Bitcoin（BTC）作為全球首個(gè)加密貨幣，自2009年問(wèn)世以來(lái)，逐漸成為數(shù)字資產(chǎn)和去中心化金融的基石。然而，隨著用戶數(shù)量和交易量的增加，BTC網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題日益顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

• 高交易費(fèi)用：當(dāng)比特幣網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)，用戶需要支付更高的費(fèi)用以確保交易能盡快被確認(rèn)。

• 交易確認(rèn)時(shí)間：比特幣區(qū)塊鏈平均每10分鐘生成一個(gè)新區(qū)塊，這意味著鏈上交易通常需要等待多個(gè)區(qū)塊確認(rèn)才能被視為最終確認(rèn)。

  智能合約的局限性：比特幣的腳本語(yǔ)言功能有限，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的智能合約。

本文中，我們將閃電網(wǎng)絡(luò)（Lightning Network）、側(cè)鏈（Sidechains）、Rollup等技術(shù)統(tǒng)稱為BTC Layer2擴(kuò)容解決方案，它們?cè)趯?shí)現(xiàn)快速、低費(fèi)用交易的同時(shí)，保持了BTC網(wǎng)絡(luò)的去中心化和安全性。Layer2技術(shù)的引入可以提升交易速度和降低交易成本，優(yōu)化用戶體驗(yàn)和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量，為BTC的未來(lái)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持和創(chuàng)新方向。

目前Beosin已成為Merlin Chain等BTC Layer2的官方安全伙伴，審計(jì)了多個(gè)BTC生態(tài)協(xié)議，如Bitmap.Games、Surf Protocol、Savmswap、Mineral。在過(guò)往的審計(jì)中，已有多條知名公鏈通過(guò)了Beosin的公鏈安全審計(jì)，包括Ronin Network、Clover、Self Chain、Crust Network等。Beosin現(xiàn)推出針對(duì)BTC Layer2的審計(jì)方案，為整個(gè)BTC生態(tài)提供全面可靠的安全審計(jì)服務(wù)。

閃電網(wǎng)絡(luò)

閃電網(wǎng)絡(luò)最早的概念叫「支付通道」，其設(shè)計(jì)思路是通過(guò)交易替換的方式不斷更新未確認(rèn)的交易狀態(tài)，直到最終將其廣播到比特幣網(wǎng)絡(luò)上為止。中本聰在 2009 年創(chuàng)造比特幣時(shí)，就已經(jīng)提出了支付通道的想法，并在 Bitcoin 1.0 中包含了支付通道的代碼草稿，這一草稿允許用戶在交易被網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)之前更新交易狀態(tài)。然而，直到《The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payment》白皮書(shū)的發(fā)布，閃電網(wǎng)絡(luò)才真正誕生并進(jìn)入大眾視野。

如今，支付通道和閃電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方案已經(jīng)非常成熟。截至目前，閃電網(wǎng)絡(luò)共有13,325個(gè)節(jié)點(diǎn)，49,417條通道，總質(zhì)押的BTC數(shù)量達(dá)到4,975。

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在閃電網(wǎng)絡(luò)中，保證用戶資產(chǎn)在轉(zhuǎn)移過(guò)程中的安全性是十分重要的。下面將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的規(guī)模闡述閃電網(wǎng)絡(luò)是如何運(yùn)作以及如何保護(hù)用戶資產(chǎn)安全性。

雙方用戶向比特幣主網(wǎng)提交兩筆交易：一筆用于開(kāi)啟通道，一筆用于關(guān)閉通道。大致分為以下三步：

1. 通道開(kāi)啟：

首先，參與雙方用戶將比特幣質(zhì)押到閃電網(wǎng)絡(luò)在BTC上的多重簽名錢包中。一旦比特幣被成功質(zhì)押并鎖定，支付通道即開(kāi)啟，雙方可以在此通道中進(jìn)行鏈下交易。

2.  鏈下交易：

一旦通道開(kāi)啟，用戶之間的所有轉(zhuǎn)賬交易都將在閃電網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行處理，并且這些鏈下交易不受次數(shù)限制。當(dāng)然，這些交易不需要立即提交到比特幣主網(wǎng)，而是通過(guò)閃電網(wǎng)絡(luò)的鏈下機(jī)制即時(shí)完成。

