Citrea 概述：比特幣首個 ZK Rollup

訪客 2年前 (2024-02-07) 閱讀數 304 #區塊鏈

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來源：Citrea Team；編譯：鄧通，喜來順財經

今天我們介紹 Citrea，這是第一個通過零知識技術增強比特幣區塊空間功能的 Rollup。

比特幣的可擴展性格局長期以來一直依賴于將安全性和需求轉移到鏈外、比特幣外的解決方案。 Citrea 將通過零知識證明來實現比特幣擴容，從而改變這一現實，確保比特幣網絡內的鏈上可驗證性和數據可用性。這種方法使 Citrea 成為第一個可擴展的解決方案，可以在不損害比特幣安全性和改變其共識規則的情況下啟用更復雜的應用程序。

創建新區塊空間的問題

比特幣擁有最安全、去中心化和抗審查的區塊空間。創建新區塊空間的擴展提案不能繼承比特幣的任何這些屬性。這些提議或實現僅僅提供替代的區塊空間；他們不擴展比特幣區塊鏈。從長遠來看，用替代區塊空間構建側鏈會與比特幣競爭，并通過不安全的橋梁和網絡建設來冒用戶資金的風險。

比特幣區塊空間需求量很大

由于比特幣的安全性、去中心化和抗審查性，人們要求比特幣滿足他們所有的鏈上需求。在過去的幾個月里，我們觀察到人們對比特幣區塊空間的興趣呈指數級增長，這反映在費用率上。無論是支付還是銘文交易，人們都希望被納入區塊空間并愿意為此付費。確保比特幣網絡的可持續參與對其長期穩健發展至關重要，但需要權衡：由于高額費用和必要的區塊大小限制，不可避免地會排除某些交易。比特幣必須在不改變其核心原則的情況下進行擴展以包含更多復雜的交易。

這種日益增長的興趣凸顯了現有可擴展性提案存在的一個重大問題：它們未能解決對包含在比特幣區塊空間中的需求不斷增長的問題。

現有的可擴展性提案無法擴展比特幣

比特幣長期以來一直面臨著處理更多交易和使更廣泛的應用程序成為可能，同時又不損害其安全性或核心原則的挑戰。這個多方面的問題被證明很難完全解決。一些嘗試旨在提高比特幣的支付吞吐量，例如閃電網絡，而另一些則專注于擴展BTC資產的功能，例如側鏈。雖然第一個擴展提案未能在比特幣中實現可編程性，但后者錯過了一個關鍵點：對比特幣區塊鏈本身的積極有效利用。

在當前的情況下，對比特幣區塊鏈的固有需求被重定向到了獨立的共識協議，即側鏈。這種方法會產生一個權衡——為了降低費用和為BTC提供更多使用案例，而犧牲了比特幣的安全性并且與其激勵機制不協調。因此，由側鏈主導的比特幣受到了無法以任何有意義的方式為其長期健康和激勵提供服務的擴展解決方案的影響。盡管這些解決方案出于善意，但它們并不在比特幣區塊鏈上運行，也不為比特幣的安全性做出貢獻，最終也無法滿足比特幣區塊鏈所需的擴展。

再次強調，將對比特幣的需求轉移到側鏈上并不等同于對比特幣的需求。

擴展比特幣區塊空間

真正擴展比特幣需要建立比特幣和擴展解決方案之間的共生關系。擴展解決方案必須積極而有效地利用比特幣的區塊空間，以滿足需求，并提高其表現力和吞吐量，而不改變其協議。擴展比特幣的區塊空間是以比特幣的安全性進行交易的唯一方式。任何其他替代方案都無法繼承完整的比特幣安全性。

通過在鏈上可驗證性和數據的分片執行是擴展比特幣區塊的最安全且激勵相一致的方式。實現比特幣的易驗證性的唯一方法是利用零知識或欺詐證明。由于欺詐證明需要大量的數據寫入比特幣，因此ZK證明是在區塊大小限制內驗證比特幣內部執行有效性的最有效方式。

ZK Rollups創建一個執行分片，并將多個交易批處理在該分片上，同時使用簡明的數學證明以及最小必要數據在鏈上驗證它們以重建狀態。這種方法使ZK Rollups能夠以最有效的方式利用底層的區塊空間，并以其完整的安全性擴展L1。

進入 Citrea：大規模比特幣安全

Citrea是第一個在比特幣上運行的Rollup，它增加了比特幣區塊空間的效用。Citrea將對比特幣的需求保留在其網絡內，并確保比特幣網絡作為Citrea交易的數據可用性和結算層。Citrea不需要對比特幣進行共識變更。

Citrea代表了比特幣的一個重要里程碑：它是唯一在比特幣上結算的執行層，第一個ZK證明驗證，以及比特幣內部的第一個通用L2驗證。Citrea的使命是推動比特幣進入下一個階段，成為世界金融基礎設施的基礎，開發人員可以在比特幣上構建一切。

Citrea批處理數千筆交易，通過zkVM處理它們，并生成簡明的有效性證明，斷言執行的正確性以及輸出數據的正確性。在比特幣歷史上，Citrea的有效性證明首次被刻在比特幣區塊鏈上并進行本地驗證。Citrea在比特幣L1上配備了一個本地ZK證明驗證器智能合約，構建在BitVM上。與單一的側鏈不同，Citrea通過其執行分片創建了一個模塊化的比特幣世界，使結算和數據可用性保持在鏈上，即在比特幣上。

Citrea：比特幣的模塊化

Citrea通過數據可用性為礦工創造了穩定的費用收入，通過有效性證明無需信任地將BTC擴展到比特幣之外，并允許開發人員在其EVM等效執行分片上構建任何應用。

擴展比特幣安全性

Citrea是唯一在比特幣上實際結算的執行層。發生在Citrea上的每筆交易都完全由零知識證明保護，并由比特幣進行驗證。Citrea的執行環境對比特幣是無信任的，并且對比特幣網絡的所有參與者都是可訪問的。

因此，Citrea確保滿足比特幣等效的數據可用性、防審查和重新組織的保證。

比特幣作為應用基石：Citrea的使命是在最安全和去中心化的區塊鏈比特幣上構建一個可編程的流動性層。我們認為比特幣的區塊空間必須被用于高效地結算各種金融活動，例如無信任地購買BTC、利用BTC或借貸BTC。大多數現有的試圖提供這些功能的元協議都是受信任的且效率低下的。Citrea是在比特幣上構建應用程序的最高效和安全的平臺。

比特幣結算和最小信任雙向掛鉤：在比特幣歷史上首次，一個通用的L2在比特幣上結算，實現了有史以來第一個通用的最小信任雙向掛鉤。在Citrea之前，Layer 2解決方案依賴于多簽名的誠實多數假設，如開放或閉合聯盟。通過Citrea，只要一個網絡參與者是誠實的，就可以在比特幣上驗證有效性證明。BitVM是基于欺詐證明的，這意味著Citrea的ZK證明在比特幣網絡上正在樂觀地驗證。在未來，一個ZK證明驗證器操作碼將實現完全無信任的雙向掛鉤機制。

EVM等效性：構建Citrea時完全采用EVM等效性，使所有EVM開發人員能夠輕松地在比特幣上構建應用。Citrea配備了一種Type 2 zkEVM，完全等同于EVM，使用RISC Zero構建。設計上，Citrea不限于單一的虛擬機，并且由于其模塊化架構，未來可以采用新的虛擬機，例如WASM虛擬機。