TBT:如何用去中心化的方式把比特币引入以太坊:读懂tBTC资产跨链方案与漏洞补救

撰文:潘致雄,链闻研究总监

来源:链闻

以去中心化实现比特币资产跨链的方案中,tBTC?是近期最受瞩目的项目。当BTC可以安全且无需信任地迁移到以太坊网络之后,相当于BTC能享受到图灵完备的智能合约,想象空间更大。比如,这样以来,比特币资产可以应用在去中心化金融生态中——毕竟比特币拥有最多的用户、最高的市值、最显著的网络效应。

tBTC是由Thesis公司旗下?KeepNetwork?开发的一个子项目,这甚至有点像是他们「不务正业」推出的实验项目。原本KeepNetwork是一个为以太坊提供隐私层的方案,利用链下的容器存放隐私数据;而tBTC则是一个比特币跨链方案,听起来好像与Keep本身的方向毫无关联。不过,两者还是存在一些交集的,比如利用了相同的代币?KEEP?和多签名机制等。

另外?Summa?和?Cross-ChainGroup?也是tBTC项目的参与方。按照介绍,这些合作方是这样分工的:

Keep将?

ECDSA门限签名运用在比特币去中心化托管的逻辑中,且tBTC的原生代币使用的是KEEP;

Summa专注

跨链解决方案,也就是tBTC协议中负责如何在以太坊区块链中验证比特币交易的部分

Cross-ChainGroup则负责

跨链技术的研究、设计和实施。

Keep的投资者包括了数家美国的主流机构,如PolychainCapital、a16z、DraperAssociates、FabricVentures、DistributedCapitalPartners等。其中?

Aave社区正对“如何分配Aave Grants DAO收到的30万枚OP”提案进行投票:5月4日消息,Aave社区正对“如何分配Aave Grants DAO(AGD)收到的30万枚OP”提案进行温度检查投票,该提案目前支持率为99.97%,并将于5月8日结束。根据该提案,Aave社区去年创建了一个提案并成功收到了30万枚OP代币,作为激励基金OP Stimpack阶段0的一部分。这些代币将用于资助项目,以帮助Aave在Optimism上的发展。该提案旨在澄清收到的OP应如何分配并获得社区支持。

该提案建议分配最多10万枚OP用于当前AGD季度的赠款以及以Optimism为中心的事件和赏金,并将剩余的20万枚OP保留在AGD多签钱包中以用于AGD的未来季度赠款或分配。如果该提案获得此次投票通过,AGD将按照上述方式进行资金分配。不需要AIP或进一步的治理行动。[2023/5/4 14:42:34]

a16z?还是多家DeFi协议的投资者,包括稳定币协议Maker、借贷协议Compound、交易协议dYdX等,这三家也是目前?

DeFi协议中的头部项目,如果他们后续能集成tBTC,或许是一个双赢的策略:比特币可以支持DeFi,DeFi可以使用比特币。

目前集成?tBTC?的项目

在tBTC之前,加密资产的跨链、尤其是比特币资产的跨链方案,绝大多数都是通过中心化机构托管方式实现的,比如WBTC、imBTC或HBTC。虽然这些方案也考虑到了安全性和透明度,但对于加密货币社区而言,人们更想要一个完全去中心化、非托管、无准入门槛、无需许可的资产跨链基础设施。毕竟,资产从一个地方挪到另一个地方是一个很基础的权利,不应该牵扯到其他因素、不应该增加额外风险、也不应该牺牲隐私。

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虽然tBTC已完成审计并上线主网,但项目仍处于早期阶段,仍有很多未知风险等待早期用户探索。而且tBTC的整套机制也存在一些争议,比如引入了预言机这个外部不可控的因素。此外,tBTC网络的参与者的质押率较高资金效率较低,这也会带来参与者的参与动机较弱。不过tBTC项目还是有机会对这些现有的问题进行优化和调整的。

总体而言,tBTC的两个最重要的优势为:

原资产抵押:由于tBTC通过

质押比特币而跨链生成的等价TBTC代币,所以不会产生额外的比特币。相反的,像Synthetix这类资产合成协议,是通过其他代币铸造出「

模拟」比特币价值的代币sBTC,事实上增加了比特币的流通量。

去中心化协议托管:在tBTC协议内的比特币资产是被去中心化的协议托管的,而且也设置了一系列的安全机制确保整个流程

无法作恶。

从上述两个角度来看,目前与tBTC类似的项目可以这么分类:

tBTC是如何运作的?