這種鏈下處理方式顯著提高了交易速度和效率，避免了比特幣主網(wǎng)的擁堵和高額交易費(fèi)用。

3.  通道關(guān)閉與賬本結(jié)算：

當(dāng)任意一方的用戶決定退出通道時(shí)，將進(jìn)行最終的賬本結(jié)算。這一過(guò)程確保通道中的所有資金按最新?tīng)顟B(tài)進(jìn)行分配。同時(shí)，雙方用戶將從多重簽名錢包中提取結(jié)算后的余額，該余額反映了通道關(guān)閉時(shí)的實(shí)際資金分配。最終，通道會(huì)將最終狀態(tài)的賬本交易提交到比特幣主網(wǎng)。

閃電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在于：

• 交易速度提升。閃電網(wǎng)絡(luò)允許用戶在鏈下進(jìn)行交易，這意味著交易可以在幾乎瞬間完成，不需要等待區(qū)塊確認(rèn)時(shí)間。這樣可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)別的交易速度，極大提升了用戶體驗(yàn)。

  隱私性增強(qiáng)。閃電網(wǎng)絡(luò)的鏈下交易不需要在比特幣主鏈上公開(kāi)記錄，這提高了交易的隱私性。只有通道的開(kāi)啟和關(guān)閉需要在主鏈上記錄，因此用戶的交易行為不會(huì)完全公開(kāi)。

  微支付支持。閃電網(wǎng)絡(luò)非常適合處理小額支付（微支付），如內(nèi)容付費(fèi)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備支付等。傳統(tǒng)的比特幣交易因手續(xù)費(fèi)較高，不適合頻繁的小額支付，而閃電網(wǎng)絡(luò)則解決了這個(gè)問(wèn)題。

閃電網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)：

• 網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)性問(wèn)題：閃電網(wǎng)絡(luò)依賴于預(yù)先在通道中鎖定的比特幣。這意味著用戶必須提前在他們的支付通道中存入足夠的比特幣，以便進(jìn)行交易。流動(dòng)性不足可能導(dǎo)致支付失敗，特別是在較大的支付時(shí)。

  路由問(wèn)題：找到從支付發(fā)送方到接收方的有效路徑可能是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，尤其是在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的情況下。隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和通道的增加，確保支付順利完成的難度也增加。

  資金托管信任問(wèn)題：節(jié)點(diǎn)可能會(huì)遇到惡意攻擊，用戶需要信任他們所連接的節(jié)點(diǎn)不會(huì)試圖竊取資金。節(jié)點(diǎn)是否可以防止私鑰泄露

  技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和互操作性：不同的閃電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)之間需要有一致的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以確保互操作性。目前，多個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)閃電網(wǎng)絡(luò)的不同實(shí)現(xiàn)，這可能導(dǎo)致兼容性問(wèn)題。

  隱私問(wèn)題：雖然閃電網(wǎng)絡(luò)提高了比特幣交易的隱私性，但交易信息仍可能被追蹤或分析。此外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)者可以看到通過(guò)其節(jié)點(diǎn)的交易，從而可能泄露某些隱私信息。

閃電網(wǎng)絡(luò)的安全性直接影響比特幣的鏈下擴(kuò)展能力和用戶資金的安全。因此除了公鏈的通用審計(jì)項(xiàng)（具體見(jiàn)本文末尾附錄）以外，閃電網(wǎng)絡(luò)還需要關(guān)注以下重要安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：

• 通道擁堵：檢查閃電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的全面性，是否會(huì)因?yàn)楸瘋魧?dǎo)致通道擁堵。

  通道干擾：檢查閃電網(wǎng)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)的安全性，是否會(huì)遭受通道干擾攻擊。

  通道資產(chǎn)鎖定與解鎖：審查閃電網(wǎng)絡(luò)中資產(chǎn)鎖定和解鎖的過(guò)程，確保在開(kāi)通或關(guān)閉支付通道時(shí)，資金在鏈上和鏈下的轉(zhuǎn)移是安全和可靠的。

  狀態(tài)更新與關(guān)閉：評(píng)估通道的狀態(tài)更新流程和強(qiáng)制關(guān)閉（force-close）機(jī)制，確保在出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠正確識(shí)別并執(zhí)行最新?tīng)顟B(tài)。

  時(shí)間鎖與哈希鎖合約（HTLC）：評(píng)估HTLC的實(shí)施，確保時(shí)間鎖和哈希鎖條件能夠正確執(zhí)行，防止因時(shí)間窗口問(wèn)題導(dǎo)致的資金損失。

