挑战期从 14 天缩至 1 天，GOAT Network 发布 GOAT BitVM2 白皮书，加速比特币 zkRollup 落地

美东时间2025 年 5 月 7 日，GOAT Network 正式发布 GOAT BitVM2 白皮书，提出首个可落地的比特币原生zkRollup协议。该协议在继承原始 BitVM2 协议优势的基础上，提出多项创新，系统性解决了其在安全性、挑战机制与经济激励上的关键问题，为比特币生态的扩容与可编程性奠定了基础。

由 Robin Linus 与 ZeroSync 团队于 2024 年提出的 BitVM2 协议，是一种无需更改比特币主网协议、即可在链上验证任意计算的创新路径，为比特币 zkRollup 和跨链桥创造了可能性。然而，在走向实际应用， 将 BitVM2 用于生产级跨链桥时，仍存在以下关键性问题：

GOAT Network 以工程视角出发，推出 GOAT BitVM2 增强方案，并已将其部署为 GOAT Netwrok的核心执行系统，首次将比特币 zkRollup 推向实际落地。该方案围绕三项机制进行根本性改进：

1. 加密经济安全层（Cryptoeconomic Security Layer）

结合比特币原生 Script 验证和 GOAT 网络共识层的双重惩罚机制，大幅提高操作员作恶的成本。该机制还维持合理规模的操作员集，在“1-of-n 诚实节点”假设下确保系统高活性。

2. 快速挑战机制（Accelerated Dispute Resolution）

采用多轮挑战者轮替机制，极大缩短了挑战处理周期，将有效最终性时间降低到 1 天以内。

3. 激励兼容挑战经济模型（Incentive-Aligned Challenge Economy）

成功挑战者可获得由恶意提议者质押金构成的“欺诈赏金”。该机制提高了挑战参与率，并实现了挑战行为与操作员作恶风险之间的经济激励对齐。

为实现上述机制，GOAT Network对 BitVM2 中复杂分离的角色体系进行融合与重构。

在传统 BitVM2 架构中，Rollup 系统包含多种角色，如排序者（Sequencer）、挑战者（Challenger）、操作员（Operator）和委员会成员（Committee）等。由于这些角色在职责和成本上存在显著差异，设计一个公平高效的 Rollup 经济模型和激励机制成为一项极具挑战性的任务。

GOAT Network 的核心创新在于将这些角色统一为一个单一身份—— 通用操作员（Universal Operator, 简称操作员） ，并通过角色轮换机制，使所有参与者在不同时间轮流承担不同职责。所有操作员需在 L2 进行质押，每轮将被分配到特定角色，带来以下四大优势：

总结而言，GOAT Network 将排序者、计算者、挑战者等行为角色统一为一个由质押操作员组成的角色池，所有操作员轮流承担职责并接受惩罚机制的约束。提议者提交欺诈状态将被惩罚，挑战者未尽责或恶意挑战也会被惩罚。该机制保证诚实行为在经济上最优，同时通过明确的轮换机制防止角色长期集中在特定个体手中，从而降低中心化风险。

这一架构不仅要涵盖资产的跨链进出流程（Bridge-In & Bridge-Out），还要实现排序器集的可信提交、挑战过程的链上协调，以及 zk 证明的高效生成与验证。以下是 GOAT BitVM2 协议架构的核心组成部分:

在 GOAT BitVM2 中，每一位通用操作员运行相同的软件并质押 BTC 以获得参与资格。通过确定性轮换或基于质押权重的随机机制，这些操作员轮流担任以下角色：排序者（Sequencer，负责出块）、证明者（Prover，生成 zkSNARK 证明）、发布者（Publisher，向 L1 提交状态数据）以及挑战者（Challenger，用于质疑欺诈状态）。每位操作员将经历既盈利又需承担成本的角色，从而避免角色集中，并通过多样性提升系统的容错能力。

比特币原生的zkRollup要可落地，必须拥有高效的欺诈检测与争议处理系统。GOAT BitVM2 在挑战模型和证明性能方面做出以下设计：

当需要挑战者时（如在操作员报销过程中），系统将从所有已质押的节点中随机选出挑战者。如果该挑战者未及时发起挑战，系统将再随机选出一位新挑战者替补。若新挑战者成功识别欺诈并发起挑战，则前面所有未履职的挑战者将被惩罚（质押被罚没）。值得注意的是，任何人都可以在任何一轮发起挑战，因此仍然保持了“1-of-n 诚实参与者”假设的安全性。

此外， 随机角色分配和全面可罚的质押机制 ，有效防止了贿赂攻击、系统敲诈（ransom-style extortion）和恶意干扰（griefing）等行为。

大多数计算逻辑（如 ZKP 生成、欺诈验证、BitVM2 交互脚本等）在 L2 执行，仅将最终结果（状态提交、挑战处理、罚没操作等）上传至 L1。这种设计大幅降低了链上 Gas 成本，同时确保整个系统的可验证性。

ZKP 性能提升：自研 zkMIPS

GOAT 自研的 zkMIPS 是兼容 MIPS 指令集的 zkVM，针对 STARK/SNARK 后端进行了性能优化。通过批量处理多个区块并按周期（如每小时）生成一份统一的证明，GOAT 的证明器实现了极高的成本效率。在挑战中还可以使用 BitVM2 的“真值表（truth-table）”方法定位争议位置，从而快速解决争议。

GOAT BitVM2 以比特币网络作为结算层，并构建了一个去中心化的排序者网络作为计算层。在“1-of-n 诚实参与者”假设下，该方案成功解决了 BitVM2 中关于灵活金额提币、挑战者激励不足等关键性问题。为了加速乐观式验证，GOAT 引入了多轮挑战机制，大幅提高了欺诈检测的效率与效果。此外，结合 zkMIPS 高效生成 ZK 证明的能力，GOAT BitVM2 成为当前比特币生态中最安全、最具性能的 zkRollup 协议，有望显著加速 BitVM2 在市场的实际落地。

不仅在技术架构上取得突破，GOAT BitVM2 还构建了一套以 通用操作员轮换 为基础的强大经济系统。该系统确保排序者、证明者、挑战者、发布者等职责在所有质押者之间公平分配。通过交易费用分成、欺诈赏金和惩罚机制，协议在鼓励诚实行为的同时也对恶意行为进行经济惩戒，从而打造了一个可持续、公平且具备弹性的去中心化生态。

GOAT BitVM2 作为首个真正落地的比特币 zkRollup 协议，实现了：