解析B^2新版技術路線圖：比特幣鏈下DA與驗證層的必要性
B^2 Network是一個去中心化的DA平台和存儲平台，通過鏈下DA網路解決數據壓縮和驗證問題，避免過度依賴比特幣主網。B^2 Hub充當了類似於Celestia的DA層和鏈下的驗證層，有效防止數據扣留和其他作惡場景。B^2 Network未來還將集成比特幣Layer2，打造通用的比特幣鏈下DA層和數據存儲層。B^2 Hub節點負責驗證交易批次，存儲節點通過爭奪出塊權來獲取激勵。B^2 Network的工作流程包括排序器產生新區塊，聚合器發送給Prover生成ZK證明，B^2Hub節點驗證並將數據hash發送至比特幣鏈。B^2 Hub作爲通用的DA層和驗證層，可以賦能其他比特幣二層。摘要
B^2 Network在比特幣鏈下設置了名爲B^2 Hub的DA層，該DA層網路借鑑了Celestia的思路，引入數據採樣與糾刪碼，確保新增數據可以快速的分發給大量的外部節點，並極力避免數據扣留的發生。同時，B^2 Hub網路中的Committer會把DA數據的存儲索引以及數據hash上傳到比特幣鏈上，供任何人讀取；
爲了減輕DA層節點的壓力，B^2 Hub中的歷史數據不會永久保存，所以B^2又嘗試搭建起一個存儲網路，通過類似於Arweave的存儲激勵方式，刺激更多節點存儲更完備的歷史數據集，以獲取存儲激勵；
在狀態驗證方面，B^2採用了混合式的驗證方案，在鏈下驗證ZK證明，鏈上通過bitVM的思路，挑戰ZK證明驗證痕跡，只要有1個挑戰者節點在檢測到錯誤後發起挑戰，B^2 網路就是安全的，這符合欺詐證明協議的信任模型，但由於用到了ZK，這種狀態驗證實際上是混合型的。
按照B^2 Network的未來路線圖，EVM兼容的B^2 Hub可以成爲對接多個比特幣Layer2的鏈下驗證層與DA層，成爲一個類似於BTCKB的比特幣鏈下功能拓展層。由於比特幣本身無法支持很多場景，這種鏈下搭建功能拓展層的方式將會成爲Layer2生態裏越來越常態化的現象。
B^2 Hub：比特幣鏈下的通用DA層與驗證層
如今的比特幣生態可謂是一片機會與騙局共存的藍海，這個因銘文之夏而煥發生機的全新領域簡直是一片肥沃的處女地，到處都彌漫着金錢的氣息。隨着今年1月比特幣Layer2如雨後春筍般集體湧現，這片原本如荒蕪原野的土地瞬間就成爲了無數造夢者的搖籃。
但回歸到最本質的問題：什麼是Layer2，人們似乎始終沒有達成共識。側鏈是嗎？索引器是嗎？搭個橋的鏈就叫Layer2嗎？一個依賴於比特幣和以太坊的簡易插件，可不可以當做一個Layer？這些問題就像一組難解的方程式，始終都沒有一個確切的結局。
而按照以太坊和Celestia社區的思路，Layer2只是模塊化區塊鏈的特殊情況，在這種情況下，所謂的“二層”與“一層”之間會存在緊密的耦合關係，二層網路可以很大程度，或一定程度繼承Layer1的安全性。至於安全性這個概念本身，可以拆解爲細分的多個指標，包括：DA、狀態驗證、提款驗證、抗審查性、抗重組等。
由於比特幣網路本身存在諸多問題，其天生不利於支持較完備的Layer2網路。比如在DA上，比特幣的數據吞吐量遠低於以太坊，以其平均10min的出塊時間來計算，比特幣最大的數據吞吐量僅爲6.8KB/s，差不多是以太坊的1/20，如此擁擠的區塊空間自然而然造就了高昂的數據發布成本。
（比特幣區塊裏的數據發布成本，甚至可以達到每KB 5美元）
如果Layer2直接把新增的交易數據發布到比特幣區塊裏，既不能實現高吞吐量，也不能實現低手續費。所以要麼就通過高度壓縮，把數據尺寸壓縮的盡可能小，再上傳到比特幣區塊。目前Citrea採用了這種方案，它們聲稱，將把一段時間內的狀態變化量(state diff)，也就是多個帳戶上發生的狀態變更結果，連同對應的ZK證明，一起上傳到比特幣鏈上。
這種情況下，任何人都可以從比特幣主網下載state diff 和ZKP，驗證其是否有效，但上鏈的數據尺寸卻可以輕量化。
（前Polygon Hermez的白皮書中，說明了上述壓縮方案的原理）
這種方案在極大程度壓縮了數據尺寸的同時，最終還是容易遇到瓶頸。比如，假設在10分鍾內發生了幾萬筆交易，使得上萬個帳戶發生了狀態變更，你最終還是要把這些帳戶的變化情況，匯總上傳到比特幣鏈上。雖然比起直接上傳每筆交易數據，要輕量很多，但還是會產生很可觀的數據發布成本。
所以很多比特幣Layer2幹脆就不把DA數據上傳到比特幣主網，直接採用Celestia等第三方DA層。而B^2採用了另一種方式，直接在鏈下搭建一個DA網路（數據分發網路），名爲B^2 Hub。在B^2的協議設計中，交易數據或state diff等重要數據存放於鏈下，只向比特幣主網上傳這些數據的存儲索引，以及數據hash（其實是merkle root，爲了表述方便說成數據hash）。
