Краткий анализ ZKByte: решения для расширения Bitcoin Layer2 на базе ZK и BitVm

Слова: ZKBase (ранее ZKSpace)

Основной целью этого дизайна является создание специально настроенной сети уровня 2 для BitcoinBlockchain. Сеть Bitcoin Layer 2 предназначена для удовлетворения растущего спроса на более быстрые и эффективные транзакции в экосистеме Bitcoin. Высвобождая определенные задачи обработки транзакций из основной сети, он направлен на облегчение перегрузки в BitcoinMainnet и резкое сокращение времени, необходимого для подтверждения транзакции.

Учитывая неотъемлемые ограничения вычислительной мощности виртуальной машины (ВМ) Биткоина, в нашем проекте используется BitVM, что демонстрирует потенциал выполнения смарт-контрактов между двумя уровнями сети. Используя вызовы и сценарии реагирования, BitVM демонстрирует новый подход к программируемости сети Bitcoin, который разрушает традиционные ограничения.

Чтобы повысить безопасность и целостность сети Bitcoin Layer 2, в проекте реализована проверка состояния путем интеграции технологии доказательства с нулевым разглашением (ZK). Эти передовые технологии шифрования позволяют BitcoinMainnet эффективно проверять состояние сети уровня 2 без ущерба для конфиденциальности и конфиденциальности базовых транзакций. Доказательство с нулевым разглашением проверяет информацию, не раскрывая специфику транзакции, обеспечивая конфиденциальность и целостность сети уровня 2.

В целом, проект направлен на улучшение масштабируемости, скорости и эффективности сети Биткойн с помощью сети уровня 2, принятие BitVM для выполнения смарт-контрактов и интеграцию технологии доказательства с нулевым разглашением для проверки состояния, сохраняя при этом конфиденциальность и безопасность базовых транзакций.

0, Архитектура

Блокчейн уровня 2 использует модель учетной записи. Состояние всего блокчейна проверяется zkVM на основе системы доказательств Halo2. Состояние уровня 2 синхронизируется с сетью BitcoinMainnet, а все состояния уровня 2 проверяются валидатором доказательства с нулевым разглашением (ZKP), реализованным BitVM. Мы используем UTXO для отслеживания всех состояний уровня 2. Кроме того, мы используем доверенную машину Oracle, чтобы гарантировать, что только ввод/вывод сценария блокировки/разблокировки соответствует протоколу уровня 2.

1, Совет уровня 2 и доверенная машина Oracle

Комитет уровня 2, состоящий из избранной группы пользователей, следит за общим состоянием сети уровня 2. В случае возникновения проблем с протоколом комитет может вмешаться и остановить протокол, чтобы защитить активы всех пользователей. Trusted Oracle Machine важен для проверки правильности входных/выходных UTXO и скриптов.

2, от уровня 1 до уровня 2

Создайте один TaprootAddress в сети Биткойн для представления протокола уровня 2. Когда UTXO создается и передается в TaprootAddress, соответствующий UTXO фактически «пополняется» из BitcoinMainnet на уровень 2.

Протокольный или комиссионный счет специально обрабатывает разрешения на «передачу» для всех активов UTXO, которые «депонированы» на уровне 2. Только протоколы, доверенные компьютеры Oracle или учетные записи комитетов могут изменить владельца депонированных UTXO. Trusted Oracle Machine гарантирует, что в транзакцию передачи прав собственности включен правильный выходной сценарий UTXO.

3. Блок синхронизирован с BitcoinMainnet

Состояние всех сетей уровня 2 синхронизируется с BitcoinMainnet в виде блока. Для Блока должна быть предоставлена следующая информация:

· транзакции в том или ином блоке;

· новый статус счета после применения этих операций;

· новый UTXO в текущем состоянии блока (всегда готов, даже если протокол сломан);

· Блокировать информацию сети Bitcoin;

· Доказательство с нулевым разглашением (обосновывает переход состояния от предыдущего блока к текущему) Статус всех этих BitcoinMainnet записывается в историю транзакций UTXO.

3.1 Подробнее об аттестации

Доказательство с нулевым разглашением используется для проверки правильности уровня 2. Попытайтесь продемонстрировать следующее:

· Транзакции блоков на уровне 2 подписаны правильно.

· Новый статус всех счетов обрабатывается корректно.

· Все транзакции пополнения до определенного блока BitcoinMainnet обрабатываются корректно.

· Для текущего состояния все выделения UTXO создаются правильно.

3.2 Проблема блокировки информации

Для обеспечения корректности информации о блоке, указанной в BitcoinMainnet, мы используем схему вызова и ответа. Доказатель может доказать точность информации о блоке, указав, что после определенного блока в течение заблокированного периода времени есть еще N блоков.

** 3.3 Усовершенствования ZKP Circuit и BitVM**

Как показано в документе BitVM, верификация ZKP может быть представлена в виде двоичной схемы, которая может быть оспорена двумя участниками. С предварительно подписанной транзакцией можно отправить вызов, чтобы получить битовое обещание схемы. Если выявлены 0 и 1, задача считается успешной. Для того, чтобы использовать BitVM для верификации ZKP, нужно обратить внимание на следующие два момента:

Одна и та же двоичная схема обещает быть использованной только один раз. То есть, если одна и та же фиксация схемы используется для нескольких блоков, она может выявить 0 и 1 однобитной фиксации.

Для проверки ZKP в дополнение к удовлетворению схемы следует проверить «общий вход».

Чтобы справиться с этими двумя недостатками, для каждого блока уровня 2 создается уникальная двоичная схема, и фиксируется «общий вход». Биткойн-скрипты используются для хеширования и проверки общедоступных входных данных. Правильная фиксация бита открытого ввода проверяется доверенным компьютером Oracle. Что касается окружного удовлетворения, то любой член комиссии имеет право оспорить его.

4. От Уровня 2 к BitcoinMainnet

Активы могут быть перемещены с уровня 2 в BitcoinMainnet двумя способами: вывод и принудительный вывод. Транзакции по выводу средств запускаются с уровня 2, а схема ZKP гарантирует, что транзакции обрабатываются должным образом. Принудительные транзакции вывода средств инициируются из сети Bitcoin.

4.1 Операции по выводу средств и принудительному выводу средств

Транзакции по выводу средств, инициированные с уровня 2, проверяются с помощью каналов ZKP, чтобы гарантировать, что транзакции обрабатываются правильно. Транзакции принудительного вывода средств, инициированные из сети Bitcoin, должны быть включены в следующее обновление состояния блока.

4.2 Распределение UTXO

Когда состояние блока обновляется, выделение UTXO синхронизируется. В случае остановки протокола все UTXO могут быть применены для обеспечения безопасности всех пользовательских активов. Из этих UTXO протоколом подписываются только те UTXO, которые отозваны или принудительно отозваны.

5. Выходы из уровня 2

После того, как ZKP не будет проверен, комитет должен прекратить работу и выйти из протокола. Если протокол остановлен, комитет подписывает все выделения UTXO, указанные в последнем состоянии блока уровня 2. С помощью этих сигнатур пользователи могут выводить средства с уровня 2 без каких-либо потерь.