ZKByte: शून्य ज्ञान और BitVM का उपयोग करने वाला एक भरोसेमंद बिटकॉइन लेयर2 स्केलिंग समाधान

इस डिज़ाइन का प्राथमिक उद्देश्य विशेष रूप से बिटकॉइन ब्लॉकचेन के लिए तैयार लेयर 2 नेटवर्क स्थापित करना है। बीटीसी के लिए लेयर 2 नेटवर्क को बिटकॉइन पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर तेज और अधिक कुशल लेनदेन की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए रणनीतिक रूप से तैयार किया गया है।

यह मुख्य ब्लॉकचेन से कुछ लेन-देन प्रसंस्करण कार्यों को हटाकर हासिल किया जाता है, जिसका लक्ष्य भीड़भाड़ को कम करना और लेन-देन की पुष्टि के लिए आवश्यक समय और संसाधनों को काफी हद तक कम करना है।

बिटकॉइन वर्चुअल मशीन (वीएम) की कंप्यूटिंग क्षमताओं में अंतर्निहित सीमाओं को पहचानते हुए, हमारा डिज़ाइन बिटवीएम का उपयोग करता है, जो दो पक्षों के बीच स्मार्ट अनुबंध निष्पादित करने की क्षमता को प्रदर्शित करता है। एक चुनौती और प्रतिक्रिया योजना का लाभ उठाते हुए, BitVM पारंपरिक बाधाओं पर काबू पाते हुए, बिटकॉइन नेटवर्क की प्रोग्रामयोग्यता को बढ़ाने के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदर्शित करता है।

लेयर 2 नेटवर्क की सुरक्षा और अखंडता को बढ़ाने के लिए, शून्य-ज्ञान प्रमाण प्रौद्योगिकियों के एकीकरण के माध्यम से राज्य सत्यापन की सुविधा प्रदान की जाती है।

ये उन्नत क्रिप्टोग्राफ़िक तकनीकें लेयर 1 को अंतर्निहित लेनदेन की गोपनीयता और गोपनीयता से समझौता किए बिना लेयर 2 नेटवर्क की स्थितियों को कुशलतापूर्वक सत्यापित करने की अनुमति देती हैं।

0. वास्तुकला

लेयर 2 ब्लॉकचेन एक अकाउंट मॉडल को अपनाता है। संपूर्ण ब्लॉकचेन की स्थिति हेलो2 सिद्ध प्रणाली के आधार पर zkVM के माध्यम से सिद्ध की जाती है। लेयर 2 स्थिति बिटकॉइन नेटवर्क के साथ सिंक्रनाइज़ है, और सभी लेयर 2 स्थिति BitVM द्वारा कार्यान्वित जीरो-नॉलेज प्रूफ (ZKP) सत्यापनकर्ता द्वारा सत्यापित की जाती है। एक UTXO का उपयोग सभी परत 2 स्थितियों का पता लगाने के लिए किया जाता है। इसके अतिरिक्त, एक विश्वसनीय ओरेकल को यह सुनिश्चित करने के लिए नियोजित किया जाता है कि केवल इनपुट/आउटपुट यूटीएक्सओ की लॉक/अनलॉक स्क्रिप्ट लेयर 2 प्रोटोकॉल का पालन करें।

1. परत 2 समिति और विश्वसनीय Oracle

उपयोगकर्ताओं का एक चयनित समूह लेयर 2 समिति बनाता है जो लेयर 2 नेटवर्क के समग्र स्वास्थ्य की निगरानी के लिए जिम्मेदार है। प्रोटोकॉल संबंधी मुद्दों के मामले में, समिति प्रोटोकॉल को रोकने और सभी उपयोगकर्ताओं की संपत्तियों की सुरक्षा के लिए हस्तक्षेप कर सकती है। इनपुट/आउटपुट यूटीएक्सओ और स्क्रिप्ट की शुद्धता को सत्यापित करने के लिए विश्वसनीय ओरेकल महत्वपूर्ण है।

2. परत 1 से परत 2

लेयर 2 प्रोटोकॉल का प्रतिनिधित्व करने के लिए बिटकॉइन नेटवर्क पर एक एकल टैपरूट पता बनाया जाता है। जब एक यूटीएक्सओ बनाया जाता है और टैपरूट पते पर स्थानांतरित किया जाता है, तो संबंधित यूटीएक्सओ प्रभावी रूप से परत 1 से परत 2 तक 'स्थानांतरित' हो जाता है। प्रोटोकॉल या समिति खाते विशेष रूप से सभी 'जमा' यूटीएक्सओ संपत्तियों के 'स्थानांतरण' को संभालते हैं।

3. परत 1 से समन्वयन को ब्लॉक करता है

सभी लेयर 2 नेटवर्क स्थितियाँ ब्लॉक के रूप में लेयर 1 के साथ समन्वयित हैं। एक ब्लॉक के लिए, निम्नलिखित जानकारी प्रदान की जानी चाहिए: एक विशिष्ट ब्लॉक में लेनदेन, उन लागू लेनदेन के साथ नए खातों की स्थिति, वर्तमान ब्लॉक स्थिति के लिए नए यूटीएक्सओ (प्रोटोकॉल टूटने पर भी हमेशा तैयार) बिटकॉइन नेटवर्क की ब्लॉक जानकारी शून्य-ज्ञान प्रमाण ( यह सिद्ध करना कि अंतिम ब्लॉक से वर्तमान ब्लॉक में संक्रमण की स्थिति सही है) लेयर 1 में वे सभी स्थितियाँ एक UTXO लेनदेन इतिहास में दर्ज की गई हैं।

