B²Network與Babylon強強聯手，打造最安全的二層與比特幣質押

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Odaily资深作者

2024-03-26 14:02

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B² Rollup的主機將支援BTC質押功能。

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B² Rollup的主機將支援BTC質押功能。

BTC 是目前市值最高的數字資產，但絕大多數仍處於閒置狀態。基於此，Babylon 團隊提出了BTC 質押的概念，讓BTC 持有者將他們閒置的BTC 質押，以增強PoS 鏈的安全性。而B² Network 團隊建議透過模組化設計來打造比特幣的執行層，讓BTC 持有者能夠將BTC 存入比特幣的執行層（通常稱為Layer-2 s）進行各種DApp 操作，從而提高BTC的流動性。 B² Network 與Babylon 將對此展開密切合作，建立基礎設施和服務，並利用Rollup 作為受比特幣網路保護的執行層。

B² Network 的核心組件B² Hub 將透過整合Babylon 的BTC 質押來增強其安全性。同時，B² Network 還計劃在B² Rollup 中整合BTC 質押功能，支援B² Rollup 的BTC LSD 和BTC 再質押場景。

B² Network 的模組化設計

由於BTC 本身有儲存和交易負載的限制，以及Script 的非圖靈完備（non-Turing）設計，導致它無法獨立實現網路的可擴充性。

為了支援Bitcoin 的可擴充性，B² Network 採用了模組化的區塊鏈設計架構。

我們認為可擴展的區塊鍊網絡分為：執行層、資料可用性層和共識層。在這三層中，執行層可以通過Rollup 解決方案實現無限水平擴展；數據可用性層通過B² Hub 實現DAS（數據可用性抽樣），結合分散式存儲，在比特幣上記錄最終數據索引和證明，因此這一層可以確保執行層中交易和狀態的可用性、安全性和去中心化；共識層透過承諾和挑戰機制統一進行執行層中狀態轉換的驗證，具有足夠的安全性和去中心化。

B² Network 的發展分為兩個階段：

第一階段從B² Network 在B² Hub 上運行自己的B² Rollup 開始，透過B² Hub 在比特幣上運行，完成了第一個在B² Hub 上運行的比特幣ZK-Rollup。
第二階段支援在B² Hub 上啟動任何ZK-Rollup，透過B² Hub 完成在比特幣上的資料可用性和狀態轉換的證明。

第一階段：B² Hub 為B² Rollup 服務

B² Network 的第一階段分為Rollup 層和DA 層。

Rollup 層採用ZK-Rollup 技術，我們目前正與Polygon 合作，透過zkEVM 建構ZK-Rollup。在Rollup 層，數據和證明透過Sequencer 和Aggregator 分別發送到DA 層和共識層。

B² Hub 充當核心樞紐，接收來自ZK-Rollup 的數據和證明。一方面，它將Rollup 層的交易和詳細資料儲存在B² Hub 的DAS 協定和分散式儲存協定中，並將資料證明寫入Tapscript 提交到Bitcoin，確保資料可用性；另一方面，它驗證ZK-Rollup的ZK 證明，產生驗證過程的commitment，提交到Bitcoin，允許挑戰者基於這些commitment 進行挑戰，最終完成狀態轉換的驗證。

第二階段：B² Hub 為多個Rollup 服務

B² Network 的第二階段將透過B² Hub 為更多的ZK-Rollups 提供服務。

B² Hub 將匯總不同Rollups 提交的數據：

不同Rollups 的交易詳細資料和證明將儲存在B² Hub 的DAS 協議和分散式儲存協議中，然後進行匯總，並最終提交到Bitcoin。
來自不同Rollups 的ZK 證明數據將透過STARK 遞歸匯總成單一的ZK 證明數據，經驗證後產生提交給Bitcoin 的commitment，以支援挑戰。

Babylon 協議的BTC 質押

Babylon 是一套可擴展的比特幣安全協議，旨在確保去中心化經濟的安全。其中一個協議是Babylon 的比特幣質押協議。該協議允許用戶在比特幣網絡上質押他們的BTC。這些質押的BTC 隨後可以用來保護其他外部網絡，例如PoS 系統。質押過程是無需信任且非託管的，意味著用戶無需將他們的比特幣轉移到第三方比特幣地址，這是比特幣橋協議通常要求的。相反，用戶可以遠端自主保管他們的BTC，並將其質押到比特幣區塊鏈上的一個比特幣腳本中。如果檢測到任何惡意行為，這些質押資金可以遠端處罰。 Babylon 的BTC 質押類似於ETH 質押，但是可以保護其他外部網絡，例如PoS 鏈，使得Babylon 的BTC 質押類似於以太坊ETH 質押的2.0 版本，並具有類似於Eigenlayer 的再質押的功能。

