Super Bitcoin 问答录

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超级比特币 Super Bitcoin 是一个以BTC为核心且共享比特币共识安全的价值互联网。Super Bitcoin 基于BTC主网和闪电网络构建,形成定制化的全链互联网络,实现BTC的有效拓展。

1. 超级比特币(Super Bitcoin) 是什么?

超级比特币 Super Bitcoin 是一个以BTC为核心且共享比特币共识安全的价值互联网。Super Bitcoin 基于BTC主网和闪电网络构建,形成定制化的全链互联网络,实现BTC的有效拓展。

2. BEVM为什么要结合闪电网络推出 Super Bitcoin?

BEVM 团队认为:发展区块链技术的拓展技术重要,比如EOS的百万TPS, Sui 的高性能Move 并发,以及 Starknet 的 ZK 拓展等区块链创新技术。这些都很有意义,但其意义远不如 “如何解决区块链的根本问题” 来得重要。

在BEVM 团队看来,区块链平台的根本问题是“如何做到真正的去中心化安全”。而要做到去中心化安全 ,只有一个答案:做到加密货币市值第一。从这个思路出发,BEVM团队认为,解决去中心化安全的方向有两个:

1)做一条超过 BTC 市值的公链。

2)加入BTC公链。

对于第一个方向,市值最大意味着最安全,也就成为真正意义上的 "Bitcoin 平台"。之前有不少项目比如 BCH 都在朝着这条路努力。BEVM团队致敬这种勇气以及往这个方向去思考和做事的精神。

Super Bitcoin 的共享 BTC 共识安全的理论解决方案是基于第二个思路:

先通过共享 BTC 共识安全来做到去中心化,然后再吸引当下和未来优秀的区块链技术团队和项目加入,基于 Super Bitcoin 来搭建扩展去中心化安全的 Web3,也让行业参与者受益于在 Super Bitcoin 上长出的和 BTC 一样去中心化安全的 token 。

这种做法能让区块链技术真正地围绕着 BTC 用起来,也让 BTC 的共识安全保护着整个区块链行业。 之所以选择BTC而没有选择ETH作为主攻方向,是基于两方面的考量:

1) Bitcoin网络比ETH 网络更需要扩展。

Bitcoin网络市值大,加上其在全球金融市场普遍接受的程度,做进一步扩展更有市场需求。

目前由于 Bitcoin 网络只能转账,更需要智能合约平台去拓展生态,实现 Bitcoin 作为价值存储之外的功能。

2) Bitcoin 网络 比 ETH 网络更容易扩展。

Bitcoin 网络的 UTXO 模型比账户模型更容易并发。 Bitcoin的极简主义的微内核模型,更容易确定地让外部扩展系统加入。

在第二个方向的落地路径上,BEVM选择了闪电网络作为通信层。这是是因为BTC要实现中本聪设想的去中心化货币,就需要突破,而闪电网络是 Super Bitcoin 去实现BTC去中心化货币的最好手段。 因为闪电网络是做通信层的唯一解,且只有闪电网络可以实现共享BTC 共识安全的扩展,解决困扰ETH已久的有效扩展性问题。

我们来看下BTC和ETH这两条公链的不同底层设计思路及相应的结果。

ETH 采用的是账本模型,其对象是人,具体体现为 Nounce ++ 模型。以人为对象来处理交易排队问题,互斥重叠远大于0,很难做并行的抽象。这种模型由于需要全节点达成一致共识,达成最终性确认需要更长时间,使得以太坊网络无法及时处理大规模并发,无法应对实际使用场景中的海量交易。

BTC 则相反,其采用的是UTXO模型,其面对的对象是资产,以资产为对象通过UTXO模式来处理交易。在UTXO 并行模型下,互斥重叠的模块几乎为0,使得闪电网络可以处理无限并发,从而可以实现无限的扩张。 我们可以在在计算机行业历史中找到这两种思路所给予的答案。几十年前,计算机操作系统发展中有一个很有趣的争议:即微内核和宏内核之争。微内核追求内核的极简主义, 内核只做自己核心的事情,其他的应用和拓展全都让外部来做。宏内核则相反,由内核来处理大部分问题。

