Crypto Gloss

Babylon: Protokol Staking Bitcoin Trustless dengan EOTS untuk Keamanan PoS Multi-Chain

Penulis Tsabary, Lior; Sompolinsky, Yonatan; Abraham, Ittai; et al. (Babylon Chain)
Tahun 2023
Proyek Babylon Chain
Lisensi Apache 2.0
Sumber Resmi babylonchain.io/papers
Disclaimer: Halaman ini merupakan ringkasan dan analisis edukatif dari whitepaper atau makalah teknis resmi. Konten ini disajikan untuk tujuan pendidikan semata dan bukan merupakan saran investasi atau keuangan. Selalu baca dokumen asli dan lakukan riset mandiri sebelum mengambil keputusan keuangan apa pun.

Babylon adalah protokol staking Bitcoin yang dijelaskan dalam paper 2023 dari peneliti Babylon Chain. Ia memecahkan masalah spesifik: bagaimana pemegang BTC dapat menghasilkan yield staking sambil menggunakan BTC mereka untuk memberikan keamanan kriptoekonomik ke chain Proof-of-Stake, tanpa membungkus BTC mereka, mempercayai kustodian, atau memodifikasi Bitcoin?

Inovasi kriptografis kunci adalah Extractable One-Time Signatures (EOTS): konstruksi yang memungkinkan validator Bitcoin yang menandatangani dua blok yang bertentangan (pelanggaran yang dapat di-slash dalam PoS) memiliki kunci rahasianya diekstrak secara otomatis — dan BTC mereka dibakar di Bitcoin — tanpa kustodian pihak ketiga mana pun. Ini membuat slashing Bitcoin native menjadi mungkin untuk pertama kalinya.

Konteks: Masalah Sebelum Babylon

Pada 2023, beberapa solusi “Bitcoin sebagai kolateral” telah diusulkan:

  • Wrapped BTC (wBTC): Memerlukan kustodian; bukan slashing native.
  • Stacks PoX: BTC dibakar, bukan di-slash; tidak ada yield ke staker.
  • Rootstock (RSK): Federation peg; tidak trustless.

EigenLayer (2023) mendemonstrasikan konsep “restaking” untuk Ethereum — menggunakan ETH yang di-stake untuk mengamankan layanan tambahan. Babylon menerapkan tesis yang sama ke Bitcoin: gunakan BTC native sebagai kolateral untuk keamanan PoS.

Staking Bitcoin Tanpa Pembungkusan

Staker Babylon:

  1. Mengunci BTC dalam skrip Bitcoin self-custodied (UTXO time-locked dengan kondisi slashing).
  2. Mendaftarkan kunci publik mereka dengan chain konsumen PoS via chain Babylon.
  3. Memvalidasi blok di chain konsumen menggunakan kunci yang berasal dari identitas terdaftar mereka.
  4. Menghasilkan yield dalam token native chain konsumen.

BTC tidak pernah meninggalkan Bitcoin. BTC tetap dalam UTXO Bitcoin yang dikendalikan oleh kunci staker — tetapi dengan kondisi skrip: jika staker tertangkap double-signing, ekstraksi kunci EOTS membakar UTXO.

Extractable One-Time Signatures (EOTS)

EOTS adalah inti kriptografis mekanisme slashing Babylon:

Konstruksi: Kunci penandatanganan validator diturunkan sedemikian rupa sehingga menandatangani dua pesan pada ketinggian yang sama (double-signing, pelanggaran yang dapat di-slash dalam PoS) secara otomatis mengungkapkan kunci privat. Lebih tepatnya: validator menggunakan nonce deterministik per ketinggian blok; menandatangani dua blok berbeda pada ketinggian yang sama dengan nonce yang sama mengekspos kunci privat via aritmetika sederhana (kerentanan penggunaan ulang nonce ECDSA yang dimanfaatkan secara sengaja).

Slashing tanpa kustodian: Ketika double-signing terdeteksi, siapa pun dapat mengekstrak kunci privat dari dua tanda tangan tersebut. Kunci yang diekstrak mengontrol UTXO Bitcoin staker (via kondisi skrip). Siapa pun dapat segera menyiarkan transaksi yang membakar dana tersebut ke alamat yang tidak dapat dibelanjakan (terbukti dihancurkan).

EOTS dengan elegan mengubah kecelakaan kriptografis (penggunaan ulang nonce dalam ECDSA) menjadi primitif slashing yang disengaja — tidak ada pihak ketiga tepercaya yang diperlukan.

Bitcoin Timestamping

Babylon secara periodik mengirimkan checkpoint chain PoS ke Bitcoin. Ini memungkinkan:

  • Unbonding cepat: Sistem PoS standar memerlukan jendela unbonding 21 hari untuk mencegah serangan long-range. Dengan timestamp Bitcoin, chain PoS dapat memverifikasi bahwa checkpoint “dalam” dalam sejarah Bitcoin, mengurangi jendela unbonding menjadi ~7 hari.
  • Keamanan yang ditingkatkan: Reorganisasi PoS yang bertentangan dengan checkpoint yang di-anchor Bitcoin dapat segera dideteksi.

Timestamping non-interaktif dari perspektif Bitcoin — Babylon menyematkan data dalam transaksi Bitcoin menggunakan output OP_RETURN.

Arsitektur Chain Babylon

Chain Babylon adalah chain Cosmos SDK yang:

  • Memelihara registry staker Bitcoin dan kunci terdaftar mereka.
  • Mengumpulkan dan memvalidasi transaksi staking Bitcoin.
  • Mengirimkan checkpoint chain konsumen ke Bitcoin.
  • Merutekan reward staking dari chain konsumen kembali ke staker BTC via IBC.

Chain konsumen terhubung ke Babylon via IBC dan Babylon SDK untuk menerima keamanan berlapis-Bitcoin.

Properti Teknis Kunci

Properti Nilai
Mekanisme slashing EOTS (ekstraksi kunci pada double-sign)
Kustodi BTC UTXO Bitcoin native (self-custodied)
Interoperabilitas Cosmos IBC
Timestamping OP_RETURN pada Bitcoin
Unbonding ~7 hari (vs. 21+ hari PoS standar)

Istilah Terkait

Referensi

  • Tsabary, L. et al. (2023). Babylon: Bitcoin Staking Protocol. babylonchain.io/papers. babylonchain.io/papers