GOAT BitVM2 використовує мережу Біткойн як розрахунковий шар і побудував децентралізовану мережу упорядковувачів як обчислювальний шар.
Джерело: GOAT Network
GOAT Network офіційно опублікував білу книгу GOAT BitVM2, яка пропонує перший реалізований нативний zkRollup протокол для Біткойн. Цей протокол, спираючись на переваги оригінального протоколу BitVM2, пропонує кілька інновацій, системно вирішуючи його ключові проблеми в безпеці, механізмах виклику та економічних стимулів, закладаючи основу для масштабування та програмованості екосистеми Біткойн.
Потенціал та реальні перешкоди BitVM2
Пропозиція протоколу BitVM2, розробленого Робіном Лінусом та командою ZeroSync у 2024 році, є інноваційним шляхом, що дозволяє перевіряти будь-які обчислення в ланцюзі без зміни протоколу основної мережі Біткойн, відкриваючи можливості для zkRollup Біткойн та міжланцюгових мостів. Проте, на шляху до практичного застосування, використання BitVM2 для мостів між ланцюгами на виробничому рівні все ще стикається з такими ключовими проблемами:
Оператор (Operator) Двійне витрачання: поточний BitVM2 дозволяє оператору подавати перевіряємий, але насправді шахрайський стан (наприклад, походить з форк-ланцюга), що може активувати ризик двійного витрачання під час виведення монет користувачем.
Виклики низької ефективності процесу: існуючий механізм використовує один на один ( стейкінг, виклик ) зв'язку, і цикл викликів є тривалим, що призводить до високих витрат на обчислення та координацію. Водночас він не підтримує гнучкі суми виведення, що знижує ефективність використання коштів та досвід користувачів.
Відсутність ефективного механізму стимулювання: протоколу не вистачає ефективних стимулів для залучення різних ролей в екосистемі Rollup, особливо оскаржувачі в більшості випадків не отримують винагороди, що зменшує їхню готовність своєчасно ініціювати оскарження. У системах, що залежать від краудфандингових стимулів, також може виникнути проблема розподілу винагород між неправильними учасниками, що ще більше послаблює точність і ефективність стимулів.
GOAT BitVM2: Три основні механізми інновацій
GOAT Network з інженерної точки зору представила посилений план GOAT BitVM2, і вже впровадила його як основну виконавчу систему GOAT Network, вперше вивівши Біткойн zkRollup на практичний рівень. Цей план передбачає фундаментальні вдосконалення навколо трьох механізмів:
1. Розрахунковий шар безпеки криптоекономіки (Cryptoeconomic Security Layer)
Поєднуючи верифікацію оригінального сценарію Біткойна та механізм подвійного покарання рівня консенсусу GOAT, значно підвищується вартість злочинних дій оператора. Цей механізм також підтримує розумний розмір групи операторів, забезпечуючи високу активність системи за припущенням «1 з n чесних вузлів».
2. Швидкий механізм вирішення спорів (Accelerated Dispute Resolution)
З використанням механізму чергування багатократних викликачів, значно скорочено період обробки викликів, що дозволяє знизити час остаточної ефективності до менш ніж 1 день.
3. Економічна модель викликів, що відповідають заохоченням (Incentive-Aligned Challenge Economy)
Успішні претенденти отримують «винагороду за шахрайство», що складається з обіцянки зловмисного ініціатора. Цей механізм збільшує рівень участі в челенджі та вирівнює економічні стимули між поведінкою під час виклику та ризиком неправомірної поведінки оператора.
Загальна модель операторів: інтегроване перетворення економіки та архітектури
Для досягнення вищезазначеного механізму, GOAT Network інтегрує та реконструює складну та розділену систему ролей у BitVM2.
У традиційній архітектурі BitVM2 система Rollup містить кілька ролей, таких як секвенсер (Sequencer), викликальник (Challenger), оператор (Operator) та члени комітету (Committee) тощо. Оскільки ці ролі мають суттєві відмінності в обов'язках та витратах, розробка справедливої та ефективної економічної моделі Rollup і механізму стимулювання є надзвичайно складним завданням.