像稳定币协议Maker为了维持价格所设计的各种机制一样,tBTC在整套方案中也考虑到了各种可能会对系统安全带来的特殊情况,如果将这些模块一一拿出解释或辅以案例说明,可能是一篇论文的长度,或不亚于白皮书。

韩国政府正在考虑如何兑现没收得来的加密货币:韩国政府正在考虑如何兑现最近没收所得来的加密货币。作为一起刑事案件罚款,政府没收了网站运营商“安恩”(Ahn)的191.32333418个比特币。韩国最高法院此前判定,加密货币是政府可以没收的财产。最有可能的选择是通过政府所有的拍卖平台进行拍卖。[2018/6/10]

毕竟对于大多数tBTC系统或者是TBTC代币的使用者而言,并不需要接触到这么多繁杂的逻辑。只有对于系统的深度参与者或者原生代币的交易者而言,才应该彻底了解整个系统的运作机制,就算很费时间也需要仔细读一读他们的白皮书。

不过,在此之前,也可以将本文作为了解tBTC的入门手册,以快速建立起对tBTC协议的概念和系统运作的核心工作流程。简而言之,这里主要解答的是这个问题:为什么tBTC可以安全且去中心化地进行资产跨链?

先做一些说明和解释:

tBTC是这个项目和协议的名称,而TBTC是由比特币跨链后在以太坊上流通的代币名,也就是TBTC=BTC。

在tBTC的方案中,涉及到这几方:

存款人

:希望把BTC挪到以太坊上的用户;

验证人/签署人

:维护tBTC网络安全且能赚取收益的用户;

赎回者

:希望把以太坊上的TBTC换成真正BTC的用户。

BTC->TBTC铸造流程

对于比特币与以太坊的资产跨链解决方案,两个主要的挑战是:

用户如何确保抵押的资产

不会被盗:tBTC选择的方案是将资产保存在由3人共同保管的

多签名地址中

,没有任何一个人可以挪动资产,且需要抵押超额资产。

如何在以太坊的链上

确认比特币的交易和所有权:tBTC采用了由Summa设计的?

SPV?

金色财经独家分析 比特币期货市场空仓降低 对现货价格的影响如何?:报道称大型投机客在芝加哥期权交易所的比特币期货净空仓降至1370张合约,为该产品12月上线以来最低的净空水平,显示市场情绪好转。 金色财经独家解读,与其他期货一样,比特币期货同样具有价值发现和套期保值(矿工的最爱)的作用,期货价格与现货价格走势相似,临近合约日期货与现货价格趋同,期货价格带动现货价格的走势,让套利空间逐渐收窄。

期货等金融衍生品争相上线,一方面使得数字货币的定价权争夺趋于激烈,另一方面也吸引更多的专业传统金融投资者加入,两者共同促进币价趋于理性。随着更多保值需求者和更多投机套利者的加入,流动性将增强,对现货市场的引领能力会更强,也反映出人们更愿意在监管下开展交易。需要说明的是,由于比特币本身价格的波动剧烈,期货交易又加杠杆,所以一定警惕爆仓风险。[2018/3/26]

技术实现跨链的交易验证。

所以,从BTC换成TBTC的流程分为两大步骤:

