BTC 生態的全景分析:重塑曆史或開啟下一次牛市?

原文作者:Fred
原文來源:Ryze Labs

一、引言:BTC生態的曆史發展

最近比特幣銘文的火爆引起了Crypto用戶的狂歡,原本被認為是“數字黃金”,曾經更多作為價值存儲的比特幣,由於Ordinals協議和BRC-20的出現,再次讓人們開始關注到比特幣生態的發展和可能性。

作為最早的區塊鏈,比特幣誕生於2008年,由一個名為中本聰的匿名實體創造,標誌著一個去中心化數字貨幣的誕生,挑戰著傳統的金融體係。

比特幣作為對中心化金融體係固有缺點的回應而誕生的創新方案,引入了點對點的電子現金係統概念,無需中間人的參與,從而實現去信任化和去中介化。比特幣的基礎技術——區塊鏈,徹底改變了交易記錄、驗證和安全性的方式。2008年發布的比特幣白皮書,為強調去中心化、透明和不可篡改的金融係統奠定了基礎。

在誕生之後,比特幣經曆了逐漸而穩定的增長階段。早期采用者主要是科技愛好者和密碼學支持者,他們開始進行比特幣的挖掘和交易。首次記錄的實際交易發生在2010年,程序員Laszlo在佛羅裡達用1萬比特幣購買了2個披薩,標誌著加密貨幣采用的曆史時刻。

隨著比特幣日益受到關注,相關的生態基建開始形成。交易所、錢包和礦池大量湧現,來滿足比特幣這種新型數字資產的相關需求。隨著區塊鏈技術和市場的發展,生態係統擴展到更多的利益相關方,包括開發者、創業團隊,以及金融機構和監管機構,推動了比特幣生態係統的多樣化。

2023年沉寂很久的市場,因為Ordinals協議和BRC-20 Token的火爆帶來了銘文的夏天,也讓人們重新關注到比特幣這條最老牌的公鏈上,比特幣生態的未來發展究竟會如何?比特幣生態會成為下一輪牛市的發動機嗎?這篇研報將深入探討比特幣生態的曆史發展以及生態中最核心的三個方向資產發行協議、擴容解決方案以及基礎設施,剖析其發展的現狀、優勢與挑戰,來探討比特幣生態的未來。

二、為什麼需要比特幣生態

1. 比特幣的特征與發展曆史

在探討為什麼我們需要比特幣生態之前,我們先來看看比特幣的基本特征和發展曆史。

比特幣不同於傳統的金融記賬方式,其具有三個核心特征:

  1. 去中心化的分布式賬本:比特幣網絡的核心是區塊鏈技術。這是一種去中心化的分布式賬本,記錄了所有比特幣網絡上的交易。區塊鏈由區塊組成,每個區塊包含了前一區塊的哈希值,形成了鏈式結構,確保了交易的透明性和不可篡改性。
  2. 通過工作量證明(PoW)來記賬: 比特幣網絡使用工作量證明機製來驗證交易和記賬。這一機製要求網絡節點通過解決數學難題來驗證交易,並將其記錄到區塊鏈中。這確保了網絡的安全性和去中心化。
  3. 挖礦和比特幣發行: 比特幣的發行是通過挖礦來完成的。礦工解決數學難題來驗證交易並創建新的區塊,作為獎勵,礦工們會獲得一定數量的比特幣。

可以看出,與我們常見的Paypal、支付寶和微信支付不同的是,比特幣並不像這類賬戶模型通過直接在賬戶余額上進行增減來實現轉賬,而是使用UTXO(Unspent Transaction Output)模型。

在這裡我們簡單科普下UTXO模型,有助於大家了解後麵的生態項目的技術方案。UTXO是一種跟蹤比特幣所有權和交易曆史的方式,每個未花費的輸出(UTXO)代表了比特幣網絡中的一筆交易輸出,這些未花費的輸出是未被之前的交易所使用的,它們可以被用來構建新的交易。其特征可以總結為下麵三個方麵:

  1. 每個交易產生一個新的UTXO: 當一筆比特幣交易發生時,它會消耗之前的UTXO,並生成新的UTXO,這些新的UTXO會作為未來交易的輸入。
  2. 交易驗證依賴UTXO: 在驗證交易時,比特幣網絡會檢查交易輸入所引用的UTXO是否存在且未被使用,以確保交易的有效性。
  3. UTXO作為交易輸入和輸出: 每個UTXO都有一個值和一個所有者的地址。在進行新的交易時,一些UTXO將被用作交易輸入,而另一些將被創建為交易的輸出,可能被下一筆交易使用。

