Chi tiết cơ chế B²Network: ZK+BitVM thách thức sẽ trở thành tiêu chuẩn của lớp 2 Bitcoin?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Chi tiết cơ chế B²Network: ZK+BitVM thách thức sẽ trở thành tiêu chuẩn của lớp 2 Bitcoin?
Các giải pháp Rollup lớp 2 trong hệ sinh thái Bitcoin có độ phức tạp kỹ thuật và đặc thù đáng kể.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Haotian
Từ Plasma đến Validium rồi đến Rollup phổ biến hiện nay trên Ethereum, từ sidechain đến kênh trạng thái rồi đến xác minh khách hàng trên Bitcoin, về bản chất Layer2 đều đang tìm kiếm một giải pháp thỏa hiệp giữa an toàn, khả năng mở rộng và tính phi tập trung.
Dựa trên điều này, tôi so sánh ZK-Rollup và phương án @BsquaredNetwork gần đây đang được thảo luận sôi nổi, từ các khía cạnh thực hiện kỹ thuật như triển khai DA, khả năng tương tác, thách thức bảo mật,... để bàn về sự khác biệt và phức tạp của Layer2 Bitcoin.
Để so sánh dễ dàng hơn, trước tiên ta có thể tạm "định nghĩa" một nhóm quan hệ tương ứng:
ETH Plasma = BTC Kênh trạng thái; ETH Validium = BTC Sidechain; ETH Rollup = BTC Xác minh khách hàng.
Không khó để nhận ra rằng, Plasma của Ethereum tương ứng với Lightning Network trong hệ sinh thái BTC, kế thừa tính bảo mật của BTC nhưng hiện tại hợp đồng HTLC vẫn bị giới hạn ở hướng thanh toán nhỏ; Validium của Ethereum tương ứng với sidechain trong hệ sinh thái Bitcoin – tuy khả năng mở rộng rất mạnh nhưng do sử dụng cơ chế đồng thuận độc lập nên chưa bao giờ được cộng đồng chính thống công nhận. Tôi cho rằng Rollup của Ethereum tương ứng với xác minh khách hàng (client-side validation) trong hệ sinh thái Bitcoin – nơi cân bằng tổng hợp giữa tính bảo mật, khả năng mở rộng và tính phi tập trung, cũng chính vì lý do này mà Rollup trên Ethereum đã trở thành lĩnh vực trọng điểm chủ lưu.
Theo dòng suy nghĩ của ZK-Rollup trên Ethereum, nếu lấy xác minh khách hàng trên Bitcoin làm điểm đột phá thì việc xây dựng một giải pháp Layer2 Rollup cho Bitcoin sẽ như thế nào? Lấy ví dụ @BsquaredNetwork để phân tích:
1) Phần xác minh khách hàng:
Trong một ZK-Rollup hoàn chỉnh trên Ethereum, quy trình ngoài chuỗi bao gồm Sequencer thu thập và gom giao dịch, tạo ra bằng chứng ZK SNARK và cây Merkle, sau đó đóng gói và đồng bộ dữ liệu vào Calldata trên mạng chính. Tiếp theo, bằng chứng ZK SNARK sẽ được hệ thống Prover xác minh bên ngoài chuỗi, cuối cùng tải lên chênh lệch trạng thái (State diff) lên mạng chính. Mạng chính dựa trên gốc State root kết hợp với dữ liệu khối trong Calldata để xác minh tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu, từ đó hoàn tất xác nhận trạng thái cuối cùng (Finality).
Phần khách hàng của Bsquare chủ yếu gồm hai phần lớn: lớp Rollup và lớp DA. Quy trình làm việc của lớp Rollup đại khái như sau: Sequencer thu thập và gom giao dịch, trước tiên đồng bộ một bản sao vào môi trường lưu trữ phi tập trung, sau đó tạo bằng chứng Proof thông qua zkEVM, đồng thời tổng hợp dữ liệu giao dịch gốc (Raw data), cây Merkle và trạng thái Bitcoin... thành bằng chứng Proof tổng hợp (Aggregator) rồi đồng bộ tới các nút B² trong lớp DA.
