Was das Potenzial des Bitcoin-Ökosystems betrifft, so ist BTC im Wesentlichen der größte Vermögenswert. Die ökologische Obergrenze einer öffentlichen Kette wird durch den Marktwert der öffentlichen Kette bestimmt. Am einfachsten zu verstehen ist, dass BTC-Inhaber immer Hypothekendarlehen benötigen, selbst wenn diese 10 % der Mittel ausmachen, also 120 Milliarden US-Dollar. Und wenn es sich um eine öffentliche Kette mit einem Marktwert von 1 Milliarde handelt, betragen 50 % der Mittel nur 500 Millionen US-Dollar, was eine Obergrenze darstellt. Ein weiteres Beispiel ist die Generierung von Stablecoins durch Hypotheken. Der Umfang der verpfändeten Vermögenswerte muss groß sein und das Potenzial des Stablecoin-Tracks wird groß sein.

Aus dieser Perspektive ist der Marktwert von Bitcoin viermal so hoch wie der von Ethereum und sein ökologisches Potenzial ist definitiv viel höher als das von Ethereum. Die tatsächliche Situation ist jedoch genau das Gegenteil. Der Gesamtumfang des Bitcoin-Ökosystems liegt mittlerweile weit hinter dem von Ethereum. Der Hauptgrund ist, dass die Leistung von Bitcoin als öffentliche Kette zu gering und die Programmierbarkeit zu schlecht ist und die Turing-Vollständigkeit fehlt. Dann besteht die Lösung darin, die Architektur von Ethereum zu imitieren und Layer2 zu verwenden. Schicht 2 benötigt TPS und TPS sowie Programmierbarkeit und Programmierbarkeit.

Die Übernahme der Layer-2-Methode ist derzeit die Strategie der meisten Bitcoin-Ökosysteme, aber es gibt ein dringendes Problem, das gelöst werden muss, und das ist die Sicherheit. Wenn Sie möchten, dass BTC-Inhaber ihre Gelder beruhigt in Layer 2 einzahlen können, muss die Sicherheit von BTC gewährleistet sein. Zunächst einmal ist die Sicherheit sehr wichtig. Schließlich möchte niemand die Sesamkörner kontrollieren und die Wassermelone verlieren. Zweitens unterscheidet sich die Bitcoin-Kette selbst von Ethereum und kann nicht vom Sicherheitsdesign von Ethereum lernen.

Dann erscheint unser Protagonist. babylon bietet die Sicherheit von nativem BTC und ist die Basis für andere BTC-Layer2.

Babylons architektonische Logik

  1. Verschiedene PoS-Ketten, darunter BT
    ●Dazu gehört BTC Layer2, es können aber auch andere öffentliche Ketten sein. Die Datenschicht besteht aus einzelnen PoS-Ketten, die Bitcoin zur Erhöhung ihrer Sicherheit nutzen möchten und bereit sind, dafür zu zahlen.
    ●Zusätzlich zur Ausführung normaler Konsensprotokollfunktionen wie der Generierung und Validierung von Blöcken sind Validatoren in der PoS-Kette auch für das Signieren von Finalitätssignaturen auf dem Finality-Gadget verantwortlich.

  2. Kontrollschicht: Babylon-Kette
    ●Die Kontrollschicht ist die Brücke, die das Bitcoin-Netzwerk und die PoS-Kette verbindet, und wird durch eine Cosmos-SDK-Kette namens Babylon-Kette implementiert.
    ●Die Babylon-Kette dient als Steuerebene und ist für die folgenden Schlüsselfunktionen verantwortlich:
    Bereitstellung von Bitcoin-Zeitstempeldiensten: Die Babylon-Kette zeichnet PoS-Block-Hashes und Validator-Sets in der Bitcoin-Kette auf, stellt die Konsistenz zwischen der PoS-Kette und dem Bitcoin-Netzwerk sicher und ermöglicht eine schnelle und sichere Entbündelung.
    Fungiert als Handelsmarkt: Die Babylon-Kette bringt Bitcoin-Staker und die PoS-Kette zusammen und erleichtert so Transaktionen zwischen beiden.
    Verfolgen Sie Absteck- und Verifizierungsinformationen: Die Babylon-Kette zeichnet Informationen wie die Registrierung und Aktualisierung von EOTS-Schlüsseln auf, um die Sicherheit und Transparenz des Absteckprozesses zu gewährleisten.
    Notieren Sie die endgültige Signatur der PoS-Kette: Die Babylon-Kette speichert die endgültige Signatur der PoS-Kette, um die Sicherheit des Protokolls zu gewährleisten.