Основна інновація GOAT Network полягає в об'єднанні цих ролей в єдину особу — універсального оператора (Universal Operator, скорочено оператор), а також у механізмі чергування ролей, що дозволяє всім учасникам по черзі виконувати різні обов'язки в різний час. Усі оператори повинні стейкати на L2, і на кожному раунді їм буде призначено конкретну роль, що приносить такі чотири основні переваги:
Прибуток та витрати в балансі: Мережа GOAT забезпечує відносний баланс доходів та витрат у довгостроковій перспективі, чергуючи операторів між прибутковими ролями та ролями з високими витратами, уникаючи тим самим того, що деякі оператори тривалий час несли високі витрати на обчислення.
Механізм стимулювання: механізм перехресного субсидування між різними ролями згладжує коливання доходів, заохочуючи операторів залишатися чесними учасниками в будь-якій ролі.
Зниження бар'єрів для участі: малі та середні вузли не повинні постійно нести високі витрати, також можуть легко брати участь, підвищуючи рівень децентралізації та відкритості системи.
Підвищення стійкості системи: навіть якщо окремі оператори вийдуть з системи, вона все ще може функціонувати завдяки гнучкому розподілу ролей, уникаючи залежності від єдиного вузла.
Таким чином, GOAT Network об'єднує поведінкові ролі, такі як секвенсор, калькулятор і челленджер, у пул ролей, що складається з операторів стейкінгу, кожен з яких по черзі бере на себе відповідальність і зобов'язаний механізмом покарання. Ініціатори будуть покарані за подання шахрайського статусу, як і претенденти, які не виконують свою роботу або викликають недобросовісно. Цей механізм гарантує, що чесна поведінка є економічно оптимальною, знижуючи при цьому ризик централізації за рахунок запобігання довгостроковій концентрації ролей в руках конкретних осіб за допомогою чіткого механізму ротації.
Огляд архітектури протоколу: система замкнутого циклу, побудована навколо універсального оператора
Ця архітектура повинна не лише охоплювати процеси кросчейн-входу та виходу активів (Bridge-In & Bridge-Out), але й реалізовувати надійне подання колекції сортувальників, координацію процесу виклику в ланцюгу, а також ефективне генерування та перевірку zk-доказів. Нижче наведені основні складові архітектури протоколу GOAT BitVM2:
Універсальна модель оператора (Universal Operator Model)
У GOAT BitVM2 кожен універсальний оператор виконує однакове програмне забезпечення та ставить BTC для отримання права участі. Залежно від детерміністичного обертання або випадкових механізмів, заснованих на вазі стейку, ці оператори по черзі виконують такі ролі: сортувальник (Sequencer, відповідальний за створення блоків), доказувач (Prover, генерує zkSNARK докази), публікатор (Publisher, подає дані стану до L1) та оспорювач (Challenger, для оскарження шахрайського стану). Кожен оператор проходитиме через ролі, які є як прибутковими, так і такими, що потребують витрат, що дозволяє уникнути концентрації ролей і підвищити стійкість системи через різноманітність.
Процес внесення та виведення коштів (Bridge-in та Bridge-out)
Внесок (Deposit): користувач блокує Біткойн і отримує PegBTC на L2.
Виведення (Withdraw/Peg-out): не потрібно покладатися на L1 для перевірки складного скрипта виведення монет BitVM2. Натомість GOAT використовує механізм атомарних свопів (Atomic Swap) для безпосереднього завершення процесу виведення з оператором, одночасно поєднуючи протоколи проти шахрайства для забезпечення безпеки та надійності.
Зобов'язання набору послідовників (Sequencer Set Commitment)
Оператор подає корінь Меркле його набору публічних ключів через OP_RETURN основної ланцюга Біткойна.
L2 використовує функцію внутрішнього аналізу транзакцій (Transaction Introspection) для перевірки історичного стану BTC та порівняння його з набором сортувальників на L1. Цей дизайн не вимагає зміни правил консенсусу Біткойна, при цьому забезпечуючи сильну відповідність з рідним станом BTC.
Ефективне вирішення суперечок та підвищення продуктивності за допомогою zkMIPS
Щоб рідний zkRollup Біткойна міг бути реалізований, необхідно мати ефективну систему виявлення шахрайства та вирішення суперечок. GOAT BitVM2 зробив такі конструктивні рішення в аспектах моделі викликів та продуктивності доказів:
Механізм вибору випадкового учасника кількох раундів (Multi-Round Random Challenger Selection)
Коли потрібен претендент (наприклад, у процесі відшкодування оператору), система випадковим чином вибере претендента з усіх вузлів стейкінгу. Якщо претендент не запустить виклик вчасно, випадковим чином буде обрано нового претендента, який замінить його. Якщо новий претендент успішно виявить шахрайство та ініціює виклик, усі попередні претенденти, які не виконали свої обов'язки, будуть оштрафовані (ставка втрачається). Варто зазначити, що будь-хто може кинути виклик у будь-якому раунді, тим самим зберігаючи безпеку припущення про «1 з n чесного учасника».
