ROOS：第一个扩展比特币计算和存储的多模块 Layer2

作者：ROOS

比特币开启"Build On Bitcoin"的全新时代

比特币，作为加密行业的奠基石，正在逐步超越中本聪最初的设想，不再局限于仅作为“加密黄金”价值存储的角色。随着比特币各类资产发行协议（如BRC20）的涌现及区块空间需求的暴涨，比特币正在迎来一个里程碑式的转变，开启"Build On Bitcoin"的全新时代。

与以太坊2017年的关键时刻类似，2023年铭文资产协议的引入标志着比特币建设者文化的复兴，这一关键转折点预示着比特币极有可能复制以太坊开发者和用户增长的轨迹。然而，随着构建过程的深入，比特币固有的问题—高昂的GAS费用、缓慢的交易速度和有限的扩展性—开始显现，成为发展的瓶颈。为应对这些挑战，ROOS提出了一种基于ZK和BitVM的多模块化Layer2扩容方案，旨在解决这些关键问题。

ROOS：第一个扩展比特币计算和存储的多模块Layer2

ROOS代表了比特币网络上的一个创新，它是首个利用ZK（零知识证明）技术和BitVM来扩展比特币计算和存储能力的多模块化Layer2解决方案。通过结合零知识证明技术和BitVM，ROOS不仅能够在继承比特币主网安全性的基础上增强其区块空间的效用，还能解锁比特币的可编程性。

ROOS由PrimeZK Labs主导构建，背后的核心团队汇聚了行业顶尖的投资者、经验丰富的运营专家及资深研发人员。研发团队核心成员来自Polygon、LayerZero、PolyHedra Network、Filecoin、Cosmos、Meson等业内知名公链和跨链项目，在公链、跨链技术、ZK技术、比特币领域拥有多年实践经验；生态运营团队在全球20多个国家拥有丰富的Web3市场资源及B端拓展能力。

ROOS旨在以比特币为基础结算层构建计算层和存储层，为比特币生态系统引入数十亿潜在用户及各类DAPP，将比特币从数字黄金的地位提升到下一代去中心化经济的信任基石。

技术架构

ROOS的技术架构采纳了模块化设计的原则，主要由两个核心网络构成：BTCLayer和BTCStorage。

BTCLayer作为基于比特币的ZK Rollup层，集成了多个核心组件，包括内存池、排序器、ZK-EVM、聚合器以及ZK-Prover，每个组件都在整个模块中扮演着关键角色。内存池的主要职责是收集并临时存储所有待处理的交易，排序器根据先后顺序对这些交易进行排序，确保公平和透明。

在该层中，ZK-EVM扮演了核心角色，负责在第二层网络内执行用户交易并生成相关的零知识证明，这些证明随后按照树状结构组织起来，形成单一的聚合证明。聚合器的作用是将多个证明汇总，形成一个更为简洁的聚合证明，并将其发送至BTCStorage模块的数据可用层进行存储和验证。

ZK-EVM的设计基于通用电路，实现了与Type2字节码级别的EVM的等效性，这种设计使得ZK-EVM能够完全兼容以太坊生态，支持广泛的以太坊应用和智能合约在BTCLayer上无缝运行。

BTCStorage包含ROOS Port及Storage Rollup等关键模块。ROOS Port通过连接BTCLayer、去中心化存储和比特币网络，以BTCLayer作为执行层，ROOS Port+去中心化存储+比特币作为数据可用层（DA）。数据可用层（DA）主要职责是永久性地存储Rollup数据副本，并对Rollup生成的零知识证明进行验证，最后由比特币发送器将基于ZK证明验证的最终承诺结果永久写入比特币。考虑到比特币的非图灵完备性，ROOS Port采用zk-proof的承诺验证和挑战机制来确保比特币网络能够确认和证明rollup状态转换，从而实现比特币网络上rollup的结算确认。即比特币发送器为验证者保留了一个有时间限制的挑战，验证者可以挑战ZK证明。如果挑战失败，则Rollup最终在比特币上得到确认；如果挑战成功，则回滚汇总。

BTCLayer利用比特币的安全机制来扩展其计算能力，从而提升交易处理速度（TPS）。然而，随着比特币存储超过14GB数据的高昂成本，以及NFT/DeFi等DApp在比特币生态系统中的日益普及，对于利用比特币的工作量证明（POW）安全机制来存储大量数据的需求急剧上升。BTCStorage另外一个关键模块则是Storage Rollup则负责扩展比特币的存储能力。它通过链下存储数据，而在链上记录数据存储的承诺（commitment），以实现将比特币存储成本大幅削减高达90%，并将容量扩展到TB/PB级别。

ROOS在技术架构上实现了以下优势：

-大幅降低比特币主网交易成本，提升其TPS，同时复用比特币安全共识；

-Type2 ZK-EVM字节码级别兼容EVM生态；

-使用BTC作为Gas与比特币构建了共生关系；

-用户体验上集成账户抽象易于BTC系及EVM系访问，降低使用门槛；

-整体架构采用模块化设计，以BTCLayer作为执行层，BTCStorage模块的ROOS Port、Storage Rollup和比特币网络共同形成共识层、数据可用层、存储层、结算层，易于解耦不断增强比特币生态系统的可扩展性、安全性和去中心化性；

-BTCStorage的潜在应用不仅可以为其他Rollup提供基于比特币网络的数据可用层和状态转化验证/证明系统，而且能利用去中心化的动态存储作为基础架构，来构建Web3应用（当前很多Dapp依然使用中心化的方式存储数据）。

ROS经济系统

-排序器（Sequencer）质押：Sequencer通过质押ROS参与排序验证器选举，用户可将ROS委托给排序器。

-Storage Rollup激励：Super Node和Edge Node贡献存储和计算能力可获得ROS。

-BTCStorage支付媒介：通过Storage Rollup部署的所有相关应用均采用ROS进行支付；同时，ROOS Port融合了去中心化存储协议和比特币网络，为其他Rollup提供的服务也将采用ROS作为支付媒介。

-收入分享：KeyBOX将在不同阶段的多个环节参与到ROOS生态系统中，共享BTCLayer及BTCStorage层的收入。

-治理：ROS持有者可以对未来的协议升级进行投票。

即将推出Alpha测试网Dawn Exploration

ROOS主网的推出将分为四个章节，每个章节都将引入新功能和应用程序集成，即将在三月推出第一章节Alpha测试网-Dawn Exploration。

展望未来

在以太坊和其他L1公链生态迅速崛起之际，人们不禁好奇，为何不选择比特币作为构建基础呢？难道我们不希望未来的去中心化经济扎根于这个最广泛认可、最为去中心化、同时最安全的网络之上吗？随着比特币分层模块化的理念不断普及，预计不久的将来，很多DeFi、游戏、NFT、Depin等DAPP都将构建在Layer2之上以比特币作为基础层，推动比特币跃入下一阶段。

ROOS将持续迭代和扩展其模块化架构，同时与更多基础设施合作伙伴合作，致力于成为比特币计算层和存储层，为比特币网络的多层扩容铺平道路，并开创一个Web3应用以比特币网络为结算层的新时代。