翻譯：白話區塊鏈

摘要

目前，比特幣持有者和PoS鏈各自面臨著問題。比特幣持有者努力地想要有效利用他們的資產（即，產生收益），而PoS鏈則面臨著諸如引導啟動、低存活性彈性和長期的抵押解鎖周期等與安全相關的問題。

作為一個雙邊市場，Babylon 作為一個橋梁，通過將比特幣抵押來幫助保護 PoS 鏈的安全。Babylon 的遠程抵押協議通過其新穎的實現方式，結合時間戳協議、終態小工具和債券合同，為消費者鏈（PoS 鏈）和提供方比特幣持有者提供了強大的安全保障。

由于其模塊化設計，Babylon 的比特幣抵押協議可以在消費者鏈使用的各種共識協議中得到應用。任何希望在其協議之上利用比特幣的安全性和流動性的區塊鏈網絡都可以從 Babylon 獲益。一些有前景的使用案例包括 DeFi、無分叉的 Layer 2 Rollup升級和預言機。

 

1、介紹

比特幣資產閑置，而PoS鏈需要資本。為何不釋放它們的聯合潛力？

比特幣通常被稱為“數字黃金”，是全球最具價值和安全性的加密貨幣。它的優勢在于其作為去中心化點對點數字貨幣的核心目標，優先考慮簡單性和安全性。比特幣的腳本語言被故意設計得有限，無法進行復雜計算或創建循環，這大大降低了出現漏洞和攻擊的風險。比特幣賬本的合法性通過工作量證明（PoW）協議來保障，礦工需要投入巨大的計算能力，使攻擊者無法輕易破壞鏈條。這種對簡單性和安全性的堅定追求是比特幣被奉為數字黃金的原因。

然而，比特幣的這些優勢伴隨著可編程性和可用性的限制。與新一代的權益證明（PoS）區塊鏈不同，比特幣難以用于如質押等產生收益的活動。因此，比特幣持有者（加密社區中的HODLer）除了依賴其現貨價值的增值外，幾乎沒有其他可操作空間。在當今的金融格局中，單純持有資產通常會提供額外的機會，通過再投資來生成更多收益。因此，這樣一種市值巨大的數字資產在這一方面基本上未能被充分利用，實在令人遺憾。

說到這里，我們也不得不提到PoS鏈。PoS機制被以太坊2.0和Solana等較新的區塊鏈采用，要求驗證者鎖定他們的加密貨幣（即質押），若被檢測出惡意行為，則可能被削減。質押的Token越多，鏈的加密經濟安全性越高。與比特幣不同，PoS提供了更多參與收益活動的機會。個人只需在鏈上質押Token作為驗證者即可受益，還可以通過提供流動性（LP）或DeFi借代等方式增值資產。此外，PoS節能高效，因為它不需要驗證者通過挖礦來維持共識安全。鑒于這些優勢，過去幾年主流已從PoW轉向PoS。

然而，盡管PoS有其優勢，PoS協議的基礎限制導致一些安全性和用戶體驗上的下降。最明顯的問題之一是啟動問題。新興的PoS區塊鏈（如Cosmos Zones）由于Token估值較低，難以吸引足夠的資本進行質押，從而安全性薄弱，且很難吸引高價值的去中心化應用項目。此外，由于PoS協議本身的局限性，還存在一些額外的安全問題，例如在沒有外部信任源的情況下，對不可削減的長程攻擊缺乏足夠的抗性和較低的活性彈性。

簡而言之，比特幣擁有巨額資本，卻缺乏利用這些資產的方式；PoS鏈提供了豐富的資產利用方式，但它們需要充足的資本和外部信任源來保證安全性。結合這些見解，比特幣和PoS鏈可以形成完美互補。那么，為什么不創建一個協議來釋放它們的聯合潛力呢？

這正是Babylon的比特幣質押協議的核心理念：利用比特幣資產為PoS鏈提供安全性，同時為比特幣持有者創造收益。這聽起來非常酷，但同時，要打造一個具有強大安全保障的“優秀比特幣質押協議”，也面臨諸多挑戰。在本報告中，我們將探討構建“優秀比特幣質押協議”的要素、實施過程中的挑戰，以及Babylon如何通過技術進步解決這些問題。