1.存款人申请资产跨链,在tBTC协议的分配下由验证人辅助负责资产托管,然后存款人将比特币转至由三个人共同托管的比特币地址中。

2.?转账至比特币托管地址的6个区块后,存款人向协议提交已完成转账的证明,然后就可以铸造相应数量的TBTC了。

中国纪检监察报:中国区块链发展的最大挑战是“如何让监管理解区块链并适度监管”: 中国纪检监察报发文表示,区块链底层技术获得实质性突破之前的这个阶段,恰恰是一个战略机遇期。如果中国区块链行业能紧密合作,监管能够适当包容、鼓励,中国在区块链领域引领全球指日可待。实际上,区块链技术最终必然演化为“监管融入技术”的模式,区块链的难以篡改、共享账本和分布式的特性,更易于监管介入,获得更加全面实时的监管数据。让监管机构本身也参与到技术中去,通过技术本身实现对技术的监管,最终化解区块链与监管的冲突。[2018/3/6]

简单介绍一下TDT:tBTC系统为了记录不同存款人不同的托管数量或者时间,在铸造TBTC之前还会发行一枚非同质化代币,称为TDT?。虽说叫代币,但其实类似于一张「凭证」,不可分割且独一无二,后续赎回BTC需要用到这张凭证。

当然,在协议的设计中还需要考虑其他可能的问题以及相应的处理方式,最常见的是如果ETH价值相比BTC价值贬值后,可能会产生验证人抵押不足的情况,导致验证人就有动机作恶了,所以tBTC设计了相应的清算模块以应对。

tBTC协议包含了预清算和强制清算两个阶段,和其他的清算系统的设计目标类似,在强制清算阶段将会启动拍卖流程,将ETH以折扣价拍卖给TBTC的持有者以保证抵押品ETH价值大于TBTC?的价值。而如果清算后还有剩余资金,则根据不同的情况进行收益分配。

BTC->TBTC赎回流程

赎回流程相比较而言简单一些,当用户希望将持有的TBTC换回BTC时,只需将TBTC以及一小笔「费用」提交给以太坊的智能合约,同时附上收款的比特币地址,三位验证人就必须共同签署一笔比特币链上交易,将BTC转至规定的地址。如果有验证人不配合呢?那抵押的ETH就只能被清算了。

也正因为验证人提供了联合的托管业务,并付出了ETH抵押资产,所以赎回者需要支付一小笔额外的费用给他们作为经济激励。

所以作为验证人,可以将tBTC系统作为一种收益稳定的资产管理工具。据白皮书计算,验证人的年化收益约为1.875%,考虑到150%的抵押率,真实的年化收益约为?1.25%。这是让社区中不少人吐槽tBTC的地方:很多人认为目前设定的收益率较低,可能会导致验证人的参与动机不足。当然,这也就意味着目前参数设定,对于存款人和赎回者更友好一些。

KEEP代币:付出劳动才能获得回报

在tBTC的系统里,原生代币KEEP是一种工作型代币,这也就意味着持有KEEP不能带来任何收益,但是在持有KEEP的同时又付出劳动,才能因此获得收益。

回顾一下铸造TBTC的环节,在「步骤2」中,tBTC系统需要从包含一群验证人的池子中抽取其中的三个,是以什么作为依据抽取的?没错,就是按照?KEEP代币持有量作为依据的。举个例子,持有1000枚KEEP的人是持有100枚KEEP的人被抽中概率的十倍,也就是如果放在一个很长的时间跨度中,前者干活的数量是后者的十倍。

持有更多KEEP意味着验证人可以更多的参与托管BTC,也就有机会获得更多的潜在收益。

上线两天就被发现的Bug,怎么回事?

在tBTC上线的两天后,官方发现了一个协议的严重问题,于是按下了之前预留的全局开关,将整个系统的充值功能暂停10天。

在此之前需要先介绍一个背景知识,比特币在10多年的发展过程中,随着技术的演进诞生了多种地址类型,由不同类型的脚本生成:

最初的比特币地址以「

1开头」,这类脚本称为?

P2PKH?

后来诞生了由「

3开头」的地址,这类脚本称为?

P2SH?

,功能比较强大,

支持多签以及可以和后来的隔离见证组合;

最后诞生的是

原生隔离见证地址,由「

bc1开头」,这类脚本称为?

P2WPKH?

,也会被称为Bech32。

最初tBTC在协议设计时,限定并强制要求赎回的地址必须是P2WPKH?

