一文读懂比特币再质押协议Chakra

撰文：0xjs@

2024年4月30日，比特币再质押协议Chakra宣布获得StarkWare、ABCDE、Bixin Ventures、CoinSummer、Cogitent Ventures、Trustless Labs机构融资，以及Qtum创始人帅初、币信创始人吴刚、Longhash联合创始人Yan等加密OG的天使投资，

那么，比特币再质押协议Chakra是什么？本文带你一文读懂。

比特币扩容解决方案简介

随着比特币现货ETF的成功上市，比特币作为另类资产进入了全球金融主流市场。因此，比特币生态系统是本次牛市的叙事。然而，随着比特币技术解决方案的扩展以及各种 Layer 2 解决方案的推出，比特币也正在发展出不仅仅是价值储存手段之外的新叙事，例如比特币收益资产、去中心化金融（DeFi）以及各种基于比特币网络的去中心化应用。

显然，比特币数万亿美元的庞大市值尚未完全金融化。比特币持有者长期以来只能通过借贷的方式中心化地配置资产，面临极高的安全风险和缺乏财务灵活性。从技术角度来看，各种比特币 Layer 2 解决方案的出现，使得比特币能够作为底层资产参与 DeFi 协议，同时部分解决了与中介机构的信任问题。下面，我们将比较各种 Layer 2 解决方案，并解释为什么 Chakra 是比特币质押收益率更好的基础设施。

侧链

侧链是目前BTC L2的主要实现方式。它们通常通过双向跨链桥连接到主链，允许资产在它们之间流动。侧链有自己的共识机制和验证节点，具有很强的灵活性。然而，它们的安全性从根本上依赖于桥的设计，这通常需要第三方（例如签名节点或 MPC 节点），而 BTC 则托管在第一层。

典型的比特币侧链项目如Stacks在侧链上执行用Clarity编写的智能合约，并最终在BTC上结算交易。 Stacks允许在链上生成多个小区块，称为微区块流，使负责确认当前Stacks区块的矿工能够充分利用两个BTC区块生成之间的时间间隔来处理更多交易。当比特币确认当前区块时，这些微区块也最终被确认，下一个Stacks区块将链接到当前最后一个微区块。

闪电网络

闪电网络是BTC传统的二层扩展协议，促进更快的小额支付。它由用户签名建立的支付通道组成，形成快速BTC转账的网络。闪电网络消除了BTC区块确认的需要，实现了近乎即时的交易确认，从而解决了BTC支付的核心痛点。然而，它也有其缺点：

资金锁定：用户需要锁定支付通道中的资金才能使用闪电网络，限制了资金的可用性。

交易限额：闪电网络的锁定设计导致难以支持大额交易，缺乏可用性。

网络中心化：为了提高效率、降低成本，可能会出现大型支付中心，从而增加网络中心化的风险。

RGB

RGB是一个基于比特币的智能合约系统。它使用客户端验证来创建和管理比特币网络上的各种类型的资产，而不牺牲隐私和安全性。与传统的区块链智能合约相比，RGB旨在提供更高的可扩展性和灵活性，同时保持比特币网络的去中心化特性。不过，RGB也有其缺点：

复杂性及开发进度：RGB的技术和概念都比较复杂，开发进度缓慢。

全局状态确认困难：RGB的状态转换图设计虽然保证了隐私性，但无法实现全局交易数据可见。

采用和网络效应：RGB 需要用户和开发人员大量采用才能实现其潜在价值，这需要时间。

2层汇总

Rollup 是 ETH 定义的一种扩容技术，也用于 BTC。他们将多个交易“压缩”为单个交易，并将其证明提交到主链。理想情况下，Rollups 的安全性和终结性取决于主链。由于 BTC 缺乏智能合约功能，BTC Rollups 并不是完整概念的 Rollups，因为 BTC 无法验证其证明。与侧链类似，Rollup 需要跨链桥来实现 L1 和 Rollup 之间的资产转移。

典型的 Rollup Layer2 比特币项目，例如 Citrea，使用 ZK 证明的链下验证和 ZK 证明的链上挑战。安全性仍然依赖于欺诈证明，因此安全模型仍然是 OP Rollup 的 1/N 诚实假设。

