Le réseau GOAT publie le livre blanc GOAT BitVM2, accélérant le déploiement de Bitcoin zkRollup.

Cet article est fourni par GOAT et ne représente pas les opinions de Wu.

Le 7 mai 2025, EST, GOAT Network a officiellement publié le livre blanc GOAT BitVM2, proposant le premier protocole zkRollup natif de Bitcoin qui peut être mis en œuvre. Sur la base de l’héritage des avantages du protocole BitVM2 original, le protocole propose un certain nombre d’innovations, résout systématiquement ses principaux problèmes de sécurité, de mécanisme de défi et d’incitations économiques, et jette les bases de l’expansion et de la programmabilité de l’écosystème Bitcoin.

Le potentiel et les limites réelles de BitVM2

Le protocole BitVM2, proposé par Robin Linus et l'équipe de ZeroSync en 2024, est une voie innovante permettant de vérifier n'importe quel calcul sur la chaîne sans modifier le protocole principal de Bitcoin, ouvrant ainsi des possibilités pour les zkRollups de Bitcoin et les ponts inter-chaînes. Cependant, en vue d'une application pratique, l'utilisation de BitVM2 pour des ponts inter-chaînes de niveau production pose encore les problèmes clés suivants :

● Opérateur ( Opérateur ) attaque par double dépense : actuellement, BitVM2 permet à l'opérateur de soumettre des états vérifiables mais en réalité frauduleux (par exemple provenant d'une chaîne fork), ce qui pourrait déclencher un risque d'attaque par double dépense lors du retrait des fonds par l'utilisateur.

● Efficacité du processus de défi faible : le mécanisme actuel utilise des mises en jeu en un contre un pour le défi de la relation (, et la durée du défi est longue, ce qui entraîne des coûts de calcul et de coordination élevés. De plus, il ne prend pas en charge des montants de retrait flexibles, ce qui réduit l'utilisation des fonds et l'expérience utilisateur.

● Manque de mécanismes d'incitation efficaces : le protocole manque d'incitations efficaces pour motiver les différents rôles au sein de l'écosystème Rollup à participer, en particulier les challengers qui, dans la plupart des cas, ne reçoivent pas de récompenses, ce qui réduit leur volonté d'initier des défis de manière honnête et en temps voulu. Dans un système reposant sur des incitations par financement participatif, il peut également y avoir des problèmes de distribution des récompenses aux mauvais participants, ce qui affaiblit davantage la précision et l'efficacité des incitations.

GOAT BitVM2 : trois innovations mécaniques

Le réseau GOAT, avec une perspective technique, a lancé le plan d'amélioration GOAT BitVM2 et l'a déployé comme système d'exécution central du réseau GOAT, amenant pour la première fois le zkRollup de Bitcoin à une application réelle. Ce plan repose sur des améliorations fondamentales autour de trois mécanismes :

  1. Couche de sécurité cryptoeconomique

En combinant la vérification du script natif de Bitcoin et le mécanisme de double punition de la couche de consensus du réseau GOAT, le coût pour les opérateurs de commettre des actes malveillants est considérablement augmenté. Ce mécanisme maintient également une collection d'opérateurs de taille raisonnable, garantissant une haute activité du système sous l'hypothèse des "nœuds honnêtes 1-sur-n".

  1. Mécanisme de défi rapide (Résolution accélérée des disputes)

L'adoption d'un mécanisme de rotation des challengers sur plusieurs tours a considérablement réduit le délai de traitement des défis, portant le temps d'effectivité finale à moins d'un jour.

  1. Modèle économique des défis alignés sur l'incitation (Incentive-Aligned Challenge Economy)

Les challengers qui réussissent peuvent obtenir une "prime de fraude" constituée des dépôts des proposeurs malveillants. Ce mécanisme augmente le taux de participation aux défis et aligne les incitations économiques entre le comportement de défi et le risque de malveillance des opérateurs.

Modèle d'Opérateur Universel : Reconstruction intégrée de l'économie et de l'architecture

Pour réaliser le mécanisme mentionné ci-dessus, le réseau GOAT fusionne et reconstruit le système complexe de rôles séparés dans BitVM2.

Dans l'architecture traditionnelle de BitVM2, le système Rollup comprend plusieurs rôles, tels que le séquenceur (Sequencer), le challenger (Challenger), l'opérateur (Operator) et les membres du comité (Committee). En raison des différences significatives entre ces rôles en termes de responsabilités et de coûts, concevoir un modèle économique et un mécanisme d'incitation Rollup équitables et efficaces devient une tâche extrêmement difficile.

