什么是数据可用性？

数据可用性是指确保所有交易数据的存在和可访问性，以便任何拥有完整节点的人都能够验证区块链上的区块和交易。这是区块链技术中的一个基本原则——“不要信任，要验证”，体现了区块链的核心理念。

当探讨如何扩展底层区块链时，数据可用性成为一个关键挑战。传统的解决方案如增加区块大小虽可容纳更多交易，但会带来中心化的风险，因为这需要更高的硬件要求，增加了运行全节点的成本，进而减少了节点数量，削弱了网络的去中心化程度和安全性。

为什么选择比特币作为数据可用性层？

比特币，作为最去中心化和最安全的区块链，由于其区块空间的吞吐量和可编程性限制，在可扩展性方面做出了牺牲。然而，正是这些限制确保了比特币的高安全性和去中心化特性，这对比特币的价值和稳定性至关重要。

Citrea 是首个将比特币用作数据可用性和结算层的解决方案。通过选择比特币，Citrea 旨在利用其无与伦比的安全性来增强自身的完整性和安全性，同时为链上金融活动提供一个可扩展且可编程的层。这种方式不仅继承了比特币的抗审查性和活性保证，还确保了交易数据的最大完整性和可访问性，这对于维护 rollup 的健康运作至关重要。

如何使用比特币作为数据可用性层？

使用比特币作为数据可用性层的关键在于如何有效地利用其有限的区块空间。Citrea 通过以下几种方式实现了这一点：

最小化数据需求：

Citrea 的证明器处理多个 Citrea 区块（称为批次），并生成零知识证明以及由此产生的状态差异。

这些状态差异代表了给定批次的初始状态和最新状态之间的存储变化。通过计算状态差异的总和，比特币全节点可以准确地重建 Citrea 的状态。

这种方法确保了即使在有限的区块空间内，也能以最低的成本和最高的效率重建 rollup 状态。

利用零知识证明：

零知识证明技术允许在不泄露实际数据的情况下验证数据的正确性。这使得 Citrea 可以在比特币上发布少量数据，同时确保数据的完整性和可验证性。

通过这种方式，Citrea 能够以最小的数据占用继承比特币的安全保障。

强制交易和重组抵抗力：

强制交易允许用户将任何 Citrea 交易刻录到比特币上，这些交易将由证明者强制执行，并要求排序器将其包含在 Citrea 区块中。这确保了交易无法被审查，并且最终会发生状态转换。

为了防止重组攻击，Citrea 使用 Merkle 根将软区块头（即排序器承诺）刻在比特币上。这确保了即使在证明仍在生产中时，排序器也无法重组链。一旦证明被刻在比特币中，rollup 就会完全继承其对已证明批次的重组抵抗力。

灵活性和多选项：

尽管比特币作为数据可用性层提供了最高级别的安全性，但其高昂的费用可能不适合所有应用程序。为此，Citrea 提供了 Validiums 和 Volition 模型。

Validiums：应用程序可以选择将其零知识证明发布到 Citrea，同时使用链下源来获取数据可用性。

Volition 模型：应用程序可以让用户选择将数据存储在何处，提供更大的灵活性，以满足不同应用场景的需求。

结论

比特币是最具弹性和久经考验的区块链，以其无与伦比的安全性和去中心化而著称。尽管比特币存在区块空间限制，但其强大的安全性使其成为链上金融的理想基础。Citrea 通过利用状态差异和 Clementine（基于 BitVM 的信任最小化双向挂钩），增强了比特币和比特币区块空间的表现力和实用性。

不久的将来，BTC 持有者将能够以最安全、最经济的方式访问复杂的金融应用程序。对于其他有趣且富有创意的应用程序，开发人员可以灵活地使用 Citrea 和/或其他层作为数据可用性选项，以根据其需求构建解决方案。Citrea 的未来充满希望，为广泛的应用程序和用户需求提供了一个欢迎的平台。

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