Крім того, випадкове розподілення ролей та всебічний штрафний механізм стейкінгу ефективно запобігають таким діям, як хабарництво, системний шантаж (ransom-style extortion) та злісне втручання (griefing).
Виконання в ланцюзі та поза ланцюгом (On-Chain and Off-Chain Execution)
Більшість обчислювальної логіки (такої як генерація ZKP, перевірка шахрайства, інтерактивні скрипти BitVM2 тощо) виконується на L2, лише остаточні результати (подання стану, обробка викликів, операції конфіскації тощо) завантажуються на L1. Такий дизайн значно знижує витрати на газ у ланцюзі, забезпечуючи при цьому верифікацію всієї системи.
Підвищення продуктивності ZKP: власна розробка zkMIPS
GOAT самостійно розроблений zkMIPS є zkVM, що сумісний з набором інструкцій MIPS, який отримав оптимізацію продуктивності для бекендів STARK/SNARK. Завдяки обробці декількох блоків пакетами та генерації єдиного доказу за період (наприклад, щогодини), доказувальник GOAT досягає надзвичайної економічної ефективності. Під час викликів також можна використовувати метод «істинна таблиця» (truth-table) BitVM2 для локалізації спірних місць, що дозволяє швидко вирішувати суперечки.
Підсумок
!
Порівняння з оригінальним BitVM2: швидше, стабільніше, більш практично
GOAT BitVM2 використовує мережу Bitcoin як розрахунковий рівень і будує децентралізовану мережу секвенсерів як обчислювальний рівень. Виходячи з припущення «1 з n чесних учасників», схема успішно вирішує ключові проблеми в BitVM2, такі як гнучке зняття сум і недостатнє заохочення претендентів. Щоб прискорити оптимістичну верифікацію, GOAT запровадила механізм багатораундового виклику, щоб значно підвищити ефективність та результативність виявлення шахрайства. Крім того, в поєднанні зі здатністю zkMIPS ефективно генерувати докази ZK, GOAT BitVM2 став найбезпечнішим і найпродуктивнішим протоколом zkRollup в поточній екосистемі Bitcoin, що, як очікується, значно прискорить фактичне впровадження BitVM2 на ринку.
Не лише у технічній архітектурі досягнуто прориву, GOAT BitVM2 також побудував потужну економічну систему, яка базується на ротації універсальних операторів. Ця система забезпечує справедливий розподіл обов'язків між усіма стейкерами, такими як сортуючі, доказувачі, виклики, публікатори тощо. Завдяки розподілу комісій за транзакції, винагородам за шахрайство та механізму покарання, протокол заохочує чесну поведінку, водночас накладаючи економічні покарання за злісні дії, створюючи таким чином сталу, справедливу та гнучку децентралізовану екосистему.
GOAT BitVM2 як перший справжній впроваджений протокол Біткойн zkRollup, реалізував:
Рідна безпека та сумісність без необхідності жорсткого форк
Механізм швидкісних викликів
Перебудова економічних стимулів
Ефективний двигун нульових знань
BitVM2 з теоретичної моделі переходить до інженерної практики
Повний текст білого паперу, будь ласка, відвідайте:
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
GOAT Network опублікував Білу книгу GOAT BitVM2, термін випробування скорочено з 14 днів до 1 дня, прискорюючи впровадження Біткойн zkRollup.
Джерело: GOAT Network
GOAT Network офіційно опублікував білу книгу GOAT BitVM2, яка пропонує перший реалізований нативний zkRollup протокол для Біткойн. Цей протокол, спираючись на переваги оригінального протоколу BitVM2, пропонує кілька інновацій, системно вирішуючи його ключові проблеми в безпеці, механізмах виклику та економічних стимулів, закладаючи основу для масштабування та програмованості екосистеми Біткойн.
