混合資料可用性,解析BOB上BitVM強制提款功能

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BOB在官方Blog首次對外發布「BitVM 強制提款功能」,這是BTC Layer 2首次在「強制提款」這一具體功能問題上取得實質進展,對比特幣生態乃至整個產業有著首要性意義。

摘要:

  • Layer 2 應具有與它們所基於的 Layer 1 公鏈同等的抗審查性;

  • 在 BOB 上,用戶已經可以透過以太坊上的交易將他們的資產從 BOB 強制提現到以太坊;

  • 對於 BitVM 橋,BOB 正在致力於整合比特幣網絡,作為用戶在BOB 上執行交易的一種方式;

  • 比特幣用戶無需向 BOB 發送交易,就可以從 BOB 提取 BTC 資產。

2025 年 2 月 4 日,混合 Layer 2 項目 BOB 在其官方 Blog 首次對外發布“BitVM 強制提款功能”,這是 BTC Layer 2 首次在“強制提款”這一具體功能問題上取得實質性進展,對比特幣生態乃至整個行業有著首要性意義。

Vitalik 強調過,使用者能否順利的把資產從Layer 2 撤回至Layer 1 ,是非常重要的安全指標。在緊急情況下「強制提款」功能之於 Layer 2 如同現實視界中的「安全出口」同等重要。在以太坊Layer 2 這個承載了百億美元資產的託管平台體系中,可以讓用戶把資產安全撤回至Layer 1 的「強制提款」功能,已然成為不可或缺的必備設施。

對於使用 EVM 協議的 Layer 2 公鏈來說,當前市場上已有比較完備的強制提款和逃生艙功能來保證用戶可以將資產安全及時地撤回 Layer 1 。下面,我們可以透過這篇Blog來了解 BOB 是如何完成 BTC Layer 2 的強制提款功能。

Layer 2 們的核心屬性之一是:即使排序器離線,它們的狀態轉換也需要繼續進行。 Layer 2 們透過從資料可用性(DA) 層讀取和寫入其狀態來實現此目的,該層可以獨立於Layer 2 在線進行更新。這樣,即使排序器離線,或者排序器不接受使用者的交易請求時,使用者也可以強制執行他們的交易。因為如果排序器一直拒絕用戶的交易要求,或者乾脆長時間故障,甚至停機,這個時候往往會造成巨大的資金損失。

例如,在Solana 宕機期間,曾有人因為資產面臨清算而無法及時補倉,使得數百萬美元的資產面臨風險。此類拒絕用戶請求的場景一旦發生,造成的經濟損失並不可小視。

對於 BOB 的 BitVM 橋,這裡提出了一個有趣的問題。 BOB 目前使用以太坊EIP-4844 blob 作為其 DA 層。以太坊上的用戶可以透過BitVM 橋輕鬆將資產提回比特幣網絡,但是,在這一過程中要求用戶在以太坊上必須持有ETH 作為 Gas 費用。

所以,這對用戶來說使用體驗還不夠友好,比特幣用戶只需要比特幣網路上的BTC 就可以將他們的BTC 從BOB 提取回比特幣。 BOB 正在研究一種混合解決方案:預設使用以太坊作為DA 層,同時允許用戶透過比特幣上的特殊交易強制包含BOB 上的交易。

數據可用性(DA )和派生的背景

派生過程對 Layer 2 公鏈們來說非常重要:BOB 的整個 Layer 2 狀態需要從L1和 DA 層建構。它允許Layer 2 享有與DA 層(在本案例中為以太坊)相同的抗審查性。

簡單來說,在 rollup(尤其是使用 OP Stack 的公鏈們)中,我們在Layer 1 上有兩種類型的資料:

  • 向「OptimismPortal」合約進行的存款交易。這些是用戶在以太坊上進行的交易,通常是將其資產存入BOB。這些存款交易也可用於在BOB 上執行其他交易。

  • 由排序器(或更準確地說是 op-batcher)從Layer 2 交易處理提交的批次。其中包括用戶在BOB 上直接進行的所有交易,並最終被納入以太坊blob。