。但是到了今年2月,tBTC的工程负责人提交了一个变更,

放松了这个限制,也就是支持了P2WPKH之外的脚本

这个调整可以提升用户体验,赎回者可以以任意地址赎回,毕竟Bech32的普及程度并不高。据txstats的数据显示,目前储存在Bech32中的BTC数量约3%。但tBTC的系统却没有因为增加支持其他脚本而做相应的调整。

不过这样也不一定会产生问题,软件开发中设置的测试流程,就是为了及早发现这样的问题,但他们表示,测试用例中竟然没有覆盖到「非P2WPKH」脚本。虽然后来在测试网中总算测试了P2SH地址,但是又由于赎回DApp流程中的前端漏洞,导致团队误认为该测试通过了。

问题未被发现的一整个流程为:

tBTC协议设计中仅支持P2WPKH地址—>临时决定放松对P2WPKH限制—>但系统未做相应调整—>测试用例未覆盖—>其他功能漏洞导致误认为测试通过了

这些问题堆积在一起,导致了tBTC带着漏洞上线主网。

后续如何改进?

在该事件的回顾报告中,tBTC项目表示将优化他们工作流程,还将与安全团队?TrailofBits合作,为tBTC规划更多的自动化集成测试和系统测试。

随后,为了进一步减少项目的整体风险,tBTC重新定义了他们的软件发布流程。原来上线主网的tBTC「正式版」将回退至「发布候选版」,版本号为RC0,所以下一个版本是RC1。

补充一下,软件开发流程中,在发布某个正式版之前,通常会先发布数个版本称之为「发布候选版」,如果未发现任何漏洞,最后一个Releasecandidates?就会成为最终的正式版,比如比特币的下一个大版本0.20.0就已经发布了两个RC版本。

tBTC认为,另外一个可以有效降低项目风险的机制是限制整个系统的容量。也就是他们限制了BTC可以换成TBTC的最大数量,这样就算出现严重问题,损失的也就是可控范围内的比特币或以太坊。

具体来说,在RC1版本中,第一个月的系统容量被设定为?100BTC,之后按月增加,分别是250BTC、750BTC、1000BTC,这些逻辑也都是按照智能合约预设的执行即可。5个月后,该限制将自动解除,而且如果12个月后未发生事故,团队将禁用紧急暂停按钮,也就是保护了这次系统没有受到更多损失的预留「后门」。

最后,tBTC还表示除了ConsenSys和TrailofBits的安全审计外,还将组织第三次安全审计,专门针对涉及BTC交易和跨链通信的部分。同时,tBTC还将漏洞赏金计划的最高奖励提高了10倍,至?100万个KEEP代币。

激励初始化流动性:「质押空投」

考虑到很多潜在的验证人可能暂时没有KEEP代币,tBTC发起了一个为期6至12个月的「质押空投」活动,为项目进行额外的激励,促进项目的初始化和流动性。

活动中将分发KEEP代币总量的?20%,期间用户可以仅依靠质押ETH成为?tBTC网络的验证人,为资产跨链提供去中心化托管服务,而活动结束后,就会按照之前的方案,以KEEP代币作为抽签依据。

所以对于验证人而言,这个期间内将获得除了1.25%年化收益率之外的KEEP代币奖励,而数量要参考参与tBTC网络的具体表现,更多细节后续也会公布。

值得长期观察

虽然tBTC在机制设计、协议治理以及开发流程还有很大的改进空间,比如:改用去中心化预言机、通过系统治理调整参数等,但他们设计的去中心化跨链解决方案依旧是目前比较完整的,且产品的实现速度也较快。

再加上该项目由三个团队合作推进各司其职,以及背后投资方有强大的资源支持,未来该协议的普及应该不是问题,被加到各种DeFi协议内也是迟早的事情。

更何况tBTC的未来将不仅限于以太坊。采用了Keep和Summa技术的开放式区块链项目,或许都可以实现比特币的资产跨链,因为这将是各个区块链之间互联互通的重要基础设施。因此,tBTC这类资产跨链项目值得长期关注。

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