GOAT Network merilis White Paper GOAT BitVM2, periode tantangannya dipersingkat dari 14 hari menjadi 1 hari, mempercepat implementasi zkRollup Bitcoin.

GOAT BitVM2 menggunakan jaringan Bitcoin sebagai settlement layer, dan membangun jaringan penyortir desentralisasi sebagai lapisan komputasi.

Sumber: Jaringan GOAT

Jaringan GOAT secara resmi merilis buku putih GOAT BitVM2, yang mengusulkan protokol zkRollup asli Bitcoin yang pertama kali dapat diterapkan. Protokol ini, berdasarkan keuntungan dari protokol BitVM2 asli, mengajukan berbagai inovasi yang secara sistematis menyelesaikan masalah kunci dalam keamanan, mekanisme tantangan, dan insentif ekonomi, serta meletakkan dasar untuk perluasan dan pemrograman ekosistem Bitcoin.

Potensi dan Kendala Nyata BitVM2

Protokol BitVM2 yang diusulkan oleh Robin Linus dan tim ZeroSync pada tahun 2024 adalah jalur inovatif yang memungkinkan verifikasi perhitungan apa pun di rantai tanpa mengubah protokol jaringan utama Bitcoin, menciptakan kemungkinan untuk zkRollup Bitcoin dan jembatan lintas rantai. Namun, menuju aplikasi praktis, masih ada masalah kunci berikut yang harus dihadapi ketika menggunakan BitVM2 untuk jembatan lintas rantai tingkat produksi:

• Operator (Operator) Serangan double spend: Saat ini BitVM2 memungkinkan operator untuk mengirimkan status yang dapat diverifikasi tetapi sebenarnya adalah penipuan (misalnya berasal dari rantai fork), yang dapat memicu risiko serangan double spend saat pengguna menarik koin.
• Tantangan efisiensi proses yang rendah: Mekanisme yang ada menggunakan ( staking satu lawan satu, tantangan ) hubungan, dan siklus tantangan yang panjang, menyebabkan biaya perhitungan dan koordinasi yang tinggi. Selain itu, ini tidak mendukung jumlah penarikan yang fleksibel, mengurangi efisiensi penggunaan dana dan pengalaman pengguna.
• Kurangnya mekanisme insentif yang efektif: Protokol kekurangan insentif yang efektif untuk mendorong berbagai peran dalam ekosistem Rollup untuk berpartisipasi, terutama tantangernya yang dalam banyak kasus tidak mendapatkan imbalan, menyebabkan kurangnya niat untuk segera dan jujur memulai tantangan. Dalam sistem yang bergantung pada insentif crowdfunding, mungkin juga muncul masalah di mana imbalan diberikan kepada peserta yang salah, yang lebih lanjut melemahkan akurasi dan efektivitas insentif.

GOAT BitVM2: Tiga Inovasi Mekanisme

Jaringan GOAT memulai dengan perspektif teknik, meluncurkan solusi peningkatan GOAT BitVM2, dan telah menerapkannya sebagai sistem eksekusi inti Jaringan GOAT, untuk pertama kalinya membawa Bitcoin zkRollup ke penerapan nyata. Solusi ini melakukan perbaikan mendasar di sekitar tiga mekanisme:

1. Lapisan Keamanan Ekonomi Kripto (Cryptoeconomic Security Layer)

Dengan menggabungkan verifikasi Script asli Bitcoin dan mekanisme hukuman ganda pada lapisan konsensus jaringan GOAT, biaya untuk operator yang berbuat jahat meningkat secara signifikan. Mekanisme ini juga mempertahankan ukuran operator yang wajar, memastikan aktivitas sistem yang tinggi di bawah asumsi “1-of-n node jujur”.

2. Mekanisme Tantangan Cepat (Accelerated Dispute Resolution)

Mengadopsi mekanisme pergantian penantang multi-putaran, secara signifikan memperpendek siklus pemrosesan tantangan, dan mengurangi waktu finalitas yang efektif menjadi kurang dari 1 hari.

3. Model Ekonomi Tantangan yang Selaras dengan Insentif (Incentive-Aligned Challenge Economy)

Penggugat yang berhasil dapat memperoleh “hadiah penipuan” yang terdiri dari uang jaminan yang dipertaruhkan oleh pengusul jahat. Mekanisme ini meningkatkan tingkat partisipasi tantangan dan menyelaraskan insentif ekonomi antara perilaku tantangan dan risiko penipuan operator.

Model Operator Umum: Rekonstruksi Integrasi Ekonomi dan Arsitektur

Untuk mewujudkan mekanisme di atas, GOAT Network mengintegrasikan dan membangun kembali sistem peran yang kompleks dan terpisah dalam BitVM2.