比特幣作為 DA 層

如果希望比特幣作為DA 層,為什麼不完全切換到完全使用比特幣作為DA 層呢?原因主要在於成本問題。比特幣的可用儲存空間非常小(每10 分鐘約4 MB),因此儲存成本很高。

然而,在本案例中,BOB 仍然可以使用以太坊作為其「主要」DA 層,在其中發布其整個交易數據,但如果以太坊DA 不可用,則添加比特幣作為高度抗審查的後備層。從本質上講,以太坊成為樂觀的DA 層,而比特幣成為昂貴但可以容錯的最後手段。

混合派生管道

基本解決方案是將比特幣添加到BOB 作為派生管道的一部分,以便BOB(特別是“op-node”)按以下順序處理輸入:

  • 比特幣強制提現交易(專門針對 BOB 新增);

  • 以太幣存款至BOB 的OptimismPortal 合約(OP Stack 標準);

  • 來自op-batcher 的以太坊批次(OP Stack 標準)。

這裡有一個可能的解決方案,將比特幣強制提款交易編碼到BOB 派生管道中。不過這仍在研究中,因此可能會改變。

比特幣強制提領交易

BOB 需要三個部分來建立強制提款交易:

  • 建立比特幣上的強制提款交易。

  • 將強制提款交易儲存在比特幣的區塊大小限制內。

  • 處理比特幣強制提款交易的 Gas 費用。

1.建構比特幣上的強制提款交易

OP Stack存款交易有以下結構:

  • bytes 32 sourceHash:來源雜湊值,唯一識別存款的來源。

  • 地址來自:寄件者帳戶的地址。

  • 地址到:接收方帳戶的地址,如果存入的交易是合約創建,則為空(零長度)地址。

  • uint 256 mint:在L2上鑄造的 ETH 價值。

  • uint 256 value:傳送到接收方帳戶的 ETH 價值。

  • uint 64 gas: L2交易的 Gas 限制。

  • bool isSystemTx:如果為 true,則交易不與L2區塊 Gas 池互動。

  • 位元組資料: 通話資料。

強制提款交易需要將編碼後的提款交易包含在存款交易的資料欄位中。這是透過在BOB 上創建交易來完成的,該交易觸發從BOB 提款到比特幣,並且其工作方式與從以太坊發送交易完全相同。

然後,我們可以在比特幣上儲存強制提款交易的(壓縮)版本,其中包括所有上述數據。

2.將強制提款交易儲存在比特幣上

由於強制提款交易的資料大於通常應儲存在OP_RETURN 輸出中的數據,因此 BOB 可能會使用Taproot輸出來儲存資料。

雖然很容易識別以太坊上的存款交易(可能包括提款),因為它被發送到BOB 的OptimismPortal 合約,但識別比特幣上的強制提款交易卻不那麼容易。

資料序列化:強制提款交易使用「信封」結構內的Taproot 腳本進行序列化。這些是比特幣網路上的noop,也可用於序數等。我們調整結構以滿足我們的需求。

Unset

OP_FALSE OP_IF

OP_PUSH bob

OP_ 1

OP_PUSH transaction

OP_ 0

OP_PUSH $WITHDRAWAL_TRANSACTION_DATA

OP_ENDIF

兩階段提交/顯示方案:

與序數一樣,用戶必須向比特幣提交兩筆交易:

  • 提交交易:建立一個Taproot 輸出,提交到包含銘文內容的腳本。該交易尚未透露數據,我們需要BOB 全節點和排序器的第二筆交易來包含提款交易。

  • 顯示交易:花費提交交易的輸出,顯示鏈上的銘文,即顯示用戶的提款交易以包含在BOB 中。

3.處理比特幣強制提款交易的 Gas 費用

對於 Gas 費問題 BOB 目前正在考慮兩種選擇:

  • 將比特幣強制提款交易的 Gas 設定為 0 ,並從用戶在 BOB 上的 ETH 餘額中扣除 Gas 費用。這樣,只有 BOB 上有 ETH 的使用者才能強制提款。然而,這並不是最佳選擇,因為它需要用戶在BOB 上擁有ETH 才能強制提款,即在比特幣上擁有BTC 的用戶無法強制提款。

  • Gas 費由用戶用BTC 在比特幣上支付。 BOB 網路需要在比特幣上有一個可以接收BTC 的地址,並有效地將用戶收到的BTC 兌換成BOB 上的ETH,以支付Layer 1 部分的 Gas 成本加上執行成本。此選項可能透過使用BOB Gateway並將BOB DAO 的EVM 位址設定為BTC 接收者來實現。

總結

任何人只需查看比特幣和以太坊上的數據就可以確定 BOB 的狀態:

  • 讀取比特幣的所有提款交易。每次提款都被編碼為兩筆交易,即一筆提交交易和一筆揭示交易。這是我們對OP Stack 的補充,也是我們增強衍生管道的地方。

  • 讀取在以太坊上向BOB 的OptimismPortal 合約進行的所有交易。這已經是標準OP Stack 衍生管道的一部分。

  • 讀取直接在 BOB 上進行的所有交易,並將其集成為以太坊批次的一部分。重要的是,全節點不會直接從排序器讀取以接收已確認的交易,而是從以太坊 blob 讀取。這已經是標準 OP Stack 衍生管道的一部分。

混合資料可用性,解析BOB上BitVM強制提款功能

技術挑戰

數據一致性:雖然確保以太坊和比特幣鏈之間的數據一致性很重要,但兩條鏈上僅存在交易數據並不能保證有效性。交易必須根據 rollup 的狀態轉換函數表示有效的狀態轉換,才能被視為合法。此解決方案需要在 op-node(或其他共識層實現)內部實現驗證邏輯,在接受交易之前先驗證交易是否導致有效的狀態變更。

詐欺證明和有效性:BitVM 和以太坊的詐欺證明系統都需要增強,以處理來自兩條鏈的數據,這可能會使爭議解決更加複雜。為了解決這個問題,BOB 需要準確地核算來自比特幣和以太坊的可能交易,作為BitVM 橋和BOB 在以太坊上結算的一部分。

儲存增加:此外,網路中的BOB 節點面臨增加的儲存和頻寬要求,因為它們需要處理和儲存來自比特幣和以太坊的資料。然而,我們可以透過要求在比特幣上進行的BOB 交易需要包含在以太坊blob 中並引用最新的比特幣區塊來緩解這一問題。這樣,節點只需要同步最近的比特幣區塊。

本次由 BOB 主導的 BTC Layer 2 上的「強制提款功能」的對外首次亮相,大大推動了比特幣的安全性與以太坊的創新相結合的混合L2模型創新,在“強制提款”這一具體問題上,BOB 將比特幣的抗審查性與BOB 的 rollup stack 相結合,從而完成 BTC Layer 2 的安全功能保證,從而完成

關於BOB (Build on Bitcoin)

BOB(Build on Bitcoin)是一個混合的 Layer-2 網絡,它結合了比特幣和以太坊的優點,致力於將自己打造成「BTC DeFi 之家」。獨特的 Hybrid L2模型融合了兩個生態系統的優勢——比特幣的安全性和沈睡 BTC 資本,以及以太坊的 DeFi 創新和多功能性。透過將 BTC 定位為全新去中心化金融系統的支柱,BOB 可以解鎖新的用例和數萬億的 BTC 流動性。 BOB 使用 BitVM 協定完美繼承了比特幣網路的安全性,並在 BOB、比特幣、以太坊和其他L1網路之間創建信任最小化的橋樑。因此,Hybrid L2不需要依賴第三方跨鏈橋來實現互通性,輕鬆將流動性集中在比特幣網路周圍,而不是分散在各個鏈上。

BOB 得到了 Castle Island Ventures、Coinbase Ventures、Ledger Cathay Ventures 和 IOSG 等頭部投資機構的支持。

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