Interpretar as diferentes estradas BTC L2 e L2 da ETH a partir do tempo de inatividade do Arbitrum

Anteontem, a rede Arbitrum parou de funcionar por cerca de 90 minutos, das 10h29 às 11h57, por que o ETH L2 caiu?

A resposta oficial da Arbitrum é:

Devido ao aumento no número de usuários provocado pelo protocolo de inscrição, a sequência do Arbitrum parou de funcionar, e eventualmente fez com que a rede caísse.

Por que um aumento no número de usuários pode fazer com que o Arbitrum caia? BTC há centenas de milhares de inscrições na cadeia e não há tempo de inatividade? Porque, o sequenciador do Arbitrum é centralizado, e apenas um nó oficial está executando a rede, então quando esse nó (sequenciador) tem um problema, a rede definitivamente vai cair.

Na verdade, você pode simplesmente entender que a operação do livro-razão da rede POS da Arbitrum depende do próprio nó oficial (sequenciador), mas por que os usuários ainda ousam usá-lo, porque o livro-razão da Arbitrum será Roullp (enrolado e compactado) e empacotado para a rede ETH, para que os nós da rede ETH possam verificar o livro-razão, de modo a garantir a segurança do livro-razão, ETH L2 é basicamente essa ideia. Tanto o OP-Roullp quanto o ZK-Roullp empacotam o livro-razão na rede principal ETH e permitem que os nós da rede principal verifiquem o livro-razão da Camada 2. O objetivo principal disso é tornar o livro razão da Camada 2 credível.

Para usar uma analogia feia: o filho não tem dinheiro, e o crédito do filho não vale muito, então o filho pega um cheque de Lao Tzu como dinheiro para gastar e usa o crédito de Lao Tzu para garantir seu filho. O crédito do livro-razão de segunda camada da oficina ETH está anexado ao primeiro andar da praça ETH, que é o design mais mainstream do L2 da oficina ETH.

É claro que este design é atualmente ideal, mas existem vários problemas:

1. Haverá um único ponto de risco na segunda camada, porque o sequenciador é centralizado, por exemplo, é propenso a tempo de inatividade.

2. Os bens da segunda camada não são resistentes à revisão e podem ser congelados à força.

Este é um problema enfrentado por quase todas as lojas ETH no segundo andar!

A rede ETH Layer 2 tem esse problema? A Camada 2 do BTC pode resolver esses problemas, e quais são as semelhanças e diferenças entre o design da Camada 2 do BTC e o segundo andar da Praça ETH?

Antes de explorarmos essa questão, precisamos entender algumas questões:

1. O que é a Camada 2 e qual é a essência da Camada 2?

2. Quais são os princípios de design da Camada 2?BTC Quais são as semelhanças e diferenças entre a Camada 2 e a Camada 2 no ETH?

3. BTC o caminho certo para a Camada 2

1. O que é a Layer2 e qual é a essência da Layer2?

O conceito de Camada 2 é bem conhecido por causa do ecossistema ETH, mas o conceito de Camada 2 não é original para o ecossistema ETH, mas vem do BTC.

A versão BTC 0.1 do código mantém uma cópia da versão original do código, que foi deixada por Satoshi Nakamoto. Esse código permite que os usuários atualizem as transações antes que elas sejam empacotadas e confirmadas pelos mineradores. Se o saldo de um usuário aumenta, o saldo do outro usuário diminui de acordo e, uma vez que o usuário conclui a transação, ele pode transmitir apenas um resultado de transação para a rede principal e, em seguida, fechar seu canal de pagamento. Com base no “canal de pagamento”, nasceu a Lightning Network, que é a primeira Camada 2 em BTC e a Camada 2 mais antiga e viável no mundo cripto

Portanto, quando falamos sobre o que é a Camada 2, não podemos simplesmente tomar a Camada 2 da ETH como o primeiro olhar, nem podemos tomar o esquema de design da Camada 2 da ETH como o único critério (afinal, a Camada 2 da ETH basicamente determinou a viabilidade da direção de design do roullp após dois anos de desenvolvimento), mas devemos ver a essência através do fenômeno, e precisamos entender qual é a essência da Camada 2, de modo a projetar uma Camada 2 viável.

