作者：Polyhedra Network；來源：區(qū)塊律動

Polyhedra Network 推出了基于 zkBridge 的比特幣跨鏈消息協(xié)議，以顯著提高比特幣網(wǎng)絡的互操作性。這項創(chuàng)新旨在使比特幣網(wǎng)絡能夠與其他一層（layer-1）與二層（layer-2）區(qū)塊鏈網(wǎng)絡進行高效且安全的跨鏈互操作。

比特幣網(wǎng)絡作為發(fā)送鏈：使用 zkBridge 無需信任地訪問比特幣網(wǎng)絡上的任何數(shù)據(jù)和協(xié)議

為了促進比特幣與其他區(qū)塊鏈網(wǎng)絡間的互操作，實現(xiàn)比特幣網(wǎng)絡既作為發(fā)送鏈又作為接收鏈的跨鏈協(xié)議至關重要。在比特幣網(wǎng)絡作為發(fā)送鏈的方向上，比特幣網(wǎng)絡與 Polyhedra Network 的 zkBridge 框架完全兼容。zkBridge 使接收鏈上的更新器合約（即輕客戶端合約）能夠直接驗證比特幣的共識機制以及通過驗證 Merkle 證明來核實比特幣上的每筆交易。這種兼容性確保了 zkBridge 能全面覆蓋比特幣網(wǎng)絡的 PoW 共識證明和每筆交易 Merkle 證明。

比特幣網(wǎng)絡的 zkBridge 顯著地增強了比特幣生態(tài)系統(tǒng)的互操作性。我們的 zkBridge 系統(tǒng)允許將比特幣上的所有當前和歷史數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺魏蔚囊粚樱╨ayer-1）和二層（layer-2）區(qū)塊鏈網(wǎng)絡（例如以太坊、BNB Chain 和 Arbitrum）以及任何應用程序。我們的解決方案還與比特幣網(wǎng)絡上的最新創(chuàng)新協(xié)議（如 Ordinals、BRC-20 和 Atomicals 等）相兼容。這使得其他區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上的智能合約能夠無需信任地訪問比特幣網(wǎng)絡上的任何數(shù)據(jù)和協(xié)議，并實現(xiàn)各種計算邏輯，系統(tǒng)安全性由零知識證明系統(tǒng)保障。

比特幣網(wǎng)絡作為接收鏈：通過去中心化和加密經(jīng)濟的信任模型將其他鏈上數(shù)據(jù)寫入比特幣網(wǎng)絡

基于 zkBridge 的比特幣網(wǎng)絡互操作協(xié)議可以顯著優(yōu)化比特幣網(wǎng)絡的互操作性，并增強整體區(qū)塊鏈世界的安全性。然而，在將消息和資產(chǎn)從其他區(qū)塊鏈跨鏈傳輸?shù)奖忍貛啪W(wǎng)絡時，我們將會面臨一個重大挑戰(zhàn)：比特幣網(wǎng)絡缺乏原生智能合約功能的支持。因此，比特幣網(wǎng)絡不能作為標準的 zkBridge 接收鏈，因為我們無法在比特幣網(wǎng)絡上構建輕客戶端合約來對發(fā)送鏈的狀態(tài)進行驗證。因此我們需要新的模型可以使得其他區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)可以安全地寫入比特幣網(wǎng)絡。為了簡化接下來的討論，在本文中，我們將以太坊作為代表性的發(fā)送鏈，比特幣作為接收鏈來探討我們是如何實現(xiàn)將其他鏈的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖忍貛啪W(wǎng)絡的。

圖示：將以太坊上的數(shù)據(jù)安全地寫入比特幣網(wǎng)絡

為了確保這些跨鏈交易的安全，我們采用了一種類似權益證明（PoS）的機制。這包括邀請驗證者質(zhì)押以太坊原生 ETH 代幣。如果發(fā)送鏈是 BNB 鏈，那么驗證者需要質(zhì)押 BNB 代幣。這些質(zhì)押所有者隨后被授權在比特幣網(wǎng)絡上寫入數(shù)據(jù)。為了達成正確消息發(fā)送的共識，這些驗證者將使用多方安全計算（MPC）協(xié)議。值得注意的是，使用 MPC 協(xié)議旨在增強我們協(xié)議的魯棒性和可靠性。