這些數據hash和存儲索引，以類似銘文的方式寫入到比特幣鏈上，只要你運行一個比特幣節點，就可以把數據hash和存儲索引下載到本地，根據索引值，能從B^2的鏈下DA層或存儲層中，讀取到原始數據。根據數據hash，你可以判斷，自己從鏈下DA層獲取的數據是否正確（能否和比特幣鏈上的數據hash相對應）。通過這種簡單的方式，Layer2可以避免在DA問題上過度依賴比特幣主網，節約手續費成本並實現高吞吐量。
當然，有一點不可忽視，就是這種鏈下的第三方DA平台有可能搞數據扣留，拒絕讓外界獲取到新增的數據，這種場景有一個專用術語，叫“數據扣留攻擊”，可以歸納爲數據分發中的抗審查問題。不同的DA方案有不同的解決辦法，但核心宗旨，都是要把數據盡可能快、盡可能廣泛的傳播出去，防止一小撮特權節點控制着數據獲取權限不放。
按照B^2 Network官方新的路線圖，其DA方案借鑑了Celestia。在後者的設計中，第三方的數據提供者會不斷的向Celestia網路提供數據，Celestia出塊者會把這些數據片段，組織爲Merkle Tree的形態，塞到TIA區塊裏，廣播給網路裏的Validator/全節點。
由於這些數據比較多，區塊比較大，大多數人運行不起全節點，只能運行輕節點。輕節點不同步完整區塊，只同步一個區塊頭，寫有Mekrle Tree的樹根Root。
輕節點僅憑區塊頭，自然不知道Merkle Tree的全貌，不知道新增數據都有什麼，無法驗證數據是否有問題。但輕節點可以向全節點索要樹上的某個葉子leaf。全節點會按照要求，把leaf和對應的Merkle Proof，一並提交給輕節點，讓後者確信，這個leaf的確存在於Celestia區塊裏的Merkle Tree上，而不是被節點憑空杜撰出的虛假數據。
（圖源：W3 Hitchhiker）
Celestia網路裏存在大量的輕節點，這些輕節點可以向不同的全節點發起高頻的數據採樣，隨機性的抽選Merkle Tree上的某幾個數據片段。輕節點獲取到了這些數據片段後，也可以傳播給他能連接到的其他節點，這樣就可以快速的把數據分發給盡可能多的人/設備，以此來實現高效的數據傳播，只要足夠多的節點都能快速獲取最新的數據，人們就不用再信任一小撮數據提供者，這其實就是DA/數據分發的核心目的之一。
當然，僅憑上面描述的方案，還是存在攻擊場景，因爲它只能保證數據分發時，人們都能快速獲取到數據，但無法保證數據的生產源頭不作惡。比如，Celestia出塊者可能在區塊裏摻雜一點垃圾數據，人們即便獲取了區塊中的全部數據片段，也無法還原出“本應包含”的完整數據集（注意：這裏“本應”這個詞很重要）。
進一步說，原始數據集中可能有100筆交易，其中某筆交易的數據沒有被完整傳播給外界。這時，只需要隱藏1%的數據片段，外界就無法解析出完整數據集。這正是最早的數據扣留攻擊問題中，所探討的場景。
其實，根據這裏描述的場景來理解數據可用性，可用性這個詞描述的是區塊裏的交易數據是否完整，是否可用，能否直接交由其他人去驗證，而不是像很多人理解的那樣，可用性代表區塊鏈歷史數據能否被外界讀取到。所以，Celestia官方和L2BEAT創始人曾指出，數據可用性應該改名爲數據發布，意指區塊裏是否發布了完整可用性的交易數據集。
Celestia引入了二維糾刪碼，解決上面描述的數據扣留攻擊。只要區塊裏包含的 1/4 的數據片段（糾刪碼）有效，人們就可以還原出對應的原始數據集。除非出塊者在區塊裏摻雜 3/4 的垃圾數據片段，才能讓外界無法還原出原始數據集，但這種情況下，區塊裏包含的垃圾數據太多了，很容易就會被輕節點們檢測出來。所以對於區塊生產者而言，還是不要作惡來的更好些，因爲作惡幾乎很快就被無數人察覺到。
通過前面描述的方案，可以有效防止“數據分發平台”出現數據扣留，而B^2 Network未來會以Celestia的數據採樣作爲重要參考，可能結合KZG承諾等密碼學技術，進一步降低輕節點執行數據採樣和驗證的成本。只要執行數據採樣的節點足夠多，就能讓DA數據的分發變得有效且去信任。
當然，上述方案只解決了DA平台自身的數據扣留問題，但在Layer2的底層結構中，有能力發動數據扣留的不止DA平台，還有排序器（Sequencer）。在B^2 Network乃至大多數Layer2的工作流程中，新增數據是由排序器Sequencer產生的，它會把用戶端發來的交易匯總處理，附帶這些交易執行後的狀態變更結果，打包成批次(batch)，再發送給充當DA層的B^2 Hub節點們。