Seja BTC Layer 2 ou ETH Layer 2, o pano de fundo de seu nascimento é que, quando a mainnet da Camada 1 não consegue alcançar cenários de aplicativos mais complexos e de alto desempenho, é necessário saltar dos ativos da Camada 1 para a Camada 2 para implementá-la. A ETH precisa da Camada 2 para expandir seu desempenho, o BTC precisa ainda mais da Camada 2. Por exemplo, o BTC pode implementar cenários de pagamento rápidos e eficientes na Lightning Network, e o ETH pode passar para a Arbitrum para cenários de contratos inteligentes mais rápidos, com menos gás e mais complexos.

Portanto, seja BTC Layer 2 ou ETH Layer 2, sua essência é a mesma, que é fazer com que os ativos mainnet da Camada 1 cruzem para a Camada 2 para alcançar cenários de aplicação mais complexos e de alto desempenho. Portanto, a essência da Camada 2 é uma solução de cadeia cruzada descentralizada + uma rede de camada 2 de alto desempenho e sem confiança.

Então, seja BTC Layer 2 ou ETH Layer 2, existem alguns princípios básicos que devem ser seguidos ao projetar:

1. É necessário perceber que os ativos da Camada 1 podem passar para a Camada 2 sem confiança, que é o primeiro passo mais importante.

2. O livro razão da rede de camada 2 deve ser seguro e sem confiança

Somente quando as duas condições acima forem atendidas ao mesmo tempo é que pode ser uma Camada 2 prática e totalmente descentralizada.

2. Quais são as semelhanças e diferenças entre BTC Layer 2 e ETH Layer 2 em termos de design?

Agora que descobrimos qual é a essência da Camada 2 e também entendemos os princípios básicos do design da Camada 2, vamos dar uma olhada nas semelhanças e diferenças entre a Camada 2 BTC e a Camada 2 ETH em termos de design real.

1. Os ativos da camada 1 devem ser confiáveis para cruzar para a camada 2.

Em termos de resolução desse problema, o caminho para o ETH Fang é o seguinte: a Camada 2 implanta oficialmente um contrato inteligente para ativos de custódia na rede principal ETH, e quando o usuário cruza o ETH da rede principal ETH Fang para a Camada 2, o ETH do usuário é bloqueado no contrato inteligente e gera um novo ETH 1:1 na rede da Camada 2. Quando um usuário envia um comando para cruzar de volta para a rede principal, o ETH da Camada 2 é destruído e o contrato inteligente na Camada 1 é acionado para desbloquear o ETH para o usuário. Esta é a implementação de cadeia cruzada da Camada 1 e da Camada 2 em ETH. É conseguido através do contrato inteligente da ETH Fang e da comunicação entre as redes de Camada 1 e Camada 2, o que pode alcançar a falta de confiança.

Então, como o BTC Layer2 pode alcançar uma cadeia cruzada BTC sem confiança?

Antes da atualização do BTC Taproot em 2021, era impossível alcançar uma cadeia cruzada BTC totalmente descentralizada, no entanto, como a atualização Taproot trouxe assinaturas Schnorr e contratos MAST, a cadeia cruzada BTC totalmente descentralizada se tornou uma realidade.

A assinatura Schnorr é um algoritmo de assinatura que é mais adequado para o BTC do que as assinaturas de curva elíptica (não o que eu disse, quando Satoshi Nakamoto criou o BTC, ele realmente queria usar assinaturas Schnorr, mas naquela época as assinaturas Schnorr não eram de código aberto, depois que as assinaturas Schnorr eram de código aberto em 2009, após 12 anos de investigação e verificação, finalmente em 2021 o BTC Core introduziu oficialmente as assinaturas Schnorr no BTC através de atualizações Taproot, e a ETH Fang sempre quis apoiar assinaturas Schnorr, mas porque atualizar o algoritmo de assinatura envolve questões complexas, como o sistema de conta da ETH FangComo resultado, o workshop ETH não foi atualizado para assinaturas Schnorr. ）

A maior característica da assinatura Schnorr é a poliassinatura, que pode realizar 1000 endereços BTC para assinar e gerenciar o mesmo ativo, o que pode não apenas perceber a privacidade da assinatura, mas também mesclar os dados enviados por 1000 assinaturas em uma, resolvendo completamente o problema de acúmulo de dados causado por várias assinaturas, portanto, a assinatura Schnorr pode romper o limite original de 15 BTC multi-assinatura no máximo, e realizar um gerenciamento de assinatura completamente descentralizado.

O contrato Mastro, o nome completo de Merkle Abstract Syntax Tree, usa uma árvore Merkle para criptografar scripts de bloqueio complexos, e suas folhas são uma série de scripts que não se sobrepõem uns aos outros, e quando gastos, apenas os scripts relevantes e o caminho deste script para a raiz da árvore Merck são divulgados.