ETH 的账户模型和设计是基于宏内核的。 这种模型很难做扩展:一方面ETH本身已经是宏内核,不需要太多的外部协同;另一方面,账户为主体的设计,交易基于账户模型来发起,而交易的处理仍然基于账户进行编程,自然无法并行。

Bitcoin 的 UTXO 模型类似于微内核模型。 Bitcoin 网络对象主体是 UTXO, 每张UTXO 类似升级版的纸币,人这个对象去使用一张纸币(UTXO), 不会妨碍同一时间无数的人在使用不同的纸币 (UTXO)。 这种模型天然是并发的,也是更适合规模化拓展的模型。

综上所述,Super Bitcoin 框架是参考微内核的架构来构建的。以 Bitcoin 为内核,保持 Bitcoin 的极简主义,通过 Bitcoin 唯一的和外界通信接口“ 闪电网络状态通道” 让内核外的模块和 Bitcoin进行通信交互,从而实现 Bitcoin 的有效拓展。

3. 为什么要基于BTC共识安全来打造一个新的架构?

BEVM团队在过去8年的BTC扩展实践中,逐渐认识到:在共享BTC共识安全下拓展区块链生态的方式才是拓展BTC网络的最佳解。因为只有共享BTC共识安全才能避免出现BTC 市值 “核武器” 攻击,从而在最根本的底层将最核心的安全问题解决。

加密货币公链平台的安全和维护自身安全的加密货币市值成正相关, 在 PoW机制下和底层总算力的市值相关,在PoS机制下和质押在网络上的代币市值相关。只要控制网络 2/3的 算力或者代币市值,该网络处于中心化或者 “瘫痪”状态。此时,只需要相当于一小部分BTC 市值的算力或代币就能轻松控制除了BTC网络以外的任意公链平台。 这种攻击称为BTC市值的 “核武器” 攻击。也就是说,独立于Bitcoin 共识的一切独立链是一种内耗,因为它的安全无法承受BTC市值的“核武器”攻击。 当然,还有一种办法,那就是做一个比 BTC 市值更大的共识加密货币,让自己成为最去中心化的安全货币。显然,这种情况出现的概率接近于0。

4. Super Bitcoin 和BEVM原本要做的 L2 有什么区别?

主要有两方面的不同:

1) Super Bitcoin 解决了当下所有 L2 的底层问题,也就是建立有效的底层共识安全机制。 Super Bitcoin通过共享 BTC整体的共识安全来为L2提供最大化的底层共识安全。

2) Super Bitcoin 解决了做L2创业项目的拓展问题。Super Bitcoin提供了融合层(Fusion Layer) 兼容不同VM的协议,可以让创业项目在其中轻松定制属于自己的 Lightning Chain,从而实现统一和闪电网络的对接。创业者只需要关注解决最关键的L2 商业拓展或者功能拓展问题,这样不仅能轻松实现起步而且能在早期阶段保持专注,从而大大提升项目的成功机率。

5. 之前BEVM的金丝雀网(BEVM Canary)、现在的主网(BEVM Mainnet)和将来的超级比特币网(Super Bitcoin),这三者是什么关系?

BEVM 金丝雀网 (BEVM Canary) 和 BEVM 主网(BEVM Mainnet) 是 BEVM 团队经过8年的行业积累,基于 Taproot Consensus 打造的一条 BTC L2。金丝雀网是先行测试网;BEVM Mainnet 是主网,已于2024年4月上线运行。

Super Bitcoin 是BEVM团队经过更深入的思考后做出的进一步宏观构想, 是一个以BTC为核心且共享比特币共识安全的价值互联网,也是整个BEVM系统的技术和品牌迭代升级。

Super Bitcoin 设计了内核层,通信层,共识层,网络层和应用层的五层架构, 相应通过融合比特币主网,闪电网络,BEVM主网,不同协议以及不同应用来共同实现共享比特币共识安全的价值互联网。 在这五层架构中,BEVM主网作为共识层中的执行网络,担任系统链 (System Chain) 的职能,类似 Polkadot 网络中的中继链 (Relay Chain) 的功能。同时,BEVM主网也作为网络层中的主网之一,担任其中的闪电链 (Lightning Chain) 的职能。