圖1：比特幣和PoS鏈的互補性

 

2、PoS鏈的問題陳述

在本節中，我們將深入探討PoS鏈和比特幣相關的問題，并明確提出問題陳述。我們首先解決PoS協議的三大固有安全性限制問題，然后討論將比特幣納入收益生成活動的困難。

1）問題陳述1：啟動問題

PoS鏈的啟動問題是指新鏈剛上線后，由于固有的安全問題，難以吸引資本和驗證者。當PoS鏈剛推出時，其原生Token通常價值較低且市值不高，這使得網絡容易受到各種攻擊，進而損害PoS協議的完整性。

Token價值低使得個人或團體可以相對廉價地購入大量Token，可能導致質押的集中化。這種集中化增加了安全攻擊的可能性，例如審查交易或回滾鏈條。此外，由于攻擊者面臨的最大懲罰僅限于其質押的Token（在新上線的網絡中Token價值較低），攻擊者可能認為潛在損失是可以接受的，即便其質押的Token因違反協議而被削減，他們仍可能進行惡意行為。

這些風險，加上新PoS鏈缺乏經過驗證的安全性和可靠性記錄，通常會讓潛在驗證者望而卻步，不愿投入資金。他們可能擔心網絡失敗或遭受攻擊所帶來的潛在損失。為了緩解這一問題，PoS鏈通常采取策略，例如提供高額的初始質押獎勵或與知名實體建立合作關系，以推動驗證者參與。然而，這些方法可能導致高通脹率和質押權力的集中化，雖然在短期內可能顯著提升鏈的使用率，但從長遠來看，可能會帶來負面影響。

2）問題陳述2：低活性彈性問題

PoS協議面臨的活性彈性問題，指的是協議在面對惡意驗證者時，仍能繼續進行交易確認的能力。不同的PoS協議在面對惡意行為時表現出不同程度的彈性。例如，Snow White和Ouroboros等協議具有較高的活性彈性，能夠容忍高達1/2的惡意驗證者比例。

然而，像Tendermint和Gasper這樣的協議，即使具備可追責的安全性，在惡意驗證者比例超過1/3時，仍無法保證活性。可追責的安全性意味著協議不僅能維護鏈上狀態的一致性，還可以通過削減機制（詳見后續部分）識別并懲罰不當行為的驗證者。這種1/3的限制源自拜占庭容錯（BFT）模型，該模型是這些協議安全性的基礎。根據BFT理論，維護安全性和活性的前提是有超過三分之二的誠實驗證者。當超過三分之一的驗證者是惡意的時，他們可以通過為沖突的區塊投票或拒絕投票，阻止形成這一超級多數，從而有效地拖延協議的進展，導致協議無法繼續推進。

3）問題陳述3：質押解綁期過長的問題

即使在具有可追責安全性的PoS鏈中，最關鍵的問題仍然是質押解綁期過長。與PoS鏈的優勢——區塊在幾秒或幾分鐘內就能完成確認——相反，質押解綁通常需要數天到數周的時間。這一較長的解綁期降低了用戶體驗，因為質押者在此期間無法參與PoS協議，其質押資產處于鎖定狀態，且無法獲得質押獎勵。這不僅導致質押者失去潛在的收益，也減少了PoS系統中的整體流動性。

圖2：PoS鏈的質押解綁期

（1. 根據論文《Bitcoin-Enhanced Proof-of-Stake Security: Possibilities and Impossibilities (Oakland '23)》的作者計算，使用D. Park和A. Asgaonkar提出的弱主觀性分析模型，針對PoS以太坊中目標驗證者數量，計算了130K名驗證者平均持有32 ETH的情況。）

既然如此，盡管質押解綁期帶來了不便，為何大多數PoS鏈仍然保持較長的解綁周期？答案在于PoS鏈需要防范后期腐敗攻擊（即長程攻擊）。要徹底理解這一點，必須對一些術語有一定的了解，如分叉選擇規則和弱主觀性。讓我們更詳細地探討這些概念。

