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主要参考#xff1a;
Bitcoin Bridges: Cure or Curse?
2. 为何需关注Bitcoin bridge#xff1f;
当前的Bitcoin bridge#xff0c;其所谓bridge#xff0c;实际是deposit#xff1a; 在其它链上的BTC情况为#xff1a; 尽管当前约有43.7万枚BTC在其它链上…1. 引言
主要参考
Bitcoin Bridges: Cure or Curse?
2. 为何需关注Bitcoin bridge
当前的Bitcoin bridge其所谓bridge实际是deposit 在其它链上的BTC情况为 尽管当前约有43.7万枚BTC在其它链上但其去中心化程度不足0.3%。
3. Bitcoin bridge 101
Bitcoin bridge的目标是
将BTC存入某appchain“application chain”内在appchain内将BTC用作某原生资产将BTC赎回到Bitcoin用户体验UXUser Experience与在中心化交易所内使用BTC一样安全性Security总是能拿回你的BTC
但是需注意
在Bitcoin和appchain上二者的信任模型是有差异的
Bitcoin链上的BTC其它appchain上的BTC所需资源Bitcoin钱包Bitcoin钱包、appchain钱包、bridge BTC的方式所需信任Bitcoin网络是安全的、钱包未损坏Bitcoin网络是安全的、appchain网络是安全的、钱包未损坏、可能是中心化的bridge未损坏如何检查开源代码开源代码、中心化bridge的声誉 3.1 Wrapping
BTC仅存在于Bitcoin链上。
所谓Wrapping是指
在另一条链上创建1:1的BTC原生token表示。
在计算机科学属于中
获取某UTXO state的write lock并确保在该write lock释放之前在其它链上完成applied 该 updates。
3.2 为何bridge如此难 这是一个好的、老的公平交易问题
Alice有BTCBob有苹果如何确保二者交易总是公平的
在数字世界中总是有某人先做动作为确保所有情况下的100%公平性
需引入可信第三方
这与bridge的关系为
Wrapping将BTC替换为wrapped BTCUnwrapping将wrapped BTC替换为BTC
即需有人在Bitcoin链上做BTC的锁定和解锁。
bridge的难点在于
如何确保在锁定的同时同步在appchain上mint wrapped BTC即保证整个bridge操作的原子性。
bridge的挑战在于
选择合适的custodian监护人 中心化实体委员会/联盟第三方网络的共识所关联链的共识 3.3 bridge最好情况链共识
bridge最好情况链共识即继承目标链的安全性/去中心化。
如
以太坊验证Bitcoin SPV proofBitcoin验证以太坊SPV proof需有一个在线方负责relay proofs
但这需要引入新的Bitcoin opcode来验证其它网络/系统的lock/unlock。
3.4 当今的BTC bridgehard模式
希望能实现的目标为
根据其它链上的事件来lock/unlock Bitcoin链上的BTC
问题在于
Bitcoin链并不知道其它链上的事件。
因此需要有人来处理BTC的lock/unlock。 当前大多数中心化BTC bridge的mint和redeem操作流程为 但是这样的中心化bridge没有防盗/扣押/审查/丢失保护。
3.5 如何在不改变Bitcoin的情况下实现去中心化bridge 如何在不改变Bitcoin的情况下实现去中心化bridge 可采用如下措施
1支持任何人成为operator/custodian。2意识到情况更糟……则将BTC发送给网络上的随机用户。3使用与Bitcoin相同的工具来解决 激励措施operator锁定抵押惩罚若operator行为不端则slash抵押且 补偿受害者
如interBTC
1任何人都可在interlay网络注册运行vaults并存入抵押2若用户锁定BTC其锁定值应小于抵押值即要求过度抵押 3则interlay网络为用户mint iBTC。4若用户想要赎回BTCGood Vault情况下则 用户先返还iBTC然后Vault将BTC返还给用户Vault的抵押解锁 5若用户想要赎回BTCBad Vault情况下则 用户先返还iBTC然后Vault fails用户被偿付或尝试不同的Vault
其中可采用如下方式来验证Bitcoin payment【用于验证BTC锁定以及BTC赎回完成】
将Bitcoin light client (SPV) 作为智能合约部署 可跟踪所有Bitcoin区块头可验证Bitcoin交易 其安全模型为若在Bitcoin主链上存在则必须有效与任何手机钱包一样需有人负责持续更新该light client为最新 总之interBTC bridge中issuer为智能合约任何人可参与的由Vaults组成的无需许可的网络作为安全保证Vaults需过度抵押验证SPV light client安全假设总是能拿回BTC或者被偿付。 在此忽略了抵押管理和流动性 Vault抵押市值可能会下降与lending协议一样会top up或被清算 如何获得BTC报价 需要oracle可混合中心化交易所和去中心化交易所报价
还存在其它扩展
Vault模式 Single keyVault multisig (plain, musig, MPC threshold sig,…)Free for all vs pre-defined group vs one big Vault 抵押类型及金额 Full / partialDiversified (USDC, ETH,…) vs native token (risky) 安全假设 Pessimistic / optimistic 验证类型 Light client / 3rd party oracle / coinvote共同投票
4. 现有Bitcoin bridge方案对比
现有Bitcoin bridge方案对比为
BTC保管/安全模型是否抵押RSK由第三方群体组成的多签否Stacks xBTC中心化第三方保管否Stacks sBTC由STX质押者组成的多签会轮换是但仅抵押STX tokentBTC v2由大量50/100第三方组成的多签会轮换否Liquid由侧链联盟系统operators组成的多签。否Fedmint由mint联盟系统operators组成的多签。否CashuSingle Key为mint保管系统operator。否Interlay iBTC由抵押过的第三方保管人组成的去中心化网络是多种抵押物 5. 其它bridge模式
5.1 miners强化的bridge
所谓miners强化的bridge是指
由Bitcoin miners验证bridge确保locking/unlocking处理正确。
如
BIP300基于很长一段时间miners对peg-in和peg-out交易进行投票。 缺点是需要硬分叉
更多细节可参看
https://layertwolabs.com/https://github.com/LayerTwo-Labs
5.2 基于zkRollup实现的bridge
所谓基于zkRollup实现的bridge是指
Bitcoin通过检查cryptographic proof来验证appchain上的lock/unlock是否正确。
如
将appchain上状态的验证编码为一个opcode。验证ZK proofs是非常高效的创建ZK proofs是昂贵的。 缺点是需要分叉需要ZK技术的成熟
更多细节可参看
Validity Rollups on Bitcoinhttps://github.com/john-light/validity-rollups
6. 总结
Bridge问题等价为安全保管问题。
Cure治愈
更多应用场景和BTC使用不对Bitcoin造成安全风险。若使用安全bridge客观上比中心化交易所更安全。
Curse诅咒
99%的BTC bridge是中心化的且错误营销的去中心化很难而且是有代价的资本效率其他链上增加手续费而不是Bitcoin
6.1 走向非保管bridge
完全的non-custodial bridge是不可能的。 可能的是为专有应用设置的non-custodial bridge。
如
Lending 用户BTC与第三方多签管理仅当用户贷款时第三方才能获得其BTC
具体实现方式为
DLCdiscrete log contracts基于交易汇率编码不同的outcomes。另一 第三方oracle基于outcome签署交易理想情况下应使用“blind”盲签名。
但是
这需要信任oracle。“但是”大多数去中心化的金融应用程序都是这样。 参考资料
[1] Interlay合伙人Alexei Zamyatin Bitcoin Bridges: Cure or Curse?