6. Lightning Network 的节点为何可升级为 “具有智能合约的链”?

首先我们来看下 Lightning Network 的运行机制: Lightning Network 通过状态通道 (State Channel) 的模式将资产锁定在 Bitcoin 主网上,然后在链下发行同等的个人票据由各个用户自行管理。 举个例子,比如市场上有 A和 B两位用户,他们各自有自己的票据。为了进行交换,他们要通过建立各自的A’节点和B’节点,通过状态通道来进行。由于A’和B’都是个人节点,导致这个状态通道只能由他们两位使用。如果其他人要和A’或B’交互则需要另外开辟新的状态通道,这时候可能会出现可能A’或B’不在线而无法开辟的情况,造成交易不便。试想,如果我们要去付款时,对方告诉我们说现在没空,等上线了再付款,我们会如何感想。

现在如果我们把A的节点 A’当作一条独立链,由链上的智能合约来管理执行 A’。这样不仅B和A可以交互,其他用户比如C,D,E等都可以和A实现即时交互而无需另外开通状态通道。这样就极大增强了交易的方便程度,提升了交易效率。

BEVM以 Taproot Consensus为基础,不仅有效地承接了闪电网络的安全性,同时由于其BFT PoS机制,能实现智能合约的功能。 由此,通过将BEVM作为共识层和网络层,就实现了将原来个人节点转变为“带智能合约的链节点”。

安全性方面,闪电网络个人节点升级为链节点这种做法并没有减弱闪电网络协议的安全性:相对链节点而言,个人中心化管理的节点的透明度相对较弱。而且,如果公链本身通过PoS或者其他的共识机制变得更去中心化,将会进一步增强闪电网络协议的安全性。 7. Super Bitcoin 白皮书中提到 融合层 (Fusion Layer) 把前三层的功能抽象了。该如何理解“功能抽象”?

Super Bitcoin 整体架构一共有五层,其中前三层为:第一层内核层,即Bitcoin 网络;第二层通信层,即闪电网络;第三层扩展层,即以Taproot Consensus为核心的网络层。

融合层 (Fusion Layer) 把上面三层功能的抽象,指的是:

第一层(内核层)的 Bitcoin 维护 整个资产的共识安全;

资产通过第二层(通信层)传输到闪电网络的收据 (Receipt) 中;

第三层(扩展层)监测到收据生成后,把收据以 Taproot Consensus 的方式包装抽象成智能合约VM需要处理的数据格式,然后把这些数据进一步传递给第四层(融合层)中的Lightning Chain。

融合层由不同的 Lightning Chain 组成,这个层级会兼容不同VM的协议,包括EVM, SVM, MoveVM以及 CairoVM等等。每条 Lightning Chain 在收到共识层传输过来的数据后,将统一处理 由前三层共同形成的数据抽象。

8. Super Bitcoin白皮书里的融合层,是作为BEVM的子链吗?为什么不是按照BEVM的框架,而是各种虚拟机(VM) 都能运行?

融合层由不同VM协议的闪电链 (Lightning Chain) 组成,BEVM作为Lightning Chain中的一条链来运行。

BEVM 的框架本身可以让开发去定制各种 VM 或者各种业务去运行。融合层中的闪电链是一个类似于 Polkadot Parachain 一键发链的载体。和Polkadot 不同的是:Parachain 共享的是 $DOT 共识安全, 而闪电链共享的 BTC共识安全。

BEVM 在过去是兼容EVM的 BTC L2。此次升级成 Super Bitcoin不仅使得BEVM成为 BTC L2 Studio,融合不同VM协议,而且在共识层面实现了质的飞跃:不同于需要其他 PoS网络、个人或者多签钱包托管的L2 ,接入Super Bitcoin的BTC L2 上的资产将只受 Bitcoin 网络来托管,且共享 BTC 共识安全。

9. 融合层中闪电链 (Lighting Chain) 的做法是类似于 Polkadot 质押和租借的概念吗 ?

