技術解構B² Network：爲什么BTC layer2需要“模塊化”？

發表於 2024-02-27 13:26 作者： 鏈上觀

來源：鏈上觀

在以太坊L2領域，模塊化已經成爲挑战單體鏈的不二法寶。Celestia掀起DA War，Espresso祭出共享Sequencer大招，Altlayer拋出Rollup AS A Service。

一個原本靠用戶和生態驅動的To C運營市場，經過Stack战略規劃，就變成了想象空間無限大的To B市場。不禁要問，若把“模塊化”落地到BTC layer2又會怎樣？

爲什么BTC 網絡更適合模塊化？BTC Layer2的哪些構成組件適合模塊化？模塊化會給BTC layer2帶來哪些全新的商業格局？本文將以  @BSquaredNetwork 爲例展开探討：

模塊化能行得通主要源於區塊鏈公鏈架構的可組合特性，一個成熟的公鏈包括：

1）結算層（Settlement layer）負責資產的交易狀態轉移和確定；

2）DA層（Data Availability）負責交易數據的狀態變數據可用性，以供交易驗證：

3）執行層（Execution layer）負責處理交易的執行邏輯，包括智能合約的調用和執；4）共識層（Consensus Layer）負責所有節點就某一版本的交易歷史達成一致性；

5）跨鏈通信層（Interoperability Layer）負責不同區塊鏈網絡的消息通信和狀態管理。

以上各個區塊鏈組件分工明確，各司其職構成了區塊鏈的可信和去中心化特性。

以太坊網絡是一個可存儲並驗證歷史狀態的智能合約網絡，以上各層組件功能都能完成，無非是部分組件因性能或容量限制，面臨要外包的擴展問題，而BTC網絡則是一個無狀態的非智能合約網絡，UTXO模型是一種極簡的資產轉移和結算技術架構，除了結算功能之外，其他執行層、DA層、共識層、跨鏈可交互操作層等都適宜“模塊化”封裝構成。

以太坊通過內置的復雜功能層支持廣泛的應用，而比特幣則通過極簡UTXO架構僅支持其Payment功能，更多復雜功能只能依賴外部模塊化擴展。無疑，BTC比以太坊更需要“模塊化”。

那么，BTC layer2（非UTXO結構）要實現復雜交易執行邏輯，該如何模塊化構建核心DA層、執行層、結算層組件呢？又得適配BTC主網特性做哪些調整？接下來，圍繞@BSquaredNetwork 的解決方案，給大家做詳細技術解析：

1）DA層：BTC主網只能依托Taproot Script腳本內有限的空間做存儲，且主網全節點不能對所存儲數據做復雜狀態驗證。

爲此，B² Network模塊化構建了一個獨立DA layer，包含：Decentralized Storage+ B² Nodes兩部分：

存儲部分需要存儲所有本地歷史交易記錄數據，爲全節點驗證數據提供權威且不可篡改的可信數據源，等同於以太系的Calldata和Blob；節點部分則負責處理Rollup數據，相當於以太坊L2的Procer系統，會對這些數據做Prove驗證，來證實其交易數據和狀態轉換的正確性。

通過此兩部分協作，B² Network實現了一個可高效存儲數據並能實現計算+驗證的DA網絡，用此來彌補BTC主網在DA能力上的缺失。有意思的是，B² Network在充分驗證該架構的可行性後，將其升級成了B² Hub，相當於把該DA層作爲一種模塊化服務方案供給給需要DA層的其他BTC layer2。

爲什么其他layer2平台會選用B² Hub而不直接用IPFS存儲方案或Celestia的DA外包服務，這主要得益於，B²針對比特幣主網特徵升級了特殊設計，比如：爲了節省主網有限的空間，DA layer會把Prover系統的數據驗證結果壓縮成電路，生成Commitment承諾。

2）執行層：BTC主網所做的“執行”僅僅爲資產的條件轉移，layer2平台往往要構建一個可執行復雜合約邏輯的本地執行層來做補充。

針對此，B² Network採用了ZK-Rollup作爲執行層，通過零知識證明來處理鏈下數據和通信交互一致性。這個過程中，Sequencer收集並Batch交易，然後通過ZKEVM系統生成各種Proof證明，最終聚合匯總數據到DA layer。

B² Network以ZK作爲核心技術，來處理本地數據和交易狀態一致性的方法，也可以視爲一種模塊化共享Sequencer執行層方案。畢竟ZK連接多主體之間通信並給予隱私授信方面得天獨厚。

3）結算層：若是UTXO結構，BTC主網可以基於輕節點+Schnorr籤名+MAST等框架，通過狀態通道+一次性密封等實現資產的安全狀態變更，若是非UTXO結構，則只能依賴本地共識的多籤名主體，來和主網進行資產結算。這其實假定了，單靠多籤並無法有效確保資產的百分百安全，萬一某個多籤主體作惡呢？

因此 B² Network的結算層設計包含，BTC主網條件解鎖+B² Hub 本地挑战兩部分：

B² Hub部分爲了確保二層本地共識降低作惡的可能性，基於BitVM技術設計了一套挑战機制，允許本地節點基於歷史數據片段向主網上的Commitment承諾發起挑战：

1、B² Network的DA層會把最終數據變更狀態，壓縮成Commitment承諾，並以銘文形式上傳到比特幣主網。這裏引入了銘文的創新輸入數據機制，相當於把歷史狀態數據公告到BTC主網來當挑战的公正裁判。B² Nodes節點會有一個公共的去中心化indexer系統來解析並記錄主網數據狀態，讓其他節點可以基於其本地數據記錄對該提交到主網上數據進行差異挑战。

2、由於Inscribe後的銘文數據無法篡改，layer2本地下的indexer數據又很透明，一旦挑战者提交的挑战數據片段和已有的歷史Commitment承諾結果不一致，全節點雖然無法直接驗證承諾內容，但這種不一致性就可以觸發主網結算狀態確認，對僞造的承諾提供方進行Slash懲罰（其UTXO中鎖定的BTC會轉移給挑战者）。

在我看來，B² Network這套基於BitVM的Commitment承諾+挑战機制相當於一種有效的“結算層”安全共識補充方案，可以成爲一種有效的模塊化挑战方案，來補全layer2鏈在資產結算上不足的安全共識。畢竟單純靠在主網搭建輕節點和多籤名可能會存在節點作惡問題，若形成一套有效的作惡問責機制，問題不就迎刃而解了？

以上。

這兩天圍繞BTC layer2的標准之爭又开始了，無論是東方力量在BTC layer2的百花齊放，還是西方主流試圖在共識層塑造標准，到底都只是BTC layer2市場發展進程中的片段。

在我看來，BTC layer2當下最大的魅力全因其無限包容性給足了市場想象空間，還遠沒到樹標准的時候。

反倒，BTC索引的去中心化問題，BTC DA層能力缺失問題，BTC結算層的挑战安全機制，BTC主流UTXO結構擴容方案發展緩慢問題等等，都是亟待解決的問題。

關鍵是，這些問題一旦被有效解決並進行模塊化封裝，其大概率會成爲全生態的共同需要。換言之，解決問題並模塊化商業輸出，不就是在制定“標准”嗎？

Note：本文解讀以非UTXO結構 BTC layer2市場爲中心，UTXO結構存在的問題以及發展的思路還不太一樣，以後有機會再做詳解。

標題：技術解構B² Network：爲什么BTC layer2需要“模塊化”？

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