3.1 प्रमाण के बारे में अधिक जानकारी

परत 2 की शुद्धता को सत्यापित करने के लिए शून्य-ज्ञान प्रमाण का उपयोग किया जाता है। प्रमाण यह साबित करने का प्रयास करता है: परत 2 के ब्लॉक लेनदेन सही ढंग से हस्ताक्षरित हैं। सभी खातों की नई स्थिति को सही ढंग से प्रबंधित किया जाता है। परत 1 के एक विशिष्ट ब्लॉक तक सभी जमाओं को सही ढंग से संभाला जाता है। वर्तमान स्थिति के लिए, सभी UTXO वितरण सही ढंग से बनाए गए हैं।

3.2 सूचना को ब्लॉक करने की चुनौती

परत 1 में निर्दिष्ट ब्लॉक जानकारी की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए, एक चुनौती और प्रतिक्रिया योजना का उपयोग किया जाता है। प्रोवर्स एक लॉक समय अवधि के भीतर एक विशिष्ट ब्लॉक के बाद एन अधिक ब्लॉक की उपस्थिति का संकेत देकर ब्लॉक जानकारी की सटीकता प्रदर्शित कर सकते हैं।

3.3 ZKP सर्किट और BitVM एन्हांसमेंट

जैसा कि BitVM पेपर में दिखाया गया है, ZKP प्रूफ सत्यापन को एक बाइनरी सर्किट के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जिसे दो पक्षों द्वारा चुनौती दी जा सकती है। पूर्व-हस्ताक्षरित लेनदेन के साथ, सर्किट की बिट प्रतिबद्धताएँ प्राप्त करने के लिए चुनौतियाँ भेजी जा सकती हैं। यदि 0 और 1 चुनौतियों का सामना करते हैं, तो चुनौती देने वाला जीत जाता है। ZKP सत्यापन को सत्यापित करने के लिए BitVM का उपयोग करने के लिए, दो बातों पर ध्यान देना चाहिए: समान बाइनरी सर्किट प्रतिबद्धताओं का एक बार उपयोग किया जाना चाहिए। कहने का तात्पर्य यह है कि, यदि एक ही सर्किट टिप्पणियाँ कई ब्लॉकों के लिए उपयोग की जाती हैं, तो एक बिट प्रतिबद्धता के 0 और 1 उजागर हो सकते हैं। ZKP सत्यापन के लिए, सर्किट संतुष्टि के अलावा, "सार्वजनिक इनपुट" की भी जाँच की जानी चाहिए। इन दो कमियों को संभालने के लिए, लेयर 2 के प्रत्येक ब्लॉक के लिए, एक अद्वितीय बाइनरी सर्किट बनाया जाता है और "सार्वजनिक इनपुट" तय किए जाते हैं। बिटकॉइन स्क्रिप्ट का उपयोग सार्वजनिक इनपुट हैशिंग और चेकिंग को संभालने के लिए किया जाता है। और सही सार्वजनिक इनपुट बिट प्रतिबद्धताओं की जाँच विश्वसनीय ओरेकल द्वारा की जाती है। सर्किट संतुष्टि के संदर्भ में, समिति के भीतर कोई भी सदस्य चुनौतियाँ उठाने की क्षमता रखता है।

4. परत 2 से परत 1

परिसंपत्तियों को दो तरीकों से परत 2 से परत 1 तक ले जाया जा सकता है: निकासी और बल-निकासी। निकासी लेनदेन परत 2 से शुरू हो जाते हैं, और ZKP सर्किट उम्मीद के मुताबिक लेनदेन प्रबंधन सुनिश्चित करते हैं। बलपूर्वक निकासी लेनदेन बिटकॉइन नेटवर्क से शुरू किए जाते हैं।

4.1 निकासी एवं बलपूर्वक निकासी लेनदेन

लेयर 2 से शुरू होने वाले निकासी लेनदेन को उचित लेनदेन प्रबंधन सुनिश्चित करने के लिए ZKP सर्किट का उपयोग करके सत्यापित किया जाता है। बिटकॉइन नेटवर्क से शुरू किए गए बलपूर्वक निकासी लेनदेन को अगले ब्लॉक स्थिति अपडेट में शामिल किया जाना चाहिए। 4.2 यूटीएक्सओ वितरण जब किसी ब्लॉक की स्थिति अद्यतन की जाती है, तो यूटीएक्सओ वितरण सिंक्रनाइज़ हो जाता है। प्रोटोकॉल रुकने की स्थिति में, सभी उपयोगकर्ता संपत्तियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सभी UTXO को लागू किया जा सकता है। और उन यूटीएक्सओ में से, केवल निकासी या बलपूर्वक निकासी वाले यूटीएक्सओ पर प्रोटोकॉल द्वारा हस्ताक्षर किए जाते हैं।

5. परत 2 का निकास

एक बार जब ZKP प्रमाण सत्यापित नहीं हो जाता है, तो समिति को प्रोटोकॉल को रोकना होगा और बाहर निकलना होगा। यदि प्रोटोकॉल बंद हो जाता है, तो समिति ने परत 2 से नवीनतम ब्लॉक स्थिति में निर्दिष्ट सभी यूटीएक्सओ वितरण पर हस्ताक्षर किए। हस्ताक्षर के साथ, उपयोगकर्ता बिना किसी नुकसान के परत 2 से बाहर निकल सकता है।

संदर्भ

1. बिटवीएम: https://bitvm.org/bitvm.pdf
2. बिटकॉइन श्वेतपत्र: https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
3. हेलो2 स्पष्टीकरण: https://electriccoin.co/blog/explaining-halo-2/