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BTC生態系統的新趨勢:閃電網路、序號、原子和 bitVM
I. BTC生態學概論
BTC在加密貨幣生態系統中的地位不僅是歷史性的,也是至關重要的。 作為第一個也是最知名的加密貨幣,BTC不僅開創了數位貨幣的新時代,也為DeFi和區塊鏈技術的廣泛採用奠定了基礎。 它的分散性,有限的供應(上限為2100萬BTC)以及作為價值儲存和投資手段的能力使其在加密貨幣市場中佔有重要地位。
對BTC生態系統的關注源於其創新性、對傳統金融體系的挑戰及其潛在的經濟影響。 隨著時間的推移,BTC不僅成為資產多元化的一部分,而且成為全球金融話語的重要話題。 然而,經過幾個牛熊週期,人們逐漸意識到,BTC本身的非圖靈完備性質對BTC生態的進一步擴張有很大的影響。 **
圖靈完備性是指系統類比任何圖靈機的能力,通常與能夠執行任意計算指令(包括迴圈和分支)的系統相關聯。 BTC的腳本語言相對簡單,主要用於處理傳輸過程中的交易和控制條件,例如多重簽名或時序鎖定,而不是執行複雜的計算任務。 這種設計是為了維護網路的安全性和穩定性。 相比之下,像ETH Fang這樣的區塊鏈平臺提供了一個圖靈完備的環境,允許複雜的智能合約在其上運行。
在討論BTC時,重要的是要認識到它的局限性,尤其是執行複雜程式和智能合約的能力。 因此,要討論BTC生態的發展,首先需要總結和總結“BTC生態需要解決哪些問題”。
一般來說,有三個方面:第一,如何在不影響BTC網路安全的情況下提高網路效率,降低交易費用,第二,如何在不給BTC網路帶來負擔的情況下解決BTC網路上原生資產的發行問題,第三,如何在沒有圖靈的情況下解決在BTC網路上承載更多智慧合約和複雜應用的問題。 **
以下是一些可供探索的方向:
增強BTC腳本功能:雖然BTC腳本語言相對簡單,但開發人員一直在探索如何在現有框架內添加更多功能。 這包括開發更複雜的交易類型和條件,例如改進的多重簽名機制和複雜的鎖定條件。
側鏈技術:側鏈是獨立的區塊鏈,獨立於BTC主鏈,但連接到主鏈。 這允許在側鏈上實現更複雜的功能,包括圖靈完備的智能合約,而不會影響BTC主鏈的安全性和穩定性。
在本文中,我們將對比BTC生態系統中一些最熱門的專案,並從社區共識、技術難度、未來應用場景等幾個關鍵方面得出一些概括性結論,包括:
(i) 社群共識對這些專案的成功至關重要。 BTC社區歷來重視網路的安全性和去中心化,任何重大變化都需要廣泛的共識。 bitVM和RGB專案旨在擴展BTC的功能,但重要的是要確保核心屬性不受影響,這可能會在社區中引起激烈的討論。
(2)技術難度是另一個重要因素。 這些專案都在嘗試通過 Layer 2 解決方案或其他技術手段引入新功能,同時又不破壞BTC主鏈的穩定性,這無疑是一個技術挑戰。
(3)從未來的應用場景來看,這些專案潛力巨大。 通過提供先進的程式設計功能,RGB專案有可能通過啟用智慧合約和資產發行來大大擴展BTC應用的範圍,從而使其不僅僅是一種價值儲存。 但是,這些用例的實施將取決於技術的成功實施和社區的廣泛接受。
(4)就現階段而言,BTC生態突破的重點還處於“解決資產發行”階段,因此我們預計會有一段活躍的MEME幣期,由於巨大的財富創造效應,吸引更多的使用者和開發者進入生態領域,尋找專案落地和網路價值,實現真正的生態閉環。
第二,關於隔離見證和主根
在介紹BTC生態系統的眾多協議和專案之前,有必要對隔離見證和主根有一個簡要的瞭解。
自BTC誕生以來,以其簡潔優雅的技術、精湛的經濟激勵設計,成為了一大批去中心化主義者的信念,在這個過程中,經過社區的反覆論證和反覆運算,其網路經歷了多次重要的升級,包括BIP 34在區塊中引入了版本號,為未來的協定升級奠定了基礎,BIP 66增強了網路的安全性,通過要求BTC交易中的數位簽名遵循確定的格式,BIP 65(OP_ 在眾多的升級中,對於BTC生態系統的擴展來說,最重要的無疑是隔離見證(SegWit)和Taproot,它們旨在提高BTC網路的可擴展性和效率,也為後來的技術創新奠定堅實的基礎,包括Ordinal等相關協定。
隔離見證於2017年首次推出,主要通過將交易簽名資訊(見證數據)與交易數據分離來解決交易可塑性問題,增加區塊的有效容量,從而提高網路的處理能力,降低交易費用。 此外,隔離見證為閃電網路等BTC第 2 層解決方案提供了更好的基礎,使小額支付更加可行。
Taproot 於 2021 年啟動,是對 BTC 協定的又一次重大升級。 它通過引入Schnorr簽名來提高隱私和安全性,同時優化智慧合約的效率和靈活性。 Taproot通過使所有交易(無論是簡單的支付還是複雜的智能合約)在外觀上看起來都一樣來增強用戶隱私。 此外,此升級通過簡化此類交易的數據要求,使複雜合約在BTC網路上更加可行,從而降低了多重簽名交易的成本。
總體而言,隔離見證和Taproot升級提高了BTC網路的性能,可擴展性和功能,為BTC的未來增長奠定了堅實的基礎。
三、火熱BTC生態
當我們BTC全網統計礦工收入時,可以清楚地發現,2023年5月,礦工收入將達到牛市收入的七八成水準,這反映了BTC鏈上交易活動增加的趨勢,在這個過程中,礦工的收入模式受到了很大的影響。 BTC礦工的主要收入來源有兩個來源:新BTC的區塊獎勵和交易費用。 儘管新BTC的生成速率是固定的,但交易費用會隨著網路上交易量的增加而變化。 這種變化的根本原因是,序數協定的引入增加了BTC網路上的交易數量,特別是如果數位藝術品和其他NFT成為BTC上的熱門資產類別,導致交易費用增加,從而間接增加了礦工的總收入。
礦工的每日收入
在本文中,我們將重點介紹閃電網路,序數,BRC20,原子和ARC20,bitVM以及其他BTC生態系統。
以閃電網路為代表的側鏈或第 2 層解決方案
長期以來,側鏈和Layer 2解決方案一直是BTC生態系統關注的焦點,也是BTC網路可擴展性和效率的關鍵技術創新,包括閃電網路、砧木(RSK)、Stacks、Liquid、MintLayer、RGB等,其中,閃電網路作為合法性之王,誕生於中本聰構思的“支付管道” 從 2016 年到 Ordinal 生態系統爆發,它吸引了BTC生態系統中一半以上的開發人員和參與者,並且在 2020 年左右,閃電網路在 Nostr 的説明下為整個加密社區所熟知。
側鏈是一個獨立的區塊鏈,與主BTC鏈並行運行,並通過特定的錨定機制與主鏈交互。 這種設計允許使用者將資產從BTC主鏈轉移到側鏈,這可以提供更快的交易確認,更低的費用,甚至支援更複雜的智慧合約和應用程式。 由於側鏈在主鏈上處理大量交易,有助於減輕主鏈的負擔,提高整個網路的性能。
第 2 層解決方案,例如眾所周知的閃電網路,是建立在BTC主鏈之上的協定層。 這些解決方案通過創建只需要在通道打開或關閉時與BTC主鏈交互的鏈下交易通道,實現快速高效的交易處理,在支援小型、高頻交易方面特別有效,極大地擴展了BTC在日常支付和微交易等領域的應用可能性。
然而,長期以來,閃電網路僅用於小額支付,不支援其他資產的發行。 2023 年 10 月,閃電實驗室在主網上發佈了 Taproot 資產協定,允許在BTC和閃電網路上發行穩定幣和其他資產。 正如開發總監Ryan Gentry所提到的那樣,Taproot Assets將為開發人員提供“他們BTC多資產網路所需的工具,同時以可擴展的方式保持BTC的核心價值。
憑藉以Taproot為中心的設計,Taproot Assets以更加私密和可擴展的方式在BTC和閃電網路上提供資產。 在 Taproot 資產上發行的資產可以存入閃電網路通道,節點可以在其中提供從 BTC 到 Taproot 資產的原子轉換。 這使得Taproot Assets能夠與更廣泛的閃電網路進行互操作,從其覆蓋範圍中受益並增強其網路效應。
然而,正如@blockpunk2077所提到的,在這個階段,“使用者不能直接將BTC主網中的交易發送到自我鑄造代幣,而是擁有專案方位址一次性發行(或註冊)所有代幣,然後將它們轉移到閃電網路進行分發。 因此,Taproot Assets Token並不是通過免費鑄造來公平分配的,往往需要一個中心化的專案方進行空投,專案方本身也可以儲備代幣,新發行的$trick $treat就是這種情況。 這種中心化的性質引起了一些批評,這並不完全符合BTC社區對去中心化和非仲介化的追求。
序數,BRC20 和它打開的潘朵拉盒子
我們不會在這裡詳細介紹序號和 BRC20 協定。 作為一種創新的應用程式,Ordinal在BTC區塊鏈上實現了一種新的數據存儲方法,該方法為每個中本聰分配一個唯一的序列號,並在交易中跟蹤它們,允許使用者在BTC交易中嵌入不可替代的複雜數據。 隨著允許在BTC上使用 NFT 的銘文,發展的自然進展轉向了可替代的代幣。 3月9日,一位名叫@domo的匿名Crypto Twitter用戶發表了一篇關於BRC-20方法的理論文章,該方法可以在Ordinals協定之上創建一個可替代的代幣標準。 從本質上講,該方法是在SAT上雕刻文本以創建可替代的令牌。 最初的設計只允許三種不同的操作:部署、鑄造和轉移。
我們認為,Ordinal 協定及其衍生 BRC20 設計得非常好,以簡單快捷的方式解決了資產發行的大問題,並且與BTC的設計理念不謀而合,更容易得到BTC生態系統參與者的廣泛關注和支援。 它在BTC生態中發揮的作用更大。 它利用了BTC Taproot升級的新功能,這使得在單個事務中存儲大量數據成為可能。 通過這種方式,Ordinals 協定可以更直接地在BTC鏈上創建和傳輸數位藝術品、收藏品等,將 NFT(不可替代代幣)的概念帶到BTC區塊鏈,這與 NFT 在 ETH 等平臺上的實現不同。
BRC20標準源自Ordinals協定,旨在BTC區塊鏈上實現類似於ETH ERC20的代幣標準。 BRC20的目標是為BTC生態系統中的代幣提供標準化的定義和介面,允許開發人員在BTC區塊鏈上創建、發行和管理代幣,類似於ETH廣場上的代幣操作。 這意味著未來,複雜的代幣交易和智慧合約操作也可以在BTC鏈上進行,儘管這需要複雜的程式設計和數據存儲技術。 BRC20標準是BTC功能的擴展,顯示了BTC生態系統的不斷成熟和多樣化。 然而,實現這樣的標準需要廣泛的社區支援和進一步的技術開發。
序數創新的主要原因是,在此之前,BTC是可替代的,或者可互換的,區塊鏈上的一個聰無法與另一個中本聰區分開來。 Ordinal 通過利用對原始 BTC 協定的兩個更新來更改這一點:隔離見證 (SegWit) 和 Taproot。 簡單來說,隔離見證允許將更便宜的數據放入交易的見證部分,並有效地增加區塊大小,而Taproot允許在見證部分進行高級腳本編寫。 結合起來,這兩個更新對於銘文至關重要,因為它們允許在任何BTC塊的見證部分中存儲更多任意數據。
總體而言,Ordinals 和 BRC20 的出現不僅引爆了BTC市場(礦工的收入來源已經完全改變,見下圖),而且還為協定的一些後續改進指明瞭方向。 比如BTC社區活躍開發者 Beny 部署的 BRC20 標準的TRAC,以及首個 2100 萬詛咒銘文——CRSD,基於此,在 OrdFi 上推出了定位在 OrdFi 上的 Tap 協定的 BRC-20 改進版,Tap 協定是對 BRC-20 協定級別的改進,TAP 和 -TAP 都是基於 Tap 協定發佈的,Pipe 同時上線 協定,這是符文協議的改進版本。
礦工收入分析
9 月,BTC社區的另一位匿名開發者在經過一段時間的打磨后推出了 Atomicals 協定,認為 Ordinal 協定存在一些設計缺陷。 從技術美學的角度來看,Atomicals基於BTC的UTXO進行鑄造和傳播,不會給BTC網路帶來額外的負擔,更符合BTC技術,贏得了一些BTC原教旨主義者的支援。 另一方面,由於 Ordinal 協定更具“實驗性”,並且是更自然和自發的產物,因此其 BRC20 協定是另一種意義上的“衍生產品”,這是 Ordinal 的創始人 Casey 所意想不到的,因此 Ordinal 生態系統不是“計劃好的”。 另一方面,Atomicals經過思考和打磨,加上創始人自身的前瞻性,對Atomicals生態系統有了清晰的藍圖。
在這裡,我們簡要介紹一下原子協定。
Atomicals 協定是一種簡單靈活的協定,用於鑄造、傳輸和更新未花費交易輸出 (UTXO) 區塊鏈的數位物件(即數位物件,傳統上稱為 NFT),例如 BTC,Atomic 認為 NFT 是一個高度技術性的術語,無法表達可用的多種用途,而是選擇使用術語“數字物件” 引出該協定的所有潛在用途,該協定對普通人更熟悉,對開發人員更友好)。
Atomic(或Atom)是一種組織數位對象創建,傳輸和更新的方式 - 它本質上是由一些簡單規則定義的數位擁有權鏈。 該協定是開源的,任何人都可以免費使用。 所有的庫、框架和服務都是在 MIT 和 GPLv3 下發佈的,以確保沒有人可以控制這些工具和協定。
與其他BTC生態系統協定相比,Atomic 的主要優勢在於它不需要使用集中式服務或中間人作為受信任的索引器。 它不需要對BTC進行任何更改,也不需要側鏈或任何輔助層。 它旨在與已經出現的其他協定(例如Nostr,Ordinals等)協調工作。 每個協定都有其不同的優勢,原子數字物件增加了使用者、建立者和開發人員可用的選項範圍。
根據 @bro.tree 的說法,“Atomicals 協定是第一個通過 POW 流程挖掘代幣銘文的協議,允許任何人使用自己的 CPU 挖掘代幣/領域/NFT,這是該協定最迷人的功能。 "
在未來生態場景和落地方面,Atomic主要考慮三個資產類別及其衍生場景,即ARC20(即可替代代幣)、不可替代數字物件(即NFT)和領域(數位身份),相關落地場景包括:數位收藏品、媒體與藝術、數位身份、 身份驗證和令牌門控內容,Web託管和檔存儲(BTC本機文件系統),點對點交換和原子交換(本機支援的交換),數位命名空間分配(DAO構建和功能變數名稱革命),虛擬土地和擁有權註冊,遊戲的動態對象和狀態(Gamefi),社交媒體資料,帖子和社區(可驗證的SBT,Socialfi)等。
總的來說,與 Ordinal 協定相比,ARC20 和 $ATOM 還很早,仍然需要等待錢包和市場的改善,但由於它們的技術設計和挖礦設置更符合BTC,它們的合法性相對較高,這對BTC社區來說是寶貴的。 在可能性的層面上,也有機會實現真正的BTC原生DeFi。 在生態發展方面,社區曾出現過幾次小爆發(見下圖),但尚未經歷大規模炒作,仍具有巨大潛力。
原子鑄造情況
此外,值得一提的是,Atomic協定下的所有代幣都使用原生中本聰單位來表示每個代幣,可以像普通BTC一樣進行拆分和組合。 1枚硬幣對應1聰,一個原子是1000個硬幣,相當於1000聰BTC,這需要生態初學者一段時間的適應,萬一原子在轉移過程中作為普通BTC費被燒毀,就會被銷毀。
bitVM - BTC生態系統的聖杯?
在BTC生態系統中,bitVM、Ordinal和原子協定各自代表了技術創新和擴展的不同方向。 bitVM的目標是為BTC網路提供更高級的程式設計能力和智慧合約能力,從而拓寬其應用範圍並增加其功能。 這種方法試圖引入更多的可程式設計性和靈活性,同時保持BTC核心屬性,如安全性和去中心化。
簡單來說,bitVM是一種計算模型,它允許開發人員在BTC上運行複雜的合約,而無需更改其基本規則。 自 bitVM 的概念提出並於 2023 年 10 月發布以來,它引起了BTC社區的廣泛關注和期待,BTC社區開發者 Super Testnet 大膽宣稱“這可能是BTC腳本史上最令人興奮的發現”。 在抽象意義上,bitVM的工作方式類似於閃電網路,並被社區的一部分人認為是支付的未來BTC因為它也使用鏈下機制來擴展BTC交易。
如上所述,BTC是加密貨幣的數位黃金標準,但它與其他公共鏈生態系統的不同之處在於它能夠處理複雜的圖靈完備智能合約。 BTC同時,值得一提的是,Robin 還創建了 ZeroSync,這是一個令人興奮的方向,將零知識證明引入BTC生態系統,專注於 Stark Proofs 的BTC實現。
用一句話概括起來,即在BitVM下,計算將在鏈下、鏈上驗證,類似於ETH上的op匯總機制。
同樣,BitVM涉及兩個主要參與者:證明者和驗證者。 證明者是發起計算或聲明的一方,本質上是說,“這是一個程式,這就是我斷言它將執行或生成的。 另一方面,驗證者負責驗證聲明。 這種雙重角色系統允許一定程度的制衡,確保計算準確且值得信賴。
BitVM的獨創性在於它對計算工作負載的處理。 與傳統的區塊鏈操作不同,傳統的區塊鏈操作將大量的計算負擔放在鏈上,BitVM的大部分複雜計算都是在鏈下進行的。 這大大減少了需要直接存儲在BTC區塊鏈上的數據量,從而提高了效率並降低了成本。 這種鏈下方法還提供了更高的速度和靈活性,因為開發人員或使用者可以運行複雜的程式或類比,而不必擔心區塊鏈不堪重負。
但是,BitVM確實在需要時使用鏈上驗證,尤其是在發生爭議的情況下。 如果驗證者質疑證明者主張的合法性,系統將參考BTC區塊鏈的不可變去中心化分類賬來解決問題。 這是通過所謂的「欺詐證明」來實現的。
如果證明者的說法被證明是虛假的,驗證者可以向區塊鏈提交簡明的欺詐證明,揭露不誠實行為。 這不僅解決了爭議,而且保持了系統的整體完整性。 通過集成鏈下計算和鏈上驗證,BitVM實現了計算效率和強大安全性的平衡,稱為樂觀匯總。 基本思想是假設所有交易都是正確的(“樂觀”),除非另有證明。 只有在發生爭議時,相關數據和計算才會在主區塊鏈上發佈和驗證。 這大大減少了必須存儲在鏈上的數據量,釋放了空間並降低了交易費用。
在 BitVM 中,樂觀匯總特別有用。 大多數計算工作都在鏈下進行,減少了需要存儲在區塊鏈上的數據量BTC。 當交易啟動時,BitVM 可以使用樂觀匯總將多個鏈下交易捆綁到單個鏈上交易中,從而進一步減少區塊鏈佔用空間。
此外,在發生爭議時,BitVM對欺詐證明的使用與樂觀匯總固有的“挑戰-回應”系統非常吻合。 如果證明人提出虛假聲明,驗證者可以通過提供簡明的欺詐證據來快速揭露不誠實行為。 然後,這些欺詐證據將在樂觀匯總的框架內進行審查,如果得到驗證,不誠實的一方將受到懲罰。
不同之處在於,雖然BitVM和ETH的EVM(ETH車間虛擬機)都提供智能合約功能,但它們的方法和功能不同。 ETH Fang 的 EVM 在支援多方合約方面更加通用,並在區塊鏈上提供了更廣泛的計算任務,但這可能會導致更高的成本和混亂的區塊鏈。 另一方面,BitVM主要關注雙方合約,並在鏈下執行大部分計算工作。 這最大限度地減少了BTC區塊鏈上的足跡並降低了交易成本。 然而,BitVM目前的設計限制了其在複雜的多方環境中的適用性,而這正是ETH EVM的優勢所在。
並不是所有人都認為 BitVM 值得關注,也引起了一些人的擔憂,正如範式研究所的 Dan 所說,該協定只能供雙方使用,因此無法用於匯總或其他多方應用,本身也沒有什麼太新鮮的東西,比如程式師 Greg Maxwell 很久以前就提出了更好的協定(“ZK contingent pays”,ZK contingent)。 付款)來解決同樣的問題。 但我不得不承認,如果bitVM有效,BitVM可能會對BTC之上的構建產生廣泛的影響。 另一個批評是,即使計算是在「鏈下」完成的,鏈上驗證仍然會產生大量的開銷。 BitVM的提案表示,它不會為網路增加大量交易量,也不會導致汽油費飆升 - 就像Ordinals的受歡迎程度飆升時那樣。
總體而言,bitVM實際上仍處於概念階段,正如Linus所解釋的那樣,“白皮書的目的是用簡單的術語描述這個想法並激發社區的興趣,但它還不是一個完整的解決方案。 "
總結
與其他公鏈生態系統相比,BTC作為共識最多、歷史最悠久的去中心化實踐,社區非常堅持BTC正統和原教旨主義,要橫向比較不同BTC生態探索,需要更大程度考慮社區的意見,堅持不對BTC網造成損害。