  區(qū)塊鏈時(shí)間戳依賴：評(píng)估閃電網(wǎng)絡(luò)對(duì)比特幣區(qū)塊鏈時(shí)間戳的依賴性，確保鏈上和鏈下時(shí)間能夠正確協(xié)調(diào)，防止時(shí)間攻擊。

  路由算法安全：檢查路由算法的效率和安全性，防止用戶隱私暴露和惡意路由操控風(fēng)險(xiǎn)。

  通道存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)恢復(fù)：檢查通道的存儲(chǔ)機(jī)制和數(shù)據(jù)恢復(fù)策略，確保在節(jié)點(diǎn)故障或意外斷線時(shí)能夠恢復(fù)通道狀態(tài)，避免資金丟失。

側(cè)鏈

與閃電網(wǎng)絡(luò)不同，側(cè)鏈（Sidechain）是一種獨(dú)立的區(qū)塊鏈，與主鏈（如BTC區(qū)塊鏈）平行運(yùn)行，并通過(guò)雙向錨定（Two-Way Peg）與主鏈進(jìn)行互操作。側(cè)鏈的目的是在不改變主鏈協(xié)議的前提下，實(shí)現(xiàn)更多功能和提高擴(kuò)展性。

側(cè)鏈作為獨(dú)立的區(qū)塊鏈，擁有自己的共識(shí)機(jī)制、節(jié)點(diǎn)和交易處理規(guī)則。它可以根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)景的需求，采用不同于主鏈的技術(shù)和協(xié)議。通過(guò)雙向錨定機(jī)制（2WP），側(cè)鏈與主鏈實(shí)現(xiàn)通信，確保資產(chǎn)在兩者之間自由、安全地轉(zhuǎn)移。雙向錨定機(jī)制（2WP）運(yùn)行機(jī)制大致如下：

1. 用戶在主鏈上鎖定BTC，受信任的機(jī)構(gòu)1獲取并使用SPV驗(yàn)證2確保用戶鎖定交易的是否確認(rèn)。

2. 受信任機(jī)構(gòu)會(huì)在側(cè)鏈上發(fā)行等值的代幣給用戶。

3. 用戶在自由交易過(guò)后，在側(cè)鏈上鎖定剩余的代幣。

4. 受信任的機(jī)構(gòu)在驗(yàn)證交易合法性過(guò)后，于主鏈解鎖并釋放相應(yīng)價(jià)值的BTC給用戶。

注1: 受信任的機(jī)構(gòu)在雙向錨定機(jī)制中扮演關(guān)鍵角色，負(fù)責(zé)管理資產(chǎn)的鎖定和釋放。這些機(jī)構(gòu)需要具有高度的信譽(yù)和技術(shù)能力，以確保用戶資產(chǎn)的安全。

注2: SPV驗(yàn)證允許節(jié)點(diǎn)在不下載完整區(qū)塊鏈的情況下，驗(yàn)證特定交易的有效性。SPV節(jié)點(diǎn)只需下載區(qū)塊頭，并通過(guò)Merkle Tree驗(yàn)證交易是否包含在區(qū)塊中。

側(cè)鏈的代表性項(xiàng)目：

CKB（Nervos Network）

Nervos Network是一個(gè)開(kāi)源的公共區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，旨在利用BTC的POW共識(shí)機(jī)制的安全性和去中心化優(yōu)勢(shì)，同時(shí)引入更具可擴(kuò)展性和靈活性的UTXO模型來(lái)處理交易。其核心為Common Knowledge Base（CKB），是基于RISC-V構(gòu)建，使用PoW（工作量證明）作為共識(shí)的Layer 1區(qū)塊鏈。其將UTXO模型拓展為Cell模型，使其可存儲(chǔ)任何數(shù)據(jù)，支持任何語(yǔ)言編寫(xiě)腳本從而作為智能合約在鏈上執(zhí)行。