假設 Bob 想要加入并作為節點參與一個已經運行很長時間的去中心化區塊鏈協議。在這種區塊鏈中，沒有一個中心服務器向每個客戶端分發合法的鏈條。相反，每個節點會將自己認為是合法的鏈條版本傳播給其他節點，而每個客戶端則根據共識規則決定跟隨哪條鏈。那么 Bob 怎么知道他應該跟隨哪條鏈呢？答案其實很簡單——他只需要選擇計算工作量最大的那條鏈，這通常被稱為“中本聰共識”或“最長鏈規則”。

即使 Bob 收到了100條不同的鏈，他也不需要擔心。他可以通過重新計算這些鏈上的哈希值（因為每個區塊的哈希值和隨機數都記錄在鏈上）來獨立驗證這些鏈的合法性，然后通過比較它們的工作量來選擇他要跟隨的那條鏈。

圖3：Bob（新加入的節點）能辨別哪一條是規范鏈嗎？——比特幣

然而，如果 Bob 想要加入的是一個權益證明（PoS）鏈，情況就會變得復雜一些。與之前的場景類似，如果 Bob 收到多條相互沖突的鏈，他該如何選擇正確的鏈呢？

在 PoS 鏈中，達成共識的方式與工作量證明（PoW）鏈不同。PoS 鏈通過驗證者來達成共識，這些驗證者是根據他們持有的加密貨幣數量（質押的資產）來選擇的，并且愿意將這些資產作為抵押。驗證者會對區塊進行提議和投票，鏈的有效性由這些驗證者的集體協議決定。

以以太坊2.0為例，驗證者會根據最近的投票情況來跟隨并為累計權重最高的鏈投票，從而獲得獎勵（即選擇規范鏈）。如果驗證者投出矛盾的票，他們會面臨處罰（削減），部分質押的資產將被沒收。在這種機制下，驗證者會被鼓勵遵循規范鏈，并與網絡保持一致。理論上講，這些規則應該避免從一開始就出現嚴重的分叉——如果有人嘗試發起安全攻擊，他們只會損害自己的利益。

實際上，當我們查看以太坊的重組深度數據時，發現深度超過1的情況非常罕見（即嚴重的分叉幾乎不會發生）。

盡管有這些規則，PoS鏈仍然面臨一個重大威脅，那就是后期腐敗攻擊。在這種攻擊中，攻擊者會獲取已經參與共識的歷史驗證者的私鑰。通過這樣做，攻擊者有可能通過從創世區塊開始進行分叉，重寫區塊鏈的整個歷史，從而對網絡造成嚴重破壞。我們剛才提到過，這種攻擊本應該是無效的，因為PoS系統有削減機制。那么，這種情況怎么可能發生呢？

這種攻擊之所以可能發生，是因為攻擊者無法通過削減機制受到懲罰，原因是驗證者的質押已經解鎖。在這種情況下，攻擊者可以通過購買或更糟糕的情況，通過黑客手段獲取那些已經解除質押的老驗證者的私鑰。使用這些私鑰，他們可以輕松地創建一條虛假鏈（圖4），因為PoS系統不需要大量計算工作來生成區塊鏈。此外，由于規范鏈的區塊時間戳是公開的，攻擊者可以簡單地在他們的鏈上復制這些時間戳，使其看起來更加合法。

圖4：Bob（新加入的節點）能辨別哪一條是規范鏈嗎？——PoS鏈

當Bob新加入這個PoS鏈時，他面臨一個重大挑戰：如何區分哪條鏈是規范鏈。從他的角度來看，這兩條鏈似乎都是合法的，因為它們都由合法的驗證者簽署，時間戳一致，且顯示出常規的驗證者輪換。在這種情況下，Bob只能依賴外部信任源（例如區塊瀏覽器、節點運營者組）來辨別正確的鏈。通過咨詢這些外部來源來找到一個可靠的檢查點，即所謂的弱主觀性點，Bob可以從那個點開始同步鏈，并與其他節點對接。

弱主觀性正是為什么PoS鏈通常會設定較長的質押解除期的關鍵原因。由于弱主觀性點最終依賴于外部信任源的社會共識，而這種共識的形成通常需要時間，可能通過Discord或Telegram等渠道進行。因此，PoS鏈不得不強制執行這些延長的解除質押期。論文《比特幣增強的PoS安全性：可能性與不可能性》（Babylon的基礎論文）的作者聲稱，若沒有外部信任源的幫助，理論上PoS鏈不可能完全防止后期腐敗攻擊（即削減機制的安全性）。