闪电链 (Lighting Chain) 的机制不同于 Polkadot 的质押和租借。

Super Bitcoin 融合层中的每条闪电链 (Lighting Chain) 本身是由闪电网络的验证节点升级而来。由于闪电网络的每个个人节点都可以自由、无需准入地建立通道,闪电链也像闪电网络个人节点一样无需准入地自由接入和退出。

为了实现真正的互联互通,不同闪电链要遵循一个统一的大共识,也就是共识层中的 Taproot Consensus,由施诺尔签名(Schnorr Signature),MAST (Merkelized Alternative Script Trees) 和 BTC SPV Light Nodes 共同组成。

从经济模型上看,Polkadot 的做法是是拍卖 (Auction) 模式,通过锁仓 $DOT 来给 $DOT 的持有者捕获价值。 Cosmos 的做法是通过生态项目空投 $Atom 来捕获价值。

闪电链的做法会考虑中和两者的做法:一方面不会像Polkadot 强制使用 $DOT,另一方面也不会像 Cosmos 那样完全不相关联和放任。

10.融合层中的系统链 (System Chain) 除了BEVM 以外,还会不会有其它的系统链 ?

系统链 (System Chain) 类似于操作系统中的系统进程 (System Process), 用来处理内核数据和管理用户进程。

BEVM 作为 Super Bitcoin 的发起者和架构方,在当前阶段暂时作为系统链来处理整个 Super Bitcoin 系统协议的执行, 管理和协调其他 Lightning Chains 和各层的交互。

未来随着用户量增多以及交易量上升,可能会增加更多的系统链来管理整个协议。

11. BEVM是否会运行一个闪电网络中的单节点? 如果是话,是否会中心化?

BEVM将以Taproot Consensus来运行闪电网络的单节点,但这个“单节点”其实是一条链,像Arbitrum那样。

BEVM链的整体架构是基于去中心化的Taproot Consensus共识思路来设计的:施诺尔签名(Schnorr Signatures) 可以聚合调用高达1000个签名来确认交易,MAST合约可以使得签名以智能合约方式来执行,Bitcoin SPV Light Nodes 可以通过高达1000个轻节点来进行交易验证。这种做法比当前的闪电网络中个人的节点账本更加去中心化。

12. 如果融合层中的闪电链能直接和用户建立通道, 是否一定要和系统链链接?

融合层中的闪电链 (Lightning Chain) 可以不用和系统链(System Chain)链接。

系统链是管理闪电链之间的协调通信,这个链接是建立 状态通道,是一个加强版的状态通道。用户只需要链接由闪电链管理的任意一条闪电链 ,就可以实现用户之间的相互交互。这是闪电网络已有的功能,BEVM放大了这一交互。

在同一个闪电链链接的用户,可以自由和单链合约进行交互。在不同闪电链链接的用户交互,需要跨链消息交互。这时候会通过 系统链的协调, 类似于 Polkadot 的 Relay Chain 所提供的功能。进一步说,系统链可以提供跨链消息交互交易的排序,可以通过赋能或收费解决用户优先级的问题。

13.BEVM 在推出这个技术创新后,本身价值如何反哺给 BEVM 生态及token?

BEVM 在推出这个技术创新后,其经济模型会偏向于提供更好服务的机制。比如其他链可以任意接入闪电链而无需赋能BEVM (比如空投代币),BEVM作为系统链 (System Chain) 会正常排队处理很多交易。而如果某条闪电链需要将其消息或交易优先处理,则可以通过赋能BEVM社区来实现(比如空投代币或付费)。

BEVM 的token 重点绑定在激励 Super Bitcoin 这个协议。在共享 BTC 共识安全的前提下,将当下以及将来优秀的区块链扩展技术集成进 Super Bitcoin 框架里, 去无限的放大 BTC 的价值。

14. 共识安全是指靠质押到闪电网络的的那几千个BTC吗?

不是。

共享BTC 共识安全,指的是做到和BTC一样安全。具体来说,是由维护整个 BTC网络的 PoW共识来维护。

15. 闪电链链上的资金安全性如何?