摘自Babylon 比特幣質押白皮書

(https://docs.babylonchain.io/papers/btc_staking_litepaper(EN).pdf）

比特幣質押者的流程：(a) 樂觀情況：Alice 質押，驗證PoS 鏈，請求解除綁定，並在3 天內撤銷質押；(b) 非樂觀情況：Alice 質押，向PoS 鏈提交安全違規行為，然後她的比特幣被銷毀。

由於比特幣上Script 的非圖靈完備設計，任何人都無法提供可直接在比特幣上驗證的安全違規證據。 Babylon 比特幣質押協議引入了一種機制來應對安全違規行為，促使切割行為發生。該機制涉及質押比特幣的時間鎖定以及每當質押者或委託的驗證器在PoS 鏈上雙重簽名（類似於雙重支付）時，控制鎖定比特幣的秘密密鑰暴露。 Babylon 採用可提取的一次性簽名（EOTS）來實現可追責的斷言，其中使用相同的秘密密鑰在相同高度簽署不同區塊會導致秘密密鑰洩露。 Babylon 在基礎共識協議之後引入了額外的簽名輪次，稱為最終輪次。只有當一個區塊收到來自超過2/3 比特幣質押的EOTS 簽名時，才被認為已經最終確定。在這一輪中，所有共識的安全違規行為都可以減少到雙重簽名。如果在這個修改後的協議中發生了安全違規行為，那麼一些比特幣質押已經使用EOTS 在相同高度簽署了兩個區塊。這導致了與這些質押者相關的秘密密鑰的提取。 EOTS 簽名方案可以透過Schnorr 簽名來實現，這在比特幣中原生支援。因此，這些提取的秘密密鑰可以用於切割質押的比特幣。

B² Hub 由Babylon 保障安全

B² Hub 是一個PoS 區塊鍊網絡，透過已質押資產（BTC 和B² 代幣）的驗證者來確保B² Hub 的安全，並透過B² Hub 的驗證者保證Rollup 的資料可用性以及狀態轉換的有效性。

B² Hub 的共識機制需要一個有效的驗證者集合在一個Epoch 期間對區塊進行BFT 共識，包括提議和投票。然後，每個區塊通過Babylon 的比特幣質押協議由質押比特幣的最終提供者進行EOTS 投票。同時，在B² Hub 中，下一個Epoch 檢查前面的區塊，透過Babylon 的比特幣時間戳協議成為一個檢查點。 B² Hub 中的區塊的最終確認需要經過兩個檢查點。

造訪B² Hub 的Rollup 有兩個確認：

經過B² Hub 的驗證後，Rollup 完成第一次確認；
B² Hub 提交DA 證明和狀態轉換驗證承諾到比特幣，經過挑戰期後，Rollup 完成最終確認。

B² Network 通過Babylon 比特幣質押協議使B² Hub 的共識確認更加安全。此外，B² Network 通過Babylon 的比特幣時間戳協定避免了長程攻擊。

長程攻擊使得PoS 鏈無法切割，而且不夠安全。這種攻擊是根本性的，無法透過修改共識協議來解決，除非有額外的信任來源。為了緩解這種威脅，一些PoS 鏈採取了social 共識的方式，其中利益相關者定期對最新高度的正確區塊進行線下決策，並忽略其他潛在的分叉。然而，這種方法將鏈的安全性與參與者的主觀意見聯繫在一起。這種方法也被稱為弱主觀性，違反了去中心化原則。此外，由於social 共識需要時間，因此大多數PoS 鏈規定了非常長的解除質押時間，可能長達數週之久。

為了防止PoS 鏈受到長程攻擊，Babylon 可以將PoS 鏈的區塊作為BTC 的檢查點，並使用較早的比特幣時間戳來實現分叉選擇規則。這樣，要么攻擊分叉將在比特幣規範鏈中具有較晚的時間戳，永遠不會被任何人選擇，要么為了被選擇，攻擊者將不得不創建一個非常長的比特幣分叉，在其中攻擊的PoS 分叉具有較早的時間戳，這在經濟上是不切實際的。因此，通過BTC 時間戳，長程攻擊得到了解決。

在B² Hub 的POS 機制中，一個區塊在最終確認之前需要經過兩個檢查點。因此，在B² Hub 的共識機制中，當通過第二個檢查點後，我們會將區塊資訊和相應的驗證者簽署資訊提交給最終性提供者。最終性提供者是需要質押BTC 的節點，如果它們使用EOTS 在同一高度簽署了兩個區塊，就可能被切割。最終性提供者隨後將其提交給B² Hub 的驗證者以收集最終性投票。驗證節點將收集到的最終性投票簽名資訊儲存在一個記憶體池中，並廣播給B² Hub 的輕量級客戶端。一旦收集到2/3 的最終性投票簽名，就可以認為B² Hub 上的區塊已經最終確認。

通過Babylon 比特幣質押和比特幣時間戳，B² Hub 能夠有效地避免長程攻擊，為不同的Rollup 提供高的安全性。