In diesem Artikel erkunden wir das innovative Kryptoprojekt Citrea, das eine ZKrollup-Skalierungslösung auf der Bitcoin-Blockchain entwickelt, indem es die Zero-Knowledge-Proof-Technologie und den BitVM-Stack nutzt.
Diese Art von Second-Level-Netzwerken, die als „Zero Knowledge Rollup“ bezeichnet werden, ermöglichen es, die Skalierbarkeit und Interoperabilität von Bitcoin erheblich zu verbessern, ähnlich wie bei Ethereum, indem mehr Daten und Transaktionen außerhalb davon gebündelt und dann ein einzelnes Batch zurück zur Hauptkette gebracht werden, die als Datenverfügbarkeitsschicht (DA) fungiert.
Sehen wir uns im Detail an, wie Citrea funktioniert und wie sich die Leistung von Bitcoin entwickeln kann.
Summary
Citrea bereitet sich auf den Start des ersten ZKrollup auf der Bitcoin-Blockchain vor: Vorteile in Bezug auf Interoperabilität und Skalierbarkeit
Citrea ist der erste ZKrollup, der auf der Bitcoin-Blockchain aufgebaut ist, entwickelt vom Entwickler Orkun Kilic, der das Konzept der Zero-Knowledge-Proofs und die Idee, die der BitVM zugrunde liegt, kombiniert, um die Skalierbarkeit und Interoperabilität des ersten jemals gebauten Kryptonetzwerks zu verbessern.
In einem kürzlichen Interview mit Bitcoin Magazine erklärte Orkun die Gründe, die ihn dazu bewegen, die ZKproofs in eine so „veraltete“ Blockchain mit starken Einschränkungen in Bezug auf die Blockgröße und die Skriptfähigkeiten zu bringen.
Der Entwickler glaubt, dass Bitcoin die beste Infrastruktur in Bezug auf Zensurresistenz und kryptografische Sicherheit bietet und dass es dank der historischen Codeänderungen, die mit SegWit und Taproot eingeführt wurden, endlich möglich ist, Daten innerhalb einzelner Transaktionen zu speichern, wobei das Netzwerk als Datenschicht verwendet wird.
Dies sind die Worte von Orkun im Interview:
„Was du mit Bitcoin außer einfachen Zahlungen machen kannst, ist heute extrem begrenzt. Wir wollen mehr tun, indem wir die Sicherheit des Bitcoin-Blockraums nutzen.“
Genau wie bei Ethereum kann das Konzept der Modularität die Probleme einer Blockchain lösen, die unter begrenzter Leistung in Bezug auf Skalierbarkeit und externe Interoperabilität wie Bitcoin leidet.
Die ZKrollup helfen, einen Teil der Rechenarbeit der Infrastruktur zu entfernen, indem sie die Transaktionsverarbeitung außerhalb des Hauptnetzwerks verlagern und die Daten in einem einzigen Batch bündeln, der dann zurückgesendet wird, wodurch die Validierungszeiten und -kosten reduziert werden.
Durch den Aufbau eines Rollups können Entwickler ihren eigenen Stack anpassen, um verschiedene Anwendungen zu erstellen, wie Zahlungsrollups, Spielrollups und EVM-Rollups. Diese Flexibilität ermöglicht verschiedene Optimierungen, die die Blockchains skalieren könnten, ohne Änderungen am Hauptprotokoll zu erfordern.
All diesen Vorteilen stehen jedoch auch einige Einschränkungen gegenüber: Tatsächlich erfordert die Verwendung von Bitcoin als Schicht für die Datenverfügbarkeit (eine Praxis, die aus dem Konzept von BitVM stammt) strukturelle Kompromisse, da die Bitcoin-Blockchain für die Ausführung dieser Art von Operationen äußerst kostspielig und ineffizient ist.
Schauen wir uns im nächsten Absatz genauer an, worin diese Kompromisse bestehen und wie Citrea es schafft, einen zkrollup in die Bitcoin-Blockchain zu integrieren.