Para simplificar, um contrato de mastro é uma função equivalente a uma VM (uma função semelhante a um contrato inteligente), que pode ser usada para executar uma determinada operação através de instruções, por exemplo, contrato de mastro+A combinação de assinaturas Schnorr pode ser usada para permitir que 1.000 nós que participam da gestão descentralizada de ativos assinem acionando o contrato Mastro, de modo a executar de forma inteligente a entrada e saída e gastos de BTC de acordo com as regras estabelecidas pelo contrato, sem qualquer intervenção humana, confiando completamente na execução do contrato, de modo a alcançar a gestão descentralizada do BTC.

A combinação orgânica de assinatura Schnorr + contrato Mast pode alcançar uma Camada 2 BTC totalmente descentralizada. Para facilitar a compreensão, vamos tomar o projeto BTC Layer 2 BEVM como exemplo (BEVM é implementado usando assinatura Schnorr + contrato Mastro) para ver como o BTCLayer2 totalmente descentralizado é realizado.

Quando o usuário cruza o BTC BTC da mainnet para o BEVM, o BTC do usuário entra no endereço do contrato hospedado por 1000 nós, e então, ao mesmo tempo, um novo BTC é gerado 1:1 no BEVM, ou seja, a rede BTC Layer 2, quando o usuário emite uma instrução para cruzar o BTC do BEVM de volta para a mainnet, o nó da rede BEVM acionará o contrato Mastro, e os nós dos 1000 ativos de custódia assinarão automaticamente de acordo com as regras estabelecidas e retornarão o BTC ao endereço do usuário. Todo o processo é completamente descentralizado e sem confiança.

Como pode ser visto acima, usando a combinação de contrato Mast + assinatura Schnorr trazida pela Taproot, o BTC também pode alcançar uma cadeia cruzada completamente sem confiança como a ETH Layer 2, que é o primeiro passo mais importante para alcançar a Camada 2 BTC totalmente descentralizada.

2. O livro razão da rede de camada 2 deve ser seguro e sem confiança.

O livro-razão da Camada 2 do workshop ETH é gerenciado pelo sequenciador e, ao processar transações, o livro-razão da Camada 2 é empacotado e carregado na rede principal do ETH de acordo com uma determinada proporção, geralmente uma proporção de 10:1, e então verificado pelo nó ETH, no entanto, o sequenciador da Camada 2 ETH (ou seja, o nó em execução da rede da Camada 2, geralmente tem apenas um nó oficial) é completamente centralizado, e é executado e dominado pelo oficial da Camada 2.

Como esse design centralizado ganha a confiança do usuário? Principalmente empacotando o roullp do livro-razão Layer2 na rede principal ETH para nós mineradores verificarem, se os usuários não confiarem no livro-razão, eles podem verificar o livro-razão iniciando um relatório off-chain, portanto, Op-Roullp também é conhecido como prova otimista, ou seja, sua suposição de confiança é otimista de que o funcionário não faz o mal, se ele faz o mal, isso pode ser provado por relatórios. Essas combinações podem basicamente garantir que o livro-razão da Camada 2 seja confiável.

No entanto, isso também leva ao risco de ponto único do sequenciador na Camada 2 do ETH, e também leva ao fato de que o ETH e outros ativos na Camada 2 não são resistentes à censura e podem ser congelados à força por forças externas, porque o sequenciador da Camada 2 do ETH é oficialmente seu próprio nó e pode ser controlado centralmente. Isso também levará a um limite máximo no tamanho dos ativos da ETH Layer 2, porque muitos grandes fundos não se atreverão a entrar por causa do problema de não resistir à censura, imagine só, se você tem 100.000 ETH, você se atreve a cruzar esses ativos para uma ETH que não resiste à censura? O incidente de interrupção da rede Arbitrum de ontem também expôs o problema do risco de ponto único dos sequenciadores.

Ao mesmo tempo, colocam-se aqui duas questões de fácil utilização:

a. Como o Op-Roullp tem um mecanismo de relatório de 7 dias, quando um usuário cruza o ETH da Camada 2 de volta para a rede principal ETH, pelo menos um período de relatório de 7 dias precisa ser concluído.

b. Como o sequenciador da ETH Layer 2 é completamente controlado pelo nó oficial do projeto, as taxas de cadeia cruzada e transação da ETH Layer 2 são completamente exclusivas do oficial do projeto (é relatado que Base, ZKsync, etc ETH Layer 2 tem uma receita sequenciadora mensal de mais de US$ 5 milhões e mais de US$ 10 milhões no pico), e os usuários da Camada 2 não podem compartilhar esses dividendos de crescimento da rede.

