Chakra:STARK技术与BTC质押的创意结合

注:在研究BTC一层锁定的方案时,发现了Chakra这个早期项目,觉得很有意思,就整体研究了一遍,并写下此文。

1、Bitcoin L2的独特性

在铺天盖地的Btc L2的攻势下,也许我们需要仔细思考Btc L2的意义是什么?只有解决这个问题,才能知道我们目前做的到底对不对。

对于ETH的L2,我们主要是从TPS,gas fee的角度来考虑的,因为ETH主链本身具有完备的智能合约、资产发行、DEFI运作等各种能力,但是鉴于成本的问题,还有确认速度的问题,L2被用来更好的适应不同项目的需求,L1作为计算层和安全层的设计是十分合理的。

我们很容易按照ETH L2的定义来思考BTC L2,同时,鉴于BTC主网有限的脚本能力,可扩展性也被重点关注。按照这个思路,我们能得出BTC L2要解决的问题是:

1️⃣提升扩展能力

2️⃣提升交易速度

3️⃣降低交易费用

所以,我们可以看到目前的一些项目的思路,比如兼容EVM的项目可以实现这三点,RGB在对接好闪电网络后可以更原生的实现这三点等等。

但是,这真是的当前的需求吗?我们是否遗漏了什么?

在我仔细研究了ETH持有者和BTC持有者之后,我发现了一个巨大的不同:

[ETH持有者是习惯于资产进入流动性市场的,而BTC的持有者更信赖自己掌握控制权]

你很容易在市场上看到这样的情况:ETH持有者经常会把资产押注到一些项目到中去,不论是多签的还是合约性质的,大家习惯于资产脱离自己掌控但是可以参与到各种项目中;但是BTC的持有者不同,他们只信赖自己保管资产,自己拥有资产的所有控制权。

这两种不同造就的结果是:虽然ETH的市值远低于BTC,但是ETH广泛存在于staking,restaking,defi,衍生品项目中;BTC虽然市值一万亿美金以上,但是绝大部分都休眠在用户的冷钱包和全球各地的交易所中,而没有活跃在市场中。

所以,我认为当前BTC L2生态发展还存在一个亟需解决的前提问题:

如何激活BTC资产?

2、Bitcoin锁定的方式

如果要激活BTC资产,就必然会涉及一个问题:如何锁定BTC?因为在主网上进行各种操作难度巨大,要想活跃起来(参与各种项目中)就不得不存在锁定、转换的问题。

事实上,BTC的锁定方式因为受限于主网极其有限的脚本能力,并没有多少技术路线,常见的有三种:

2.1 多签桥

这是我们最常见到的方式,也是技术门槛最低的方式(请原谅我语言的直白)。用户将自己的BTC资产转入一个多签账户,然后在目标链上给用户生成一个“影子资产”,用户使用影子资产参与到各种场景中。当你要退出的时候,就利用影子资产兑换成BTC。

多签常见的是m of n的形式,即n个签名,需要至少m个才能够解锁。其最被诟病的是所有权的转移,用户资产的安全完全依赖于多签账户的安全,而由于BTC主网没有智能合约的能力,因此多签账户的安全完全受制于多签人的“道德水平”。

当然,针对这种情况,也有很多衍生的方案,比如提升多签人的数量,MPC方案等等。但是其本质上依然无法解决中心托管的问题。

2.2 时间锁

时间锁是一种更原生的方案,它是利用了BTC现有脚本的能力实现的拓展。

比特币系统可以实现两种时间锁 :一种称为 “绝对时间锁”,在一个 “具体” 的时间点(比如某个日期或某个区块高度)后解锁;另一种称为 “相对时间锁”,在一定的时延(比如区块的数量)之后解锁,时延的起点就是该时间锁所在脚本(输出)得到确认的时间。

通过时间锁可以将BTC进行质押并生成质押凭证,而质押凭证可以用于一定的场景,如一些POS链的安全经济层,这就是babylon和Chakra在做的事情。

2.3 脚本扩展

另外一种可能的方式是:脚本的扩展。既然无法实现,那么如果我们给BTC主网增加更多的操作码,是不是就可以有更多的方案可能?答案显然是确定的。

最近的OP_CAT提案就是这方面的尝试,虽然我认为通过的可能性微乎其微;Liquid在开发新的脚本语言“Simplicity”,也许更值得我们期待。

但这类方案难以处理的点是如何说服core team接受这个升级并让矿工也支持这样的升级,因为对于core team来说,保持BTC网络极度的稳定性显然远远高于提升一定程度的拓展性,这并不是拒绝创新,而是要求需要经过非常多的检验、测试来尽量避免由此给未来带来的巨大的潜在风险。

3、Chakra项目介绍

现在我们开始看Chakra这样一个项目。我将从几个基本点来阐述一下:

3.1 目标

建立安全的比特币权益证明系统,激活长期持有的比特币资产的流动性,并提供由资产持有者维护的去中心化服务。

3.2 技术流程

BTC通过时间锁的方式进行锁定,质押事件通过ZK-STARK技术生成证明,证明(或者可以理解为凭证)用于验证生息。

原则上可以依此建立一个L2,质押证明可以在L2上进行验证,以允许质押者参与L2的共识和治理。这些L2共享比特币的安全性,提供由利益相关者维护的数据可用性服务和执行环境。

3.3 技术特点

1️⃣自托管:这点在前面有介绍,采用的是时间锁脚本的方式,资产不需要从自己钱包转移。

2️⃣基于ZK的质押证明:在Chakra中,质押事件的声明是通过ZK-STARK技术实现的,其好处在于不需要连接到BTC网络,可以在链外进行验证访问相关的验证信息。而且,因为STARK技术不需要可信设置,安全性是比较强的。

3️⃣多重质押服务:生成的ZK Proofs可以利用在多场景中以满足特定的需求,比如人工智能、去中心化金融、游戏等。用户只需要质押一次,然后通过授权的方式就可以扩展到多方面,从而获得多重的质押收益。

3.4 投资机构

4月26日,项目方公布了投资机构

主要是STARKWARE,ABCDE又出现了(果然是BTC生态集大成者),还有亚洲矿工

3.5 项目进展

当前处于devnet的过程,可以通过下面的网站查看具体信息:

4、Chakra项目分析

4.1 优点

1️⃣与Babylon一样,Chakra都可以用原生的方式来激活用户的BTC资产,使之有更多的使用场景,而不丧失控制权;

2️⃣STARK技术的采用让质押证明能够有更好的拓展方式;

3️⃣多重质押可以让其有机会成为这个赛道的“Lido”.

4.2 需要明确的问题

1️⃣目前我并没有看到关于zk电路的具体实现逻辑及方案,需要更多的信息披露;

2️⃣与Babylon不同的是我没有看到slash机制,那么对于作恶的唯一惩罚很可能就是没有出块奖励。虽然这样对于质押者而言是更加友好的,但是是否会因为惩罚力度不够而影响安全性;3️⃣如何确保验证者足够的去中心化,而不是与项目方关联的个人/矿工,这可能是这类项目需要着重思考的。

另外一个值得说明的问题是:这类项目并不能让锁定的资产通过质押证明直接参与到DEFI中,因为我们无法对一层资产做类似于“清算”等操作,我们能够参与到DEFI等场景中的是质押产生的利息或积分,这需要LST(Liquid Staking Token)和LRT(Liquid Restaking Token)机制的参与。

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