  3. Die zugrunde liegende Sicherheitsschicht: das Bitcoin-Netzwerk
    ●Das Bitcoin-Netzwerk ist der Eckpfeiler der gesamten Architektur und bietet grundlegende Sicherheit für das System.
    ●Die Sicherheit und der dezentrale Charakter des Bitcoin-Netzwerks gewährleisten die Sicherheit der verpfändeten Bitcoin-Vermögenswerte und verhindern böswilliges Verhalten.

Babylon-Benutzer können sichere Einsätze erreichen, ohne Bitcoins von ihrer eigenen Adresse zu übertragen. Auf diese Weise müssen Bitcoin-Inhaber keine Brücke zur PoS-Kette herstellen. Und es besteht keine Notwendigkeit, die verpfändeten Bitcoins zu kapseln, zu hosten usw.

Da Bitcoin selbst keine Turing-vollständigen Smart Contracts unterstützt, nutzt das Babylon-Protokoll geschickt die vorhandene Skriptsprache und das UTXO-Modell von Bitcoin, um die Funktion des Hypothekenvertrags zu implementieren. Das Protokoll sieht vier Arten von Transaktionen vor: Hypothekentransaktionen, Freigabetransaktionen, Reduzierungstransaktionen und Freigabetransaktionen. Diese Transaktionen begrenzen den Übertragungsweg von Bitcoin durch spezifische Skriptlogik und erreichen so ähnliche Funktionen wie Smart Contracts.

  1. Abstecktransaktion:

  • Eine Hypothekentransaktion ist der erste Schritt für Benutzer, um an der Bitcoin-Verpfändung teilzunehmen. Sie sperrt die Bitcoins des Benutzers in einem speziellen UTXO. Dieses UTXO kann nur auf zwei Arten entsperrt werden: durch eine vom Benutzer initiierte Entsicherungstransaktion, oder durch einen Schrägstrich Transaktion, die eingeleitet wird, wenn eine Sicherheitsverletzung auftritt.

  • Auf diese Weise werden bei Stake-Transaktionen die Bitcoins des Benutzers als Anzahlung für seine Teilnahme an der Validierung und Aufrechterhaltung der Netzwerksicherheit an die PoS-Kette übergeben.

2. Unbonding-Transaktion:

  • Wenn ein Benutzer vom Bitcoin-Einsatz zurücktreten möchte, kann er oder sie eine Transaktion zum Aufheben des Einsatzes einleiten.

  • Aufhebungstransaktionen müssen bestimmte Bedingungen erfüllen, z. B. eine Sperrung für einen bestimmten Zeitraum, um zu verhindern, dass Benutzer häufig das Pfand betreten und verlassen, was sich auf die Stabilität des Netzwerks auswirkt.

3. Slashing-Transaktion:

  • Slash-Transaktionen werden ausgelöst, wenn Benutzer in der PoS-Kette bösartiges Verhalten an den Tag legen, beispielsweise Doppelsignaturen oder den Versuch, den Netzwerkkonsens zu untergraben.

  • Eine Slash-Transaktion sendet die besicherten Bitcoins eines Benutzers an eine nicht ausgegebene Adresse, d. h. die Zerstörung dieser Bitcoins als Strafe für böswilliges Verhalten.

  • Das Babylon-Protokoll stellt sicher, dass im Falle einer Sicherheitsverletzung der private Schlüssel des Täters offengelegt wird und durch Rechenschaftspflicht- und Endgültigkeits-Gadget-Technologie automatisch drastische Transaktionen ausgelöst werden.

4. Transaktion zur Aufhebung des Einsatzes:

  • Die Aufhebungstransaktion wird verwendet, um die Bitcoins des Benutzers aus dem gesperrten Zustand freizugeben, nachdem die relative Zeitsperre der Aufhebungstransaktion abgelaufen ist.

  • Dieser Prozess stellt sicher, dass Benutzer ihre Bitcoins rechtzeitig zurückerhalten können, wenn sie sich normal vom Stake abheben, und verhindert gleichzeitig, dass böswillige Benutzer während des Aufhebungsvorgangs angreifen.