Потенціал та реальні перешкоди BitVM2
Пропозиція протоколу BitVM2, розробленого Робіном Лінусом та командою ZeroSync у 2024 році, є інноваційним шляхом, що дозволяє перевіряти будь-які обчислення в ланцюзі без зміни протоколу основної мережі Біткойн, відкриваючи можливості для zkRollup Біткойн та міжланцюгових мостів. Проте, на шляху до практичного застосування, використання BitVM2 для мостів між ланцюгами на виробничому рівні все ще стикається з такими ключовими проблемами:
GOAT BitVM2: Три основні механізми інновацій
GOAT Network з інженерної точки зору представила посилений план GOAT BitVM2, і вже впровадила його як основну виконавчу систему GOAT Network, вперше вивівши Біткойн zkRollup на практичний рівень. Цей план передбачає фундаментальні вдосконалення навколо трьох механізмів:
1. Розрахунковий шар безпеки криптоекономіки (Cryptoeconomic Security Layer)
Поєднуючи верифікацію оригінального сценарію Біткойна та механізм подвійного покарання рівня консенсусу GOAT, значно підвищується вартість злочинних дій оператора. Цей механізм також підтримує розумний розмір групи операторів, забезпечуючи високу активність системи за припущенням «1 з n чесних вузлів».
2. Швидкий механізм вирішення спорів (Accelerated Dispute Resolution)
З використанням механізму чергування багатократних викликачів, значно скорочено період обробки викликів, що дозволяє знизити час остаточної ефективності до менш ніж 1 день.
3. Економічна модель викликів, що відповідають заохоченням (Incentive-Aligned Challenge Economy)
Успішні претенденти отримують «винагороду за шахрайство», що складається з обіцянки зловмисного ініціатора. Цей механізм збільшує рівень участі в челенджі та вирівнює економічні стимули між поведінкою під час виклику та ризиком неправомірної поведінки оператора.
Загальна модель операторів: інтегроване перетворення економіки та архітектури
Для досягнення вищезазначеного механізму, GOAT Network інтегрує та реконструює складну та розділену систему ролей у BitVM2.
У традиційній архітектурі BitVM2 система Rollup містить кілька ролей, таких як секвенсер (Sequencer), викликальник (Challenger), оператор (Operator) та члени комітету (Committee) тощо. Оскільки ці ролі мають суттєві відмінності в обов'язках та витратах, розробка справедливої та ефективної економічної моделі Rollup і механізму стимулювання є надзвичайно складним завданням.
Основна інновація GOAT Network полягає в об'єднанні цих ролей в єдину особу — універсального оператора (Universal Operator, скорочено оператор), а також у механізмі чергування ролей, що дозволяє всім учасникам по черзі виконувати різні обов'язки в різний час. Усі оператори повинні стейкати на L2, і на кожному раунді їм буде призначено конкретну роль, що приносить такі чотири основні переваги:
Таким чином, GOAT Network об'єднує поведінкові ролі, такі як секвенсор, калькулятор і челленджер, у пул ролей, що складається з операторів стейкінгу, кожен з яких по черзі бере на себе відповідальність і зобов'язаний механізмом покарання. Ініціатори будуть покарані за подання шахрайського статусу, як і претенденти, які не виконують свою роботу або викликають недобросовісно. Цей механізм гарантує, що чесна поведінка є економічно оптимальною, знижуючи при цьому ризик централізації за рахунок запобігання довгостроковій концентрації ролей в руках конкретних осіб за допомогою чіткого механізму ротації.
Огляд архітектури протоколу: система замкнутого циклу, побудована навколо універсального оператора
Ця архітектура повинна не лише охоплювати процеси кросчейн-входу та виходу активів (Bridge-In & Bridge-Out), але й реалізовувати надійне подання колекції сортувальників, координацію процесу виклику в ланцюгу, а також ефективне генерування та перевірку zk-доказів. Нижче наведені основні складові архітектури протоколу GOAT BitVM2:
Універсальна модель оператора (Universal Operator Model)
У GOAT BitVM2 кожен універсальний оператор виконує однакове програмне забезпечення та ставить BTC для отримання права участі. Залежно від детерміністичного обертання або випадкових механізмів, заснованих на вазі стейку, ці оператори по черзі виконують такі ролі: сортувальник (Sequencer, відповідальний за створення блоків), доказувач (Prover, генерує zkSNARK докази), публікатор (Publisher, подає дані стану до L1) та оспорювач (Challenger, для оскарження шахрайського стану). Кожен оператор проходитиме через ролі, які є як прибутковими, так і такими, що потребують витрат, що дозволяє уникнути концентрації ролей і підвищити стійкість системи через різноманітність.
