Neste artigo, exploramos o projeto criptográfico inovador Citrea, que está construindo uma solução de escalonamento ZKrollup no blockchain Bitcoin, aproveitando a tecnologia de prova de conhecimento zero e a pilha BitVM.
Este tipo de rede de segunda camada chamada “Zero Knowledge Rollup” permite melhorar significativamente a escalabilidade e interoperabilidade do Bitcoin, de maneira semelhante ao que acontece no Ethereum, agrupando mais dados e transações fora dele e depois trazendo de volta um único lote para a cadeia principal, que atua como camada de disponibilidade de dados (DA).
Vamos ver em detalhes como funciona o Citrea e como ele pode evoluir o desempenho do Bitcoin.
Citrea se prepara para o lançamento do primeiro ZKrollup no blockchain Bitcoin: vantagens em termos de interoperabilidade e escalabilidade
Citrea é o primeiro ZKrollup construído no blockchain Bitcoin, projetado pelo desenvolvedor Orkun Kilic, que ao combinar o conceito de provas computacionais de conhecimento zero e a ideia por trás do BitVM, está tentando melhorar a escalabilidade e a interoperabilidade da primeira rede criptográfica já construída.
Em uma entrevista recente à Bitcoin Magazine, Orkun explicou as motivações que o levaram a trazer o ZKproofs para um blockchain tão “obsoleto”, com fortes limitações no tamanho do bloco e nas capacidades de script.
O desenvolvedor acredita que o Bitcoin oferece a melhor infraestrutura em termos de resistência à censura e segurança criptográfica, e que graças às mudanças históricas de código oferecidas com SegWit e Taproot é finalmente possível inscrever dados em transações individuais, usando a rede como disponibilidade de dados. camada.
Estas são as palavras de Orkun na entrevista:
“O que você pode fazer com Bitcoin além de simples pagamentos é extremamente limitado hoje. Queremos fazer mais usando a segurança do espaço de bloco do Bitcoin.”
Assim como acontece no Ethereum, o conceito de modularidade pode resolver os problemas de um blockchain que sofre de desempenho limitado em escalabilidade e interoperabilidade externa como o Bitcoin.
ZKrollups ajudam a remover parte do trabalho computacional da infraestrutura, movendo o processamento de transações para fora da rede principal, agrupando os dados em um único lote que é então enviado de volta, reduzindo o tempo e os custos de validação.
Ao criar um rollup, os desenvolvedores podem personalizar sua pilha para criar vários aplicativos, como rollup de pagamentos, rollup de jogos e rollup de EVM. Essa flexibilidade permite diferentes otimizações que podem dimensionar blockchains sem exigir alterações no protocolo principal.
Todas essas vantagens, porém, também são contrabalançadas por algumas limitações: na verdade, o uso do Bitcoin como camada de disponibilidade de dados (prática que deriva do conceito de BitVM) exige compromissos estruturais, pois a cadeia Bitcoin é altamente cara e ineficiente para realizar este tipo de operações.
Vamos ver especificamente no próximo parágrafo em que consistem esses compromissos e como a Citrea consegue integrar um zkrollup ao blockchain do Bitcoin.
Enquanto isso, a Citrea acaba de lançar o devnet público para desenvolvedores e usuários, marcando um marco histórico em relação ao uso do Bitcoin como camada DA e à expansão para novos horizontes criptográficos.
1/6 Hoje o Citrea Public Devnet entra no ar para desenvolvedores e usuários 
Este lançamento marca a primeira vez que o Bitcoin está sendo testado como uma camada de disponibilidade de dados, tornando-o a base para um ecossistema financeiro dinâmico.
Experimente o primeiro ZK Rollup do Bitcoin 
https://t.co/n4V9tbpGjI pic.twitter.com/e7fIyTwXor
– Citrea (@citrea_xyz) 5 de junho de 2024
Segurança e confiança minimizada: o primeiro passo para agregar provas zk
A implementação de um ZKrollup na blockchain Bitcoin, embora garanta uma segurança sem precedentes, oferece simultaneamente menor escalabilidade em comparação com outras infraestruturas e limitações ao nível da arquitetura on-chain.
Portanto, é essencial aproveitar o Bitcoin como nível DA apenas quando estritamente necessário (quando é necessária segurança máxima), enquanto para aplicações que exigem alto rendimento e baixos custos é preferível usar outras camadas, como Celestia.
Além disso, a incompatibilidade com EVM cria problemas quando as moedas precisam ser movidas para fora do Bitcoin: Citrea resolve esta etapa com “Clementine”, uma indexação bidirecional baseada em BitVM que verifica de forma otimista as provas ZK. Este mecanismo agrega provas de Bitcoin, reduzindo a necessidade de liquidações frequentes.
1/5 Hoje revelamos Clementine – Programa de indexação bidirecional com minimização de confiança baseado em BitVM da Citrea.
Através da Clementine, o Bitcoin terá o mecanismo de paridade bidirecional mais seguro e com menor confiança possível hoje, sem a necessidade de um soft fork.
https://t.co/sOGSL7s8yC
– Citrea (@citrea_xyz) 21 de março de 2024
Com o Clementine, é portanto possível verificar provas ZK de forma conveniente e segura, oferecendo uma solução em termos de escalabilidade e interoperabilidade que permite a agregação de provas ZK em lotes individuais.
A ideia principal por trás do Clementine é fornecer acordos otimistas para rollups ZK, já que estabilizar todos os lotes em cada bloco acaba sendo uma prática muito cara no Bitcoin. Ao registar periodicamente os dados e agregar as provas, Clementine garante que o estado permanece preciso e seguro.
Inicialmente, até que a transferência de dados de L1 para L2 e a sua sincronização se tornem mais económicas, será necessária a introdução de uma camada de confiança externa, que no entanto é minimizada tanto quanto possível: daí o conceito de “confiança minimizada”.
Nestas fases iniciais de desenvolvimento do Citrea, um operador externo cobrirá inicialmente os pedidos de levantamento dos utilizadores do seu próprio bolso e depois agregará as provas necessárias numa única apresentação à rede. Se outros operadores suspeitarem que o sujeito está envolvido em ações desonestas, poderão contestar o envio e removê-lo da rede.
Esta configuração introduz uma hipótese minimizada de confiança em que apenas um participante precisa ser honesto para garantir a segurança.
A este respeito, Orkun enfatizou que:
“Esta é uma melhoria significativa em relação aos modelos tradicionais que exigem um consenso majoritário para a segurança.”
Os rollups permitem que os nós reconstruam seu estado com base nos dados postados na Camada 1.
Atualmente, as construções de rollup usando Bitcoin para DA e liquidação só podem ser minimizadas pela confiança.
Mas com certos opcodes para Bitcoin, podemos ter os rollups ideais descritos por @0x_orkun pic.twitter.com/UKUKO6zIQg
– Citrea (@citrea_xyz) 19 de fevereiro de 2024
O próximo passo do Citrea é introduzir a volição, ou seja, um modelo híbrido que equilibra a segurança on-chain com a eficiência de custos off-chain, permitindo que diversas aplicações escolham o método de armazenamento de dados mais adequado com base em necessidades específicas.
Orkun encerrou a entrevista com a Coindesk enfatizando como o uso do Bitcoin como uma camada de liquidação para disponibilidade de dados oferece um forte incentivo para os mineiros continuarem com suas atividades, vendo as comissões aumentarem para segurança a longo prazo.