In der Zwischenzeit hat Citrea gerade das public devnet für Entwickler und Benutzer gestartet, was einen historischen Schritt in Bezug auf die Nutzung von Bitcoin als DA-Ebene und die Erweiterung zu neuen kryptografischen Horizonten markiert.
Sicherheit und minimiertes Vertrauen: der erste Schritt zur Aggregation der zk-proofs
Die Implementierung eines ZKrollup auf der Bitcoin-Blockchain, obwohl sie eine beispiellose Sicherheit gewährleistet, bietet parallel eine geringere Skalierbarkeit im Vergleich zu anderen Infrastrukturen und Einschränkungen auf der On-Chain-Architekturebene.
Es ist daher entscheidend, Bitcoin nur dann als Ebene zu nutzen, wenn es unbedingt notwendig ist (wenn maximale Sicherheit erforderlich ist), während für Anwendungen, die einen hohen Durchsatz und niedrige Kosten erfordern, es vorzuziehen ist, andere Layer wie Celestia zu verwenden.
Außerdem schafft die Inkompatibilität mit EVM Probleme, wenn Münzen außerhalb von Bitcoin verschoben werden müssen: Citrea löst diesen Schritt mit „Clementine“, einem bidirektionalen Piolo basierend auf BitVM, der optimistisch die ZK-Beweise überprüft. Dieser Mechanismus aggregiert die Bitcoin-Beweise und reduziert die Notwendigkeit häufiger Abrechnungen.
Mit Clementine ist es daher möglich, die ZK-Nachweise auf bequeme und sichere Weise zu überprüfen, indem eine Lösung für Skalierbarkeit und Interoperabilität angeboten wird, die die Aggregation der ZK-Nachweise innerhalb einzelner Batches ermöglicht.
Die Hauptidee hinter Clementine ist es, optimistische Abrechnungen für ZK-Rollups bereitzustellen, da die Stabilisierung aller Batches in jedem Block auf Bitcoin eine sehr teure Praxis ist. Indem die Daten also nur periodisch eingetragen und die Beweise aggregiert werden, stellt Clementine sicher, dass der Zustand genau und sicher bleibt.
Anfänglich, solange die Datenübertragung von L1 zu L2 und deren Synchronisierung nicht kostengünstiger wird, wird es notwendig sein, ein externes Vertrauensniveau einzuführen, das jedoch auf ein Minimum reduziert wird: daher das Konzept der „minimiertes Vertrauen“.
In diesen frühen Entwicklungsphasen von Citrea wird ein externer Betreiber zunächst die Abhebungsanforderungen der Benutzer aus eigener Tasche decken und dann die notwendigen Beweise in einer einzigen Präsentation im Netzwerk aggregieren. Wenn andere Betreiber vermuten, dass die Person unehrliche Handlungen durchführt, können sie die Übermittlung anfechten und dafür sorgen, dass sie aus dem Netzwerk entfernt wird.
Diese Konfiguration führt also zu einer minimierten Hypothese des Vertrauens, bei der nur ein Teilnehmer ehrlich sein muss, um die Sicherheit zu gewährleisten.
In diesem Zusammenhang hat Orkun hervorgehoben, dass:
„Dies ist eine signifikante Verbesserung gegenüber den traditionellen Modellen, die einen Mehrheitskonsens für die Sicherheit erfordern.“
Der nächste Schritt für Citrea ist die Einführung der Volition, also eines hybriden Modells, das die Sicherheit auf der Kette mit der Kosteneffizienz außerhalb der Kette in Einklang bringt, wodurch es den verschiedenen Anwendungen ermöglicht wird, die am besten geeignete Methode zur Datenspeicherung basierend auf spezifischen Anforderungen auszuwählen.
Orkun hat das Interview mit Coindesk abgeschlossen und betont, dass die Verwendung von Bitcoin als Settlement Layer für die Datenverfügbarkeit einen starken Anreiz für die Miner bietet, ihre Aktivitäten fortzusetzen, da sie steigende Gebühren für die langfristige Sicherheit sehen.