Stacks

Stacks通過(guò)其PoX（Proof of Transfer）機(jī)制，將每個(gè)Stacks區(qū)塊與比特幣區(qū)塊連接。為了開(kāi)發(fā)智能合約，Stacks設(shè)計(jì)了專門的Clarity編程語(yǔ)言。在Clarity中，get-burn-block-info? 函數(shù)允許傳入比特幣區(qū)塊高度并獲取該區(qū)塊的頭部哈希。同時(shí)，burn-block-height 關(guān)鍵字能夠獲取比特幣鏈的當(dāng)前區(qū)塊高度。這兩個(gè)功能使得Clarity智能合約能夠讀取比特幣基礎(chǔ)鏈的狀態(tài)，從而使比特幣交易可以作為合約觸發(fā)器。通過(guò)自動(dòng)執(zhí)行這些智能合約，Stacks擴(kuò)展了比特幣的功能。

有關(guān)Stacks的詳細(xì)分析，可閱讀Beosin之前的研究文章：《什么是Stacks？BTC二層網(wǎng)絡(luò)Stacks可能面臨哪些挑戰(zhàn)？》

側(cè)鏈的優(yōu)勢(shì)在于：

• 側(cè)鏈可以采用不同的技術(shù)和協(xié)議，進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新，而不會(huì)影響主鏈的穩(wěn)定性和安全性。

  側(cè)鏈可以引入主鏈不具備的功能，例如智能合約、隱私保護(hù)、代幣發(fā)行等，豐富區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景。

側(cè)鏈面臨的挑戰(zhàn)：

• 側(cè)鏈具有獨(dú)立的共識(shí)機(jī)制，可能不如BTC主鏈那樣安全。如果側(cè)鏈的共識(shí)機(jī)制較弱或存在漏洞，可能會(huì)導(dǎo)致51%攻擊或其他形式的攻擊，影響用戶資產(chǎn)的安全。BTC主鏈的安全性依賴于其龐大的算力和廣泛的節(jié)點(diǎn)分布，而側(cè)鏈可能無(wú)法達(dá)到同樣的安全標(biāo)準(zhǔn)。

  雙向錨定機(jī)制的實(shí)現(xiàn)需要復(fù)雜的加密算法和協(xié)議，如果其中存在漏洞，可能導(dǎo)致主鏈和側(cè)鏈之間的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移出現(xiàn)問(wèn)題，甚至可能導(dǎo)致資產(chǎn)丟失或被盜。

  為了在速度和安全之間找到平衡，大多數(shù)側(cè)鏈的中心化程度比主鏈更高。

Layer2是一個(gè)完整的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，因此公鏈的通用審計(jì)項(xiàng)也適用于側(cè)鏈，具體見(jiàn)本文末尾附錄。

此外，由于其特殊性，側(cè)鏈還需要進(jìn)行一些額外的審計(jì)：

• 共識(shí)協(xié)議安全性：審查側(cè)鏈的共識(shí)協(xié)議（如PoW、PoS、DPoS）是否經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證和測(cè)試，是否存在潛在的漏洞或攻擊向量，如51%攻擊、長(zhǎng)程攻擊等。

  共識(shí)節(jié)點(diǎn)安全性：評(píng)估共識(shí)節(jié)點(diǎn)的安全性，包括密鑰管理、節(jié)點(diǎn)防護(hù)和冗余備份，防止節(jié)點(diǎn)被攻破或?yàn)E用。

  資產(chǎn)鎖定與釋放：審查側(cè)鏈與主鏈之間的資產(chǎn)雙向錨定機(jī)制，確保鎖定和釋放資產(chǎn)的智能合約是安全可靠的，防止出現(xiàn)雙花、資產(chǎn)丟失或鎖定失敗的情況。

  跨鏈驗(yàn)證：檢查跨鏈驗(yàn)證的準(zhǔn)確性和安全性，確保驗(yàn)證過(guò)程是去中心化和防篡改的，防止驗(yàn)證失敗或惡意驗(yàn)證。

  合約代碼審計(jì)：深入審計(jì)側(cè)鏈上運(yùn)行的所有智能合約，檢測(cè)可能存在的漏洞或后門，尤其是在處理跨鏈操作時(shí)的合約邏輯。

  升級(jí)機(jī)制：檢查智能合約的升級(jí)機(jī)制是否安全，是否有適當(dāng)?shù)膶徲?jì)和社區(qū)共識(shí)流程，防止惡意升級(jí)或合約篡改。

  節(jié)點(diǎn)間通信：檢查側(cè)鏈節(jié)點(diǎn)之間的通信協(xié)議是否安全，是否使用加密通道防止中間人攻擊或數(shù)據(jù) 泄露。

  跨鏈通信：檢查側(cè)鏈與主鏈之間的通信通道，確保數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，防止通信被劫持或篡改。

