Введение

BOB - это уникальный гибридный L2, который призван объединить безопасность Bitcoin и программируемость Ethereum. Гибридные L2 наследуют безопасность от Биткойна, как самой безопасной и децентрализованной сети. Безопасность Биткойна используется для создания минимизированных по доверию мостов к Биткойну, Ethereum и другим L1. В результате гибридная L2 не будет зависеть от сторонних мостов для обеспечения совместимости и решит проблему фрагментарной многоцепочечной ликвидности BTC.

Объединив безопасность и капитал Bitcoin с инновациями и универсальностью DeFi от Ethereum, BOB поставит Bitcoin в центр DeFi, открывая новые возможности использования и триллионы ликвидности. Это сделает BOB идеальным домом для Bitcoin DeFi: лучшим и самым безопасным местом для получения дохода от вашего Bitcoin.

В 2024 году мы опубликовали технический документ Hybrid L2, в котором представили концепцию Hybrid и высокоуровневый дизайн гибридного L2 для BOB, а также 3-этапную дорожную карту модернизации BOB с ETH L2 до Hybrid L2.

В этой статье мы расскажем о том, как BOB достигнет второй фазы: ролловер ETH с финализацией биткоина и мост BTC на базе BitVM. В рамках этого обновления BOB приобретет следующие пять новых свойств:

  1. Достоверность состояния с помощью ZK-доказательств: Блоки BOB криптографически проверяются и доказательно корректны для предотвращения сбоев в системе безопасности. Это делает последовательность транзакций недоверчивой, позволяя децентрализовать секвенсор, и улучшает время завершения.
  2. Финальность через ставку Биткойна: BOB имеет единую каноническую цепочку на любом родном мосту, что обеспечивается финализацией Биткойна через ставку BTC. Если провайдеры финальности (FP) подписывают конкурирующие цепочки, их доля BTC будет уменьшена.
  3. Нативный биткойн-мост через BitVM: В BOB будет встроенный биткойн-мост, основанный на разработанном в соавторстве дизайне BitVM2.
  4. Быстрое снятие средств: Благодаря использованию доказательств достоверности и FP вывод средств из BOB в Bitcoin и Ethereum займет не более нескольких часов.
  5. Гибридная доступность данных: Пользователи BOB могут включать транзакции на BOB, отправляя транзакцию на Bitcoin mainnet. Это позволяет выводить средства обратно в Bitcoin без возможности цензуры транзакций со стороны секвенсора.

‍

Строительные блоки фазы 2

На первом этапе BOB запустил свой мейннет как OP Stack rollup на Ethereum, поддерживая BTC-активы из Ethereum (wBTC, SolvBTC, LBTC, tBTC, ...). BOB продолжит использовать блобы Ethereum EIP-4844 в качестве DA и поддерживать мосты с Ethereum через стандартные мостовые контракты OP.

На втором этапе BOB представляет три строительных блока для добавления достоверности состояния ("ZK rollup"), окончательности Биткойна и собственного моста BTC.

  1. Доказательства действительности: Используя SNARKs над предложениями состояния BOB, любая третья сторона, легкий клиент или внешняя цепочка могут криптографически проверить правильность создания предложений состояния BOB. Доказательства действительности публикуются и проверяются на Ethereum. Это гарантирует, что секвенсор BOB не может создавать недействительные блоки, и делает BOB валидным (иногда называемым "ZK rollup"). Доказательства достоверности также являются основой для собственных мостов к Bitcoin (через BitVM) и Ethereum.
  2. BTC-Staked Finality Providers (FPs): BOB представляет FP с закладом BTC, работающие под управлением Babylon. FP ставят BTC на Bitcoin и подписывают предложения государства BOB. Если FP подписывают более одной версии цепочки BOB, их BTC сокращаются в Bitcoin (приватные ключи утекают, подробнее читайте здесь). Отсечение за двусмысленность влечет за собой высокую экономическую цену за попытку форка цепочки BOB, предлагая более надежные гарантии окончательности. Это свойство играет важную роль в гибридной конструкции L2, поскольку обеспечивает стабильную работу родных мостов BTC и ETH. Хотя поврежденный секвенсор не может создавать недействительные блоки BOB (благодаря доказательствам действительности), он может создать две действительные, но противоречащие друг другу версии цепочки BOB (например, содержащие двойную трату) и попытаться создать несогласованность между мостами BTC и ETH. BTC-staked finality предотвращает это, обеспечивая единую каноническую версию BOB, проверенную как на Bitcoin, так и на Ethereum.
  3. BitVM: BitVM - это механизм для выполнения произвольных программ на Bitcoin в оптимистичном режиме: выполнение происходит вне цепочки, но в случае сбоев споры разрешаются и обеспечиваются на цепочке. Мы используем BitVM для создания минимизированного по доверию моста между Биткойном и BOB. В частности, мы создаем двунаправленный мост "легкий клиент": BOB уже может проверять депозиты в Bitcoin, BitVM позволяет нам проверять снятие средств в BOB и обеспечивать корректную обработку в Bitcoin mainchain. Таким образом, мы проверяем доказательство SNARK над состоянием BOB, а также окончательность BTC с помощью механизма защиты от мошенничества BitVM.