UTXO模型可以提供更高的安全性和隱私性,因為每個UTXO都有自己的所有者和價值,交易可以更精細地跟蹤。此外, UTXO模型的設計允許並行處理交易,因為每個UTXO可以獨立地被使用,而不會出現資源競爭。

然而由於區塊大小的限製和非圖靈完備的開發語言,比特幣很大程度上都擔任著“數字黃金”的角色,冇能承載更多的項目。

在比特幣誕生之後,2012年出現了染色幣,通過在比特幣區塊鏈上添加元數據,使得某些比特幣能夠代表其他資產;2017年因大小區塊之爭出現了硬分叉,包括BCH、BSV等;在分叉之後,BTC也開始繼續探索拓展性提升的方案,2017年推出SegWit升級引入了擴展區塊和區塊權重,擴展了區塊容量;2021年開始的Taproot升級,提升了交易的隱私性和效率。這些關鍵的升級也為後來的各類擴容協議和資產發行協議的發展奠定了基礎,也有了後來咱們熟悉的Ordinals協議和BRC-20 Token的火爆。

可以看出,雖然比特幣在誕生的時候,定位是點對點的電子現金係統,然而始終有許多開發者不希望比特幣僅僅停留在“數字黃金”的價值,致力於提升比特幣的擴展性和基於比特幣區塊鏈做更多的事情,例如擁有自己的生態應用。

2.比特幣生態和以太坊智能合約的對比

在比特幣發展的過程中,2013年Vitalik Buterin提出了另一個區塊鏈——以太坊,隨後由Vitalik Buterin、Gavin Wood和Joseph Lubin等人共同創立了以太坊。以太坊的核心概念是提供一個可編程的區塊鏈,使得開發者可以在其上構建各種應用,而不僅僅局限於貨幣交易。這種可編程性的特性使得以太坊成為了一個智能合約平臺,允許人們創建和運行基於區塊鏈的應用程序,這些應用程序可以執行自動化的合約,並且無需信任第三方。

可以看出,以太坊最顯著的特點之一是智能合約,開發者可以在以太坊上開發各類應用。憑借這一特性,以太坊也逐漸成為了整個Crypto的龍頭,出現了各類Layer2、應用,以及ERC20、ERC721等多樣的資產類型,聚集了許多開發者來建設和充實以太坊這個城邦。

那既然以太坊已經可以實現智能合約以及各類Dapp的開發,為什麼人們還需要回到BTC上再去擴容和開發應用呢?最核心的原因可以總結以下3個方麵:

  1. 市場共識: 比特幣是最早的區塊鏈和加密貨幣,在公眾和投資者心中擁有最高的知名度和信任度。因此在接受度和認可度上有獨一無二的優勢,目前比特幣的市值達到8000億美元,占據整個加密市場市值的一半左右。
  2. 比特幣的去中心化程度高:在主流的區塊鏈中,比特幣的去中心化程度最高,創始人中本聰已經隱匿,整個鏈都由社區推動發展;而以太坊仍有vitalik和以太坊基金會在進行發展的把控。
  3. 散戶對Fair Launch的需求:Web3的需求離不開新資產的發行方式。在傳統的項目Token發行中,無論是FT還是NFT,基本上都是項目方作為發行方,散戶的收益強依賴於項目方和背後的VC的做市;而在比特幣生態中,出現了銘文這類創新性的Fair Launch場所,給予了散戶更多的話語權,也因此聚集了更多金錢和財富在BTC的生態。這一次比特幣生態的重新獲得關注很大程度上離不開銘文Fair Launch的特質。

這也是為什麼雖然BTC在TPS、出塊時間方麵都弱於以太坊,最初目的是用作加密貨幣交易的背景下,卻仍有大量的開發者希望在上麵去引入智能合約,來進行應用開發。

總結來說,正如BTC的崛起源於價值共識——人們普遍認同比特幣作為一種有價值的數字資產和交換媒介,Crypto世界的革新很大程度上也和資產屬性息息相關。當前BTC生態係統的熱度主要由以Ordinals協議和BRC-20等銘文資產類型帶動。這種熱度也反哺到整個比特幣生態係統上,使更多人開始將目光重新回到比特幣生態。

與以往的牛市不同,這一輪市場中散戶的影響力越來越大。傳統上,VC和項目方在加密市場中占據主導地位,投資和推動了許多區塊鏈項目的發展。然而,隨著散戶對加密資產的興趣不斷增加,他們希望在市場中發揮更大的作用,並參與到項目的發展和決策中。從某種程度上說,散戶也推動了這一輪比特幣生態係統的發展和再次繁榮。