如果排序器一開始生成的batch就有問題，就還存在數據扣留的可能性，當然還包括其他形式的作惡場景。所以，B^2 的DA網路(B^2 Hub)收到排序器生成的Batch後，會先對驗證Batch的內容，有問題就拒收。可以說，B^2 Hub 不但充當了類似於Celestia的DA層，也充當了鏈下的驗證層，有點類似於CKB在RGB++協議中的角色。
（不完整的B^2 Network底層結構圖）
按照B^2 Network最新的技術路線圖，B^2 Hub在收到並驗證了Batch後，只保留一段時間，過了這個窗口期，Batch數據就會被過期淘汰，從B^2 Hub節點本地刪除掉。爲了解決類似於EIP-4844的數據淘汰及丟失問題，B^2 Network設置了一組存儲節點，這些存儲節點會負責永存Batch數據，這樣一來，任何人在任何時候，都可以在存儲網路中搜索到自己需要的歷史數據。
不過，沒有人會平白無故的運行B^2存儲節點，如果想讓更多人來運行存儲節點，增強網路的去信任程度，就要提供激勵機制；要提供激勵機制，就要先想辦法反作弊。比如，假如你提出了一套激勵機制，任何人在自己的設備本地存儲了數據，就可以獲取獎勵，可能有人在下載了數據後，又偷偷的把一部分數據刪掉，卻聲稱自己存儲的數據是完整的，這就是最常見的作弊方法。
FIL通過名爲PoRep和PoSt的證明協議，讓存儲節點向外界出示存儲證明，證明自己在給定時間段內的確完整的保存了數據。但這種存儲證明方案需要生成ZK證明，且計算復雜度很高，對存儲節點的硬件設備會有較高要求，可能不是一個經濟成本上可行的方法。
在B^2 Network的新版技術路線圖中，存儲節點會採用類似於Arweave的機制，需要爭奪出塊權來獲取代幣激勵。如果存儲節點私自刪除了一些數據，則其成爲下一個出塊者的概率會降低，而保留數據最多的節點，越有可能成功出塊，獲取到更多的獎勵。所以對於大多數存儲節點而言，還是保留完整的歷史數據集比較好。
當然，有激勵的不只是存儲節點，還包括前面提到的B^2 Hub節點，按照路線圖，B^2 Hub會組建成一個Permissionless的POS網路，任何人只要質押了足夠多的Token，就可以成爲B^2 Hub或存儲網路中的一員，通過這種方式，B^2 Network嘗試在鏈下打造去中心化的DA平台及存儲平台，並在未來集成B^2 以外的比特幣Layer2，搭建通用的比特幣鏈下DA層與數據存儲層。
ZK與欺詐證明混用的狀態驗證方案
前面我們闡述了B^2 Network的DA解決方案，接下來我們將重點講述其狀態驗證方案。所謂的狀態驗證方案，就是指Layer2如何保證自己的狀態轉換足夠“去信任”。
（L2BEAT網站針對Scroll，評估出的五大安全指標，State Validation就是指狀態驗證方案）
前面我們曾提到，在B^2 Network乃至大多數Layer2的工作流程中，新增數據是由排序器Sequencer產生的，它會把用戶端發來的交易匯總處理，附帶這些交易執行後的狀態變更結果，打包成批次(batch)，發送給Layer2網路中的其他節點，包括普通的Layer2全節點，以及B^2 Hub節點。
B^2 Hub節點在收到Batch數據後，會解析其內容並做出驗證，這裏就包含了前面提到的“狀態驗證”。其實狀態驗證，就是驗證排序器生成的Batch中，記錄的“交易執行後的狀態變化”是否正確。如果B^2 Hub節點收到了包含錯誤狀態的Batch，會將其拒收。
其實，B^2 Hub本質是一條POS公鏈，會有出塊人和驗證人的分野。每隔一段時間，B^2 Hub的出塊人會生成新的區塊，並傳播給其他節點（驗證人），這些區塊裏包含了排序器提交的Batch數據。剩下的工作流程和前面提到的Celestia有些許類似，有很多外部的節點，頻繁的向B^2 Hub節點索要數據片段，在這個過程中，Batch數據會被分發給很多節點設備，也包括前面提到的存儲網路。
B^2 Hub中存在名爲Committer（承諾人）的可輪換角色，它會把Batch的數據hash（其實是Merkle root），以及存儲索引，以銘文的形式提交到比特幣鏈上。只要你讀取到這個數據hash和存儲索引，就有辦法在鏈下的DA層/存儲層獲取到完整的數據。假設鏈下有N個節點存放着Batch數據，只要其中1個節點願意對外提供數據，就能讓任何人獲取到它需要的數據，這裏的信任假設是1/N。
當然，我們不難發現，上述過程中，負責驗證Layer2狀態轉換有效性的B^2 Hub，是獨立於比特幣主網的，只是一個鏈下的驗證層，所以這個時候，Layer2的狀態驗證方案，在可靠性上無法等價於比特幣主網。