L'innovation clé du réseau GOAT réside dans l'unification de ces rôles en une seule identité - l'Opérateur Universel (Universal Operator, abrégé en Opérateur) - et grâce à un mécanisme de rotation des rôles, permettant à tous les participants d'assumer à tour de rôle différentes responsabilités à différents moments. Tous les opérateurs doivent staker sur L2, chaque cycle étant attribué à un rôle spécifique, ce qui apporte les quatre grands avantages suivants :

● Équilibre entre revenus et coûts : Le réseau GOAT garantit un équilibre relatif entre les revenus et les dépenses à long terme en alternant les opérateurs entre des rôles rentables et des rôles à coût élevé, évitant ainsi que certains opérateurs ne supportent des coûts de calcul élevés sur le long terme.

● Mécanisme d'incitation aligné : le mécanisme de subvention croisée entre différents rôles lisse les fluctuations de revenus et incite les opérateurs à maintenir une participation honnête sous n'importe quel rôle.

● Réduire les barrières à l'entrée : Les petits et moyens nœuds n'ont pas besoin de supporter en permanence des coûts élevés et peuvent également participer facilement, augmentant ainsi le degré de décentralisation et d'ouverture du système.

● Renforcement de la résilience du système : même en cas de déconnexion d'un opérateur individuel, le système peut continuer à fonctionner grâce à une répartition flexible des rôles, évitant ainsi la dépendance à un point unique.

En résumé, le réseau GOAT unifie les rôles de comportement tels que les ordonneurs, les calculateurs et les challengers en un pool de rôles composé d'opérateurs de mise. Tous les opérateurs assument à tour de rôle des responsabilités et sont soumis à un mécanisme de pénalité. Les proposeurs qui soumettent un état frauduleux seront punis, et les challengers qui ne remplissent pas leurs devoirs ou qui défient de manière malveillante seront également punis. Ce mécanisme garantit que le comportement honnête est économiquement optimal, tout en empêchant la concentration à long terme des rôles entre les mains d'individus spécifiques grâce à un mécanisme de rotation clair, réduisant ainsi le risque de centralisation.

Aperçu de l'architecture des protocoles : un système en boucle fermée construit autour d'un opérateur universel

Cette architecture doit non seulement couvrir les processus d'entrée et de sortie des actifs entre chaînes (Bridge-In & Bridge-Out), mais aussi réaliser la soumission fiable des ensembles de classificateurs, la coordination en chaîne du processus de contestation, ainsi que la génération et la vérification efficaces des preuves zk. Voici les composants clés de l'architecture du protocole GOAT BitVM2 :

Modèle d'Opérateur Universel

Dans GOAT BitVM2, chaque opérateur générique exécute le même logiciel et mise des BTC pour obtenir le droit de participation. Grâce à une rotation déterministe ou à un mécanisme aléatoire basé sur le poids de la mise, ces opérateurs alternent les rôles suivants : séquenceur (Sequencer, responsable de la création de blocs), prouveur (Prover, générant des preuves zkSNARK), éditeur (Publisher, soumettant des données d'état au L1) et challenger (Challenger, utilisé pour contester des états frauduleux). Chaque opérateur expérimentera des rôles à la fois rentables et coûteux, évitant ainsi la concentration des rôles et améliorant la tolérance aux pannes du système grâce à la diversité.

Processus de dépôt et de retrait (Bridge-in et Bridge-out)

● Dépôt (Deposit) : L'utilisateur verrouille des BTC et reçoit PegBTC sur L2.

● Retrait/ancrage : Pas besoin de s’appuyer sur L1 pour vérifier les scripts de retrait complexes de BitVM2. Au lieu de cela, GOAT utilise Atomic Swap pour terminer le processus de retrait directement avec l’opérateur, tout en incorporant des protocoles anti-fraude pour garantir la sécurité et la fiabilité.

Engagement du jeu de séquenceurs (Sequencer Set Commitment)

● L'opérateur soumet la racine Merkle de son ensemble de clés publiques via l'OP_RETURN de la chaîne principale Bitcoin.

● L2 utilise la fonction d'introspection des transactions (Transaction Introspection) pour vérifier l'état historique des BTC et le faire correspondre à l'ensemble des ordonnateurs sur L1. Ce design ne nécessite pas de modifier les règles de consensus de Bitcoin tout en réalisant un fort alignement avec l'état natif de BTC.