所以儘管以太坊生態在智能合約和去中心化應用方麵更為靈活,但比特幣生態作為數字黃金和穩定的價值存儲,以及其龍頭地位和市場共識,使其在整個加密貨幣領域中仍具有無與倫比的重要地位。因此,人們持續關注並努力發展比特幣生態以繼續挖掘其潛力和可能性。

三、比特幣生態項目發展現狀分析

在發展比特幣生態的過程中可以看出,目前比特幣主要有2個方麵的困境:

  • 比特幣網絡的擴展性較低,如果想在上麵搭建應用需要有更好的擴容解決方案;
  • 比特幣生態的應用較少,比特幣生態的發展需要一些爆款應用/項目,聚集起更多的開發者和誕生更多的創新。

圍繞這兩個困境,比特幣生態主要從3個方麵進行建設:

  1. 圍繞資產發行的相關協議
  2. 擴容方案:鏈上擴容以及Layer2
  3. 錢包、跨鏈橋等基建項目

由於目前整個比特幣生態的發展仍處於早期階段,像defi等應用場景仍在萌芽期,因此本文將主要圍繞資產發行、鏈上擴容、Layer2和基建四個方麵來分析比特幣生態的發展情況。

1、資產發行協議

比特幣生態從2023年開始的火熱離不開Ordinals協議和BRC-20的推動,讓原本僅僅能作為價值存儲和交換的比特幣還能作為資產發行的場所,極大的拓寬了比特幣的使用場景。

在資產發行協議方麵,在Ordinals之後,還誕生了Atomicals、Runes、PIPE等各種各樣不同類型的協議,來幫助用戶和項目方在BTC進行資產的發行。

1)Ordinals & BRC-20

首先讓我們來看看Ordinals協議。簡單來說,Ordinals 是一個能讓人們能夠在比特幣上鑄造類似於以太坊上的NFT的協議,最開始引起關注的 Bitcoin Punks、 Ordinal punks都是基於該協議鑄造的;再到後來,火爆至今的BRC-20標準也是基於Ordinals protocol出現的,開啟了後來的銘文之夏。

Ordinals協議的誕生可以追溯到2023年初,是由Casey Rodarmor推出的。他從2010 年以來一直從事技術工作,曾在 Google 、Chaincode Labs、Bitcoin core工作過,現在擔任SF Bitcoin BitDevs(比特幣討論社區)的聯合主持人。

Casey從2017年開始對NFT感興趣,受啟發使用Solidity開發以太坊智能合約,但因為不喜歡在以太坊上構建 NFT ,認為是“ 古德堡機器”(用過於複雜的方式實現簡單的事情),於是放棄了在以太坊上構建NFT。在 2022 年初,他再次萌生了在比特幣上實現NFT的想法。在他研究Ordinals的過程中,他表示他的靈感來自比特幣的創始人中本聰在最初的比特幣代碼庫中引用了一種叫做“原子”的東西,可以看出Casey的動機某種程度上是希望比特幣再次變得有趣,於是便有了Ordinals的誕生。

那Ordinals協議是如何實現被人們俗稱為BTC NFT的Ordinal Inscriptions呢?核心有兩個要素:

  • 第一個要素是將序列號分配給每個Satoshis(聰),實現了比特幣最小單位的標號,並在交易花費時跟蹤這些 Satoshis,從而讓Satoshi實現了非同質化,是一個非常有創意的做法。
  • 第二個要素是支持將任意內容附加到單個Satoshis上,包括文本、圖片、視頻、音頻等,從而創建出獨特的比特幣原生數字物品——銘文(也是我們俗稱的NFT)。

通過為Satoshi的進行編號以及內容的附加,Ordinals讓人們可以在比特幣上擁有類似以太坊的NFT。

接下來讓我們深入技術細節,來更好的理解Ordinals的實現方式。在第一個要素序號分配中,新的序號隻能在Coinbase Transaction(每個區塊中的第一筆交易)中誕生。通過UTXO的轉移,我們可以追溯到相應的Coinbase交易從而能夠判斷這個UTXO中Satoshi的編號。但需要額外注意的是,這個編號體係並不來自於比特幣鏈上,而是由鏈下的索引器來進行編號。所以本質上是鏈下的社區給鏈上的Satoshi製定了一個編號係統。

在Ordinals協議誕生之後,出現了許多有趣的NFT,例如Oridinal punks、TwelveFold等等,截止目前,比特幣的銘文已經超過了5400萬。而在Oridinals協議的基礎上,也誕生了BRC-20,開啟了後麵BRC-20的盛夏。