Có hai điểm khác biệt trong quá trình này: thứ nhất, Bitcoin cần đồng bộ dữ liệu gốc TXs vào môi trường lưu trữ phi tập trung, trong khi ZK-Rollup mặc định lưu trữ cục bộ; thứ hai, Ethereum có thể trực tiếp đồng bộ dữ liệu vào Calldata trên mạng chính, nhưng mạng chính Bitcoin có dung lượng lưu trữ hạn chế và thiếu khả năng xác minh, do đó Bsquare đồng bộ những dữ liệu này vào môi trường khách hàng dưới dạng các nút B².
2) Phần Availability dữ liệu (Data Availability)
Trong hệ thống Ethereum, mạng chính cung cấp khả năng DA cho Rollup, mục đích của việc Rollup đồng bộ dữ liệu vào Calldata chính là tận dụng chức năng xác minh DA của mạng chính. Vì mạng chính Bitcoin không có khả năng xác minh, chức năng DA do lớp DA được xây dựng trong môi trường khách hàng đảm nhiệm.
Sau khi các nút B² trong lớp DA nhận được dữ liệu tổng hợp từ Rollup, chúng sẽ thực hiện thao tác biên dịch mạch (circuit compilation), nén dữ liệu rồi tải lên mạng chính Bitcoin dưới dạng văn bản khắc ghi (Inscription). Đồng thời, các nút B² cũng vận hành hệ thống Prover để xác minh phi tập trung bằng chứng ZK, tạo ra cam kết (Commitment) trên Bitcoin. Cam kết này sẽ được ghi cùng với dữ liệu tổng hợp Rollupdata dưới dạng văn bản khắc ghi.
Tại đây xuất hiện hai nghi vấn:
1. Vì sao không dùng trực tiếp các dịch vụ DA bên thứ ba như Celestia mà lại tự xây dựng? Đây chính là đặc thù của hệ sinh thái Bitcoin quyết định. Các nút B² cần trang bị indexer (bộ chỉ mục) để phân tích và lập chỉ mục phi tập trung đối với các văn bản được khắc ghi trên mạng chính Bitcoin, đồng thời bằng chứng ZK Proof tạo ra phải được tải lên mạng chính dưới dạng Commitment. Trong quá trình khắc ghi văn bản còn cần tiến hành biên dịch trước mạch (pre-compile circuit) để nén dữ liệu, nhằm giảm thiểu mức độ chiếm dụng không gian lưu trữ trên mạng chính.
2. Nếu DA không do mạng chính cung cấp, vì sao vẫn phải đồng bộ các loại dữ liệu Rollup dưới dạng văn bản khắc ghi lên mạng chính? Thực tế đây là để lưu lại một bản ghi giao dịch bất biến trên mạng chính, làm nền tảng cho quá trình Challenge (khiếu nại) sau này.
3) Phần Challenge (khiếu nại)
Trong ZK-Rollup, hợp đồng Rollup trên mạng chính có thể thông qua dữ liệu đóng gói trong Calldata và State diff do Prover tải lên để kiểm tra lần thứ hai, đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán của giao dịch – đây là ưu thế của việc mạng chính có khả năng xác minh và công nghệ ZK.
Tuy nhiên trong môi trường Rollup của Bitcoin, do mạng chính thiếu khả năng xác minh, giá trị cốt lõi của công nghệ ZK nằm ở việc nén dữ liệu SNARKs một cách ngắn gọn đồng thời đảm bảo tính nhất quán. Nếu ngay từ đầu trong quá trình Sequencer thu thập giao dịch bên ngoài chuỗi đã tồn tại hành vi làm giả dữ liệu, thì toàn bộ chuỗi dữ liệu đều sai, và việc xác nhận trạng thái cuối cùng (Finality) không thể từ chối dữ liệu giả mạo. Do đó cần thiết kế một cơ chế để khiếu nại hành vi "gian lận".
