Um protótipo de ponte BitVM entre a BOB e a Bitcoin foi testado com sucesso, constituindo um marco importante na nossa missão Hybrid L2 de combinar o melhor da Bitcoin e da Ethereum.

O protótipo aproveita a versão mais recente do BitVM2 para facilitar uma ponte Bitcoin com confiança minimizada. Foi desenvolvido em estreita parceria com a Fiamma - umaempresa líder no desenvolvimento de BitVM e de infra-estruturas de conhecimento zero.

Isto vem na sequência do anúncio da nossa próxima integração com a Babylon, que trará a finalidade do Bitcoin para a Rede BOB através do protocolo de staking Bitcoin da Babylon. Juntos, esses dois desenvolvimentos permitem que a BOB comece a passar para a Fase 2 do roteiro do Hybrid L2.

A BOB será a primeira solução de camada 2 a herdar a segurança da Bitcoin e a desenvolver um protótipo de ponte baseada na BitVM.

Continue a ler para saber mais.

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O que é o BitVM?

BitVM é um mecanismo para executar programas em Bitcoin de uma forma otimista. A execução acontece fora da cadeia, mas em caso de falhas, as disputas são resolvidas e aplicadas na cadeia. Pense em otimismo, mas no Bitcoin. Os dois principais casos de uso são rollups de Bitcoin e pontes de confiança minimizada. Em ambos, queremos permitir que os usuários depositem e retirem BTC de um L2 sem confiar em terceiros.

As pontes existentes normalmente dependem de entidades centralizadas - como Wrapped Bitcoin (wBTC) e Coinbase Wrapped Bitcoin (cbBTC) - ou redes semi-confiáveis como tBTC, onde a segurança depende da honestidade da maioria dos participantes. Em contraste, as pontes BitVM2 introduzem um modelo de segurança superior: Os depósitos de BTC não podem ser roubados desde que haja um único nó honesto e online na rede, e este nó pode ser o próprio depositante.

A versão mais recente e prática é a BitVM2. Consulte o nosso último documento para obter uma especificação completa do protocolo.

O cofundador da BOB, Alexei Zamyatin, um colaborador ativo e coautor da conceção técnica do BitVM2, sublinhou a importância do feito de hoje:

"A segurança do Bitcoin e a ponte BTC com confiança minimizada é o que diferencia o Bitcoin L2s de todas as outras cadeias. A segurança da rede mais robusta e descentralizada, aliada a uma forma de depositar e levantar BTC sem confiar em terceiros. Até agora, isso não foi possível, quase todas as pontes BTC são multisigs confiáveis. Só agora, pela primeira vez na história do Bitcoin, é que temos finalmente um projeto e um protótipo para o conseguir na prática com o BitVM2."

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Fluxo do protocolo BitVM2

  1. Comprimir um programa num verificador SNARK, implementado em Bitcoin Script. Usando o sistema de prova Groth16, obtemos aproximadamente 1 GB de tamanho.
  2. Dividir o verificador em pedaços de subprogramas, com um máximo de 4MB cada, para que cada um possa ser executado numa transação Bitcoin.
  3. O operador compromete-se com o programa durante a configuração.
  4. Ao tentar retirar fundos do BitVM2, o Operador pode ser desafiado por qualquer pessoa, por exemplo, se o desembrulhamento (peg-out) não foi concluído corretamente.
  5. Em caso de contestação, o Operador deve revelar todos os resultados intermediários do programa.
  6. Se o Operador fizer batota, um dos resultados do subprograma alegado estará errado. Qualquer pessoa pode refutar o Operador executando esse subprograma específico numa transação Bitcoin, mostrando que o Operador reivindicou um cálculo falso.
  7. Já está! O Operador defeituoso é expulso e não pode aceder aos fundos BitVM devido a uma transação de gastos invalidada.

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Fluxo da ponte BitVM

A ponte BitVM faz uso do BitVM2 para implementar uma ponte leve-cliente no Bitcoin. O L2 verifica o Bitcoin, o Bitcoin verifica o L2. A parte mais interessante é o desempacotamento, também chamado de peg-out, que há muito tempo é um desafio para os protocolos DeFi do Bitcoin.

  1. Os operadores pagam BTC ao utilizador que faz o levantamento a partir dos seus próprios fundos e depois recuperam o BTC da BitVM.
  2. O BitVM verifica que para uma transação un-wrap no L2, existe um peg-out correto no Bitcoin.
  3. Se tudo estiver correto, o Operador recebe o BTC reembolsado.

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Em condições de funcionamento corretas, o processo de ligação em ponte é concluído em menos de uma hora em cada sentido, o que é muito mais rápido do que as pontes Ethereum L1 ou L2 existentes para a Bitcoin.

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Uma parceria estratégica com a Fiamma

Para acelerar a sua implementação do BitVM2, o BOB associou-se à Fiamma, a pioneira por detrás dos primeiros produtos que utilizam o BitVM2, incluindo a primeira ponte BitVM (Fiamma Bridge) e a primeira camada de verificação alimentada por BitVM no Bitcoin (Fiamma Layer).