4）對于比特幣持有者的問題陳述

比特幣的市值在所有現有加密貨幣資產中排名第一（截至2024年8月約為1.2萬億美元），并占據了整個加密市場超過56%的份額，使其成為行業內的領先區塊鏈。作為一條區塊鏈，比特幣在去中心化和安全性方面表現出色，盡管其擴展性略顯不足。在去中心化方面，與新興的PoS鏈不同，比特幣的Token并沒有大量分發給早期投資者或基金會成員，而是通過其漫長的運行歷史由全球分布的礦工所持有（雖然這也有礦工中心化的問題，但比新PoS鏈要好一些）。在安全性方面，由于其基于工作量證明的特性，鏈重組在經濟上幾乎不可行。多項研究表明，利用比特幣的覆蓋網絡和網絡層來分割其網絡成本極高，使得比特幣在安全性上顯著優于其他鏈。

盡管比特幣作為區塊鏈的表現非常穩固，但比特幣持有者面臨著一些不滿。與其他基于PoS的主流區塊鏈（如以太坊和Solana）不同，參與收益生成活動的機會非常有限，大多數資產處于閑置狀態。為了參與DeFi借代等收益生成活動，比特幣持有者通常需要將其比特幣橋接到其他鏈上，變成包裹比特幣（wBTC）。然而，wBTC主要作為抵押品使用，由于抵押資產通常波動性較低，持有或借出的收益也往往低于其他資產。事實上，在DeFi平臺如Aave、Compound和Blockchain.com上，wBTC的年收益率（APY）通常低于1%，這使得很難獲得顯著的回報。即便如此，截至2024年8月，wBTC的市值仍保持在約90億美元左右，占比特幣市值的約0.77%，這意味著大部分比特幣資產仍處于閑置狀態。

5）總結

PoS鏈和比特幣持有者的問題可以總結如下：

PoS鏈的三大問題：

A、PoS鏈的引導問題：當新鏈啟動時，由于Token價值和市值較低，可能導致質押權力集中，且缺乏足夠的威懾力來阻止惡意活動，從而使網絡容易受到攻擊，阻礙驗證者參與。

B、低活性恢復力問題：擁有可問責安全性的PoS協議，只能在少于三分之一的驗證者為惡意的情況下保證協議的活性。

C、長質押解除期問題：PoS鏈依賴外部信任源來防止后期腐敗攻擊，而這些信任源需要時間達成社會共識，導致解除期較長。

比特幣持有者面臨的問題： 比特幣持有者參與收益生成活動的機會有限，通常需要通過wBTC進行DeFi活動，但其回報率較低——通常年收益率不到1%，導致大多數比特幣資產處于閑置狀態。

 

3、實現“一個優質的比特幣質押協議”

回顧之前討論的問題陳述，可以說PoS鏈條需要資本和外部安全保障，而比特幣則需要一個能夠產生收益的良好環境。解決這兩者問題的最簡單方法就是創建一個比特幣質押協議。

1）如何定義“一個優質的比特幣質押協議”？

那么，我們如何實現這樣一個比特幣質押協議呢？一種簡單的方法是利用跨鏈橋接：比特幣持有者將他們的比特幣發送到受信任的第三方橋接運營商的比特幣地址進行鎖定，然后使用發行的wBTC作為PoS鏈中的質押資產。

然而，這種方法并不構成“一個優質的比特幣質押協議”。其中一個顯著的缺陷是，當比特幣持有者希望將他們的包裹比特幣兌換回真實比特幣時，他們不得不依賴第三方進行轉賬。最近跨鏈橋接漏洞的激增進一步加劇了這一擔憂（《跨鏈橋接漏洞：你不知道的更多風險》，Jaehyun Ha，2024年6月3日），這讓比特幣持有者對這種協議心存疑慮。

