệu và tải lên Bits ở dạng của dòng chữ. Mạng chính của tiền xu. Đồng thời, B²nodes cũng sẽ chạy hệ thống Prover để tiến hành xác minh phi tập trung chứng chỉ ZK nhằm tạo ra cam kết Cam kết Bitcoin, cam kết này sẽ được ghi cùng với dữ liệu tổng hợp như Rollupdata.

Ở đây sẽ có hai câu hỏi:

1. Tại sao không sử dụng trực tiếp Celestia? Câu hỏi thứ ba -party DA chọn tự xây dựng nó. Điều này được xác định bởi tính đặc thù của hệ sinh thái Bitcoin. B²node cần được trang bị một bộ chỉ mục để thực hiện phân tích phi tập trung và lập chỉ mục các dòng chữ ghi vào mạng chính Bitcoin, đồng thời tạo Cam kết cuộc họp Bằng chứng ZK Tải lên mạng chính theo biểu mẫu. Khi khắc dòng chữ, dữ liệu cần được biên dịch trước và nén bởi mạch Mạch để đảm bảo giảm chiếm dụng không gian lưu trữ của mạng chính.

2. Vì DA không được mạng chính cung cấp, tại sao tất cả các loại dữ liệu Rollup phải được đồng bộ hóa với mạng chính dưới dạng chữ khắc? Đây là thực chất là để lưu giữ dữ liệu trên mạng chính. Hồ sơ giao dịch không thể bị giả mạo sẽ cung cấp cơ sở cho quá trình Thử thách tiếp theo.

3) Phần thử thách

Trong ZK-Rollup, hợp đồng Rollup mạng chính có thể The Tính toàn vẹn và nhất quán của các giao dịch được đảm bảo thông qua xác minh thứ cấp của dữ liệu đóng gói trong Calldata và State diff được Prover tải lên mạng chính. Đây là khả năng xác minh của mạng chính và lợi thế của công nghệ ZK.

Tuy nhiên, trong môi trường Bitcoin Rollup, do thiếu khả năng xác minh trên mạng chính, bản chất giá trị của công nghệ ZK nằm ở khả năng nén ngắn gọn dữ liệu SNARK trong khi vẫn đảm bảo tính nhất quán. Có gian lận dữ liệu trong quá trình giao dịch thu thập Sequencer trong môi trường. Dữ liệu trong toàn bộ chuỗi là sai. Xác nhận trạng thái cuối cùng không thể từ chối dữ liệu gian lận. Do đó, một cơ chế phải được thiết kế để thách thức "sai" " hành vi.

Làm cách nào? Nếu bạn xem lại bài viết của tôi về BitVM, bạn sẽ biết rằng BitVM

là một giải pháp cho phép Bitcoin đạt được tính toán Turing-complete theo các giả định về mặt lý thuyết, nhưng The Phương pháp Taproot Tree truyền TX từ mạch được biên dịch trước đến mạng chính Bitcoin tiêu tốn quá nhiều phí khai thác và không thực tế. Sẽ khác nếu thiết kế cơ chế thử thách dựa trên logic triển khai của BitVM.

Cơ chế thử thách sẽ khóa BTC trong mạng chính UTXO. Sau khi người dùng thử thách chuỗi layer2 dưới dạng BitVM, họ có thể lấy đi số BTC bị khóa trước Tài sản của mạng lưới tiền tệ chính. Các dòng chữ được ghi trên mạng chính Bitcoin và các B²nodes mở và minh bạch cũng như các dữ liệu thô khác, cây Merkle, các cam kết Cam kết, v.v. sẽ trở thành bằng chứng để người dùng bắt đầu các thử thách. Dữ liệu ghi trên mạng chính tồn tại. Do vấn đề không nhất quán, các nút B²nodes sẽ không chỉ mất tài sản bị khóa trong mạng chính UTXO mà còn cần khôi phục giao dịch và cập nhật lại bộ chỉ mục và dữ liệu lịch sử.

Không khó để nhận thấy ở trên rằng giải pháp cuộn lớp 2 của hệ sinh thái Bitcoin có độ phức tạp và đặc thù kỹ thuật đáng kể: ví dụ: liên kết xác minh khách hàng phải dựa trên lưu trữ phi tập trung Giữ tất cả dữ liệu do Sequencer tạo ra để đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc dữ liệu; ví dụ: liên kết DA cần xây dựng một hệ thống xác minh dữ liệu phi tập trung trong môi trường ngoài chuỗi và đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu DA thông qua các cam kết Cam kết và đốt chữ khắc. ; Một ví dụ khác là ngay cả khi công nghệ ZK được áp dụng, cần phải trang bị một cơ chế thách thức công khai và minh bạch để đảm bảo an ninh; toàn bộ quá trình phải cân nhắc một tập hợp ba mâu thuẫn về phân cấp, bảo mật và khả năng mở rộng để đạt được một giải pháp công bằng.

Câu trả lời cho nguyên mẫu của cuộc khám phá là hiển nhiên: vì mạng chính Bitcoin không thể được xác minh và không thể là DA, nên hãy sử dụng dòng chữ để ghi bộ DA+ bị hạn chế dựa trên BitVM vào mạng chính Tính hoàn thiện của mạch Turing thách thức hệ thống đạt được tính minh bạch và bảo mật của chuỗi Rollup. Sử dụng công nghệ ZK + hệ thống thử thách BitVM để bù đắp cho việc thiếu DA và khả năng xác minh của Bitcoin.

Vì Ethereum Rollup cũng tiềm ẩn những mối nguy hiểm trong quản trị hợp đồng đa chữ ký, nơi hợp đồng Rollup có thể được cập nhật và tính bảo mật không thể được đảm bảo 100%, điều mà mọi người tin là trên thực tế, một bộ Cơ chế tương tác hợp đồng mở và tương đối minh bạch không thể đạt được bảo mật đồng thuận BTC tuyệt đối. Điều nằm ở phía trước là một cơ chế thách thức minh bạch và mở dựa trên BitVM. Mặc dù việc triển khai kỹ thuật quá phức tạp nhưng logic dường như không có ý nghĩa.

Tóm lại, nếu mô hình công nghệ Bitcoin Lớp 2 ZK + xác minh khách hàng + khắc DA + thách thức BitVM dần được thị trường công nhận, bạn có nghĩ nó sẽ trở thành một mô hình mới? Bản tổng hợp Bitcoin layer2 có được quảng cáo không?