一般而言，ZK Rollup可以完整的繼承Layer1的安全性，但目前比特幣鏈上只支持一些極爲簡單的計算，無法直接驗證ZK證明，所以還沒有哪個Layer2可以在安全模型上等價於以太坊的那種ZK Rollup，包括Citrea和BOB等。
目前看來，“比較可行”的思路是BitVM白皮書中所闡述的那樣，復雜的計算過程挪到比特幣鏈下，僅在必要時把某些簡單的計算挪到鏈上進行。比如驗證ZK證明時產生的計算痕跡，可以公開，交由外界去檢查。如果人們發現其中某個比較細微的計算步驟有問題，就可以在比特幣鏈上驗證這道“有爭議的計算”。這裏面需要用比特幣的腳本語言，模擬出EVM等特殊虛擬機的功能，消耗的工程量可能會非常巨大，但並不是不可行。
參考資料：《極簡解讀BitVM：如何在BTC鏈上驗證欺詐證明（執行EVM或其他VM的操作碼）》
在B^2 Network的技術方案中，排序器產生了新的Batch後，會轉發給聚合器以及Prover，後者把Batch的數據驗證過程ZK化，生成ZK證明，最終轉發給B^2 Hub節點。B^Hub節點是EVM兼容的，通過Solidity合約來驗證ZK Proof，這其中涉及的全部計算過程，會被拆分爲非常底層的邏輯門電路形態，這些邏輯門電路又會以比特幣腳本語言的形式表達出來，全部提交至吞吐量足夠大的第三方DA平台中。
如果人們對這些披露出來的ZK驗證痕跡存在疑問，覺得某個小步驟有錯誤，就可以在比特幣鏈上進行“挑戰”，要求比特幣節點直接檢查這個有問題的步驟，並適當做出懲罰。
（B^2 Network的整體結構圖，不包含數據採樣節點）
那麼是誰被懲罰呢？其實是Committer。在B^2 Network的設定中，Committer不但會把前面說的數據hash發布到比特幣鏈上，還要把ZK證明的驗證“承諾”發布到比特幣主網。通過比特幣Taproot的一些設定，你可以隨時在比特幣鏈上，對Committer發布的“ZK證明驗證承諾”進行質疑和挑戰。
這裏解釋下什麼“承諾”（Commitment）。“承諾”的含義在於，某些人聲稱，某些鏈下數據是準確無誤的，並在鏈上發布對應的聲明，這個聲明就是“承諾”，承諾值與特定的鏈下數據相綁定。在B^2的方案中，如果有人認爲Committer發布的ZK驗證承諾有問題，就可以進行挑戰。
可能有人會問，前面不是提到B^2 Hub在收到Batch後，會直接驗證其有效性嗎，這裏爲何又要“多次一舉”的驗證ZK證明？爲什麼不直接把驗證Batch的過程公開披露，讓人們直接挑戰，非要引入ZK證明幹什麼？這其實是爲了把計算痕跡壓縮的足夠小，如果直接把驗證Layer2交易、產生狀態變更的計算流程，全部以邏輯門電路和比特幣腳本的形式公開披露，將會產生極大的數據尺寸。而ZK化之後，可以把數據尺寸極大程度壓縮後，再發布出去。
這裏大致總結下B^2的工作流程：
B^2的排序器Sequencer負責產生新的Layer2區塊，並將多個區塊聚合爲data batch（數據批次）。data batch會被送給聚合器Aggregator，以及B^Hub網路中的Validator節點。
聚合器會將data Batch，發送給Prover節點，讓後者生成對應的零知識證明。ZK證明隨後會被發送給B^2的DA與驗證者網路(B^2Hub)。
B^2Hub節點會驗證聚合器發來的ZK Proof，能否和Sequencer發過來的Batch相對應。若兩者可以對應，則通過驗證。通過驗證的Batch，其數據hash與存儲索引，會被某個指定的B^Hub節點（稱爲Committer）發送至比特幣鏈上。
B^Hub節點會將其驗證ZK Proof的整個計算過程公開披露，將計算過程的Commitment發送到比特幣鏈上，允許任何人對其進行挑戰。如果挑戰成功，則發布Commitment的B^Hub節點將受到經濟懲罰（它在比特幣鏈上的UTXO將被解鎖並轉移給挑戰者）
B^2 Network的這種狀態驗證方案，一面引入了ZK，一面採用了欺詐證明，實際上屬於混合型的狀態驗證方式。只要鏈下存在至少1個誠實的節點，在檢測出錯誤後願意發起挑戰，就可以保證B^2 Network的狀態轉換是沒有問題的。
按照西方比特幣社區成員的看法，未來比特幣主網可能會進行適當的分叉，以支持更多的計算功能，也許在未來，直接在比特幣鏈上驗證ZK證明會成爲現實，屆時將爲整個比特幣Layer2帶來新的範式級變革。而B^2 Hub作爲一個通用的DA層與驗證層，不但可以作爲B^2 Network的專用模塊，還可以賦能其他比特幣二層，在比特幣Layer2的大爭之世中，鏈下功能拓展層必將越來越重要，而B^Hub和BTCKB的湧現，或許才剛剛揭開這些功能拓展層的冰山一角。
