加密世界的「南水北调」? Babylon 如何通过 BTC 原链质押将比特币的安全性引入 PoS?
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2023-07-31 10:40
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天之道,损有余而补不足。Babylon 的核心愿景是将 5600 多亿美元体量的比特币为安全性基石,通过原链质押的形式引入 PoS 链,从而提供基于 BTC 的原生安全性。


撰文:Frank,Foresight News


7 月 13 日,旨在将比特币安全性带至 PoS 网络和 DApp 的 Babylon 表示将推出比特币质押协议,支持比特币持有者通过质押比特币,以提高 PoS 链和 DApp 的安全性并帮助用户获得收益。


乍一看,「将比特币带入 PoS 网络」的概念似乎并不鲜见,此前 WBTC、renBTC、HBTC 等都是类似的尝试,但 Babylon 比特币质押协议的核心,其实不是将比特币作为流动性,而是「无需跨链地将比特币的原生安全性引入 PoS 网络」。



随后 Babylon 也发布比特币质押协议 LitePaper 第一个公开版本,正式掀开了这个比特币质押产品的庐山真面目。


Babylon:模块化的「比特币安全性共享中间层」


由于 PoS 网络的安全性是由各自的原生代币提供保障,因此目前的 PoS 阵营中,除了以太坊,紧随其后的 BNB Chain(BNB 总市值 370 亿美元)和 Cosmos 生态(ATOM 总市值 26 亿美元),以及无数小体量的 PoS 网络,都天然因为原生代币的市值上限而面临着一定的风险。


此外,叠加原生代币的体量瓶颈,为维护网络安全运行,这些 PoS 链的质押年化收益往往达到两位数甚至更高,使其广泛面临着高通胀压力。


而比特币本身就处于闲置状态且价格波动相对较低,因此如果盘活这些比特币持有者来提供安全性,那对收益的要求则无疑会低一个数量级,能极大减少通胀压力,熨平质押资产的波动性。


从这个角度可以说,从可持续的角度看,5600 多亿美元体量的比特币,正是加密世界最大的也是最佳的「安全资金池」。


如果能将比特币的原生安全性引入 PoS 网络,既能满足 PoS 阵营在接下来进一步壮大的安全需求,同时也通过质押盘活了比特币这个优质加密原生资产,为比特币持有者带来了多元化的收益来源。


天之道,损有余而补不足。Babylon 的核心愿景就在于此——将 5600 多亿美元体量的比特币为安全性基石,通过原链质押的形式引入 PoS 链,并且使用比特币 PoW 作为时间戳及数据可用性层,从而提供基于 BTC 的原生安全性。


而 Babylon 具体要做的事,则是在一个三层架构里扮演中间件的角色:


通过模块化插件的设计,一端链接比特币 PoW 网络及比特币资产,另一端可嵌套在不同的 PoS 共识算法之上,帮助 PoS 链获得由比特币质押带来的共识安全性,从而实现各 PoS 网络「共享比特币的安全性」的愿景



通过上图的这个三层架构我们也可以发现,Babylon 所谓的「比特币引入 PoS 网络」,并不是常见的封装比特币进行跨链桥接的形式(譬如 WBTC、tBTC 等):


不需要资产跨链、锚定或任何第三方托管,可直接在现有比特币网络上进行无缝部署


也就是说比特币仍然质押在自己的原链上,用户无需进行封装桥接,只是由 Babylon 充当控制中台,来确保比特币和 PoS 链之间的交互成为可能,而 PoS 链和 DApp 可以自由选择是否接入由比特币支持的经济安全机制,


无跨链、无分叉的比特币质押机制


从比特币再到 Uniswap,区块链的发展史本质上也是瘦协议的自证史,伟大的设计看起来都是非常简单的。


其中 Babylon 最值得关注的机制设计,便是其无需信任的原链质押,即不需要资产跨链、锚定或任何第三方托管,可直接在现有比特币网络上进行无缝 BTC 质押部署。


那它是如何做到在既不要求比特币网络升级分叉,也不需要跨链桥的前提下,实现比特币的原链质押呢?