對于PoS鏈條也是如此。之前問題陳述中提到的PoS鏈的基本安全問題依然沒有解決。例如，這種簡單的方法無法防御后期腐敗攻擊，也不能解決質押解除期過長的問題（因為質押解除過程依然依賴于外部信任假設）。

基于這些考慮，單純依靠橋接的比特幣質押協議無法稱為一個優質的比特幣質押協議。一個優質的比特幣質押協議必須能夠為比特幣持有者和PoS鏈條提供強大的安全性。那么，構建這樣一個優質的比特幣質押協議需要哪些關鍵的安全特性呢？

2）優質比特幣質押協議的安全特性：

第一是可削減安全性。為了防御諸如后期腐敗攻擊等安全性攻擊，違反協議的比特幣質押者必須在解除質押前面臨削減處罰。

第二是質押者安全性。如果比特幣質押者誠實地遵循PoS協議，他們應該能夠隨時提取資金或解除質押。這就要求系統能夠抵御提取審查，并支持無信任的質押解除。

最后是質押者流動性。鑒于當前PoS協議中的質押解除期較長，這是由于社會共識的需求，一個快速且安全的解除過程是必要的，無需經歷這種冗長的程序。

3）Babylon如何實現這樣一個優質的比特幣質押協議？

Babylon通過遠程質押實現“一個優質的比特幣質押協議”。遠程質押是指一個區塊鏈上的資產（即提供者鏈）用于保障另一個區塊鏈（即消費者鏈）的安全，而無需這些資產離開提供者鏈。在Babylon的框架中，比特幣充當提供者鏈，以增強PoS消費者鏈的安全性。Babylon創建優質比特幣遠程質押協議的核心在于以下三個關鍵組件的集成：時間戳協議、最終性裝置和質押合約。

圖5：Babylon的遠程質押協議

時間戳協議（圖6）對于在比特幣質押過程中確保比特幣區塊鏈和PoS鏈之間的數據一致性至關重要。簡單來說，它是一個利用比特幣網絡作為時間戳服務器（即外部信任源）來為PoS鏈的更新進行檢查點標記的過程。這包括將PoS消費者鏈區塊的哈希值記錄到比特幣區塊鏈上，并附上來自驗證者的確認簽名。

該時間戳協議的主要目的是提高可懲罰的安全性和質押者的流動性。如前一節所述，每條PoS鏈都必須依賴外部信任源來減輕后期腐敗攻擊的風險（即在攻擊者解鎖質押前對其進行懲罰）。在這里，Babylon選擇了最安全的區塊鏈——比特幣，作為其外部信任源。一旦PoS鏈的檢查點被深度嵌入比特幣區塊鏈（即6個區塊深度），它就變得概率上不可逆。這確保了在比特幣上記錄較晚的攻擊鏈檢查點會被視為欺詐并被簡單忽略，從而輕松緩解后期腐敗攻擊。換句話說，如果攻擊者在解鎖質押之前發起攻擊，他們將受到懲罰。如果他們已經解鎖質押，依然沒有問題，因為他們的攻擊嘗試將通過比特幣時間戳協議輕松被識別并阻止。

圖6：時間戳協議

不僅增強了對安全攻擊的防御，Babylon的協議還幫助減少了質押解鎖的延遲。與依賴社會共識的現有解決方案不同，在Babylon的時間戳協議中，只需要在任何沖突檢查點之前，將包含解鎖請求的PoS區塊記錄到比特幣區塊鏈中，并在比特幣鏈中被足夠深地確認（6個區塊），即可批準解鎖請求。由于這一過程耗時數小時而非數周，解鎖延遲大大減少。

此外，時間戳協議還要求在消費者鏈區塊中記錄提供者鏈區塊的時間戳，以幫助客戶端隨時追蹤驗證者集的變化。隨著由于質押和解鎖活動導致驗證者集不斷演變，時間戳數據允許驗證者和客戶端驗證當前驗證者集的有效性。

終結性組件（Finality Gadget）是Babylon設計中的另一個關鍵組成部分，它為消費者鏈的共識過程引入了額外的終結層。在標準的PoS鏈中，區塊在獲得足夠的驗證者投票后被視為最終確定，但如果多數驗證者惡意行事，這一過程可能會受到攻擊。終結性組件通過要求每個驗證者在每個高度只對一個區塊進行雙重身份認證（DAPS）簽名來解決這一漏洞。

如果驗證者試圖對多個沖突區塊簽名，他們的私鑰將被提取并暴露，導致其質押資產被自動削減。該機制確保一旦使用終結性組件最終確定了區塊，就無法在不對相關驗證者造成嚴重后果的情況下撤銷區塊。通過確保每個高度只有一個區塊可以成為最終確定的區塊，終結性組件在質押過程中對雙重簽名行為提供了強有力的威懾。

質押合約（Bond Contracts）是實現比特幣質押的最后一個關鍵組件，它在不依賴復雜智能合約的情況下，確保了安全的比特幣質押。Babylon的設計承認比特幣作為提供者鏈，并不支持圖靈完備的智能合約，這限制了可以直接在比特幣區塊鏈上執行的操作復雜性。為了解決這一限制，Babylon采用了一種使用比特幣現有腳本功能（特別是多重簽名和時間鎖）的創新質押合約機制。

質押合約首先要求驗證者將其部分比特幣作為押金鎖定在比特幣區塊鏈上的質押合約中，鎖定期由比特幣區塊的數量決定。在此期間，驗證者必須履行其在消費者鏈上的職責，如參與共識機制或驗證交易。鎖定的比特幣作為抵押，確保驗證者有經濟動機誠實和負責任地行事。這種簡單的鎖定機制確保比特幣在一定數量的比特幣區塊通過前無法被花費，為質押者提供了一個安全的退出選項。即使一切都失敗了，只要比特幣網絡繼續運行，質押者總能在時間鎖定期結束后取回他們的比特幣（即質押者安全性）。

為執行削減懲罰，質押合約利用比特幣的契約（covenants），該機制限制了鎖定資金何時以及如何花費。如果驗證者未能履行其職責或其密鑰遭到泄露，可以發起削減交易。該削減交易會將鎖定的比特幣發送到一個無法花費的地址，從而有效地銷毀這筆資金。這是通過在比特幣腳本中使用OP_CHECKTEMPLATEVERIFY操作碼來執行的契約實現的，規定了一個不可花費的輸出地址。這個不可花費的輸出通常是一個OP_RETURN輸出，使得驗證者或任何其他人都無法重新奪回被削減的資金。

契約機制對于執行削減至關重要，但在比特幣腳本原生支持契約之前，使用一種模擬的方法。該模擬涉及一個由多個成員組成的契約委員會。質押合約被構造成多重簽名方案，在驗證者職責結束前，需要驗證者和契約委員會的簽名才能花費押金。委員會在創建質押合約時預先簽署了削減交易，確保如果驗證者的密鑰泄露，任何人都可以執行該交易。這個模擬的契約依賴于一個存在的誠信假設，即至少有一個委員會成員保持誠實并保管其簽名密鑰，確保在需要時可以執行削減交易。

在實踐中，使用多重簽名方案（如MuSig2）的模擬契約確保了合約在比特幣區塊鏈上保持輕量且空間效率高。MuSig2方案允許委員會生成一個由參與成員組成的單一聚合簽名，可以用來授權交易。然而，如果委員會成員中的某人不響應或拒絕參與，部分簽名可以發布到鏈上，允許社區識別并排除不合作的成員。這種方法確保了即使在比特幣腳本尚未完全支持契約的情況下，削減機制也能保持穩健，從而對驗證者的不誠實行為形成強有力的威懾。

4）Babylon: 具有經濟安全性的遠程質押

圖7：Babylon比特幣質押協議概述

接下來，我們來探討一下Babylon的比特幣質押協議是如何作為一個雙向市場運作的，基于之前討論的技術基礎。

對于比特幣持有者來說，他們可以通過Babylon協議參與產生收益的活動。正如之前所解釋的，每個比特幣持有者都可以通過自托管的質押合約鎖定他們的BTC。這一信息通過一個名為Vigilante reporter的獨立程序傳遞給Babylon節點。在Babylon節點內，BTC質押模塊充當賬簿管理者，負責驗證并激活BTC的質押請求。一旦完成這一初始質押過程，下一步是比特幣持有者選擇一個終結性提供者，將他們的投票權委托給該提供者。委托投票權意味著將參與終結性組件的權利授予被稱為終結性提供者的實體。作為回報，比特幣持有者從他們選擇的PoS鏈中獲得收益獎勵，并支付給終結性提供者一定比例的傭金（在Babylon主網一期中，這個比例在收益點的3%到10%之間）。