聲明：
本文轉載自[極客 Web3]，原文標題“解析B^2新版技術路線圖：比特幣鏈下DA與驗證層的必要性”，著作權歸屬原作者[Faust，極客web3]，如對轉載有異議，請聯系Gate Learn團隊，團隊會根據相關流程盡速處理。
免責聲明：本文所表達的觀點和意見僅代表作者個人觀點，不構成任何投資建議。
文章其他語言版本由Gate Learn團隊翻譯， 在未提及Gate.io的情況下不得復制、傳播或抄襲經翻譯文章。
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摘要
B^2 Network在比特幣鏈下設置了名爲B^2 Hub的DA層，該DA層網路借鑑了Celestia的思路，引入數據採樣與糾刪碼，確保新增數據可以快速的分發給大量的外部節點，並極力避免數據扣留的發生。同時，B^2 Hub網路中的Committer會把DA數據的存儲索引以及數據hash上傳到比特幣鏈上，供任何人讀取；
爲了減輕DA層節點的壓力，B^2 Hub中的歷史數據不會永久保存，所以B^2又嘗試搭建起一個存儲網路，通過類似於Arweave的存儲激勵方式，刺激更多節點存儲更完備的歷史數據集，以獲取存儲激勵；
在狀態驗證方面，B^2採用了混合式的驗證方案，在鏈下驗證ZK證明，鏈上通過bitVM的思路，挑戰ZK證明驗證痕跡，只要有1個挑戰者節點在檢測到錯誤後發起挑戰，B^2 網路就是安全的，這符合欺詐證明協議的信任模型，但由於用到了ZK，這種狀態驗證實際上是混合型的。
按照B^2 Network的未來路線圖，EVM兼容的B^2 Hub可以成爲對接多個比特幣Layer2的鏈下驗證層與DA層，成爲一個類似於BTCKB的比特幣鏈下功能拓展層。由於比特幣本身無法支持很多場景，這種鏈下搭建功能拓展層的方式將會成爲Layer2生態裏越來越常態化的現象。
B^2 Hub：比特幣鏈下的通用DA層與驗證層
如今的比特幣生態可謂是一片機會與騙局共存的藍海，這個因銘文之夏而煥發生機的全新領域簡直是一片肥沃的處女地，到處都彌漫着金錢的氣息。隨着今年1月比特幣Layer2如雨後春筍般集體湧現，這片原本如荒蕪原野的土地瞬間就成爲了無數造夢者的搖籃。
但回歸到最本質的問題：什麼是Layer2，人們似乎始終沒有達成共識。側鏈是嗎？索引器是嗎？搭個橋的鏈就叫Layer2嗎？一個依賴於比特幣和以太坊的簡易插件，可不可以當做一個Layer？這些問題就像一組難解的方程式，始終都沒有一個確切的結局。
而按照以太坊和Celestia社區的思路，Layer2只是模塊化區塊鏈的特殊情況，在這種情況下，所謂的“二層”與“一層”之間會存在緊密的耦合關係，二層網路可以很大程度，或一定程度繼承Layer1的安全性。至於安全性這個概念本身，可以拆解爲細分的多個指標，包括：DA、狀態驗證、提款驗證、抗審查性、抗重組等。
由於比特幣網路本身存在諸多問題，其天生不利於支持較完備的Layer2網路。比如在DA上，比特幣的數據吞吐量遠低於以太坊，以其平均10min的出塊時間來計算，比特幣最大的數據吞吐量僅爲6.8KB/s，差不多是以太坊的1/20，如此擁擠的區塊空間自然而然造就了高昂的數據發布成本。
（比特幣區塊裏的數據發布成本，甚至可以達到每KB 5美元）
如果Layer2直接把新增的交易數據發布到比特幣區塊裏，既不能實現高吞吐量，也不能實現低手續費。所以要麼就通過高度壓縮，把數據尺寸壓縮的盡可能小，再上傳到比特幣區塊。目前Citrea採用了這種方案，它們聲稱，將把一段時間內的狀態變化量(state diff)，也就是多個帳戶上發生的狀態變更結果，連同對應的ZK證明，一起上傳到比特幣鏈上。
這種情況下，任何人都可以從比特幣主網下載state diff 和ZKP，驗證其是否有效，但上鏈的數據尺寸卻可以輕量化。
（前Polygon Hermez的白皮書中，說明了上述壓縮方案的原理）
這種方案在極大程度壓縮了數據尺寸的同時，最終還是容易遇到瓶頸。比如，假設在10分鍾內發生了幾萬筆交易，使得上萬個帳戶發生了狀態變更，你最終還是要把這些帳戶的變化情況，匯總上傳到比特幣鏈上。雖然比起直接上傳每筆交易數據，要輕量很多，但還是會產生很可觀的數據發布成本。
所以很多比特幣Layer2幹脆就不把DA數據上傳到比特幣主網，直接採用Celestia等第三方DA層。而B^2採用了另一種方式，直接在鏈下搭建一個DA網路（數據分發網路），名爲B^2 Hub。在B^2的協議設計中，交易數據或state diff等重要數據存放於鏈下，只向比特幣主網上傳這些數據的存儲索引，以及數據hash（其實是merkle root，爲了表述方便說成數據hash）。