‍

Конструкция BOB Hybrid L2

Теперь мы используем эти три компонента для создания первого в истории гибридного L2:

  1. Валидность и финализация в биткоинах: Сочетая доказательства действительности и ФП с BTC-ставками, BOB Hybrid L2 обеспечивает безопасность транзакций и быструю финальность, гарантированную BTC. ФП подтверждают, что состояние BOB является действительным, предоставляя доказательства действительности и подписи под предложениями состояния BOB, взвешенные по их доле BTC.
  2. Нативный мост для биткоина: Используя доказательства действительности, BTC-Staked FPs и BitVM, BOB добавляет нативный биткойн-мост. В BitVM операторы требуют BTC от экземпляров BitVM с помощью сложной комбинации различных доказательств работы моста и финализации состояния BOB.
  3. Родной мост Ethereum и расчеты: Интегрируя доказательства действительности и BTC-Staked FPs, сторонники родного Ethereum утверждают, что BOB действителен и завершен FPs для завершения вывода средств от пользователей в Ethereum.

Валидность роллапов и окончательность биткоина

Секвенсор BOB создает блоки каждые 2 секунды. После создания определенного количества блоков BOB состояние BOB завершается - аналогично контрольной точке. Для этого секвенсор BOB генерирует SNARK-доказательство валидности BOB, включающее все блоки, созданные с момента последней контрольной точки/доказательства. Это доказательство криптографически подтверждает, что все обработанные транзакции являются действительными.

Секвенсор отправляет хэш предложения состояния, подпись и доказательство действительности ФП, сделавшим ставку BTC. ФП должны поставить BTC на Биткойн, чтобы считаться ФП BOB и получать часть платы за услуги секвенсора в качестве вознаграждения за ставку. Мы считаем предложение о состоянии BOB окончательным, когда его подписали не менее ⅔ доли BTC. Кроме того, подписанное обязательство по состоянию BOB регулярно проверяется в Биткойне. После 100 блоков Биткойна контрольная точка считается завершенной.

Эта комбинация доказательств достоверности и окончательности биткоина затем используется для проверки и правильного выполнения депозитов и снятия средств в мостах Bitcoin и Ethereum.

‍

Родной мост для биткойнов

В BitVM так называемые операторы облегчают пользователям обмен BTC на BOB и обратно. Операторы и пользователи создают экземпляр BitVM для каждого депозита, где пользователь блокирует определенную сумму BTC и получает bobBTC на BOB. Когда пользователь инициирует вывод средств, оператор сначала отправляет ему BTC со своего кошелька (перечисляет BTC), а затем забирает BTC из депозита BitVM. Оператор может потребовать BTC от BitVM только в том случае, если он сможет доказать, что (1) он предоставил BTC из своего кошелька снимающему пользователю и (2) соответствующий запрос на вывод (который сжигает bobBTC) был завершен. Этот процесс оптимистичен: оператор инициирует процесс истребования BTC (в форме SNARK), заявляя, что он/она правильно обработал запрос на вывод средств, и может быть оспорен любым наблюдательным пользователем в течение заранее определенного временного окна ("период оспаривания").

В случае вызова оператор и претендент проверяют небольшую часть программы-верификатора SNARK на Bitcoin в скрипте Bitcoin. Если претендент успешно докажет, что оператор обманывает, BTC остаются в экземпляре BitVM, а оператор режется и удаляется с моста. Если оператор был честен, он получает BTC из инстанса BitVM, а претендент становится слайсером.

‍

‍

Для конкретного BOB оператор делает следующее утверждение для экземпляра BitVM: Они объединяют транзакцию вывода Биткойна (= транзакцию PegOut) с доказательством того, что мостовой BTC на BOB был сожжен на финализированном блоке, т. е. блоке BOB, который является частью предложения финализированного состояния. Они также доказывают, что транзакция PegOut и ссылка на контрольную точку BOB (как часть контрольной точки состояния BOB, подписанного стейкерами BTC в Bitcoin) на Bitcoin находятся на одной цепи.

Более подробную информацию о BitVM, различиях между возможными подходами к проектированию и последних обновлениях можно найти в нашем Отчет о состоянии BitVM.

‍

Нативный мост Ethereum и расчеты

В Ethereum существует два популярных типа роллапов: Оптимистичный и валидный роллапы. В оптимистичном роллапе регулярные предложения состояния могут быть оспорены в течение заранее определенного временного окна. Если предложение состояния не было успешно оспорено, оно считается завершенным. При действительных роллапах предложение состояния сопровождается ZK-доказательством, гарантирующим действительность состояния. Доказательство проверяется на Ethereum, и если оно действительно, то состояние немедленно финализируется.