Bestrafungsmechanismus

Für die oben genannten vier Transaktionsarten müssen Mechanismen zur Verhinderung von Fehlverhalten bereitgestellt werden. Der Slash-Technologiemechanismus von Babylon wird durch den Einsatz fortschrittlicher Kryptographie, Konsensprotokollinnovation und einer optimierten Bitcoin-Skriptsprache implementiert

1. Behauptungen zur Rechenschaftspflicht

Accountable Assertion ist eine kryptografische Technik, deren Kernidee darin besteht, mithilfe extrahierbarer Einmalsignaturen (EOTS) sicherzustellen, dass der private Schlüssel eines Täters unter bestimmten Umständen kompromittiert wird. Wenn im Babylon-Protokoll ein Validator bösartiges Verhalten wie Doppelsignierung ausführt, extrahiert das Protokoll automatisch seinen privaten Schlüssel und macht ihn öffentlich, sodass jeder den privaten Schlüssel verwenden kann, um Slash-Transaktionen durchzuführen und den Täter zu bestrafen.

Denn der Pfandgeber hat bei der Verpfändung von UXTO eine gemeinsame Unterschrift verwendet. Wenn er Böses tun will und die Übertragung vor Ablauf der Verpfändung unterzeichnet, wird die Rechenschaftspflicht ausgelöst und der private Schlüssel offengelegt.

2. Finality-Gadget

Finality-Gadgets sind eine zusätzliche Ebene von Mechanismen, die zusätzlich zum bestehenden PoS-Konsensprotokoll hinzugefügt werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Im Babylon-Protokoll wird ein EOTS-Finalitäts-Gadget verwendet, das von Validatoren verlangt, zusätzliche Signaturen mit EOTS durchzuführen, nachdem der Block finalisiert wurde.

Die Rolle dieser zusätzlichen Signatur besteht darin, alle Sicherheitsverletzungen in Einwände gegen Accountability Assertions mit derselben Blockhöhe umzuwandeln, sodass der Accountability Assertion-Mechanismus effektiv funktionieren kann.

Ein wichtiger Aspekt von Babylon ist das BTC-Zeitstempelprotokoll. Es versieht Bitcoin mit einem Zeitstempel für Ereignisse aus anderen Blockchains, sodass diese Ereignisse genau wie Bitcoin-Transaktionen über Bitcoin-Zeitstempel verfügen können. Dies übernimmt effektiv die Sicherheit von Bitcoin als Zeitstempelserver. Das BTC-Zeitstempelprotokoll ermöglicht eine schnelle Aktienentbündelung, zusammensetzbares Vertrauen und reduzierte Sicherheitskosten, um die Liquidität von Bitcoin-Inhabern zu maximieren. Das Protokoll ist als modulares Plug-in konzipiert, das auf vielen verschiedenen PoS-Konsensalgorithmen verwendet werden kann und eine Grundlage für den Aufbau des Reset-Protokolls bietet.

Bitcoin-Zeitstempeldienst

Das Bitcoin Timestamp-Protokoll ist eine Proof-of-Time-Technologie, die es ermöglicht, beliebige Daten an Babylon zu senden, um Bitcoin-Zeitstempel zu generieren und so Zeitstempel für die POS-Kette zu generieren und so deren Integrität und Sicherheit zu verbessern, beispielsweise um Angriffen aus großer Entfernung standzuhalten

Weitreichende Angriffe bereiten POS-Ketten Kopfzerbrechen. Die Verifizierungsknoten der POS-Kette müssen Token als Strafe für böse Taten verpfänden. Wenn Knoten jedoch ihre Token zurückziehen, gibt es keine Möglichkeit, ihr Verhalten einzuschränken. Da die Kosten für den Aufbau einer POS-Kette relativ gering sind, können mehrere Prüfer eine gefälschte Kette aufbauen. Bei Angriffen mit großer Reichweite geht man vom Genesis-Block aus, erstellt eine Kette, die länger als die ursprüngliche Hauptkette ist, und manipuliert den gesamten Transaktionsverlauf, um die ursprüngliche Hauptkette zu ersetzen. Beispielsweise besitzt der böse Prüfer immer noch den Token seiner Wahl in der gefälschten Kette.

Wenn neu hinzugefügte Knoten oder Knoten, die lange Zeit offline waren, neue Blockdaten synchronisieren, können sie nicht eindeutig wissen, welche Kette die echte Hauptkette ist. Es ist sehr wahrscheinlich, dass eine gefälschte Kette hinzugefügt und die echte Hauptkette usurpiert wird .