  時(shí)間戳與區(qū)塊時(shí)間：驗(yàn)證側(cè)鏈的時(shí)間同步機(jī)制，確保區(qū)塊生成時(shí)間的一致性和準(zhǔn)確性，防止時(shí)間差導(dǎo)致的攻擊或區(qū)塊回滾。

  鏈上治理安全性：審查側(cè)鏈的治理機(jī)制，確保投票、提案和決策過(guò)程的透明性和安全性，防止惡意控制或攻擊。

  代幣經(jīng)濟(jì)審計(jì)：檢查側(cè)鏈的代幣經(jīng)濟(jì)模型，包括代幣分配、激勵(lì)機(jī)制和通脹模型，確保經(jīng)濟(jì)激勵(lì)不會(huì)導(dǎo)致惡意行為或系統(tǒng)不穩(wěn)定。

  費(fèi)用機(jī)制：檢查側(cè)鏈的交易費(fèi)用機(jī)制，確保其與主鏈和側(cè)鏈用戶的需求匹配，防止費(fèi)用操控或網(wǎng)絡(luò)擁堵。

  資產(chǎn)安全性：審計(jì)鏈上資產(chǎn)的管理機(jī)制，確保資產(chǎn)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和銷毀過(guò)程安全可靠，不存在未授權(quán)訪問(wèn)或盜竊的風(fēng)險(xiǎn)。

  密鑰管理：檢查側(cè)鏈的密鑰管理策略，確保私鑰的安全性和訪問(wèn)控制，防止密鑰泄露或被盜用。

Rollup

Rollup是一種Layer2擴(kuò)展解決方案，旨在提高區(qū)塊鏈的交易吞吐量和效率。它通過(guò)將大量交易打包（"Rollup"）并在鏈下處理，只將最終結(jié)果提交到主鏈，從而大幅減少主鏈的負(fù)擔(dān)。

Rollup主要分為zk-Rollup和op-Rollup。但是與ETH不同的是，由于BTC的圖靈不完備性，無(wú)法在BTC上使用合約進(jìn)行零知識(shí)證明驗(yàn)證。傳統(tǒng)的zk-Rollup解決方案無(wú)法在BTC上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。那么如何使用zk-Rollup實(shí)現(xiàn)BTC Layer2？接下來(lái)以B² Network項(xiàng)目為例：

為了在BTC上完成零知識(shí)證明驗(yàn)證，B² Network創(chuàng)建了Taproot腳本，其同時(shí)結(jié)合了zk-Rollup的零知識(shí)證明驗(yàn)證以及op-Rollup的激勵(lì)挑戰(zhàn)。其運(yùn)行機(jī)制大致如下：

1. B² Network首先將所有用戶發(fā)起的交易進(jìn)行Rollup。

2. 使用排序器對(duì)Rollup交易排序后，將Rollup交易使用去中心化存儲(chǔ)進(jìn)行保存并同時(shí)交由zkEVM進(jìn)行處理。

3. zkEVM同步BTC鏈狀態(tài)后，處理合約執(zhí)行等交易，將結(jié)果合并打包發(fā)送到聚合器。

4. Prover生成零知識(shí)證明并發(fā)送到聚合器，經(jīng)聚合器聚合交易以及證明發(fā)送到B² Nodes。

5. B² Nodes進(jìn)行零知識(shí)證明的驗(yàn)證并根據(jù)去中心化存儲(chǔ)里的Rollup數(shù)據(jù)創(chuàng)建Taproot腳本。

6. Taproot是一個(gè)value為1 satoshi 的UTXO，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的B² Inscription存儲(chǔ)了所有的Rollup數(shù)據(jù)，Tapleaf中存儲(chǔ)了所有的證明的verify數(shù)據(jù)。通過(guò)激勵(lì)挑戰(zhàn)機(jī)制后，其將作為基于zk證明驗(yàn)證的承諾被發(fā)送到BTC。

Rollup的優(yōu)勢(shì)在于：

• Rollup繼承了主鏈的安全性和去中心化特性。通過(guò)定期將交易數(shù)據(jù)和狀態(tài)提交到主鏈，確保了數(shù)據(jù)的完整性和透明性。

  Rollup能夠無(wú)縫集成到現(xiàn)有區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，如以太坊，使開(kāi)發(fā)者可以輕松利用其優(yōu)勢(shì)，而無(wú)需大幅修改現(xiàn)有的智能合約和應(yīng)用。