Vậy phải làm thế nào? Nếu bạn đọc lại bài viết của tôi về BitVM sẽ biết rằng BitVM là một giải pháp giả thuyết lý thuyết cho phép Bitcoin đạt được tính Turing-complete (tính đủ Turing), tuy nhiên phương thức truyền tải TXs qua Taproot Tree lên mạng chính Bitcoin tiêu tốn quá nhiều phí đào khiến nó trở nên không thực tế. Nhưng nếu mượn logic triển khai của BitVM để thiết kế cơ chế khiếu nại thì lại khác.
Cơ chế khiếu nại sẽ khóa BTC trong UTXO trên mạng chính. Khi người dùng khởi xướng khiếu nại với chuỗi layer2 dưới dạng BitVM, họ có thể lấy đi tài sản đã khóa trước đó trên mạng chính Bitcoin. Những văn bản được khắc ghi trên mạng chính Bitcoin cùng với dữ liệu gốc Raw data, cây Merkle, cam kết Commitment,... công khai minh bạch từ các nút B² sẽ trở thành bằng chứng cho người dùng khởi xướng khiếu nại. Nếu kết quả khiếu nại chứng minh rằng một loạt dữ liệu trong các nút B² không nhất quán với dữ liệu Inscription đã ghi trên mạng chính, các nút B² không chỉ mất tài sản bị khóa trong UTXO trên mạng chính mà còn phải hoàn tác giao dịch, cập nhật lại bộ chỉ mục và dữ liệu lịch sử.
Trên đây,
Rõ ràng có thể thấy, giải pháp Layer2 Rollup trong hệ sinh thái Bitcoin mang tính phức tạp kỹ thuật và đặc thù cao:
Ví dụ như trong khâu xác minh khách hàng, cần dựa vào lưu trữ phi tập trung để lưu trữ mọi dữ liệu do Sequencer tạo ra, nhằm đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc;
Hoặc như trong khâu DA, cần xây dựng một hệ thống xác minh dữ liệu phi tập trung trong môi trường ngoài chuỗi, đồng thời đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu DA thông qua Commitment và việc khắc ghi văn bản;
Hay như dù đã sử dụng công nghệ ZK, vẫn cần trang bị cơ chế khiếu nại công khai minh bạch để đảm bảo an toàn; cả quá trình cần cân nhắc giữa ba điểm mâu thuẫn: phi tập trung, an toàn và khả năng mở rộng để đưa ra một giải pháp công bằng. Câu trả lời sơ khai cho hành trình khám phá rõ ràng: bởi mạng chính Bitcoin không thể xác minh hay cung cấp DA, nên hãy tận dụng văn bản khắc ghi để ghi lại DA hạn chế lên mạng chính, kết hợp với một hệ thống khiếu nại Turing-complete dựa trên mạch BitVM nhằm đạt được tính minh bạch và an toàn cho chuỗi Rollup. Sử dụng công nghệ ZK + hệ thống khiếu nại BitVM để bù đắp cho khả năng DA và xác minh bị thiếu hụt của Bitcoin.
Nếu như ngay cả Rollup trên Ethereum vẫn tồn tại rủi ro quản trị từ hợp đồng đa ký (multisig) có thể cập nhật hợp đồng Rollup, không thể đảm bảo tuyệt đối an toàn, điều mọi người tin tưởng thực chất là một cơ chế tương tác hợp đồng tương đối minh bạch và công khai. Vậy thì hiện tại nếu chưa thể đạt được mức độ an toàn tuyệt đối như đồng thuận BTC, trước mắt ta có một cơ chế khiếu nại minh bạch dựa trên BitVM – dù thực hiện kỹ thuật phức tạp hơn rất nhiều, nhưng về mặt logic dường như cũng hợp lý. Tóm lại, nếu mô hình ZK + xác minh khách hàng + ghi DA + khiếu nại BitVM của Layer2 Bitcoin dần được thị trường công nhận, bạn nghĩ liệu nó có thể trở thành tiêu chuẩn mới cho Layer2 Rollup trên Bitcoin không?
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
Haotian | CryptoInsight