闪电链 (Lightning Chain) 是多链结构的,BEVM作为其中一个 BFT 共识的链,负责执行,不掌握资金。

如果用户有需求或不信任其中的某条链, 随时可以撤回自己在该条链上的资金,安全地回到闪电网络中。

16. Super Bitcoin 目前的进展如何?

Super Bitcoin 的白皮书已经由BEVM团队在2024年10月22日发布。

Super Bitcoin 测试网预计在2024年11月上线,带经济模型激励的主网预计在2025年3月前上线。17.Super Bitcoin 的运作方式听起来其实跟 RGB 的一次性密封有点类似,RGB 是把 Commitment 存在 BTC 链上或着闪电网路节点中,想问相比于 RGB,Super Bitcoin 优势是什么?

RGB从2018年就开始开发, 而时至今日还没有落地。 出于对安全性的考虑,我们不参考没有落地的协议。 我们参考的基本是经过市场落地可操作的产品,然后再去结合我们自己的项目去创新,这样才能更大可能的保证 BEVM 可执行落地。

问题中所说的 存在 BTC 链上或者闪电网络上, 这是一个大误区。 区块链不是单纯的存储系统。单纯存在区块链上,本质没太大意义。

区块链的核心是去中心化共识。 而存在BTC 网络上可能最大的意义。因为 BTC网络很安全,数据不会丢。 这才是 BEVM 提出 共享BTC共识安全 的意义。

18.在 Super Bitcoin 中的交易终局性(Finalized)是在什么时候定案的,是闪电网路的状态转变 commitment 合约签署后,还是是关闭通道 BTC 结算的时候呢?

Super Bitcoin 有3种情况 会产生交易终局确定。

1. 在关闭通道 BTC 结算时

2. 用户主动在闪电网络状态通道信息要强制 和 Bitcoin 网络同步时

3. Lightning Chain 设置的定时同步器, 定时和 Bitcoin 网络同步。

具体详情可以参考 操作系统的内核态和用户态操作接口 epoll 或者 poll。

19. 当初选择使用 Substrate 框架来建置 Super Bitcoin 是因为什么考量?

因为目前市面上也有很多其他具备互操作性的框架了,像是各种 Stack 以及 Comsos SDK。最早上线 Substrate 的链是 BEVM 团队做的,我们很熟悉 Substrate。在2018年, BEVM 团队和 Paritytech 的 Gavin Wood 团队一起在写 Polkadot。 当时拆分出 Substrate 框架时, 最早跑通该框架的链也是 BEVM 的先行网 ChainX。 Substrate 我们很熟悉,这是感情发展问题的选择。

当然还有对 Substrate 技术的喜欢。 因为Substrate 是用 Rust 写的。Rust 语言在代码圈是比较好的语言。 其次 优化 链这块的技术, Gavin Wood 很专业,毕竟 ETH 最原始的代码都是他写的, 所以 Substrate 的工程实现 很优雅。

20. BEVM 为什么能做 Super Bitcoin 这么宏大的一件事?

BEVM 团队在 Bitcoin 开发上已经有 8年的开发历史。

从 Super Bitcoin 5层架构来看,

1) 2016-2017:BEVM团队主要在进行第一层(内核层)的学习。

a) 2016年,BEVM 团队致力于在给国家银行单位写相关的区块链扩展方案,其中金额隐私就是参考的 Bitcoin 的核心代码 secp256k1 的zk 模块代码扩展

https://github.com/gguoss/secp256k1-zkp/blob/master/include/sdc_common.h

b) 2017年,团队开发了基于类BTC UTXO 账本模型的DeFi 扩展系统 Bytom。 https://github.com/BytomDAO/bytom

2) 2017-2018:团队主要在研究 Super Bitcoin 第二层(通信层),做了闪电网络状态通道相关的扩展。 在此期间,也投资过拷贝闪电网络协议的以太坊上的雷电网络。后面的Plasm,OpRollup 的思想都起源于此。