Gestion efficace des litiges et renforcement des performances zkMIPS

Pour que le zkRollup natif de Bitcoin soit réalisable, il doit disposer d'un système efficace de détection des fraudes et de gestion des litiges. GOAT BitVM2 a conçu les éléments suivants en matière de modèle de défi et de performance de preuve :

Mécanisme de sélection aléatoire de challengers multi-tours (Multi-Round Random Challenger Selection)

Lorsqu'un challenger est nécessaire (par exemple, lors du processus de remboursement de l'opérateur), le système sélectionnera au hasard un challenger parmi tous les nœuds déjà mis en jeu. Si ce challenger ne lance pas le défi à temps, le système choisira au hasard un nouveau challenger pour le remplacer. Si le nouveau challenger réussit à identifier la fraude et lance un défi, tous les challengers précédents qui n'ont pas rempli leurs fonctions seront punis (leur mise sera confisquée). Il convient de noter que tout le monde peut lancer un défi à n'importe quel tour, ce qui maintient la sécurité de l'hypothèse "1-of-n participants honnêtes".

De plus, la distribution aléatoire des rôles et le mécanisme de staking entièrement sanctionnable empêchent efficacement les comportements tels que les attaques de corruption, l'extorsion de type rançon et les interférences malveillantes.

Exécution sur la chaîne et hors de la chaîne (On-Chain and Off-Chain Execution)

La plupart des logiques de calcul (comme la génération ZKP, la vérification de fraude, les scripts d'interaction BitVM2, etc.) s'exécutent sur L2, ne téléchargeant que les résultats finaux (soumission d'état, traitement des défis, opérations de confiscation, etc.) sur L1. Cette conception réduit considérablement les coûts de Gas on-chain tout en garantissant la vérifiabilité de l'ensemble du système.

Amélioration des performances ZKP : zkMIPS développé en interne

Le zkMIPS développé par GOAT est un zkVM compatible avec l'ensemble d'instructions MIPS, optimisé pour les performances des backends STARK/SNARK. En traitant par lots plusieurs blocs et en générant une preuve unifiée à intervalles réguliers (comme toutes les heures), le prouveur de GOAT réalise une efficacité de coût très élevée. Dans les défis, il est également possible d'utiliser la méthode "table de vérité" de BitVM2 pour localiser les points de controverse, permettant ainsi une résolution rapide des différends.

Résumé

Comparé à l'original BitVM2 : plus rapide, plus stable, plus ancré.

GOAT BitVM2 utilise le réseau Bitcoin comme couche de règlement et a construit un réseau décentralisé d'ordonnanceurs comme couche de calcul. Sous l'hypothèse de "1-participant honnête sur n", cette solution résout avec succès des problèmes clés dans BitVM2 concernant le retrait de montants flexibles et l'insuffisance des incitations pour les challengers. Afin d'accélérer la vérification optimiste, GOAT a introduit un mécanisme de défis multiples, augmentant considérablement l'efficacité et l'efficacité de la détection des fraudes. De plus, grâce à la capacité de zkMIPS à générer efficacement des preuves ZK, GOAT BitVM2 devient le protocole zkRollup le plus sûr et le plus performant de l'écosystème Bitcoin actuel, avec la perspective d'accélérer considérablement la mise en œuvre pratique de BitVM2 sur le marché.

Non seulement il y a eu des percées dans l'architecture technique, mais le GOAT BitVM2 a également construit un puissant système économique basé sur la rotation des opérateurs généraux. Ce système garantit une répartition équitable des responsabilités entre tous les stakers, y compris les ordonnateurs, les prouveurs, les challengers et les éditeurs. Grâce à la répartition des frais de transaction, aux primes pour fraude et aux mécanismes de punition, le protocole encourage les comportements honnêtes tout en infligeant des sanctions économiques aux comportements malveillants, créant ainsi un écosystème décentralisé durable, équitable et résilient.

GOAT BitVM2, en tant que premier protocole zkRollup Bitcoin véritablement opérationnel, a réalisé :

● Sécurité native et compatibilité sans hard fork

● Mécanisme de défi rapide

● Reconstruction des incitations économiques

● Moteur de preuve zéro connaissance efficace

● BitVM2 passe du modèle théorique à la pratique d'ingénierie

Veuillez consulter le texte intégral du livre blanc :

Voir l'original
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Commentaire
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Ybaservip
· 05-08 12:52
Merci pour les bonnes informations et le partage
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