Então, como o BTC Layer 2 alcança a confiabilidade do livro-razão?

Ainda tomamos BEVM como exemplo, como mencionamos anteriormente, BEVM é uma combinação de contrato Mast + assinatura Schnorr para alcançar a cadeia cruzada descentralizada BTC, e a fim de alcançar a comunicação em tempo real entre a Camada 2 e a Camada 1, a rede da BEVM é um nó leve BTC totalmente operacional, então BEVM é uma rede confiável composta por 1000 nós leves BTC.

A fim de garantir a segurança absoluta do livro-razão de Camada 2 e garantir que os nós de rede não façam o mal, BEVM se baseia no mecanismo de jogo econômico da rede BTC, BEVM combina os nós que hospedam o BTC e os nós que executam a rede de Camada 2 em um, ou seja, os nós que executam a rede de Camada 2 prometendo ativos também são os nós que hospedam ativos BTC. O valor total do token mainnet é sempre maior do que o valor dos ativos sob sua custódia, e o mecanismo do jogo econômico é usado para garantir que os nós de rede da Camada 2 não tenham incentivo para fazer o mal, de modo a garantir que o livro razão da Camada 2 seja absolutamente seguro e confiável.

Além disso, o design do BEVM traz dois benefícios, que também não estão disponíveis no ETH Layer 2:

a. Os nós de rede do BEVM são completamente descentralizados e não controlados por uma determinada parte do projeto, portanto, o BTC é resistente à censura no BEVM, uma Camada 2, que não pode ser congelada por qualquer força, e pode entrar e sair da rede principal BTC a qualquer momento. Assim, o problema da confiança nos grandes fundos pode ser resolvido.

b. Como a rede BEVM é executada por nós descentralizados, as taxas de cadeia cruzada e de rede geradas são compartilhadas com nós e usuários, e não são exclusivas da equipe do projeto.

3. BTC o caminho certo para a Camada 2

Através da comparação acima, podemos ver claramente as semelhanças e diferenças entre BTC Layer 2 e ETH Layer 2, devido à diferença inerente do BTCETH Workshop, portanto, ao projetar BTC Layer 2, não podemos copiar o modelo de Layer 2 de ETH, mas devemos ver através da essência da Layer 2 e combinar as características do BTC para sair do caminho certo da BTC Layer 2.

BTC a direção de design certa para a Camada 2:

1. BTC Layer1 naturalmente não é Turing-complete, BTC o design UTXO minimalista e espaço de bloco não pode verificar dados e programas complexos, portanto, não é viável tentar fazer melhorias através da verificação do cliente ou no UTXO limitado e espaço de bloco no BTC, esta direção não só é extremamente complexa para alcançar o esquema, mas também tem cenários de aplicação limitados, no máximo só pode suportar a emissão de ativos, e não é viável expandir a direção da Camada 2 com maior desempenho. A única direção correta é saltar do BTC para a Camada 2 de forma descentralizada, de modo a alcançar uma expansão de cena mais complexa e de alto desempenho.

2. Devemos resolver o problema da cadeia cruzada descentralizada do BTC para a Camada 2, que é a base de tudo. É difícil ganhar a confiança dos usuários através de métodos tradicionais de cadeia cruzada BTC, como bloqueio de tempo de hash, gancho, encapsulamento e multiassinatura. A combinação técnica BTC do contrato Mast + assinatura Schnorr trazida pela atualização Taproot em 2021 pode resolver o problema da cadeia cruzada descentralizada BTC, que também é uma direção que vale a pena explorar para o BTC Layer2.

3. A fim de garantir a segurança e confiabilidade do livro-razão de Camada 2, é absolutamente impossível copiar o modelo da Camada 2 do ETH e tentar comprimir e empacotar o livro-razão BTC Camada 2 para a cadeia BTC para verificação através de roullp, porque o blockchain BTC não suporta a verificação de OP ou ZKP, os mineradores não participarão da verificação do livro-razão de Camada 2, e armazenar esses livros na cadeia BTC é apenas uma prova, o que não tem significado. A fim de garantir a segurança do livro-razão da Camada 2, você pode aprender o mecanismo do jogo econômico BTC e projetar o mecanismo de staking dinâmico do nó através do nível de economia e teoria dos jogos, de modo a perceber que os nós da rede da Camada 2 não têm incentivo para fazer o mal, de modo a garantir a segurança do livro-razão da Camada 2.