Esta parceria foi fundamental para o sucesso do protótipo da ponte BitVM do BOB. Juntas, a BOB e a Fiamma implementaram a infraestrutura chave da ponte e testaram uma versão inicial do software de prova para verificar o consenso da BOB. Isto segue-se ao investimento estratégico do BOB na Fiamma no início deste mês, com a sua infraestrutura e experiência capazes de apoiar a rápida implementação do BitVM no BOB, começando com este protótipo de ponte BitVM.

Falando sobre o marco de hoje, Cyimon Chen, cofundador da Fiamma e principal colaborador do BitVM disse:

"Estamos entusiasmados por anunciar a nossa parceria com a equipa BOB! Apreciamos profundamente as valiosas percepções de Alexei e sua equipe durante nossas discussões. Estamos ansiosos para integrar o BitVM Bridge no BOB, tornando-o o primeiro Bitcoin Layer 2 com uma ponte de confiança minimizada. Esperamos que o protótipo da ponte BitVM do BOB seja o primeiro de muitos anúncios impressionantes que resultam de nossa parceria estratégica."

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Avançar com o roteiro L2 híbrido da BOB

No início desta semana, a BOB anunciou a sua integração planeada com a Babylon, o principal protocolo de staking BTC, que estabelecerá a BOB como uma rede segura de Bitcoin e fornecerá a finalidade Bitcoin à sua cadeia de blocos.

A ponte de confiança minimizada e a finalidade do Bitcoin são componentes essenciais do design híbrido do BOB, que visa combinar a segurança e a liquidez do Bitcoin com a inovação e versatilidade DeFi do Ethereum, estabelecendo o BOB como o lar do BTC DeFi.

Esta combinação permite:

  • Segurança reforçada: As transacções na BOB serão ancoradas na segurança da Bitcoin.
  • Transferências de BTC sem problemas: Os utilizadores poderão transferir BTC entre a Bitcoin e a BOB sem terem de confiar em intermediários.
  • Levantamentos mais rápidos: A finalidade do Bitcoin irá acelerar os tempos de levantamento na ponte Ethereum nativa do BOB.

Para saber mais sobre o que isto significa, leia o documento Hybrid L2 Vision Paper da BOB.

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O que é que se segue?

Após a entrega deste protótipo, o BOB planeia lançar a ponte BitVM na rede de testes do BOB no início de 2025, com a implantação da rede principal a seguir após uma auditoria bem-sucedida e integração de parceiros.

Uma vez que a BOB tenha completado a sua integração com a Babylon e seja uma Bitcoin Secured Network (BSN), o mecanismo de segurança primário para a ponte BitVM será a finalidade Bitcoin através de staking BTC. Estamos a trabalhar ativamente com a Babylon para implementar isto.

Entretanto, mantenha-se atento às nossas redes sociais para ser informado sobre o lançamento da ponte BitVM e todos os outros desenvolvimentos interessantes que temos planeados.

Para os programadores e para todos os que gostam de se aprofundar na tecnologia, as próximas secções explicam mais sobre os desenvolvimentos específicos subjacentes ao protótipo da ponte. Existem também ligações para as transacções de teste do protótipo.

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Detalhes técnicos da ponte BitVM

Provedor especializado baseado em zkVM

Integrando a infraestrutura principal da Fiamma, desenvolvemos um protótipo inicial do nosso provador baseado em zkVM para validar a construção de blocos na BOB. Nesta versão inicial, demos como entrada ao nosso provador SNARK:

  • Transacções Ethereum L1 que enviam novas raízes de saída para o contrato L2OutputOracle.
  • Os cabeçalhos de bloco L2 até este "ponto de controlo" para um bloco de destino.
  • Recibos de execução para o bloco L2 de destino.

Aqui, certificámo-nos de que o proponente aprovado assinou corretamente e que a raiz de saída correspondia ao último bloco L2. Também verificámos que todos os blocos que levavam ao nosso bloco alvo estavam na ordem correta. Depois, dentro dos registos de transação do bloco alvo, confirmámos que havia um "evento de gravação" específico que identificava exclusivamente a instância BitVM criada durante a configuração inicial.

Contrato de ponte e Bitcoin SPV Full Relay

A maior parte da nossa lógica de contrato inteligente é definida num novo contrato "Bridge", que permite cunhar tokens ERC20 na BOB e permite aos operadores processar pedidos de peg-out.

Internamente, existe também um SPV Bitcoin "full relay", que verificamos para garantir que as transacções Bitcoin estão incluídas.

Processos de origem e saída

Supondo que uma utilizadora, Alice, pretende fazer uma ponte entre BTC e BOB e depois levantar, o protocolo de ponte BitVM é executado passo a passo da seguinte forma. Nota: "peg-in" e "peg-out" referem-se à ponte de entrada e saída, de acordo com as definições utilizadas no código e no documento BitVM.