(Source:Dune - Ordinals銘文總數量)

BRC-20協議是基於Ordinals協議,將類似於ERC-20 Token的功能寫入到了腳本數據中,從而實現Token部署、鑄造和交易的流程。

  1. 部署代幣:在腳本數據中指明“deploy”,並注明代幣名稱、總發行量和每一張的數量限製。索引器識彆到代幣部署的信息後可以開始記錄對應Token的鑄造和交易。
  2. 鑄造代幣:在腳本數據中指明“mint”,注明mint代幣的名稱和數量。索引器識彆後在賬本中增加收款方相應代幣的余額。
  3. 交易代幣:在腳本數據中指明“transfer”,注明代幣的名稱和數量。索引器在賬本上將發送方的余額扣除相應數量的代幣,增加到收款方地址的余額上。

從鑄造的技術原理中可以看出,由於BRC-20代幣的余額都被刻在了隔離見證的腳本數據中,無法被比特幣網絡識彆和記錄,所以需要索引器在本地來記錄BRC-20的賬本。本質上,Ordinals隻是將⽐特幣⽹絡當做存儲空間,鏈上記錄元數據和操作的說明等,但所有操作的實際運算和狀態更新都在鏈下處理。

在BRC-20誕生之後,引爆了整個銘文市場,BRC-20占據了Ordinals資產類型的絕大部分,截止2024年1月,BRC-20資產占所有Ordinals資產類型的70%以上。此外,從市值的角度來看,目前BRC-20代幣的市值達到了26億美元,其中龍頭代幣Ordi市值為11億美元,Sats的市值也在10億美元左右。BRC-20代幣的出現給比特幣生態乃至Crypto世界帶來了新的強心劑。

(Source:Dune - Ordinals不同資產類型的占比)

BRC-20的火爆背後也隱藏著許多原因,核心可以總結為以下2個方麵:

  • 造富效應:Web3的協議和項目的爆火離不開造富效應,而BRC-20作為BTC鏈上的新資產品類,擁有天然的吸引力,能夠吸引大量的用戶注意力和占領心智。
  • Fair Launch:BRC-20銘文具有公平發射的特點,冇有人是天然的莊家。相比於傳統的Web3項目,Fair Launch讓散戶能夠在Token的投資上和VC站在同一起跑线,從而使散戶更願意參與到Fair Launch的項目中來;即使是一些科學家想要惡意的擼大量BRC-20Token,也是有鑄造成本的。

總的來說,雖然Ordinals協議從誕生以來就受到了比特幣社區不小的爭議,認為比特幣NFT和BRC-20會讓區塊大小迅速上升,導致對節點運營設備要求更高、數量更少,從而降低了去中心化程度;但從積極的角度來看,Ordinals協議和BRC-20,為比特幣展示了一個新的價值用例(除了數字黃金之外),給生態帶來了新的活力,吸引了很多開發者重新開始關注和開發比特幣生態,在擴容、資產發行和基建方麵進行耕耘。

2)Atomicals & ARC-20

Atomiclas協議於2023年9月由比特幣社區的一位匿名開發者發布上线,本質上是希望不需要外界的索引機製來實現資產的發行、鑄造和交易,構建一個比Ordinals協議更加native和完善的資產發行協議。

那麼Atomicals協議與Ordinals協議究竟有哪些差異呢,其技術上的核心區彆可以總結為以下兩個方麵:

  • 在索引方麵,Atomicals協議冇有采用在鏈下給Satoshi編號的這個機製,而是選擇以UXTO作為單位進行索引。
  • 在內容的附加或者說“銘刻”方麵,Atomicals協議冇有把內容附加到單個Satoshis的隔離見證的腳本數據中,而是刻在了UXTO中。

此外,Atomicals協議還引入了PoW機製,通過調整前綴字符的長度來控製挖礦的難度,鑄造者需要使用CPU來計算出匹配的hash值,從而實現了更公平的分發方式。

在Atomicals協議下,產生了3種資產類型:NFT、ARC-20 Tokens和Realm Names。其中Realm是Atomicals協議上的一個創新式的域名係統,與傳統域名添加後綴不同的是,Realm是將域名作為前綴來使用。

接下來我們重點來分析下ARC-20,與BRC-20是基於Ordinals協議自創的不同,ARC-20是Atomicals協議官方支持的代幣標準。與BRC-20將Token寫入隔離見證的腳本數據中不同的是,ARC-20是染色幣的機製,代幣的注冊信息是記錄在UXTO上的,交易完全由BTC網絡來處理,也因此與BRC-20在眾多方麵都有不同,詳情可看下表:

總的來說,Atomicals協議的交易依賴BTC網絡,不會重複創造大量無意義的交易,對網絡的交易成本影響較小;並且不依靠鏈下賬本來記錄交易信息,更加去中心化;此外,轉賬流程隻需要一筆交易(而BRC-20需要兩筆),因此ARC-20的轉賬性能顯著的高於BRC-20。

然而另一方麵,和散戶參與公平發射不一樣的是,ARC-20挖礦的機製會導致某種程度上市場在為礦工買單,因此在銘文fair launch方麵的優勢會被削弱。此外,ARC-20 代幣難以防止用戶誤花也是一個需要麵臨的挑戰。

3)Runes & Pipe

正如上文中提到,BRC-20的出現導致產生了許多無意義的UTXO,Ordinals的開發者Casey對此也十分不滿,於是在2023年9月提出了基於UTXO模型的代幣協議Runes。

整體來說,Runes協議和ARC-20的標準比較相似,也是在UTXO的腳本中銘刻Token數據,Token的交易也是依賴於BTC網絡,區彆點在於Rune的數量是可以定義的,不像ARC-20中最小精度是1。

然而目前Rune協議僅停留在構想階段。在Runes協議提出一個月後,Trac的創始人Benny便推出了Pipe協議,原理與Rune基本一致;此外,根據創始人Benny在官方Discord的言論,還希望支持更多的資產類型(類似以太坊上的 ERC-721、ERC1155類型的資產)

4)BTC Stamps & SRC-20

BTC Stamps是一個與Ordinals完全不同的資產發行協議,由於Ordinals數據存儲在隔離見證的腳本數據中,有可能被全節點“修剪”掉,一旦網絡硬分叉就會被擦除。為了解決這個風險,Twitter用戶@mikeinspace創建了BTC Stamps協議,通過將數據存儲在BTC的UTXO中,在區塊鏈中以一種不可分割的方式嵌入數據。

這種集成確保數據永久留存在鏈上,免受刪除或修改的影響,更加安全和不可篡改。一旦數據作為Bitcoin Stamp嵌入,它就永遠保存在區塊鏈上。這個特性對於確保數據的安全性和完整性非常寶貴。它為需要不可更改記錄的應用程序提供了強大的解決方案,例如法律文件、數字藝術鑒定和曆史檔案。

從具體的技術細節來看,Stamps協議使用了交易輸出嵌入base64格式圖像數據的方法,將圖像的二進製內容編碼為一個 base64 字符串,將該字符串作為 STAMP: 的後綴放在交易描述密鑰中,然後使用 Counterparty 協議將其廣播到比特幣分類賬上,這種類型的交易將數據分拆嵌入到多個交易輸出中,無法被全節點刪除,從而實現了存儲的永久性。

在Stamps協議下,也出現了SRC-20代幣標準,對標BRC-20代幣標準。

  • 在BRC-20標準中,協議將所有交易數據存儲在在隔離見證的數據中,由於Segwit的采用率並不是100%,所以有被修剪的風險。
  • 在SRC-20標準中,數據存儲在UTXO中,使其永久成為區塊鏈的一部分,無法被刪除。

其中BTC Stamps支持多種類型的資產,包括NFT、FT等等。而SRC-20 Token就是其中的FT標準,擁有數據存儲更加安全的特性和難篡改的特性,不過缺點在於鑄造的成本十分昂貴,最初SRC-20的Mint fee在80U左右,是BRC-20鑄造成本的好幾倍。不過在去年5月17日,經過了SRC-21標準升級後,單次Mint的費用下降到了30U,與ARC-20的Mint費用差不多。不過下降之後費用仍然較貴,是BRC-20 token的6倍左右(最近BRC-20的Mint費用在4-5U)。

雖然SRC-20的Mint費用較貴,不過和ARC-20一樣,SRC-20在Mint的過程中隻需要進行一次交易;而相比之下,BRC-20代幣的Mint和轉移都需要發起兩筆交易才能完成。在網絡順暢的時候交易次數影響不大,但一旦網絡擁堵,發起兩次交易需要的時間成本就會顯著提升,用戶需要付出更多的gas來加速交易。此外,值得一提的是SRC-20 Token支持4種BTC地址,包括Legacy、Taproot、Nested SegWit和Native Segwit四種地址,而BRC-20隻支持Taproot地址。

總的來說,SRC-20的token在安全性和交易方便性上比起BRC-20來說有著明顯的優勢,不可裁剪的特性十分符合注重安全性的比特幣社區的需求,其自由拆分的特性相比於ARC-20每個聰代表1個token的限製顯得更有靈活性。而另一方麵,轉賬成本、文件大小以及類型限製是SRC-20目前麵臨的挑戰,也期待SRC-20未來的探索和進一步的發展。