Dalam arsitektur tradisional BitVM2, sistem Rollup mencakup berbagai peran, seperti Sequencer, Challenger, Operator, dan anggota Komite. Karena ada perbedaan yang signifikan dalam tanggung jawab dan biaya antara peran-peran ini, merancang model ekonomi Rollup yang adil dan efisien serta mekanisme insentif menjadi tugas yang sangat menantang.

Inovasi inti dari Jaringan GOAT terletak pada penyatuan peran-peran ini menjadi satu identitas tunggal—Operator Universal (Universal Operator, disingkat Operator), dan melalui mekanisme rotasi peran, semua peserta bergiliran mengambil tanggung jawab yang berbeda pada waktu yang berbeda. Semua Operator harus melakukan staking di L2, setiap putaran akan dialokasikan ke peran tertentu, yang membawa empat keuntungan berikut:

• Pendapatan dan biaya seimbang: Jaringan GOAT memastikan keseimbangan relatif antara pendapatan dan pengeluaran dalam jangka panjang dengan cara memutar operator antara peran yang menguntungkan dan peran dengan biaya tinggi, menghindari beberapa operator menanggung biaya komputasi yang tinggi dalam jangka panjang.
• Mekanisme insentif yang selaras: Mekanisme subsidi silang antara peran yang berbeda memperhalus fluktuasi pendapatan, mendorong operator untuk tetap berpartisipasi secara jujur dalam peran apa pun.
• Mengurangi hambatan partisipasi: Node kecil dan menengah tidak perlu terus-menerus menanggung biaya tinggi, sehingga dapat dengan mudah berpartisipasi, meningkatkan tingkat desentralisasi dan keterbukaan sistem.
• Meningkatkan ketahanan sistem: Bahkan jika operator individu terputus, sistem tetap dapat beroperasi melalui alokasi peran yang fleksibel, menghindari ketergantungan pada titik tunggal.

Secara keseluruhan, GOAT Network menyatukan peran-peran seperti penyortir, penghitung, dan penantang ke dalam satu kolam peran yang terdiri dari operator yang dipertaruhkan. Semua operator secara bergiliran menjalankan tanggung jawab dan terikat oleh mekanisme hukuman. Pengusul yang mengajukan status penipuan akan dihukum, dan penantang yang tidak bertanggung jawab atau yang menantang secara jahat juga akan dihukum. Mekanisme ini menjamin perilaku jujur secara ekonomi paling optimal, sekaligus mencegah konsentrasi peran dalam individu tertentu melalui mekanisme rotasi yang jelas, sehingga mengurangi risiko desentralisasi.

Gambaran Umum Arsitektur Protokol: Sistem tertutup yang dibangun di sekitar operator umum

Arsitektur ini tidak hanya harus mencakup proses masuk dan keluar lintas rantai aset (Bridge-In & Bridge-Out), tetapi juga harus mewujudkan pengajuan yang dapat dipercaya dari kumpulan penyortir, koordinasi on-chain dari proses tantangan, serta pembuatan dan verifikasi zk proof yang efisien. Berikut adalah komponen inti dari arsitektur protokol GOAT BitVM2:

Model Operator Universal (Universal Operator Model)

Dalam GOAT BitVM2, setiap operator umum menjalankan perangkat lunak yang sama dan mempertaruhkan BTC untuk mendapatkan kelayakan berpartisipasi. Melalui rotasi deterministik atau mekanisme acak berdasarkan bobot taruhan, para operator ini bergiliran memainkan peran berikut: penyortir (Sequencer, bertanggung jawab untuk memproduksi blok), pembuktian (Prover, menghasilkan bukti zkSNARK), penerbit (Publisher, mengirimkan data status ke L1) dan penantang (Challenger, untuk mempertanyakan status penipuan). Setiap operator akan mengalami peran yang menguntungkan namun juga memerlukan biaya, sehingga menghindari konsentrasi peran, dan meningkatkan ketahanan sistem melalui keberagaman.

Proses Setoran dan Penarikan (Bridge-in dan Bridge-out)

• Deposit: Pengguna mengunci BTC dan mendapatkan PegBTC di L2.
• Penarikan (Withdraw/Peg-out): Tidak perlu bergantung pada L1 untuk memverifikasi skrip penarikan BitVM2 yang kompleks. Sebaliknya, GOAT menggunakan mekanisme pertukaran atom (Atomic Swap) untuk menyelesaikan proses penarikan langsung dengan operator, sambil menggabungkan protokol anti-penipuan untuk memastikan keamanan dan keandalan.

Komitmen Set Sequencer (Sequencer Set Commitment)

• Operator mengirimkan Merkle Root dari kumpulan kunci publik mereka melalui OP_RETURN di rantai utama Bitcoin.
• L2 memanfaatkan fungsi introspeksi transaksi (Transaction Introspection) untuk memverifikasi status BTC historis dan mencocokkannya dengan koleksi penyortir di L1. Desain ini tidak memerlukan modifikasi pada aturan konsensus Bitcoin, sekaligus mencapai keselarasan yang kuat dengan status asli BTC.