  Rollup通過(guò)將大量交易在鏈下處理并打包成一個(gè)批次提交到主鏈，大幅提升了交易處理能力，使得每秒交易數(shù)量（TPS）顯著增加。

  Rollup交易只需在鏈下處理，大幅減少了鏈上交易所需的計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間，從而顯著降低了用戶的交易費(fèi)用。

Rollup面臨的挑戰(zhàn)：

• 如果鏈下數(shù)據(jù)不可用，用戶可能無(wú)法驗(yàn)證交易和恢復(fù)狀態(tài)。

  Rollup交易需要批量處理并最終提交到主鏈，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)算時(shí)間較長(zhǎng)。尤其在op-Rollup中，存在爭(zhēng)議期，用戶可能需要等待較長(zhǎng)時(shí)間才能最終確認(rèn)交易。

  ZK Rollup雖然提供更高的安全性和即時(shí)確認(rèn)，但其計(jì)算和存儲(chǔ)需求較高，生成零知識(shí)證明需要大量的計(jì)算資源。

由于采用的方案為Rollup，其重點(diǎn)安全審計(jì)項(xiàng)與ETH Layer2基本一致。

其他（Babylon）

除了傳統(tǒng)的BTC Layer2以外，近來(lái)還有一些全新概念的與BTC生態(tài)相關(guān)的第三方協(xié)議，例如Babylon：

Babylon的目標(biāo)是將2100萬(wàn)BTC轉(zhuǎn)化為去中心化的質(zhì)押資產(chǎn)。不像BTC的其它Layer2，Babylon沒(méi)有對(duì)BTC鏈擴(kuò)容。其本身是一條獨(dú)特的鏈，具有特殊的BTC抵押協(xié)議，主要目的是為了和PoS鏈對(duì)接，抵押BTC為PoS鏈提供更強(qiáng)的安全性，解決諸如來(lái)自鏈中遠(yuǎn)端的攻擊風(fēng)險(xiǎn)和中心化的問(wèn)題。

架構(gòu)分為三層：

比特幣層：這是Babylon的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，利用比特幣眾所周知的安全性來(lái)確保所有交易都超級(jí)安全，就像在比特幣網(wǎng)絡(luò)上一樣。

巴比倫層：Babylon的核心是Babylon層，這是一個(gè)將比特幣與各種權(quán)益證明（PoS）鏈連接起來(lái)的定制區(qū)塊鏈。它處理交易，運(yùn)行智能合約，并確保整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的一切都順利進(jìn)行。

PoS 鏈層：頂層由多個(gè) PoS 鏈組成，每個(gè) PoS 鏈都因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而被選中。這賦予了BabylonChain驚人的可擴(kuò)展性和靈活性，讓用戶可以享受不同PoS區(qū)塊鏈的最佳功能。

運(yùn)作方式是使用在BTC鏈上簽署最終的區(qū)塊來(lái)保護(hù)PoS鏈。這實(shí)質(zhì)上是通過(guò)額外的簽名輪次擴(kuò)展了基礎(chǔ)協(xié)議。最后+1輪中的這些簽名具有一個(gè)獨(dú)特的特征：它們是可提取的一次性簽名（EOTS）。目的是把PoS檢查點(diǎn)集成到BTC上，解決PoS的長(zhǎng)時(shí)間解綁期和遠(yuǎn)程攻擊問(wèn)題。

Babylon的優(yōu)勢(shì)在于：

• 使PoS的解綁期變快

  由于質(zhì)押了BTC，價(jià)格與BTC掛鉤，能夠減輕對(duì)應(yīng)PoS網(wǎng)絡(luò)的通脹壓力

  為BTC收益開(kāi)啟了新的途徑

Babylon面臨的挑戰(zhàn)：

• 質(zhì)押回報(bào)率等經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)對(duì)BTC質(zhì)押積極性影響較大

• 缺乏PoS鏈之間的獎(jiǎng)勵(lì)一致性規(guī)定

第三方協(xié)議根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的不同，所關(guān)注的安全點(diǎn)也不一致，僅以Babylon為例，需要注意的部分安全審計(jì)項(xiàng)如下：