這些數據hash和存儲索引，以類似銘文的方式寫入到比特幣鏈上，只要你運行一個比特幣節點，就可以把數據hash和存儲索引下載到本地，根據索引值，能從B^2的鏈下DA層或存儲層中，讀取到原始數據。根據數據hash，你可以判斷，自己從鏈下DA層獲取的數據是否正確（能否和比特幣鏈上的數據hash相對應）。通過這種簡單的方式，Layer2可以避免在DA問題上過度依賴比特幣主網，節約手續費成本並實現高吞吐量。
當然，有一點不可忽視，就是這種鏈下的第三方DA平台有可能搞數據扣留，拒絕讓外界獲取到新增的數據，這種場景有一個專用術語，叫“數據扣留攻擊”，可以歸納爲數據分發中的抗審查問題。不同的DA方案有不同的解決辦法，但核心宗旨，都是要把數據盡可能快、盡可能廣泛的傳播出去，防止一小撮特權節點控制着數據獲取權限不放。
按照B^2 Network官方新的路線圖，其DA方案借鑑了Celestia。在後者的設計中，第三方的數據提供者會不斷的向Celestia網路提供數據，Celestia出塊者會把這些數據片段，組織爲Merkle Tree的形態，塞到TIA區塊裏，廣播給網路裏的Validator/全節點。
由於這些數據比較多，區塊比較大，大多數人運行不起全節點，只能運行輕節點。輕節點不同步完整區塊，只同步一個區塊頭，寫有Mekrle Tree的樹根Root。
輕節點僅憑區塊頭，自然不知道Merkle Tree的全貌，不知道新增數據都有什麼，無法驗證數據是否有問題。但輕節點可以向全節點索要樹上的某個葉子leaf。全節點會按照要求，把leaf和對應的Merkle Proof，一並提交給輕節點，讓後者確信，這個leaf的確存在於Celestia區塊裏的Merkle Tree上，而不是被節點憑空杜撰出的虛假數據。
（圖源：W3 Hitchhiker）
Celestia網路裏存在大量的輕節點，這些輕節點可以向不同的全節點發起高頻的數據採樣，隨機性的抽選Merkle Tree上的某幾個數據片段。輕節點獲取到了這些數據片段後，也可以傳播給他能連接到的其他節點，這樣就可以快速的把數據分發給盡可能多的人/設備，以此來實現高效的數據傳播，只要足夠多的節點都能快速獲取最新的數據，人們就不用再信任一小撮數據提供者，這其實就是DA/數據分發的核心目的之一。
當然，僅憑上面描述的方案，還是存在攻擊場景，因爲它只能保證數據分發時，人們都能快速獲取到數據，但無法保證數據的生產源頭不作惡。比如，Celestia出塊者可能在區塊裏摻雜一點垃圾數據，人們即便獲取了區塊中的全部數據片段，也無法還原出“本應包含”的完整數據集（注意：這裏“本應”這個詞很重要）。
進一步說，原始數據集中可能有100筆交易，其中某筆交易的數據沒有被完整傳播給外界。這時，只需要隱藏1%的數據片段，外界就無法解析出完整數據集。這正是最早的數據扣留攻擊問題中，所探討的場景。
其實，根據這裏描述的場景來理解數據可用性，可用性這個詞描述的是區塊裏的交易數據是否完整，是否可用，能否直接交由其他人去驗證，而不是像很多人理解的那樣，可用性代表區塊鏈歷史數據能否被外界讀取到。所以，Celestia官方和L2BEAT創始人曾指出，數據可用性應該改名爲數據發布，意指區塊裏是否發布了完整可用性的交易數據集。
Celestia引入了二維糾刪碼，解決上面描述的數據扣留攻擊。只要區塊裏包含的 1/4 的數據片段（糾刪碼）有效，人們就可以還原出對應的原始數據集。除非出塊者在區塊裏摻雜 3/4 的垃圾數據片段，才能讓外界無法還原出原始數據集，但這種情況下，區塊裏包含的垃圾數據太多了，很容易就會被輕節點們檢測出來。所以對於區塊生產者而言，還是不要作惡來的更好些，因爲作惡幾乎很快就被無數人察覺到。
通過前面描述的方案，可以有效防止“數據分發平台”出現數據扣留，而B^2 Network未來會以Celestia的數據採樣作爲重要參考，可能結合KZG承諾等密碼學技術，進一步降低輕節點執行數據採樣和驗證的成本。只要執行數據採樣的節點足夠多，就能讓DA數據的分發變得有效且去信任。
當然，上述方案只解決了DA平台自身的數據扣留問題，但在Layer2的底層結構中，有能力發動數據扣留的不止DA平台，還有排序器（Sequencer）。在B^2 Network乃至大多數Layer2的工作流程中，新增數據是由排序器Sequencer產生的，它會把用戶端發來的交易匯總處理，附帶這些交易執行後的狀態變更結果，打包成批次(batch)，再發送給充當DA層的B^2 Hub節點們。
