比特幣Layer2的零知識證明:如何擴展比特幣利用ZKP技術


比特幣Layer2領域正處於持續火熱的狀態,不斷湧現各種解決方案,旨在拓展比特幣的功能並增強生態系統。根據統計,比特幣網路已經有34種Layer2解決方案。雖然比特幣的市值大概是以太坊的三倍,但比特幣Layer2是否也能達到以太坊Layer2的三倍或更高,還有待觀察。目前,比特幣Layer2仍處於早期探索階段,不過團隊提出了一些建議方案以擴展比特幣的Layer2能力。其中,opZKP基於ZKP技術並透過新的操作碼擴展了比特幣的運算功能,而zkBTC則提供了一個基於ZKP的跨鏈橋,幫助比特幣快速與以太坊生態「嫁接坊」。這些方案的發展將為比特幣生態開啟新的可能性。

作者:flowie,鏈捕手

編輯:Marco,ChainCatcher

銘文的持續火熱,刺激著比特幣Layer2領域的迅速發展,各類解決方案如雨後春筍般堅定,旨在擴展比特幣的功能並增強其生態系統。根據bitVM中文社群的最新統計,比特幣網路已孕育出至少34種Layer2解決方案。

比特幣Layer2的爆火背後,是圍堵入局者對其敘述的巨大空間的期待。目前,比特幣的市值大概是以太幣的三倍,比特幣Layer2的空間是否也能達到以太幣Layer2的三倍或更高?

儘管敘述空間巨大,比特幣Layer2仍處於早期探索階段,與以太坊Layer2相比,夜晚已基本形成了對Rollup方案的思考。比特幣Layer2正在探索多種路線技術,包括閃電網路、RGB等原創近期,以零知識證明(ZKP)技術為基礎的opZKP和ZKByte等方案啟動了串口露頭角,旨在進一步擴展比特幣的Layer2能力。

為什麼比特幣生態更需要ZKP? ZKP又如何拓展比特幣?本文將以opZKP為例來分析其中的實作邏輯。

opZKP:為什麼比特幣比以太幣更需要ZKP?

隨著銘文爆發後,比特幣生態受到寄予厚望,即實現像以太坊生態一樣的多元化金融玩法。

但是,由於比特幣和以太幣在設計上的本質差異考慮,這一目標並不易實現。比特幣基於安全,其腳本語言被設計為圖靈坊不夠,因此缺乏一些關鍵的程式功能,無法像以太幣那樣坊同樣支援大多數智慧合約的部署。

在比特幣生態中,一個顯著的挑戰是其程式設計能力的限制,尤其是計算和驗證方面。目前比特幣ScriptPubkey腳本中的UTXO解鎖條件作為核心運算能力,其模型設計專業版,主要用於簡單的交易驗證,因此限制了其表達複雜業務邏輯的能力。相較於以太坊,比特幣網路全節點僅能驗證基本的UTXO餘額和腳本簽名坊,無法處理更複雜的業務邏輯驗證。如果說強改比特幣網路對於圖靈打造面臨巨大風險,那麼有沒有一個可能的方案可以彌補比特幣程式設計功能的缺失呢?

完成這一屆,Lightec 團隊提出了一個創新的解決方案:使用ZKP 技術升級比特幣。該方案透過將需要圖靈才能將複雜的計算轉移到鏈下進行,並透過ZKP 產生一個簡潔的證明另外,透過在比特幣腳本語言中引入新的操作碼,可以在鏈上驗證鏈下已執行計算的證明。這項策略不僅彌補了比特幣圖靈不可彌補的限制,而且使得在比特幣中部署各種應用成為可能。 2023年4月,Lightec團隊提議將opZKP操作碼升級為比特幣的軟分叉來引入這項新操作碼,旨在擴展比特幣的能力。

一旦opZKP操作碼被激活,比特幣網路將獲得支援更廣泛的應用部署,大大拓展其功能和生態系統,為比特幣生態的發展開闢新的可能性。

zkBTC:如何讓比特幣以去中心化的方式「嫁接」以太坊生態?

比特幣Layer2技術走向較為成熟並孕育出各類複雜應用,需要一個短暫的時間週期。 opZKP使用的ZKP技術複雜度較高,可能面臨一個不短的技術週期開發。在比特幣生態尚未完全成熟之前,如何實現其流動性價值?

Lightec團隊建構的zkBTC應用提供了一個解決方案。 zkBTC是一個基於ZKP的跨鏈橋,旨在幫助比特幣生態快速「嫁接坊」以太生態。相較於WBTC這類比特幣跨鏈以太坊的中心化方案中,zkBTC似乎更去中心化。 zkBTC為比特幣到以太坊的資產轉移提供了一種更安全透明的方法。

由此,zkBTC應用程式將發布$zkBTC,這是一個與$BTC 1:1掛鉤的ERC-20代幣。用戶可以存入特定數量的$BTC到指定的比特幣地址來鑄造$zkBTC,整個過程通過在鏈外生成一個已存款的ZKP證明;該證明在以太坊智能合約上驗證,確認交易如發生後,一致用戶鑄造相應數量的$zkBTC代幣,讓其可以在以太坊生態中使用。另外,在整個過程中,Lightec團隊並沒有掌握所指定比特幣地址的私鑰。實際上,當opZKP操作碼啟動後,所指定的位址不能由一個或多個私鑰控制,從而確保整個過程的安全性和去中心化。

當用戶將資產從以太坊贖回到比特幣時,用戶必須調用一個以太坊智能合約來理論數量一定的$zkBTC代幣,並在鏈外產生證明。該證明一旦被驗證,用戶將得到相應的證明數量的比特幣。前文提到由於比特幣本身的圖靈無法恢復性限制其複雜的驗證能力,如果opZKP的新操作碼得到激活,便能實現像以太坊那樣的強大驗證過程,確保交易的真實在opZKP操作碼激活之前,一種過渡技術方案,交易的ZKP證明將透過部署在防篡改驗證容器(防篡改容器)中作為智能合約進行驗證,這個過程只​​需在驗證通過後才會授權某些UTXO(未佔用的交易輸出)進行最終支付。此外,這種防竄改驗證容器還能確保簽署私鑰的安全,防止任何人(包括Lightec團隊或容器操作者) )存取這些關鍵資訊。

目前,Lightec 團隊正在積極開發zkBTC,並預計在數月後上線測試網。同時,其團隊正在初步建立代幣經濟模型,旨在為投資者和早期用戶創造革命,同時回饋用戶和社群的專案支持opZKP提案的進一步開發,共同推動比特幣Layer2生態系統的建設。

資訊來源:0x資訊編譯自網際網路。版權歸作者鏈捕手ChainCatcher所有,未經許可,不得轉載

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