Peg-In:

  • Alice coordena com o comité* a criação de uma nova instância BitVM e obtém um ID único (fora da cadeia).
  • Alice envia BTC para o endereço Bitcoin designado, fazendo referência ao ID.
  • O comité submete o tx Bitcoin e a prova de inclusão ao contrato inteligente bridge em BOB, que verifica (usando o relé SPV) que a transação de depósito foi incluída na cadeia principal Bitcoin com pelo menos 6 confirmações.
  • Se tudo for verificado, o contrato inteligente cunhará um token BTC ERC20 para Alice em uma proporção de 1: 1 para o depósito BTC. Alice pode então usá-lo em qualquer um dos protocolos DeFi do BOB, assim como qualquer outro token ERC20.

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* O chamado comité de "emulação de convénio" é utilizado para simular códigos de operação de convénio em falta na Bitcoin. Este comité é necessário para pré-assinar transacções Bitcoin específicas que garantam que o operador só pode gastar depósitos BTC de uma forma que possa ser contestada, evitando assim o roubo. Especificamente, este é um comité m-of-m, onde m pode ser muito grande (100s de signatários amostrados aleatoriamente). Desde que um destes signatários seja honesto, a configuração é segura. A própria Alice pode participar nesta configuração. Este comité pode eventualmente ser substituído se o Bitcoin adicionar um novo opcode como TXHASH ou OP_CAT.

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Peg-Out:

  • Alice bloqueia o BTC ERC20 envolvido no contrato inteligente de ponte no BOB e espera que um operador aceite o pedido.
  • Um dos operadores envia então o montante correspondente em BTC para o endereço de Alice na Bitcoin e fornece uma prova de inclusão ao contrato inteligente da ponte na BOB após pelo menos 6 confirmações. O contrato inteligente emite um evento de "queima".

Nota: o peg-out é concluído para Alice neste momento. O operador está a "antecipar" o BTC do seu próprio saldo. Nas etapas abaixo, o operador recupera esse valor dos depósitos do BitVM para concluir o processo. Esta lógica pode ser comparada com a de uma ponte de liquidez no Ethereum.

  • O sequenciador BOB produz um bloco que contém o evento "burn", que é depois utilizado como entrada para o provador ZK descrito acima.
  • O operador inicia uma retirada dos depósitos BitVM em Bitcoin. Agora, no prazo de 7 dias, qualquer pessoa pode verificar a exatidão do levantamento e, em caso de erro, contestar o operador.
  • Opção 1: Tudo está correto. Se o operador executou o peg-out corretamente (montante correto, destinatário, dentro do tempo necessário, ...), não será contestado e reclamará o BTC dos depósitos BitVM após 7 dias.
  • Opção 2: Erro e desafio. Se o operador tentou fazer batota (por exemplo, não enviou BTC para Alice mas está a tentar recuperar de qualquer forma), será desafiado - desde que haja pelo menos 1 utilizador honesto e online na rede. O operador é então forçado a publicar dados adicionais sobre a execução do verificador SNARK (transação "Assert"), o que permite aos desafiantes provar à rede Bitcoin que o operador está a fazer batota (com mais uma transação). Se o operador não publicar a transação "Assert" ou tiver efetivamente feito batota (ou seja, o verificador SNARK não pode ter sido executado corretamente), a sua tentativa de levantamento falhará e será removido do conjunto de operadores.

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Note-se que, no caso de peg-out, temos flexibilidade para subtrair taxas no contrato inteligente, para que o operador possa recuperar mais quando reclamar da instância BitVM.

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Protótipo de ponte BitVM em ação

Para demonstrar o protótipo da ponte em ação, vejamos alguns exemplos de transacções no Bitcoin signet.

Em primeiro lugar, a transação de peg-in em que o utilizador bloqueia as suas BTC:

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Caminho feliz

No caso ideal (em que o operador é honesto), ele entrega o BTC ao utilizador em pegout_tx e depois recupera os fundos (sem contestação) em happy_take_tx:

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Caminho infeliz (com desafio bem sucedido)

Quando um operador tenta reclamar o BTC sem uma prova ZK bem sucedida, um desafiador pode fornecer um disprove_tx que prova ao BitVM que o assert_tx era inválido:

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Caminho infeliz (com desafio mal sucedido)

Se um operador for desafiado numa saída válida, fornece um assert_tx que não pode ser refutado. Em seguida, recupera os fundos em unhappy_take_tx:

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Próximas etapas de desenvolvimento

O protótipo atual ainda tem algumas limitações, estando em desenvolvimento. Próximas etapas até uma versão de teste pré-lançamento:

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  • Adicionar verificações de finalidade do Bitcoin via Babylon, incluindo um cliente ZK light para verificar corretamente isto no Bitcoin.
  • Integrar com BOB Bridge e Stake para melhorar a experiência do utilizador, ocultando a complexidade aos utilizadores.
  • Existem algumas limitações práticas ao lançamento de alguns compromissos na cadeia devido a restrições de tamanho (ou seja, atualmente o assert tx não tem compromissos de dados). Estamos a analisar esta questão com a Fiamma.
  • Ajustar os aspectos económicos para garantir que os operadores são pagos de forma justa e são incentivados a operar a ponte BitVM.

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