摘要
B^2 Network在比特币链下构建了一个名为B^2 Hub的创新性DA层网络。该网络借鉴了Celestia的设计理念,通过引入数据采样与纠删码技术,确保新增数据能够高效地分发给众多外部节点,同时有效防止数据扣留问题的发生。值得一提的是,B^2 Hub网络中的Committer会将DA数据的存储索引及数据hash同步至比特币主链,实现数据的公开可验证。
考虑到DA层节点的存储压力,B^2 Hub采取了动态数据管理策略,历史数据不会永久保存。为此,项目方正在构建一个激励型存储网络,采用类似Arweave的存储激励机制,鼓励更多节点参与历史数据集的完整存储,从而形成更健壮的数据备份体系。
在状态验证机制上,B^2 Network采用了创新的混合验证方案:链下进行ZK证明验证,链上则基于bitVM思路对ZK验证痕迹发起挑战。这种设计只需要一个诚实的挑战者节点就能确保网络安全性,既符合欺诈证明协议的信任模型,又因ZK技术的引入而呈现出混合验证的特性。
根据B^2 Network的发展规划,具备EVM兼容性的B^2 Hub未来有望成为连接多个比特币Layer2的通用链下验证层和DA层,类似于BTCKB的比特币链下功能拓展平台。鉴于比特币原生功能的局限性,这种链下功能拓展层的构建模式很可能成为Layer2生态中的主流解决方案。

B^2 Hub:比特币链下的通用DA层与验证层
当前的比特币生态正处于机遇与风险并存的发展阶段,这片因铭文热潮而焕发活力的新兴领域充满了无限可能。随着今年初比特币Layer2项目如雨后春笋般涌现,原本沉寂的生态瞬间变成了创新者的竞技场。
然而关于Layer2的本质定义,业界始终未能达成共识。侧链是否算Layer2?索引器能否归为此类?仅搭建跨链桥的区块链是否具备Layer2资格?这些基础性问题如同未解的方程式,持续引发行业讨论。
参考以太坊和Celestia社区的观点,Layer2本质上是模块化区块链的特殊形态。在这种架构中,二层网络与一层主链之间存在紧密的耦合关系,使得Layer2能够不同程度地继承Layer1的安全性。而安全性这个概念本身可以细分为多个维度,包括数据可用性、状态验证、提款验证、抗审查性以及抗重组能力等。
由于比特币网络固有的技术限制,其对Layer2的支持能力相对有限。以数据可用性为例,比特币的数据吞吐量远低于以太坊网络。按照平均10分钟的出块时间计算,比特币最大数据吞吐量仅为6.8KB/s,约为以太坊的1/20。这种有限的区块空间自然导致了高昂的数据发布成本。

(比特币区块数据发布成本有时高达每KB 5美元)
如果Layer2直接将交易数据发布到比特币主链,既无法实现高吞吐量,也难以控制手续费成本。因此可行的解决方案之一是对数据进行高度压缩后再上传。目前Citrea采用了这种方案,声称将把特定时间段内的状态变化量(state diff)连同对应的ZK证明一并上传至比特币链上。
这种方式允许任何人从比特币主网下载state diff和ZKP进行验证,同时显著减少了上链数据量。

(前Polygon Hermez白皮书阐述了这种压缩方案的原理)
尽管这种方案大幅压缩了数据尺寸,但仍存在瓶颈问题。例如,当10分钟内发生数万笔交易导致上万个账户状态变更时,仍需将这些变更情况汇总上传至比特币链。虽然比直接上传每笔交易数据更高效,但仍会产生可观的数据发布成本。
因此,许多比特币Layer2选择不将DA数据直接上传至比特币主网,转而采用Celestia等第三方DA层。而B^2 Network则创新性地在链下构建了专属的DA网络B^2 Hub。在该协议设计中,重要数据存储在链下,仅将数据存储索引和hash值(实为merkle root)上传至比特币主链。
这些数据hash和存储索引以类似铭文的形式写入比特币链。任何运行比特币节点的用户都可以下载这些信息,并根据索引值从B^2的链下DA层或存储层获取原始数据。通过比对数据hash,用户可以验证从链下获取的数据是否准确。这种设计使Layer2避免了过度依赖比特币主网的DA功能,在节省手续费的同时实现了高吞吐量。