我们需要先明确一个前提,就是 PoS 网络的安全性,本质是来源于其质押资产的可罚没性:如果质押者(或接受其代理的验证节点)攻击 PoS 网络共识,从而试图使其分叉,则其质押资产将被全部或部分罚没。


而 Babylon 的比特币质押协议通过密码学技术,将比特币质押者攻击 PoS 网络共识的行为,转换为将其在比特币网络质押的比特币全部或部分罚没。


并且该罚没只会在攻击确实产生时触发,保证了诚实质押者资产的绝对安全,如此一来,就可以在不需要比特币跨链的情况下,使得比特币成为和 PoS 原生代币一样的质押资产。


这其中的核心技术叫做「可提取的一次性签名」(EOTS, extractable one-time signature)技术,当使用该技术时,同一秘钥只能签一次名。如果签名两次,则该秘钥可以被解码。该技术底层签名算法基于比特币原生签名算法,所以受现有比特币网络支持。 


因此,通过使用 EOTS 在比特币网络上锁定一定的比特币,同时使用 EOTS 参与 PoS 共识(诚实节点在每个区块高度只能投一票),比特币质押者必须诚实参与 PoS 共识,以免秘钥泄露导致锁定的比特币被转移至罚没地址。


此外,结合 Babylon 的比特币时间戳协议等技术的辅助,使得 Babylon 的比特币质押协议可以实现:


  • 对 PoS 链提供完备的共识安全保护;
  • 零信任质押,比特币质押者无需相信任何第三方,如跨链桥,资产托管等;
  • 高流动性,质押的比特币可在任何时候申请解质押并在短短几天内返还;
  • 模块化,该协议可直接插拔,支持业内所有主流的 PoS 网络类型;
  • 可扩容的再质押,允许比特币质押者将一份比特币资产再质押到多个 PoS 网络,实现多重收益;


综合来看,Babylon 通过实现在比特币原链进行 BTC 原生质押的创新设计,充分保障了比特币持有者和 PoS 网络这两个供需双方的核心利益,从而有望会创建一个颇值得期待的安全性双边市场。


三层架构解析


基于以上核心技术,为打造安全性双边市场,并克服比特币网络在大规模应用中的局限性,Babylon 比特币质押协议采用了三层架构,分工如下:


  • 比特币网络,作为安全性提供方,包括比特币安全资金池、PoW 时间戳服务等
  • Babylon 网络 ,作为中间控制层,提取比特币安全性,链接两者的交互需求;
  • 其他 PoS 网络,获得比特币提供的安全性;


其中 Babylon 网络这个「比特币安全性共享中间层」的关键功能包括:


  • 为 PoS 链提供比特币时间戳服务,使其与比特币网络同步。Babylon 网络通过时间戳聚合,可以同时为许多 PoS 链提供该服务;
  • 匹配比特币质押和 PoS 链,并跟踪质押和验证信息,例如 EOTS 密钥注册和刷新;
  • 作为最终确定性工具,验证并记录 PoS 链的最终签名;


通过这一架构,Babylon 克服了比特币链上无法通过智能合约来实现质押或解质押的问题,使得比特币原链质押能够实现以太坊质押相同的效果,并且有望实现再质押甚至流动性质押。


项目团队与路线图


项目团队方面,Babylon 联合创始人 David Tse 教授从斯坦福实验室开始就一直致力于研究区块链共识模型领域,过程中也受到 The Security Mesh 模型的启发,逐渐聚焦到基于 Bitcoin 的安全共享协议,这也是 Babylon Chain 的出发点。


另一位联合创始人 Fisher Yu 则是在澳洲国立大学博士期间接触去中心化系统并创业,随后在南加州大学做博士后研究工作期间系统研究区块链系统,是区块链数据可用领域最高引算法 coded Merkle tree 及区块链扩容领域著名成果 Polyshard 的主要贡献者。



目前 Babylon 的比特币质押协议已完成理论验证和原型实现,正在大规模开发中,预计今年年底上线测试网。


其中 Babylon 基于 Cosmos SDK 的比特币时间戳协议测试网已于今年 2 月上线,集成了 31 条不同的 PoS 链。



更关键的是,Babylon 的远景计划还包括扩展到 Cosmos 之外,链接更广泛的 PoS 网络,从而将比特币和一众 PoS 链彻底打通,目前 Babylon 计划 Cosmos 生态之外首先考虑的将是开发者活跃的生态(如 Polygon 等)。


此外最新 Babylon 的测试网络还引入了 CosmoWasm 框架构建的全面智能合约功能。


小结


安全始终是贯穿加密世界发展史的核心议题,Babylon 将 5600 亿美元体量的比特币原生安全性引入 PoS 网络的愿景,某种程度上可以类比为加密世界的「南水北调」工程。


此外,由于是采用基于比特币原链的远程质押的机制,这种安全性与 PoS 实际功能分离的设计,某种程度上也是在解决「不可能三角」问题——面向 PoS 链和 DeFi、NFT、GameFi 等 DApp 应用,保障它们提供安全的数字资产及去中心化金融运行服务,让区块链能够更安全地应用在更多领域。

【免责声明】市场有风险,投资需谨慎。本文不构成投资建议,用户应考虑本文中的任何意见、观点或结论是否符合其特定状况。据此投资,责任自负。

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