为什么需要Chakra

在探索现有解决方案时，将BTC引入生态系统经常会遇到桥的安全漏洞。遵循“Not your keys, not your coins”的中本聪信念，大多数 BTC 持有者不信任任何第三方，无论是去中心化桥还是 MPC，这直接阻碍了 BTC 生态系统的进一步发展。因此，通过自我托管的方式将BTC引入生态系统更符合BTC文化，需要一些加密魔法。

自我托管质押和再质押

比特币爱好者之所以信任比特币，是因为其去中心化程度高、安全性强。因此，牺牲收益的安全性可能是一个重大问题。我们的解决方案允许比特币持有者参与质押，而无需将资产从钱包中转移出来，这是通过时间锁定脚本实现的，确保没有第三方风险。

Chakra将真正释放BTC生态系统的潜力，标志着BTC首次无需信任外部第三方即可赚取利息，让价值数万亿美元的BTC无缝流入生态系统。这类似于 DeFi 对 ETH 所做的事情，这将导致 BTC 生态系统的爆炸性增长。

因此，像Babylon这样完全依靠密码学方法以自我托管方式进行BTC质押来引导启动L2的尝试，为BTC生态提供了新的可能性。

Chakra 通过 MuSig2 协议聚合一系列用户的签名，生成带有时间锁的 UTXO，可以在一定时期内“质押”比特币。用户无需将BTC转移到任何第三方托管地址，而是可以通过衍生地址实现L1层的自我托管。解锁质押的 BTC UTXO 只有两个条件：

1、在与Chakra网络联合签名后可以进行检索，这可能是由用户在 Chakra 网络内提出提前解锁的请求发起的，从而提供了灵活性。

2、达到初始设定的锁定期后，用户将自动重新获得对其BTC的控制权。即使Chakra网络停止运营，用户仍然可以及时提取BTC，无需担心安全风险。

Chakra 网络由 BTC 的再质押证明保证安全，允许质押的 BTC 在生态系统内的多个地方得到验证。比如质押Chakra的BTC也可以参与Babylon的质押；质押过程中产生的 BTC 流动性代币也可以参与网络内的 DeFi 和智能合约业务生态系统，使得 Chakra 类似于比特币生态系统中的 Lido。

具体来说，用户通过Chakra协议质押BTC后，Chakra将为用户在L2上发行stBTC，质押的BTC将用于参与Babylon的质押以获得收益。当用户提现时，销毁L2上的stBTC将释放BTC和相应的Babylon收益率。

使用ZKP验证比特币交易

Chakra的解决方案中，使用零知识证明来验证比特币交易，比特币质押事件发生在主网上，并有一个锁定期，通过这些零知识证明完成信任过程。这些证明可以在链下进行验证，从而以完全无需信任的验证方法访问链上的质押信息，不需要连接到比特币网络，也不需要达成安全共识。

Chakra 使用 STARK 来实现证明系统，提供零知识证明解决方案，无需可信设置，与 SNARK 相比增强了安全性。 zk轻客户端可以将BTC质押的证明同步到所有需要BTC再质押以确保安全的L2网络，提供通用的解决方案。

将Starknet技术创新带入比特币生态系统

Chakra 将向比特币二层网络引入可定制的排序器Madara。 Madara 利用cairo语言来证明任何程序的执行，使得 Madara 网络本身更加安全和高效，因为任何人都可以以去中心化的方式创新证明。

此外，Cairo 使用 STARK 技术生成高效的零知识证明，使其足够高效地验证大型复杂的计算，同时确保良好的可扩展性。由于它不依赖于可信设置，Cairo 生成的 STARK 证明具有固有的透明度和安全性。本质上，CairoVM 是一个程序，它获取已编译的 Cairo 智能合约的字节码并输出执行跟踪，即程序执行期间所采取的所有步骤的列表。借助 CairoVM，Chakra 不仅可以将 Starknet 相对完整的生态系统引入比特币，还可以利用 Cairo 强大的开发者社区为比特币生态系统创建新的应用程序。