5)ORC-20

ORC-20標準旨在為提高BRC-20代幣的使用場景以及優化BRC-20的現有問題。一方麵,目前的BRC-20代幣隻能夠在二級市場出售,代幣總量無法更改,冇有像ERC-20那樣可以質押、增發等方式來活躍整個體係。

另一方麵,BRC-20代幣嚴重依賴外部的索引器進行索引和記賬。此外,也可能存在雙花攻擊,例如某一個BRC-20的Token已經鑄造完畢,則根據 BRC-20 代幣標準,使用mint函數鑄造額外的相同代幣是無效的,但由於交易支付給比特幣網絡的費用,所以這個鑄造仍會被記錄下來。因此,便完全依賴於外部的索引器來確定哪個銘文有效或無效,例如在2023年4月的時候,在Unisat發展早期階段出現了黑客進行雙花攻擊的情況,所幸後麵及時修複,冇有擴大影響。

為了解決BRC-20存在的困境,ORC-20標準應運而生。ORC-20兼容 BRC-20標準,並提高適應性、可擴展性和安全性,以及消除雙重支出的可能性。

在技術邏輯上,ORC-20 與 BRC-20 代幣一樣,也是添加到比特幣區塊鏈中的JSON文件, 差彆在於:

  1. ORC-20對名稱和命名空間冇有限製,並且具有靈活的鍵。此外,ORC-20支持更廣泛的 JSON 格式的數據格式,並且所有ORC-20 數據都不區分大小寫。
  2. BRC-20在初始部署後具有最大鑄幣值且供應量不可變,而 ORC-20 協議允許更改發行的初始值和最大鑄幣值。
  3. ORC-20交易使用UTXO模型,發送方要指定接收方接收的金額以及要發送給自己的剩余余額,例如擁有有3333個ORC-20代幣,並想向某人發送2222個代幣,那麼同時也會向自己發送1111個,作為新的 "輸入"。這整個模型的過程是和比特幣UTXO的過程是一樣的。如果2個步驟冇有走完,是可以在中途取消交易的;由於UTXO模型中UTXO隻能使用一次,從而在根本上防止了雙重支付。
  4. ORC-20代幣在部署時增加了ID標識,即使是同名的Token也可以通過ID進行區分。

簡單來說,ORC-20可以看做是BRC-20的升級版,賦予了BRC-20 Token更高的靈活性和經濟模型的豐富性,由於ORC-20對BRC-20的兼容,也很容易將BRC-20 Token包裝成ORC-20代幣。

6)Taproot assets

Taproot assets是比特幣的二層網絡開發團隊Lightning Labs推出的資產發行協議,也是一個與閃電網絡直接集成的協議。其最核心的特點和現狀可以總結為以下三個方麵:

  1. 完全基於 UTXO,意味著可以和RGB、Lightning這些Bitcoin原生技術很好地集成。
  2. 不同於Atomicals,Taproot assets和Runes協議一樣,用戶可以自定義Token交易的數量,可以在單個交易中創建或轉移多個代幣。
  3. 直接與閃電網絡集成,用戶可以使用Taproot交易啟動閃電通道,在單次的比特幣交易中將比特幣和Taproot Assets存入閃電通道,從而降低交易成本。

然而需要注意的是,目前也存在一些弊端:

  • 存在作惡風險:Taproot Assets元數據不存儲在鏈上,而是依賴鏈下的索引器來維護狀態,需要額外的信任假設。數據存儲在本地或者Universe(包含特定資產的曆史數據和驗證信息的服務器集合)來維持代幣所有權。
  • 不是公平發射:用戶不能在比特幣網絡自行鑄造代幣,而是由項目方來發行所有代幣,將其轉移到閃電網絡,發行和分配都是由項目方控製的,本質上就是失去了公平發射的特點。

Lightning Labs的聯合創始人Elizabeth Stark致力於通過Taproot Assets引領比特幣複興,同時促進閃電網絡成為多資產網絡。由於Taproot Assets 與 Lightning 的原生集成,用戶不需要將資產跨鏈到側鏈或者其他Layer2上,直接可以將Taproot Assets存入Lightning通道,進行交易,從而更方便的交易。

7)現狀分析小結

總結來說,Oridinals協議和BRC-20代幣標準的誕生帶來了銘文的熱潮,也讓人們重新將目光投向了比特幣上的資產發行協議,湧現出了像Atomicals、Runes、BTC Stamps、Taproot Assets等多樣化的資產發行協議,也產生了ARC-20、SRC-20、ORC-20等。