如果排序器一開始生成的batch就有問題，就還存在數據扣留的可能性，當然還包括其他形式的作惡場景。所以，B^2 的DA網路(B^2 Hub)收到排序器生成的Batch後，會先對驗證Batch的內容，有問題就拒收。可以說，B^2 Hub 不但充當了類似於Celestia的DA層，也充當了鏈下的驗證層，有點類似於CKB在RGB++協議中的角色。
（不完整的B^2 Network底層結構圖）
按照B^2 Network最新的技術路線圖，B^2 Hub在收到並驗證了Batch後，只保留一段時間，過了這個窗口期，Batch數據就會被過期淘汰，從B^2 Hub節點本地刪除掉。爲了解決類似於EIP-4844的數據淘汰及丟失問題，B^2 Network設置了一組存儲節點，這些存儲節點會負責永存Batch數據，這樣一來，任何人在任何時候，都可以在存儲網路中搜索到自己需要的歷史數據。
不過，沒有人會平白無故的運行B^2存儲節點，如果想讓更多人來運行存儲節點，增強網路的去信任程度，就要提供激勵機制；要提供激勵機制，就要先想辦法反作弊。比如，假如你提出了一套激勵機制，任何人在自己的設備本地存儲了數據，就可以獲取獎勵，可能有人在下載了數據後，又偷偷的把一部分數據刪掉，卻聲稱自己存儲的數據是完整的，這就是最常見的作弊方法。
FIL通過名爲PoRep和PoSt的證明協議，讓存儲節點向外界出示存儲證明，證明自己在給定時間段內的確完整的保存了數據。但這種存儲證明方案需要生成ZK證明，且計算復雜度很高，對存儲節點的硬件設備會有較高要求，可能不是一個經濟成本上可行的方法。
在B^2 Network的新版技術路線圖中，存儲節點會採用類似於Arweave的機制，需要爭奪出塊權來獲取代幣激勵。如果存儲節點私自刪除了一些數據，則其成爲下一個出塊者的概率會降低，而保留數據最多的節點，越有可能成功出塊，獲取到更多的獎勵。所以對於大多數存儲節點而言，還是保留完整的歷史數據集比較好。
當然，有激勵的不只是存儲節點，還包括前面提到的B^2 Hub節點，按照路線圖，B^2 Hub會組建成一個Permissionless的POS網路，任何人只要質押了足夠多的Token，就可以成爲B^2 Hub或存儲網路中的一員，通過這種方式，B^2 Network嘗試在鏈下打造去中心化的DA平台及存儲平台，並在未來集成B^2 以外的比特幣Layer2，搭建通用的比特幣鏈下DA層與數據存儲層。
ZK與欺詐證明混用的狀態驗證方案
前面我們闡述了B^2 Network的DA解決方案，接下來我們將重點講述其狀態驗證方案。所謂的狀態驗證方案，就是指Layer2如何保證自己的狀態轉換足夠“去信任”。
（L2BEAT網站針對Scroll，評估出的五大安全指標，State Validation就是指狀態驗證方案）
前面我們曾提到，在B^2 Network乃至大多數Layer2的工作流程中，新增數據是由排序器Sequencer產生的，它會把用戶端發來的交易匯總處理，附帶這些交易執行後的狀態變更結果，打包成批次(batch)，發送給Layer2網路中的其他節點，包括普通的Layer2全節點，以及B^2 Hub節點。
B^2 Hub節點在收到Batch數據後，會解析其內容並做出驗證，這裏就包含了前面提到的“狀態驗證”。其實狀態驗證，就是驗證排序器生成的Batch中，記錄的“交易執行後的狀態變化”是否正確。如果B^2 Hub節點收到了包含錯誤狀態的Batch，會將其拒收。
其實，B^2 Hub本質是一條POS公鏈，會有出塊人和驗證人的分野。每隔一段時間，B^2 Hub的出塊人會生成新的區塊，並傳播給其他節點（驗證人），這些區塊裏包含了排序器提交的Batch數據。剩下的工作流程和前面提到的Celestia有些許類似，有很多外部的節點，頻繁的向B^2 Hub節點索要數據片段，在這個過程中，Batch數據會被分發給很多節點設備，也包括前面提到的存儲網路。
B^2 Hub中存在名爲Committer（承諾人）的可輪換角色，它會把Batch的數據hash（其實是Merkle root），以及存儲索引，以銘文的形式提交到比特幣鏈上。只要你讀取到這個數據hash和存儲索引，就有辦法在鏈下的DA層/存儲層獲取到完整的數據。假設鏈下有N個節點存放着Batch數據，只要其中1個節點願意對外提供數據，就能讓任何人獲取到它需要的數據，這裏的信任假設是1/N。
當然，我們不難發現，上述過程中，負責驗證Layer2狀態轉換有效性的B^2 Hub，是獨立於比特幣主網的，只是一個鏈下的驗證層，所以這個時候，Layer2的狀態驗證方案，在可靠性上無法等價於比特幣主網。
一般而言，ZK Rollup可以完整的繼承Layer1的安全性，但目前比特幣鏈上只支持一些極爲簡單的計算，無法直接驗證ZK證明，所以還沒有哪個Layer2可以在安全模型上等價於以太坊的那種ZK Rollup，包括Citrea和BOB等。