Um weitreichende Angriffe zu verhindern, erfordern viele PoS-Ketten neu hinzukommende Clients und Validatoren, um Checkpoint-Blöcke in der kanonischen Kette zu identifizieren. Es kann Tage oder Wochen dauern, bis sich alle vertrauenswürdigen Kollegen auf einen Kontrollpunkt einigen. Dies liegt daran, dass es in der Blockchain keine zentrale Vertrauenspartei gibt und alle Validatoren das gleiche Vertrauen genießen. Liegt eine gefälschte Kette vor und kommt es zu Meinungsverschiedenheiten, benötigt der Prüfer eine gewisse Zeit zur Kommunikation und Bestätigung.

Aus diesem Grund geht POS von einer sehr langen Freischaltfrist für Pfandrechte aus.

Da es sich bei BTC um eine PoW-Kette handelt, wird die längste Kette als Hauptkettenprinzip verwendet. Um BTC anzugreifen, müssen 51 % der Rechenleistung des gesamten Netzwerks konzentriert werden. Der Aufwand ist extrem hoch und kann grundsätzlich als unmöglich bestätigt werden. Daher kann BTC als die sicherste öffentliche Kette angesehen werden.

1. Der Bitcoin-Zeitstempeldienst ermöglicht es den Validatoren der PoS-Kette, den Hashwert des PoS-Blocks und die Gruppe der Validatoren, die für den Block gestimmt haben, in ein einheitliches Paket zu packen und es als Transaktion an die Bitcoin-Kette zu übermitteln. Diese Transaktionsinformationen werden im Bitcoin-Block aufgezeichnet, wodurch die PoS-Blockinformationen in der Bitcoin-Kette „verankert“ werden.

Da die Prüfpunkte im PoS-Block an das Bitcoin-Hauptnetzwerk übermittelt werden, müssen PoS-Verifizierer nur entsprechend den Prüfpunkten im BTC-Hauptnetzwerk synchronisieren. Wenn der Zeitstempel des Auszahlungsantrags des Prüfers auf Bitcoin aufgezeichnet wird, muss die Fälschungskette einen früheren BTC-Zeitstempel generieren, um andere Prüfer davon zu überzeugen, dass sie keine Auszahlung vorgenommen haben. Dieses Verhalten kommt jedoch einem Angriff auf BTC gleich.

Daher können POS-Ketten, die BTC-Zeitstempel verwenden, eine schnelle Dekomprimierung erreichen, was oft nur einen Tag oder sogar ein paar Stunden Wartezeit erfordert.

Der Bitcoin Timestamp Service ist eine Technologie, die die Sicherheit des Bitcoin-Netzwerks nutzt, um die Sicherheit der PoS-Kette zu erhöhen und ein schnelles Abheben des Einsatzes zu ermöglichen. Da PoS-Blöcke aufgrund unzureichenden Platzes innerhalb der Bitcoin-Blöcke nicht direkt auf Bitcoin überprüft werden können, fasst Babylon die von PoS-Ketten gesendeten Prüfpunkte als separate PoS-Kette zusammen und veröffentlicht sie in ihrem Namen auf Bitcoin. Und der Bitcoin-Zeitstempeldienst von Babylon ist für eine einfache Integration modular aufgebaut.

Zusammenfassend bietet das Babylon-Protokoll eine innovative Möglichkeit, die Skalierbarkeit und Sicherheit des BTC-Ökosystems zu verbessern, indem es die Sicherheit von Bitcoin mit Layer-2-Lösungen kombiniert. Obwohl Bitcoin hinsichtlich Leistung und Programmierbarkeit vor Herausforderungen steht, löst das architektonische Design von Babylon diese Probleme effektiv und ermöglicht Bitcoin-Inhabern eine sichere Teilnahme am Staking, ohne ihre Vermögenswerte zu bewegen. Dies erhöht nicht nur das ökologische Potenzial von Bitcoin, sondern bietet auch wichtige Sicherheitsgarantien für zukünftige öffentliche Ketten und DeFi-Projekte. Mit der Weiterentwicklung dieses Protokolls können wir mit einem weiteren Wachstum und einer weiteren Diversifizierung des Bitcoin-Ökosystems rechnen.

Referenzartikel:

https://www.theblockbeats.info/news/48455

https://www.chaincatcher.com/article/2079486