除了上述介紹的主流的資產發行協議之外,還有許多資產協議也在構想和發展中,例如BRC-100是基於Ordinals理論的去中心化計算協議,希望能豐富資產的使用場景,支持開發類似於DeFi、GameFi這樣的應用;BRC-420標準類似於ERC-1155,可以將多個銘文組合成一個複雜資產,從而在遊戲、元宇宙方麵有比較多的應用場景(例如ERC-1155協議適用於NFT和FT的組合的遊戲場景。);甚至像一些memecoin社區也開始在BTC上推出新的資產協議(例如Dogecoin社區推出了DRC-20),呈現百花齊放的局麵。

從目前的項目現狀來看,目前的資產發行協議可以分為BRC-20派和UTXO派。前者包括BRC-20、以及BRC20的升級擴充版ORC-20,將數據銘刻在隔離見證的腳本數據中,依靠鏈下的索引器來進行索引和記賬;後者主要包括ARC-20、SRC-20、Runes和Pipe想實現的資產類型以及Taproot Assets。

BRC-20和ARC-20的這兩派也象征了BTC生態資產協議的兩種思路:

  • 一種是像BRC-20這樣極具簡潔性的解決方案,雖然功能不複雜,但是整個思路和代碼都非常的簡潔優雅,短短幾行的創新就滿足了需求的最小單元,是一個很好的MVP版本。
  • 另一種是像ARC-20這樣的協議,出現問題就解決問題。在ARC-20的發展過程中出現了很多bug和需要優化的地方,但是遇到了問題再去解決,更偏向於自下而上的發展之路。

目前BRC-20由於先發優勢,在資產協議中已經占據了龍一的位置,未來SRC-20、ARC-20等標準誰能占據龍二甚至彎道超車BRC-20,讓我們一起拭目以待。

回歸本質,一方麵“銘文”賽道給散戶帶來了Fair launch的新模式,給比特幣生態帶來了巨大的關注度;另一方麵,根據OKLink的數據,比特幣礦工的收入在去年12月至今,手續費的收入占比超過了10%,也給礦工帶來了切切實實的利益。相信在比特幣生態利益共同體的驅動之下,比特幣上的銘文生態和資產發行協議還會進入探索和發展的新時期。

2、鏈上擴容

資產發行協議引起了人們對於比特幣生態的重新關注,而由於比特幣擴展性和交易確認時間的困境,要想生態長久發展,比特幣擴容也是一個需要直麵和備受關注的領域。

在提升比特幣的可擴展性方麵,目前主要有兩條發展路线,一類是鏈上擴容,在Bitcoin Layer1上進行優化;一類是鏈下擴容,也就是大家通常理解的Layer2。在這一節和下一節,我們分彆從鏈上擴容和Layer2兩方麵來聊聊比特幣生態的發展情況。在鏈上擴容方麵,鏈上擴容想通過區塊大小和數據結構來提高TPS,比如BSV和BCH,不過目前冇有得到BTC主流社區的共識,而在目前有主流共識的鏈上擴容升級方案中,最值得一提的就是SegWit升級和Taproot升級。

1) Segwit升級

2017年7月,比特幣進行了隔離見證(Segwit)升級,可擴展性大幅提升,它是一個軟分叉。

SegWit的主要目標是解決比特幣網絡麵臨的交易處理能力限製和交易費用高昂的問題,在SegWit之前,比特幣交易的大小受到1MB塊限製,這導致了交易擁堵和高費用。SegWit通過重新組織交易數據結構,將交易的見證數據(包括簽名和腳本)分離出來,並將其存儲在一個新的部分中,稱為“見證區域”,通過將交易簽名數據從交易數據中分離,從而有效地增加了區塊的容量。

SegWit引入了一種新的塊大小測量單位,稱為權重單位(wu)。冇有SegWit的區塊有100萬個wu,而使用SegWit的區塊則有400萬個wu,這種改變使得塊大小能夠超過1MB的限製,實際上擴大了塊的容量,從而增加了比特幣網絡的吞吐量,使得每個區塊能夠容納更多的交易數據,並且由於區塊容量增加,SegWit使得更多的交易能夠進入每個區塊,減少了交易擁堵和交易費用的上漲。

此外,Segwit升級的重要性不僅局限於此,也促進了後麵很多重大事件的發生,包括之後的Taproot升級,很大程度上也是在Segwit升級的基礎上發展,再比如2023年爆火的Ordinals協議以及BRC-20 token的操作也都是在隔離數據中進行,某種程度上來說Segwit升級也成為了這次銘文之夏的助推器和奠基者。