Процес внесення та виведення коштів (Bridge-in та Bridge-out)
Зобов'язання набору послідовників (Sequencer Set Commitment)
Ефективне вирішення суперечок та підвищення продуктивності за допомогою zkMIPS
Щоб рідний zkRollup Біткойна міг бути реалізований, необхідно мати ефективну систему виявлення шахрайства та вирішення суперечок. GOAT BitVM2 зробив такі конструктивні рішення в аспектах моделі викликів та продуктивності доказів:
Механізм вибору випадкового учасника кількох раундів (Multi-Round Random Challenger Selection)
Коли потрібен претендент (наприклад, у процесі відшкодування оператору), система випадковим чином вибере претендента з усіх вузлів стейкінгу. Якщо претендент не запустить виклик вчасно, випадковим чином буде обрано нового претендента, який замінить його. Якщо новий претендент успішно виявить шахрайство та ініціює виклик, усі попередні претенденти, які не виконали свої обов'язки, будуть оштрафовані (ставка втрачається). Варто зазначити, що будь-хто може кинути виклик у будь-якому раунді, тим самим зберігаючи безпеку припущення про «1 з n чесного учасника».
Крім того, випадкове розподілення ролей та всебічний штрафний механізм стейкінгу ефективно запобігають таким діям, як хабарництво, системний шантаж (ransom-style extortion) та злісне втручання (griefing).
Виконання в ланцюзі та поза ланцюгом (On-Chain and Off-Chain Execution)
Більшість обчислювальної логіки (такої як генерація ZKP, перевірка шахрайства, інтерактивні скрипти BitVM2 тощо) виконується на L2, лише остаточні результати (подання стану, обробка викликів, операції конфіскації тощо) завантажуються на L1. Такий дизайн значно знижує витрати на газ у ланцюзі, забезпечуючи при цьому верифікацію всієї системи.
Підвищення продуктивності ZKP: власна розробка zkMIPS
GOAT самостійно розроблений zkMIPS є zkVM, що сумісний з набором інструкцій MIPS, який отримав оптимізацію продуктивності для бекендів STARK/SNARK. Завдяки обробці декількох блоків пакетами та генерації єдиного доказу за період (наприклад, щогодини), доказувальник GOAT досягає надзвичайної економічної ефективності. Під час викликів також можна використовувати метод «істинна таблиця» (truth-table) BitVM2 для локалізації спірних місць, що дозволяє швидко вирішувати суперечки.
Підсумок
!
Порівняння з оригінальним BitVM2: швидше, стабільніше, більш практично
GOAT BitVM2 використовує мережу Bitcoin як розрахунковий рівень і будує децентралізовану мережу секвенсерів як обчислювальний рівень. Виходячи з припущення «1 з n чесних учасників», схема успішно вирішує ключові проблеми в BitVM2, такі як гнучке зняття сум і недостатнє заохочення претендентів. Щоб прискорити оптимістичну верифікацію, GOAT запровадила механізм багатораундового виклику, щоб значно підвищити ефективність та результативність виявлення шахрайства. Крім того, в поєднанні зі здатністю zkMIPS ефективно генерувати докази ZK, GOAT BitVM2 став найбезпечнішим і найпродуктивнішим протоколом zkRollup в поточній екосистемі Bitcoin, що, як очікується, значно прискорить фактичне впровадження BitVM2 на ринку.
Не лише у технічній архітектурі досягнуто прориву, GOAT BitVM2 також побудував потужну економічну систему, яка базується на ротації універсальних операторів. Ця система забезпечує справедливий розподіл обов'язків між усіма стейкерами, такими як сортуючі, доказувачі, виклики, публікатори тощо. Завдяки розподілу комісій за транзакції, винагородам за шахрайство та механізму покарання, протокол заохочує чесну поведінку, водночас накладаючи економічні покарання за злісні дії, створюючи таким чином сталу, справедливу та гнучку децентралізовану екосистему.
GOAT BitVM2 як перший справжній впроваджений протокол Біткойн zkRollup, реалізував:
Повний текст білого паперу, будь ласка, відвідайте: