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比特币扩容新篇章:Layer2如何改变加密货币生态?

2024-07-31

牛市已过半,比特币生态还有机会吗?

比特币网络以其卓越的稳定性和安全性闻名,为比特币(BTC)提供了持久的价值,并积累了可观的资本。随着BTC现货ETF的批准,传统资金的大规模涌入推动了其市值突破1.3万亿美元。然而,人们常常忽视比特币作为网络与BTC作为数字资产之间的区别。要充分发挥比特币的潜力,关键在于利用网络功能,将其从单纯的价值存储转变为比特币经济的核心基础设施。

Ordinals协议与比特币生态系统

2022年12月,Ordinals协议的推出为比特币生态系统带来了一场意想不到的革新。铭文的流行不仅将大众和开发者的注意力集中在比特币生态上,更展示了释放比特币巨大潜能的可能性。在短短12个月内,基于Ordinals的比特币铭文代币总市值突破35亿美元,展现了惊人的增长速度。即使在今天,比特币网络上的每日NFT交易额也超越了Solana。

比特币生态的挑战与机遇

然而,市场对比特币生态的过高期待也带来了随之而来的挑战。铭文热潮的迅速消退、备受期待的Runes“符文”上线后的不佳表现,以及梅林项目从TVL巅峰到发币后币价暴跌的戏剧性转折,都使市场对比特币生态的未来感到迷茫。随着Memecoin的兴起,市场注意力被大大转移。

这波比特币生态的大起大落,恰如半导体工艺中的“高温退火”过程。这个过程旨在释放材料内部应力,增加其延展性和韧性。我们认为这一原理同样适用于比特币生态系统的发展,在退去FOMO情绪后,哪些项目依然在积极构建?比特币生态的发展方向和趋势是什么?

本文将按赛道分类,深入探讨比特币生态的发展趋势和代表性项目,分析它们如何应对挑战,以及它们在比特币生态系统中扮演的角色。

比特币层的扩展

比特币作为首个成功的加密货币,其网络设计初衷主要侧重于安全性和去中心化,这种设计也带来了可编程性和交易速度方面的固有限制。尽管SegWit和Taproot等升级在一定程度上改善了这些问题,但Ordinals资产发行热潮清晰地暴露了网络的局限性:严重的网络拥堵、不断攀升的gas费用,以及对更强大智能合约功能的迫切需求。

随着用户对比特币原有功能之外的可扩展性和额外功能的需求日益增长,比特币生态系统开始探索各种扩容解决方案。这些方案大多借鉴了以太坊生态的扩容经验,采用模块化的分层架构,由此诞生了“比特币层”的概念。

这一架构包括L2层(如闪电网络、侧链和Rollup等解决方案),旨在通过将交易转移到链下处理,提高交易吞吐量,同时保持与主链的安全连接;结算层,进一步优化特定应用场景的性能和功能;数据层,提供数据可用性和存储解决方案;以及应用层,基于底层基础设施开发各种去中心化应用。这种多层架构提高了可编程性,使得更复杂的智能合约成为可能;显著提升了交易处理速度;改善了数据可用性;同时还扩展了生态的可能性。

竞争激烈的Layer2赛道

目前竞争最激烈的比特币Layer2赛道中,绝大多数采用了EVM技术栈并配合跨链桥来解决比特币的扩容问题。这种方法虽然能在短期内快速搭建生态,但这些解决方案与比特币主链缺乏强绑定关系,且高度依赖跨链桥,增加了潜在的安全风险。同时,使用以太坊的账户模型和EVM来扩展基于UTXO的比特币,在某种程度上与“Bitcoin Native”的理念不符。L2从技术路线来看大致有三种:

  1. Rollup系:这类方案高度重视Layer1的可验证性,致力于将Layer1的安全性延伸到Layer2。
  2. 侧链系:这类方案的优势在于其相对成熟的技术和生态系统。
  3. 客户端验证:这类方案强调利用Layer1原生的数据可用性(DA)。

Rollup系解决方案在追求Layer1可验证性的同时,通过多种模块化设计来控制用户的信任成本。这种方法既保证了安全性,又在一定程度上降低了用户的信任负担。相比之下,侧链系虽然在技术成熟度上有优势,但在继承Layer1安全性方面可能面临更多挑战。客户端验证方案虽然能在很大程度上确保所有账本记录都在Layer1上进行,但它要求用户对客户端保持高度信任,这种信任成本是内生的,难以完全消除。

Rollup在比特币网络的应用

Ordinals的出现使比特币网络成为了一个高度安全的数据库,能够存储各种数据,包括Rollup的证明数据。然而,仅仅将Rollup的证明数据上传到BTC网络并不足以确保Rollup内部交易的有效性和正确性,BTC Rollup面临的核心问题在于验证。

目前,大多数BTC Rollup可能会选择主权rollup(客户端验证)的方式,即由验证者在链下同步Rollup的全部数据并自行检查。这种方法的局限性在于无法充分利用比特币网络最强大的特性——数十万个节点的POW共识来保障rollup的安全。理想的状态是让BTC网络能够主动验证Rollup的证明,类似于以太坊的方式,并有能力拒绝无效的区块数据。

同时,还需要确保Rollup中的资产在极端情况下(如Rollup的节点或排序器长期宕机或拒绝接受交易)仍能通过安全逃生通道去信任地提取到BTC网络中。

比特币Layer 2的创新项目

  1. Bitlayer:Bitlayer是首个基于BitVM方案的比特币Layer 2网络,旨在提供与比特币等同的安全性,同时支持图灵完备的计算能力。项目的核心技术创新在于采用最新的BitVM计算范式和OP-DLC桥,解决了Layer 2面临的三个主要挑战:

    • 无需信任的双向锚定:结合OP-DLC与BitVM桥,实现资产在比特币主链和Bitlayer之间的无信任双向流动
    • 第一层验证:通过BitVM继承比特币的安全性
    • 图灵完备性:支持多种虚拟机,实现100%与以太坊虚拟机(EVM)兼容的环境

    Bitlayer于今年3月29日启动了5000万美元的生态激励计划,吸引早期建设者和贡献者。目前已有多个原生项目加入生态建设,包括DEX、无权限借贷协议和MEME等。近期,Bitlayer宣布完成1100万美元的A轮融资,由Franklin Templeton等机构领投,成为首个获得ETF许可机构投资的比特币基础设施项目。

  2. B² Network:B² Network是BTC上的EVM兼容Layer2,它提供支持图灵完备智能合约的链下交易平台,提高交易效率并降低成本。通过将零知识证明(ZKP)技术与比特币的Taproot集成,B² Network确保了交易的增强隐私性和安全性。该网络旨在将比特币发展成为一个动态平台,为DeFi、NFT等创新应用搭建舞台,适用于传统比特币资产和新兴的比特币衍生资产。

  3. QED Protocol:QED Protocol 是 BTC 上的 ZK rollup,基于 zkevm 运行。与其他 zk rollup 不同,QED 没有选择为整个 Rollup 的交易生成 zk proof,而只为从 rollup 到 BTC L1 的提款交易创建 ZK proof,并通过将脚本组成逻辑电路在BTC L1上验证这些proof。每个用户的公钥充当自定义ZK电路,具有类似智能合约的"智能签名"功能。

  4. GOAT Network:GOAT Network是由MetisDAO孵化的项目ZKM推出的BTC Rollup Layer2,是首个共享网络所有权的去中心化比特币 L2。技术上引入了乐观挑战协议(GOAT-OCP),提供的BTC脚本结构能更好地管理BTC的多种操作权限,支持更多的合约开发和新功能。

  5. Rootstock (RSK):RSK是最早期且稳定的比特币侧链之一,其目标是提供更高效、更经济的交易体验。RSK支持智能合约,通过其独特的联合挖矿机制,与比特币网络共用算力。其EVM兼容性允许开发者将以太坊智能合约轻松移植到比特币网络上,增强了比特币的智能合约能力。

  6. Stacks:Stacks通过其独特的PoX(Proof of Transfer)共识机制,实现了与比特币的强耦合。其智能合约语言Clarity专为安全和可审计性设计。Stacks通过在比特币上构建去中心化应用和智能合约,实现了比特币的扩展性。

面向未来的比特币生态系统

比特币生态系统的未来取决于其应对当前挑战的能力。随着Layer2方案的不断发展和创新,特别是在Rollup和客户端验证等领域,比特币有望在未来数年内实现功能的极大扩展。Layer2的发展不仅能解决比特币现有的扩展性问题,还能为其开创一个更具创新性和活力的生态系统。

通过采用新的架构和技术,比特币有潜力从一个主要的价值存储网络演变为一个更具广泛应用场景的数字经济基础设施。随着不断变化的市场需求和技术进步,比特币生态系统将面临新的机遇和挑战,未来几年将是关键的发展时期。

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