我們提案的核心特性是：我們協(xié)議的安全性并不依賴于多方安全計算（MPC）協(xié)議的準確性。即使是在惡意實體控制大部分 MPC 協(xié)議成員并篡改正確信息的情況下，我們的協(xié)議依然可以為用戶提供足夠的安全保障。如果惡意實體控制了 MPC 協(xié)議，用戶可以自動發(fā)起 zkBridge 請求，將這個寫入比特幣網(wǎng)絡的惡意消息從比特幣網(wǎng)絡發(fā)送到以太坊并通過 zkBridge 進行驗證。接收到消息后，以太坊上的罰沒（slash）合約將會評估其有效性（即驗證該消息是否真的是一條惡意消息），并在必要時對 MPC 委員會實施罰沒（slash）。罰沒的部分質(zhì)押資金隨后將會補償給遭受損失的用戶。通過引入基于質(zhì)押/再質(zhì)押機制的去中心化和加密經(jīng)濟信任，我們的解決方案確保了用戶資產(chǎn)在 MPC 協(xié)議存在潛在的不法行為下仍然是足夠安全的，這樣就保證了任何區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)都可以通過 zkBridge 協(xié)議被安全地寫入比特幣網(wǎng)絡。

我們的詳細方案如下：

1. 質(zhì)押者最初在以太坊上存入 ETH 代幣作為質(zhì)押。

2. 在這種情況下，如果有質(zhì)押者進行惡意行為，任何誠實的質(zhì)押者或用戶都可以在以太坊上報告這種欺詐行為。然后我們利用 zkBridge 將寫入比特幣網(wǎng)絡上的相關數(shù)據(jù)傳遞到以太坊。。特別地，如上文介紹，以比特幣作為發(fā)送鏈的單向 zkBridge 結構非常簡單。我們的 zkBridge 包含了一個去中心化的零知識證明生成網(wǎng)絡。網(wǎng)絡中的任何節(jié)點都可以將比特幣網(wǎng)絡的當前區(qū)塊頭及其零知識證明傳遞到以太坊上。然后以太坊可以用這些區(qū)塊頭驗證在比特幣網(wǎng)絡上出現(xiàn)的任何跨鏈交易。

3. 同時，以太坊上有一個專門的智能合約隨時準備自動驗證從比特幣網(wǎng)絡傳輸?shù)南⒌挠行浴Ｒ坏┌l(fā)現(xiàn)并確認惡意消息，該合約將會自動執(zhí)行罰沒 (slash) 不誠實質(zhì)押者的 ETH 存款的操作。

4. 這確保了只要比特幣網(wǎng)絡上至少有一個委員會成員或一個用戶保持誠實，我們的質(zhì)押機制就能保持其具備安全、無需信任和去中心化的性質(zhì)。

本質(zhì)上講，我們引入的質(zhì)押/再質(zhì)押機制不僅增強了比特幣的實用性，還加強了權益證明（PoS）區(qū)塊鏈間的信任和安全性，標志著數(shù)字資產(chǎn)和去中心化金融領域的重大進步。

總結

綜上所述，Polyhedra Network 引入的比特幣互操作性協(xié)議在區(qū)塊鏈技術中標志著一次重大飛躍。通過使比特幣網(wǎng)絡既能作為發(fā)送方也能作為接收方，結合 zkBridge，我們的互操作協(xié)議為比特幣與各種區(qū)塊鏈網(wǎng)絡之間前所未有的互動鋪平了道路。對于比特幣網(wǎng)絡作為發(fā)送鏈的情形，zkBridge 允許將比特幣網(wǎng)絡上的所有當前和歷史數(shù)據(jù)無需信任地傳輸給任何一層（layer-1）和二層（layer-2）區(qū)塊鏈網(wǎng)絡。對于比特幣網(wǎng)絡作為接收鏈的情形，我們的系統(tǒng)不僅通過質(zhì)押和罰沒機制確保了強大的安全性，還增強了比特幣的實用性和覆蓋范圍。這一創(chuàng)新不僅挖掘了閑置比特幣的潛力，還加強了權益證明區(qū)塊鏈間的信任和安全性，預示著融入比特幣生態(tài)的數(shù)字資產(chǎn)和去中心化金融的新時代。