Penanganan Sengketa yang Efisien dan Dukungan Kinerja zkMIPS

Agar zkRollup asli Bitcoin menjadi efektif, ia harus memiliki sistem deteksi penipuan dan penanganan sengketa yang efisien. GOAT BitVM2 dirancang untuk menantang model dan menunjukkan kinerja sebagai berikut:

Mekanisme Pemilihan Penantang Acak Multi-Round (Multi-Round Random Challenger Selection)

Ketika diperlukan penantang (misalnya selama proses penggantian operator), sistem akan secara acak memilih penantang dari semua node yang telah dipertaruhkan. Jika penantang tersebut tidak segera memulai tantangan, sistem akan memilih penantang baru secara acak sebagai pengganti. Jika penantang baru berhasil mengidentifikasi penipuan dan memulai tantangan, maka semua penantang yang sebelumnya tidak menjalankan tugas akan dihukum (staking akan disita). Perlu dicatat bahwa siapa pun dapat memulai tantangan di mana saja, sehingga tetap menjaga keamanan asumsi “1-of-n peserta jujur”.

Selain itu, mekanisme staking yang didistribusikan secara acak dan sepenuhnya dapat dihukum secara efektif mencegah perilaku seperti serangan suap, pemerasan gaya sistem (ransom-style extortion), dan gangguan jahat (griefing).

Eksekusi Di Rantai dan Di Luar Rantai (On-Chain and Off-Chain Execution)

Sebagian besar logika perhitungan (seperti pembuatan ZKP, verifikasi penipuan, skrip interaksi BitVM2, dll) dieksekusi di L2, hanya mengunggah hasil akhir (pengiriman status, pemrosesan tantangan, tindakan penyitaan, dll) ke L1. Desain ini secara signifikan mengurangi biaya Gas di rantai, sambil memastikan verifikasi sistem secara keseluruhan.

Peningkatan Kinerja ZKP: zkMIPS yang Dikembangkan Sendiri

zkMIPS yang dikembangkan sendiri oleh GOAT adalah zkVM yang kompatibel dengan set instruksi MIPS, dengan optimasi kinerja untuk backend STARK/SNARK. Dengan memproses batch beberapa blok dan menghasilkan satu bukti yang seragam secara periodik (misalnya setiap jam), prover GOAT mencapai efisiensi biaya yang sangat tinggi. Dalam tantangan, metode “tabel kebenaran (truth-table)” dari BitVM2 juga dapat digunakan untuk menentukan lokasi sengketa, sehingga sengketa dapat diselesaikan dengan cepat.

Ringkasan

Dibandingkan dengan BitVM2 yang asli: lebih cepat, lebih stabil, lebih aplikatif

GOAT BitVM2 menggunakan jaringan Bitcoin sebagai lapisan penyelesaian dan membangun jaringan sequencer terdesentralisasi sebagai lapisan komputasi. Di bawah asumsi “1-of-n peserta jujur”, skema ini berhasil memecahkan masalah utama di BitVM2 seperti penarikan jumlah yang fleksibel dan insentif penantang yang tidak memadai. Untuk mempercepat verifikasi optimistis, GOAT telah memperkenalkan mekanisme tantangan multi-putaran untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas deteksi penipuan. Selain itu, dikombinasikan dengan kemampuan zkMIPS untuk menghasilkan bukti ZK secara efisien, GOAT BitVM2 telah menjadi protokol zkRollup yang paling aman dan berkinerja di ekosistem Bitcoin saat ini, yang diharapkan dapat secara signifikan mempercepat implementasi BitVM2 yang sebenarnya di pasar.

Tidak hanya mencapai terobosan dalam arsitektur teknis, GOAT BitVM2 juga membangun sistem ekonomi yang kuat berdasarkan rotasi operator umum. Sistem ini memastikan bahwa tanggung jawab seperti penyortir, pembuktian, penantang, dan penerbit dibagikan secara adil di antara semua penjamin. Melalui pembagian biaya transaksi, hadiah penipuan, dan mekanisme hukuman, protokol ini mendorong perilaku jujur sambil memberikan sanksi ekonomi terhadap perilaku jahat, sehingga menciptakan ekosistem desentralisasi yang berkelanjutan, adil, dan fleksibel.

GOAT BitVM2 sebagai protokol zkRollup Bitcoin yang pertama kali benar-benar diterapkan, telah merealisasikan:

• Keamanan asli dan kompatibilitas tanpa hard fork
• Mekanisme Tantangan Cepat
• Rekonstruksi insentif ekonomi
• Mesin pembuktian nol-pengetahuan yang efisien
• BitVM2 melangkah dari model teori ke praktik rekayasa

Silakan kunjungi untuk membaca seluruh isi white paper: