解讀比特幣首個 DA 層：Nubit 架構與亮點

2024-03-29 11:03:14

Nubit 是一個可擴展的比特幣原生數據層，其安全性由比特幣保護。Nubit 的設計旨在有效擴展比特幣的數據容量，為 Ordinals、Layer 2 解決方案、預言機等應用程序提供支持，從而提升比特幣生態系統的範圍和效率。該項目的目標是充分繼承比特幣的安全性，包括經濟安全、抗篡改和抗審查等特性。

在加密市場行情火熱的時候，比特幣的轉账或交易手續費通常會變得相當高昂，甚至會導致大量交易擁堵。去年，隨着銘文市場需求的激增，比特幣鏈上存儲的數據超過了 14GB，從而導致了極高的成本。根據官方數據，Nubit 可以將交易費用降低 95% 以上，並將數據吞吐量提升到 100 倍以上。

Nubit 主要包含四個基本組件，驗證者、無需信任的橋、全存儲節點和輕客戶端。

在這個系統中，驗證者節點是使用拜佔庭容錯（PBFT）共識算法的主要參與者，他們的任務是提出、驗證和確保交易的完整性。最小信任化橋充當着中介角色，向用戶收取存儲費用，並通過支付通道向驗證者節點分配獎勵。全存儲節點則主要從驗證者節點那裏接收區塊數據，負責對所有數據進行可靠的存儲。輕客戶端的作用是獲取驗證者節點廣播的區塊，包括數據承諾，它可能會隨機向全存儲節點發起請求，以驗證數據可用性。

在共識機制方面，Nubit 仍然秉持着半同步網絡假設，並引入了一種針對數據存檔（DA）深度優化的共識算法，名為 NuBFT。NuBFT 是 BFT 共識算法的一種變體，結合了基於 RS 編碼的數據分區過程和 KZG 的生成。即使某些數據節點受到損壞，使用 RS 編碼也可以恢復原始數據。

此外，NuBFT 還確保了提交給比特幣的 KZG 的有效性。通過將 RS 編碼的區塊劃分和 KZG 的生成集成到共識算法中，存儲數據的完整性、可用性和可擴展性直接與共識過程掛鉤，顯著增強了整個 DA 系統的魯棒性。

值得注意的是，Nubit 使用 BTC 作為其共識協議的主要代幣，並通過類似 Babylon 的比特幣原生質押機制來繼承比特幣的經濟安全性。與之相反，諸如 Celestia 等通用 DA 層使用其網絡代幣，在引入了比特幣之外的額外信任假設。

在數據可用性方面，為了解決由節點數據編碼錯誤導致的潛在網絡中斷問題，Nubit 採用了混合方法，結合了全節點和輕節點以確保數據完整性。首先，Nubit 使用 KZG 作為有效性證明來保證 DA，同時在保持簡潔性的同時減少了內存、帶寬和存儲需求。即使在 Nubit 網絡完全崩潰的情況下，節點仍可以利用全節點和提交到比特幣上的 KZG 承諾來恢復數據。為了進一步增強網絡的可擴展性，Nubit 還採用了配備數據可用性採樣（DAS）的輕節點。這一添加可以擴展塊大小，以滿足對數據可用性不斷增長的需求。

然而，與其他比特幣 L2 解決方案不同的是，Nubit 不具備智能合約執行層。

至於無需信任的跨鏈橋方面，以往的比特幣 L2 通常依賴於中心化的跨鏈橋，由於比特幣特定的架構限制而產生潛在的安全漏洞。而 Nubit 則直接選擇了閃電網絡，使得 Nubit 能夠在比特幣生態系統中建立安全且無需信任的橋梁。

Nubit 與其他 BTC 橋解決方案的一個關鍵區別在於其使用比特幣支付通道進行網絡費用結算。與其他方案不同，Nubit 用戶無需承擔預存款的要求。相反，他們可以直接在每筆交易的狀態通道內處理交易費用，從而確保用戶資金的安全與比特幣本身的安全直接相關。此外，Nubit 的設計還允許緊急取款，即使 Nubit 停止運營，用戶也可以通過關閉比特幣支付通道來收回資金。