1.  智能合約安全：BTC上的質(zhì)押合約通過(guò)UTXO腳本實(shí)現(xiàn)，需要關(guān)注其安全性。

2.  簽名算法安全：合約中使用簽名管理用戶的質(zhì)押，其算法安全性關(guān)系到簽名的生成與校驗(yàn)。

3.  協(xié)議經(jīng)濟(jì)模型設(shè)計(jì)：協(xié)議的經(jīng)濟(jì)模型在獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰等方面是否設(shè)置合理，是否會(huì)導(dǎo)致用戶資產(chǎn)損失。

附錄：

公鏈 & Layer2 通用審計(jì)項(xiàng)

• 整數(shù)溢出：檢查整數(shù)上溢和整數(shù)下溢

  死循環(huán)：檢查程序的循環(huán)判斷條件是否合理

  無(wú)限遞歸調(diào)用：檢查程序遞歸調(diào)用的退出條件是否合理

  競(jìng)爭(zhēng)條件：檢查在并發(fā)狀態(tài)下，對(duì)共享資源的訪問(wèn)操作

  異常崩潰：檢查能讓程序主動(dòng)退出的異常拋出代碼

  除0漏洞：檢查是否有除以0的情況

  類型轉(zhuǎn)換：檢查類型轉(zhuǎn)換是否正確，轉(zhuǎn)換過(guò)程中是否丟失重要信息

  數(shù)組越界：檢查是否訪問(wèn)超出數(shù)組界限的元素

  反序列化漏洞：檢查反序列化過(guò)程中有沒(méi)有問(wèn)題

  功能實(shí)現(xiàn)安全：檢查各RPC接口實(shí)現(xiàn)是否存在安全隱患，是否與RPC接口功

  能設(shè)計(jì)相符

  敏感RPC接口權(quán)限設(shè)置是否合理：檢查敏感RPC接口的訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置

  加密傳輸機(jī)制：檢查是否用加密傳輸協(xié)議，比如TLS等

  請(qǐng)求數(shù)據(jù)格式解析：檢查對(duì)請(qǐng)求數(shù)據(jù)的格式解析過(guò)程

  錢包解鎖攻擊：節(jié)點(diǎn)解鎖其錢包的時(shí)候，被RPC請(qǐng)求竊取資金

  傳統(tǒng)Web安全：檢查是否存在以下漏洞：跨站點(diǎn)腳本 （XSS） / 模板注入 /

  第三方組件漏洞 / HTTP 參數(shù)污染 / SQL 注入 / XXE 實(shí)體注入 / 反序列

  化漏洞 / SSRF 漏洞 / 代碼注入 / 本地文件包含 / 遠(yuǎn)程文件包含 / 命令執(zhí)行注入等傳統(tǒng)漏洞

  網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)身份認(rèn)證和識(shí)別機(jī)制：檢查是否存在節(jié)點(diǎn)身份識(shí)別機(jī)制，節(jié)點(diǎn)身份識(shí)別機(jī)制能否被繞

  路由表污染：檢查路由表是否能夠被隨意插入或覆蓋數(shù)據(jù)

  節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)算法：檢查節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)算法是否均衡且不可預(yù)測(cè)，比如距離算法不平衡等問(wèn)題

  連接數(shù)占用審計(jì)：檢查p2p網(wǎng)絡(luò)連接節(jié)點(diǎn)數(shù)的限制和管理是否合理

  日蝕攻擊：評(píng)估日食攻擊的成本與危害，必要時(shí)提供量化分析

  女巫攻擊：評(píng)估投票共識(shí)機(jī)制，分析投票資格檢查策略

  竊 聽(tīng)攻擊：檢查通信協(xié)議是否泄露隱私

  異形攻擊：評(píng)估節(jié)點(diǎn)是否能識(shí)別同類鏈節(jié)點(diǎn)

  時(shí)間劫持：檢查節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間計(jì)算機(jī)制

  內(nèi)存耗盡攻擊：檢查大內(nèi)存消耗的地方

  硬盤耗盡攻擊：檢查大文件存儲(chǔ)的地方

  socket壓力攻擊：檢查鏈接數(shù)量的限制策略

  內(nèi)核句柄耗盡攻擊：檢查內(nèi)核句柄創(chuàng)建的限制，比如文件句柄等

  持續(xù)性的內(nèi)存泄露：檢查內(nèi)存泄露的地方

  哈希算法安全性：檢查哈希算法的抗碰撞性

  數(shù)字簽名算法安全性：檢查簽名算法安全性，算法實(shí)現(xiàn)的安全性

  加密算法安全性：檢查加密算法安全性，算法實(shí)現(xiàn)的安全性

  隨機(jī)數(shù)生成器安全性：檢查關(guān)鍵隨機(jī)數(shù)生成算法是否合理

  BFT實(shí)現(xiàn)安全：評(píng)估BFT算法的實(shí)現(xiàn)安全性

  分叉選擇規(guī)則：檢查分叉選擇規(guī)則以確保安全性

  中心化程度檢測(cè)：鑒別系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是否存在過(guò)度中心化設(shè)計(jì)