Claro, também esperamos que, no futuro, o BTC atualize o nível BIP novamente, para que a rede BTC possa verificar OP ou ZKP, a máquina de mineração BTC possa executar o cálculo ZKP e, em seguida, ZK-roullp possa entrar na rede BTC e, nesse momento, a Camada 2 do BTC possa alcançar uma solução mais final. No entanto, isso pode não ser possível nos próximos 5-10 anos ou até mais.

Com base na análise acima, podemos ver que a solução BTC Layer2 mais viável é baseada no contrato Mast + assinatura Schnorr trazida pela atualização Taproot, combinada com a rede de staking dinâmica de nó leve BTC para alcançar comunicação em tempo real e segurança de rede da Camada 2 e Camada 1, de modo a alcançar uma Camada 2 BTC verdadeiramente descentralizada, que é a solução que a BEVM alcançou (consulte o white paper BEVM para detalhes específicos:)

Então, o BTC Layer 2 tem a chance de superar o volume do ETH Layer 2?

A resposta é quase sim:

Penso que há pelo menos algumas razões:

1. Já existem soluções BTC Layer 2 totalmente descentralizadas que podem ser usadas.

Antes de haver uma solução totalmente descentralizada, o maior ativo empacotado em BTC era o WBTC emitido através da instituição centralizada Bitgo, que atualmente é de cerca de US$ 6,5 bilhões. Após o surgimento de soluções totalmente descentralizadas (como BEVM), prevê-se que o mercado pode crescer mais de 5-10 vezes, e o volume pode chegar a 32,5 bilhões a 65 bilhões de dólares americanos, o que é muito maior do que o TVL total atual da ETH Layer 2 de US $ 20 bilhões (esses dados incluem ETH de cadeia cruzada e outros ativos na Camada 2 de ETH, e o ETH de cadeia cruzada real está longe de atingir US $ 20 bilhões)

2. BTC Como Turing é naturalmente incompleto, o BTC precisa da Camada 2 mais do que da ETH Fang para desenvolver o ecossistema, então haverá um grande número de BTC para a Camada 2 para construir várias aplicações BTC descentralizadas no futuro. Isto é determinado pela procura do mercado.

3. BTC Layer 2 pode ser mais resistente à censura do que ETH Layer 2, e é mais fácil ganhar a confiança e o favor dos usuários, especialmente grandes fundos.

4. O valor de mercado do BTC é três vezes o valor de mercado do ETH Fang, e o TVL total do Layer 2 ETH Layer 2 é de cerca de 20 bilhões de dólares americanos, representando cerca de 10% do valor de mercado do ETH Fang, de acordo com a mesma proporção, se 10% do BTC entrar no BTC Layer 2 no futuro, todo o TVL chegará a 85 bilhões de dólares americanos, o que é três vezes o volume da Camada 2 do ETH Fang.

Resumo

A solução Layer2 originou-se do ecossistema BTC e foi levada adiante no ecossistema ETH.

A solução atual da ETH Layer 2 não é perfeita, nem é a solução definitiva para L2, nem pode ser usada como o único padrão de referência para todos os L2s.

BTC Layer 1 é inerentemente Turing-incompleto, e BTC UTXOs minimalistas e espaço de bloco limitado não podem lidar com dados complexos e cálculos. Portanto, a Camada 2 é necessária para que o BTC desenvolva o ecossistema, e é uma Camada 2 BTC completamente descentralizada.

Em 2021 BTC antes da atualização Taproot, BTC não conseguiu alcançar uma solução Layer2 totalmente descentralizada, no entanto, o contrato Mast + assinatura Schnorr trazido pela atualização Taproot realizou uma cadeia cruzada BTC totalmente descentralizada, portanto, mas o BTC L2 totalmente descentralizado tornou-se uma realidade, o projeto BTC Layer2 - BEVM deu sua própria resposta.

BTC Layer2 não pode copiar completamente o esquema de Layer2 do ETH Workshop, e precisa ser projetado em combinação com as características do próprio BTC.

Finalmente, o volume da Camada 2 do BTC ultrapassará o volume da Camada 2 do ETH, que é uma tendência inevitável!