值得注意的是,这种链下第三方DA平台存在数据扣留风险,即拒绝对外提供新增数据。这种”数据扣留攻击”属于数据分发中的抗审查问题。不同DA方案各有应对策略,但核心目标都是实现数据的快速广泛传播,避免少数特权节点垄断数据访问权限。
根据B^2 Network最新路线图,其DA方案借鉴了Celestia的设计。在Celestia网络中,数据提供者持续向网络提交数据,出块者将这些数据片段组织成Merkle Tree结构并打包进区块,广播给验证者/全节点。
由于数据量庞大,大多数用户运行轻节点而非全节点。轻节点仅同步包含Merkle Tree根节点(Root)的区块头。
轻节点为验证数据真实性,可以向全节点请求特定的叶子节点(leaf)。全节点将提供leaf及对应的Merkle Proof,使轻节点确信该leaf确实存在于区块的Merkle Tree中,而非伪造数据。


(图源:W3 Hitchhiker)
Celestia网络中大量轻节点会向不同全节点发起高频随机数据采样,获取数据片段后继续传播给其他节点。这种机制实现了数据的高效分发,只要足够多的节点能快速获取最新数据,就能降低对少数数据提供者的依赖,这正是DA/数据分发的核心价值之一。
然而这种方案仍存在潜在攻击向量,它虽然保证了数据分发效率,但无法确保数据生产源头不作恶。例如Celestia出块者可能在区块中混入垃圾数据,使得外界无法还原完整的原始数据集。
具体而言,原始数据集可能包含100笔交易,若其中某笔交易数据未被完整传播,仅隐藏1%的数据片段就足以导致完整数据集无法解析。这正是经典数据扣留攻击所探讨的场景。
需要特别说明的是,这里的”数据可用性”指的是区块内交易数据是否完整可用,而非区块链历史数据能否被外界读取。因此Celestia官方和L2BEAT创始人曾建议将”数据可用性”更名为”数据发布”,更准确描述区块是否包含完整可用的交易数据集。

Celestia通过引入二维纠删码技术解决了上述问题。只要区块中包含1/4的有效数据片段(纠删码),就能还原原始数据集。除非出块者在区块中掺杂3/4的垃圾数据,但这种情况下异常数据量过大,很容易被轻节点检测发现。因此对区块生产者而言,保持诚实是最优策略。

B^2 Network计划参考Celestia的数据采样机制,可能结合KZG承诺等密码学技术进一步降低轻节点的验证成本。只要参与数据采样的节点足够多,就能实现高效且去信任化的数据分发。
需要指出的是,上述方案仅解决了DA平台自身的数据扣留问题。在Layer2架构中,排序器(Sequencer)同样具备发动数据扣留的能力。在B^2 Network等大多数Layer2的工作流程中,排序器负责收集用户交易,处理执行后的状态变更,打包成批次(batch)后发送给B^2 Hub节点。
如果排序器最初生成的batch存在问题,仍可能导致数据扣留等作恶行为。因此B^2 Hub在收到排序器的Batch后,会先验证其内容有效性,拒绝问题数据。可以说,B^2 Hub不仅承担了类似Celestia的DA层功能,还扮演着链下验证层的角色,类似于CKB在RGB++协议中的定位。

(B^2 Network底层结构示意图)
根据最新技术路线图,B^2 Hub对已验证的Batch数据仅保留特定时间窗口,过期后将从节点本地删除。为解决类似EIP-4844的数据淘汰问题,B^2 Network设置了专门的存储节点网络,永久保存Batch数据,确保任何用户都能随时查询所需历史数据。
为激励更多参与者运行存储节点,增强网络去中心化程度,B^2 Network参考了Arweave的激励机制。存储节点通过竞争出块权获取代币奖励,私自删除数据的节点将降低出块概率,而完整保存数据的节点则更可能成功出块获得奖励。这种设计促使节点保持完整的历史数据集。
除存储节点外,B^2 Hub节点也设有激励机
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