  激勵(lì)機(jī)制審計(jì)：評(píng)估激勵(lì)機(jī)制對(duì)安全性的影響

  雙花攻擊：檢查共識(shí)是否可以防御雙花攻擊

  MEV攻擊審計(jì)：檢查區(qū)塊打包節(jié)點(diǎn)的MEV對(duì)鏈公平的影響

  區(qū)塊同步過(guò)程審計(jì)：檢查同步過(guò)程中的安全問(wèn)題

  區(qū)塊格式解析過(guò)程審計(jì)：檢查格式解析過(guò)程中的安全問(wèn)題，比如解析錯(cuò)誤導(dǎo)致奔潰

  區(qū)塊生成過(guò)程審計(jì)：檢查區(qū)塊生成過(guò)程中的安全問(wèn)題，包括Merkle tree root構(gòu)建方式是否合理

  區(qū)塊校驗(yàn)過(guò)程審計(jì)：檢查區(qū)塊簽名內(nèi)容項(xiàng)及驗(yàn)證邏輯是否充分

  區(qū)塊確認(rèn)邏輯審計(jì)：檢查區(qū)塊確認(rèn)算法及實(shí)現(xiàn)是否合理

  區(qū)塊哈希碰撞：檢查區(qū)塊哈希碰撞的構(gòu)造方式，及碰撞時(shí)的處理是否合理

  區(qū)塊處理資源限制：檢查孤兒區(qū)塊池、驗(yàn)證計(jì)算、硬盤尋址等資源限制是否合理

  交易同步過(guò)程審計(jì)：檢查同步過(guò)程中的安全問(wèn)題

  交易哈希碰撞：檢查交易哈希碰撞的構(gòu)造方式，及碰撞時(shí)的處理

  交易格式解析：檢查格式解析過(guò)程中的安全問(wèn)題，比如解析錯(cuò)誤導(dǎo)致奔潰

  交易合法性校驗(yàn)：檢查各類型交易簽名內(nèi)容項(xiàng)及驗(yàn)證邏輯是否充分

  交易處理資源限制：檢查交易池、驗(yàn)證計(jì)算、硬盤尋址等資源限制是否合理

  交易延展性攻擊：交易是否可以改變內(nèi)部字段(比如ScriptSig)從而改變交易hash而不影響交易的有效性。

  交易重放攻擊審計(jì)：檢查系統(tǒng)對(duì)交易重放的檢測(cè)

  合約字節(jié)碼校驗(yàn)：檢查虛擬機(jī)校驗(yàn)合約的過(guò)程的安全問(wèn)題，比如整數(shù)溢出、死循環(huán)等

  合約字節(jié)碼執(zhí)行：檢查虛擬機(jī)執(zhí)行字節(jié)碼的過(guò)程的安全問(wèn)題，比如整數(shù)溢出、死循環(huán)等

  gas模型：檢查交易處理/合約執(zhí)行的各原子操作對(duì)應(yīng)的手續(xù)費(fèi)是否與資源消耗成正比

  日志記錄的完整性：檢查關(guān)鍵信息是否被 日志記錄

  日志記錄的安全性：檢查處理日志的過(guò)程中，是否因處理不當(dāng)造成安全問(wèn)題，比如整數(shù)溢出等

  日志包含隱私信息：檢查日志是否包含密鑰等隱私信息

  日志存儲(chǔ)：檢查日志是否記錄過(guò)多內(nèi)容，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)資源消耗

  節(jié)點(diǎn)代碼供應(yīng)鏈安全：檢查所有第三方庫(kù)、組件及公鏈框架對(duì)應(yīng)版本的已知問(wèn)題

以上就是破解比特幣瓶頸：BTC Layer2擴(kuò)容技術(shù)的全面審計(jì)指南的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Rollup繼承了主鏈的安全性和去中心化特性的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！