3) 2018-2020: 团队主要在研发 Super Bitcoin 的第四层(Fusion层),也叫多链层, 主要参考的是 Polkadot 共享共识安全的多链框架。 比如最早从 Polkadot 代码库分出 Substrate 框架,然后又上线主网的项目ChainX (https://github.com/chainx-org/ChainX),就是 BEVM 团队开发的。 这比 Polkadot 生态包括 DOT 团队在内的任何团队要早1年:在 Substrate 第一链(DOT 创始合伙人的称呼) ChainX 上线之后的 1年后,才有第二条基于 Substrate 的链上线,即 Kusama 上线。

此时 奠定了 Super Bitcoin 的 第4层框架技术。

4) 2020-2023: BEVM团队同时开发了 Super Bitcoin 框架的 第三层 和第五层。

a) 第三层(扩展层):即 Taproot Consensus 层。 这层是 BEVM 团队最主要的核心工作, 完成了 Bitcoin SPV + Schnorr + MAST + BEVM stack 以及 闪电网络状态通道融合等等技术。

b) 第五层(应用层):BEVM团队有开发@OmniBTC的 OmniSwap 和Omnilend 产品 以及 @ComingChatApp , 用全链的思维来搭建未来的全链 APP, 即Super Bitcoin 的全链应用未来。

5) 2024: BEVM 团队经过仔细的思考分析,把前8年开发积累的历史开发经验,彻底地融合成一个协议框架里,即 Super Bitcoin ,可以让现在和未来所有的优秀的区块链技术依赖于 Super Bitcoin 这个框架融合起来, 在共享 BTC共识安全的前提下,做到去中心化 的拓展整个 web3 生态。就像 Super Bitcoin 的定义一样: 一个共享 BTC共识安全的价值互联网。

21. Bitcoin会保障链上的安全,也就是每一笔交易都会通过核心层Bitcoin进行校验,那会不会增加核心层的压力,同时 Super Bitcoin 的高并发还有什么意义?

首先,不是每个事务需要在 Bitcoin 主网上验证才能证明。 Bitcoin 主网只做一个事情,即验证状态更新。 在 Bitcoin 主网上不会做 计算, 同时其 UTXO 的并发性可以通过 BTC SPV 的模式来验证。 这也是闪电网络拥有无限并发能力的基础。

具体来看,在一堆 UTXO的组成的集合形成一个链或者一个节点。 UTXO子集互相之间通过状态通道 Setup 的模式执行下去, 每一堆都可以分开执行的。

Bitcoin UTXO 的账本模式的状态在用户手里,计算也在用户自己手里。而不是像ETH那样的账本模型,状态和计算在 链上,无法并行。 Bitcoin 网络设计模型有天然的并发性。闪电网络的这个工程的实践 就是一个典型利用 Bitcoin的无状态的 UTXO 并发能力,是一种落地的实践:证明 Bitcoin UTXO 账户模型可以无限并发的落地实践。而 Super Bitcoin 的核心逻辑也是基于 Bitcoin 的UTXO模型的无状态计算来进行无限并发交易,从而达到无限并发的能力。

Bitcoin 的UTXO的无状态计算让整个Suepr Bitcoin系统拥有了无限拓展的能力,但缺少 灵活性,即只能做闪电网络这类通过解决链下双花问题而达到了 BTC 主网功能无限transfer 执行并发的能力,而不会拥有图灵完备可编程的灵活性。 而 ETH 的 Accout nonce++ 世界状态树模型下的 图灵完备 VM虽然提供了图灵完备可编程,但限制了并发能力,因为计算在链上的全局状态树上,这个完全限制了计算的性能,即新公链的并发计算能力最多达到 1000 TPS, 而ETH只能做到 几十TPS, 这种架构是无法做无限拓展的。 就连 Polkadot 这种模型在 ETH这种有限计算能力简单累加,让平行链去执行, 但也只能做到在 ETH 主网 性能上 做100倍的突破,没有太大的意义。

Super Bitcoin 框架是在用Bitcoin 共识安全保证资产安全的前提下, 通过 “ Bitcoin 无限的并行验证能力 + 以太坊的图灵完备计算能力”, 即共享BTC共识安全下的无限个有限计算能力的图灵完备VM组成的系统。这就是Super Bitcoin。

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