另一方面，每個PoS鏈可以通過參與Babylon協議，向比特幣持有者支付質押收益，以獲得增強的安全保障。除了按照其自身的PoS協議生成和驗證區塊外，它們還部署了終結性提供者模塊，并在終結性組件上簽署終結性簽名。通過這樣做，PoS鏈的驗證者將通過跨鏈通信協議（IBC）將其區塊鏈數據發布到BabylonChain，而這些數據將通過Babylon節點的檢查點模塊在比特幣鏈上進行記錄。在Babylon的遠程質押協議下，整個過程受到經濟安全的保障：一旦PoS鏈發生安全違規行為，至少三分之一的比特幣質押資金將被削減（在PoS鏈中的審查制度也無法阻止這種機制）。

 

4、Babylon生態系統

Babylon的模塊化設計使其能夠適應各種消費者鏈所使用的共識協議。通過集成Babylon的比特幣質押協議，這些消費者鏈可以利用比特幣的安全性和流動性，解決僅依賴原生Token進行質押的局限性。這種方法的潛在應用場景包括DeFi、Layer 2 Rollups和預言機。

1）DeFi

Babylon生態系統的一個重要部分是支持流動質押Token（LSTs），為比特幣持有者提供了在質押BTC的同時保持流動性的機會。像Bedrock、Nomic和Solv這樣的項目已經在Babylon協議上開發了各自的LSTs——uniBTC、stBTC和SolvBTC。用戶可以通過這些服務將BTC質押到Babylon，并同時通過質押獲得額外的收益。

Babylon生態系統還包括一些旨在增強比特幣在DeFi領域作用的項目。例如，Lorenzo協議與Babylon集成，構建一個可擴展的比特幣應用層，促進比特幣資產在數據存儲和網絡安全中的使用。另一位生態系統參與者Persistence One專注于通過流動質押和重復質押，最大化收益和安全性，利用Babylon增強其質押資本和安全性。

2）Layer 2 Rollups

Babylon生態系統的另一個重要方面是對無分叉Rollups的支持。目前Rollups面臨的最大瓶頸是排序器問題，用戶不得不依賴中心化的排序器提交L2區塊到L1。然而，這種依賴引入了顯著的安全風險，尤其是分叉攻擊的威脅，排序器可能向用戶和L1提交不同版本的區塊，從而允許雙花和其他惡意活動。現有機制如ZK證明和爭議期不足以完全防止這種攻擊，用戶如果需要快速終結性，只能信任中心化的排序器，重新引入了盜竊和審查的風險。

在這里，Babylon通過使用比特幣質押作為抵押來解決排序器問題，提出了無分叉的Rollups方案（圖7）。排序器將比特幣作為抵押，并為每個L2區塊添加終結性簽名。如果排序器發布沖突的區塊，最終簽名中可以提取出秘密密鑰，導致排序器的抵押資金被削減。這一機制由L1上的Rollup智能合約執行，智能合約在接受L2區塊前驗證終結性簽名，從而在經濟上抑制惡意行為。

此外，該協議還通過引入一個終結性提供者委員會來分散排序器的角色，這些提供者會驗證每個L2區塊。如果終結性提供者在沖突的區塊上簽名，他們也會被削減，確保至少三分之一的誠實終結性提供者可以防止分叉和無效區塊。這種分散的驗證過程提供了強大的安全保障，同時不會顯著增加延遲，非常適合需要快速終結性的高風險應用。像AltLayer、Chakra、Merlin和B² Network等項目目前正在嘗試集成Babylon來保障其Rollups的安全性。

圖8：Babylon的無分叉Rollups

此外，Babylon目前正在通過更多合作擴展其生態系統，旨在提升安全性、可及性和研究能力。像Glacier Network、Automata Network、Yala和Hana Network等項目已經集成了Babylon，以加強他們的安全協議、提升驗證者網絡，并在各種平臺上實現無縫的比特幣質押。