В рамках фазы 2 BOB станет свертываемым состоянием. Это гарантирует, что то же самое завершенное состояние, которое используется для BitVM, будет использоваться и для Ethereum. Доказательство действительности для BOB отличается от других свертываний действительности. Оно сочетает в себе два доказательства: (1) валидность блока BOB, предотвращающего сбои в системе безопасности, и (2) доказательство того, что FP подтвердили каноническую цепочку BOB. Доказательство FPs включает в себя наличие ⅔ или более FPs, обеспеченных BTC, контрольную точку подписей FPs на Bitcoin и то, что контрольная точка имеет не менее 100 подтверждений на Bitcoin.

Мы часто можем завершить состояние BOB в Ethereum, представив это комбинированное доказательство действительности. Это, в свою очередь, сокращает время вывода средств в Ethereum с текущего 7-дневного стандарта оптимистичного сворачивания до всего лишь нескольких часов - в соответствии со стандартом для сворачивания действительности.

‍

Доступность гибридных данных

По замыслу, пользователи могут включить транзакцию на BOB, отправив транзакцию на Ethereum, что защищает их от цензуры секвенсоров. В сочетании с доказательствами достоверности и расчетами на Ethereum, открытыми для всех желающих, пользователи могут принудительно выводить свои активы обратно в Ethereum в чрезвычайных ситуациях.

Недавно BOB представил новую концепцию Hybrid Data Availability, в рамках которой биткойн добавляется в конвейер деривации роллапа ETH. Подобно тому, как пользователи могут отправлять произвольные транзакции вместе с депозитом в контракте OptimismPortal на Ethereum, мы позволяем пользователям отправлять произвольные транзакции в BOB на Bitcoin. Основным сценарием использования этого является включение транзакций по выводу средств с BOB на Bitcoin, если секвенсор должен быть оффлайн или цензурировать пользователей на L2.

В полном тексте статьи мы рассказываем о том, как добавление биткойна в конвейер деривации обеспечивает устойчивость биткойна к цензуре для транзакций L2.

‍

Перспективы фазы 3: полная безопасность биткойна

Если Bitcoin добавит функциональность для проверки доказательств достоверности в криптовалюте Bitcoin, BOB сможет осуществлять расчеты непосредственно на Bitcoin с полной безопасностью Bitcoin. Это представляет собой идеальное состояние Фазы 3: полная безопасность Биткойна, которую можно доказать через легкий клиент Биткойна для любой другой цепи. Это означает, что BOB осуществляет расчеты на Биткойне, а финализация (мостов) на других цепочках происходит путем верификации Биткойна. Это разумное предположение о доверии: если Биткойн потерпит неудачу, то, скорее всего, все остальные цепи также потерпят неудачу.

В отсутствие форка Биткойна, позволяющего использовать ZK-верификаторы на цепочке, BOB придется использовать оптимистичную верификацию через BitVM. Достижение оптимистичного сворачивания в Bitcoin без дополнительных предположений о доверии требует использования основного цепочки Bitcoin в качестве уровня доступности данных. На сегодняшний день стоимость Bitcoin DA очень высока(см. отчет Galaxy) и представляет собой проблему с точки зрения экономики.

В результате для перехода к фазе 3 BOB должен достичь такого масштаба по количеству активных пользователей, чтобы взимание дополнительной платы за доступность данных не увеличивало комиссию за транзакции больше, чем у конкурирующих Ethereum L2. Альтернативные уровни доступности данных можно рассматривать как компромисс между стоимостью и безопасностью, поскольку они вводят дополнительные предположения о доверии, помимо тех, что существуют в Биткойне.

Важно подчеркнуть, что использование альтернативного слоя DA с верификацией BitVM для окончательного свертывания не дает преимуществ по сравнению с конструкцией Фазы 2: безопасность (обычно PoS) слоя DA должна быть доверена. Более того, такая конструкция требует проверки легкого клиентского доказательства для (альтернативного PoS) консенсуса DA в BitVM, что является открытым исследовательским вопросом.

В результате, BOB's Phase 2 является наиболее безопасным и практически осуществимым решением для BTC DeFi на сегодняшний день, особенно благодаря тому, что доля BTC снижается в случае эквивокации.

‍

Заключение

Мы представили технический план модернизации BOB до первого в истории гибридного L2: Ethereum-роллап с финализацией биткоина и собственными, минимизированными по доверию мостами для активов BTC и ETH.

В течение следующих нескольких недель мы начнем внедрять Hybrid L2 в тестовой сети и завершим обновление в основной сети после успешного аудита. Параллельно мы завершаем подготовку полной технической спецификации, включая доказательства безопасности, которые будут опубликованы в ближайшее время. Мост BitVM от BOB уже запущен в тестовой сети, и скоро начнется подключение операторов.

‍