目前看來，“比較可行”的思路是BitVM白皮書中所闡述的那樣，復雜的計算過程挪到比特幣鏈下，僅在必要時把某些簡單的計算挪到鏈上進行。比如驗證ZK證明時產生的計算痕跡，可以公開，交由外界去檢查。如果人們發現其中某個比較細微的計算步驟有問題，就可以在比特幣鏈上驗證這道“有爭議的計算”。這裏面需要用比特幣的腳本語言，模擬出EVM等特殊虛擬機的功能，消耗的工程量可能會非常巨大，但並不是不可行。
參考資料：《極簡解讀BitVM：如何在BTC鏈上驗證欺詐證明（執行EVM或其他VM的操作碼）》
在B^2 Network的技術方案中，排序器產生了新的Batch後，會轉發給聚合器以及Prover，後者把Batch的數據驗證過程ZK化，生成ZK證明，最終轉發給B^2 Hub節點。B^Hub節點是EVM兼容的，通過Solidity合約來驗證ZK Proof，這其中涉及的全部計算過程，會被拆分爲非常底層的邏輯門電路形態，這些邏輯門電路又會以比特幣腳本語言的形式表達出來，全部提交至吞吐量足夠大的第三方DA平台中。
如果人們對這些披露出來的ZK驗證痕跡存在疑問，覺得某個小步驟有錯誤，就可以在比特幣鏈上進行“挑戰”，要求比特幣節點直接檢查這個有問題的步驟，並適當做出懲罰。
（B^2 Network的整體結構圖，不包含數據採樣節點）
那麼是誰被懲罰呢？其實是Committer。在B^2 Network的設定中，Committer不但會把前面說的數據hash發布到比特幣鏈上，還要把ZK證明的驗證“承諾”發布到比特幣主網。通過比特幣Taproot的一些設定，你可以隨時在比特幣鏈上，對Committer發布的“ZK證明驗證承諾”進行質疑和挑戰。
這裏解釋下什麼“承諾”（Commitment）。“承諾”的含義在於，某些人聲稱，某些鏈下數據是準確無誤的，並在鏈上發布對應的聲明，這個聲明就是“承諾”，承諾值與特定的鏈下數據相綁定。在B^2的方案中，如果有人認爲Committer發布的ZK驗證承諾有問題，就可以進行挑戰。
可能有人會問，前面不是提到B^2 Hub在收到Batch後，會直接驗證其有效性嗎，這裏爲何又要“多次一舉”的驗證ZK證明？爲什麼不直接把驗證Batch的過程公開披露，讓人們直接挑戰，非要引入ZK證明幹什麼？這其實是爲了把計算痕跡壓縮的足夠小，如果直接把驗證Layer2交易、產生狀態變更的計算流程，全部以邏輯門電路和比特幣腳本的形式公開披露，將會產生極大的數據尺寸。而ZK化之後，可以把數據尺寸極大程度壓縮後，再發布出去。
這裏大致總結下B^2的工作流程：
B^2的排序器Sequencer負責產生新的Layer2區塊，並將多個區塊聚合爲data batch（數據批次）。data batch會被送給聚合器Aggregator，以及B^Hub網路中的Validator節點。
聚合器會將data Batch，發送給Prover節點，讓後者生成對應的零知識證明。ZK證明隨後會被發送給B^2的DA與驗證者網路(B^2Hub)。
B^2Hub節點會驗證聚合器發來的ZK Proof，能否和Sequencer發過來的Batch相對應。若兩者可以對應，則通過驗證。通過驗證的Batch，其數據hash與存儲索引，會被某個指定的B^Hub節點（稱爲Committer）發送至比特幣鏈上。
B^Hub節點會將其驗證ZK Proof的整個計算過程公開披露，將計算過程的Commitment發送到比特幣鏈上，允許任何人對其進行挑戰。如果挑戰成功，則發布Commitment的B^Hub節點將受到經濟懲罰（它在比特幣鏈上的UTXO將被解鎖並轉移給挑戰者）
B^2 Network的這種狀態驗證方案，一面引入了ZK，一面採用了欺詐證明，實際上屬於混合型的狀態驗證方式。只要鏈下存在至少1個誠實的節點，在檢測出錯誤後願意發起挑戰，就可以保證B^2 Network的狀態轉換是沒有問題的。
按照西方比特幣社區成員的看法，未來比特幣主網可能會進行適當的分叉，以支持更多的計算功能，也許在未來，直接在比特幣鏈上驗證ZK證明會成爲現實，屆時將爲整個比特幣Layer2帶來新的範式級變革。而B^2 Hub作爲一個通用的DA層與驗證層，不但可以作爲B^2 Network的專用模塊，還可以賦能其他比特幣二層，在比特幣Layer2的大爭之世中，鏈下功能拓展層必將越來越重要，而B^Hub和BTCKB的湧現，或許才剛剛揭開這些功能拓展層的冰山一角。
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