如果您錯過了：Babylon比特幣質押主網的分階段發布

Babylon主網的啟動分為三個主要階段，第一階段的更新于2024年8月22日開始。在這一初始階段，雖然建立了比特幣質押的流程，但尚未激活，也就是說，質押獎勵尚不可用。此階段主要是準備階段，允許比特幣持有者或質押者鎖定他們的比特幣，并通過向比特幣網絡提交質押交易，將其PoS投票權委托給選定的終結性提供者。

質押者可以將比特幣鎖定最長達64,000個比特幣區塊（即約15個月），同時也可以靈活地按需解鎖其質押，但在提現前必須經歷1,008個比特幣區塊（即約7天）的強制解鎖期。第一階段的初始總質押上限設定為1,000個比特幣，其中單個質押交易的最小質押額為0.005 BTC，最大質押額為0.05 BTC。質押按先到先得（FCFS）原則接受，一旦達到上限，不再提供排隊系統處理溢出質押。

需要注意的是，在第一階段沒有削減機制和質押獎勵。質押者不會因網絡處罰而失去質押的比特幣，因為無需簽署PoS削減的同意書。代替傳統質押獎勵的是一個積分系統。質押者根據他們的活躍質押獲得積分，每個比特幣區塊分配3,125個積分，這些積分在初始質押上限期間按比例分配給活躍質押，質押者及其終結性提供者都會獲得一部分。這一積分系統作為質押活動的度量，并可能在第一階段進展中進行調整，但這些積分沒有貨幣價值，不能交易、出售或兌換成任何形式的貨幣或資產。

在第一階段啟動后，還計劃進行兩個更新。第二階段標志著Babylon PoS鏈的激活，第一階段的終結性提供者開始參與鏈的共識，確定區塊的終結性，同時啟用比特幣時間戳協議進行跨鏈時間同步。在第三階段，Babylon比特幣質押協議將允許比特幣持有者同時在多個PoS系統中質押相同的比特幣，從而獲得多重質押獎勵。

 

5、結論

BabylonChain作為一種突破性的解決方案，解決了比特幣持有者和權益證明（PoS）區塊鏈面臨的挑戰。通過利用比特幣的安全性和流動性，BabylonChain創建了一個獨特的市場，使比特幣的閑置資本得以用于增強PoS網絡的安全性。這種協同作用不僅為比特幣持有者解鎖了收益機會，還為PoS鏈提供了強大的安全層，特別是在解決啟動、低活躍度韌性和長質押解鎖期等問題方面。

BabylonChain在遠程比特幣質押方面的做法以其創新使用時間戳協議、終結性設備和質押合約而獨樹一幟。這些元素共同確保了協議維持高安全標準，提供削減安全性、質押者安全性和質押者流動性。時間戳協議通過將PoS鏈的檢查點錨定在比特幣區塊鏈上，顯著降低了與后期腐敗攻擊相關的風險，并縮短了質押解鎖期。終結性設備通過強制每個高度只能有一個區塊的終結性，進一步加強了共識過程，防止了驗證者的惡意行為。同時，質押合約在不依賴復雜智能合約的情況下，利用比特幣的固有能力確保質押資產的安全和流動性。

除了保障PoS鏈的安全性外，BabylonChain的模塊化設計還為區塊鏈生態系統中的多種應用鋪平了道路，包括去中心化金融（DeFi）、Layer 2 Rollups和預言機。通過集成比特幣質押，這些應用可以受益于增強的安全性和流動性，推動創新，同時解決現有區塊鏈架構中的一些最緊迫的漏洞。

總而言之，BabylonChain代表了區塊鏈技術的進步，彌合了比特幣無與倫比的安全性與PoS網絡的動態收益機會之間的差距。其實施不僅提升了比特幣的實用性，還為更廣泛的區塊鏈生態系統提供了安全層，將BabylonChain定位為去中心化金融及其他領域未來的重要基礎設施。

 

 

本文鏈接：http://www.zhucexiangganggs.com/kp/du/09/5400.html

來源：https://www.prestolabs.io/research/babylonchain-two-birds-with-one-stone