2) Taproot升級

Taproot升級是比特幣網絡的另一個重要升級,於2021年11月進行,結合三個不同相關提案的BIP 340、BIP 341和BIP 342,旨在提高比特幣的可擴展性。Taproot升級的目標是提高比特幣網絡的隱私性、安全性和功能性。它通過引入新的智能合約規則和加密簽名方案,使得比特幣交易更加靈活、安全且隱私保護更好。

其升級的核心優勢可以總結為以下3個方麵:

  1. Schnorr多簽聚合:BIP 340中的提出了Schnorr簽名,它允許多個公鑰和簽名被聚合成一個單一的公鑰和簽名,從而減少了交易數據的大小。通過聚合簽名,網絡可以處理更多交易,使整體操作更快、更便宜,從而最大限度地節省區塊空間。
  2. 隱私性更強:BIP 341中的 P2TR 使用新的腳本類型,結合了之前兩個腳本 P2PK 和 P2SH 的功能,引入了另一個隱私元素,並提供了更好的交易授權機製。 P2TR 還使所有 Taproot 輸出看起來相似,使多重簽名和單簽名交易之間不會有更多區彆。這樣,識彆存儲私人數據的每個參與者的交易輸入就變得更加困難。
  3. 使更複雜的智能合約成為可能:以前,比特幣的智能合約功能受到限製,但升級後Taproot 允許多方使用 Merkle 樹簽署單個交易,Taproot通過引入新的腳本類型,稱為"Tapscript",允許開發者編寫更複雜的智能合約,包括條件支付、多方共識等功能,使得比特幣未來的發展有了更多的可能性。

總的來說,通過SegWit和Taproot升級,比特幣網絡得以提高可擴展性、交易效率、隱私性和功能性,為未來的創新和發展奠定了堅實的基礎。

3、鏈下擴容:Layer2

由於比特幣本身鏈的結構限製,再加上比特幣的社區共識分散的特點,鏈上擴容的方案常常會受到社區的質疑,因此許多builder們開始嘗試鏈下擴容,構建鏈下擴容協議或者說Layer2的,來在比特幣網絡之上搭建第二層網絡。

其中Bitcoin目前Layer2的類型根據數據可用性和共識機製可以大致分為:狀態通道、側鏈、Rollup等。

其中狀態通道讓用戶在鏈下構建通信通道,在鏈下進行高頻交易,然後鏈上進行記錄最終結果,場景主要局限於交易場景。Rollup和側鏈的核心區彆在於安全性的繼承,Rollup的共識是在主網形成的,一旦主網失靈則無法運行;而側鏈的共識是獨立的,因此一旦側鏈自己的共識失靈則無法運行。

此外,除了上述提到的Layer2之外,也有像RGB這樣的擴容協議來進行鏈下擴容,來提升網絡的可擴展性。

1)狀態通道

狀態通道是一種在區塊鏈上創建的臨時通信通道,用於在鏈外進行高效的交互和交易。它允許參與者在彼此之間進行多次交互,並最終將最終結果記錄在區塊鏈上。狀態通道可以提高交易的速度和吞吐量,並降低相關的交易費用。

而提到狀態通道這種Layer2,最核心要提及的就是閃電網絡。區塊鏈最早的狀態通道項目就是比特幣上的閃電網絡。閃電網絡的概念最早是在2015年提出,然後於2018年Lightning labs將閃電網絡落地。

閃電網絡是一個構建在比特幣區塊鏈上的狀態通道網絡,它允許用戶通過打開支付通道,在鏈外進行快速交易。閃電網絡的成功啟動標誌著狀態通道技術的首次實現,並為後續的狀態通道項目和發展奠定了基礎。

接下來讓我們聚焦在閃電網絡的實現技術上。閃電網絡作為建立在比特幣區塊鏈基礎上的 Layer2 支付協議,旨在實現參與節點之間的快速交易,被認為是解決比特幣可擴展性問題的有效方案。閃電網絡的核心在於大量的交易發生在鏈下,隻有最後所有交易完成,進行最終狀態確認時,才會進行鏈上的記錄。

首先,交易方使用閃電網絡打開支付通道,並根據智能合約向如比特幣轉移資金,作為承諾金。然後,各方可以通過鏈下的閃電網絡進行任意數量的交易,更新通道資金的臨時分配,這個過程無需記錄在鏈上。當各方完成交易時,他們關閉支付通道,智能合約根據交易記錄分配承諾的資金。

接下來到關閉閃電網絡的環節,一個節點首先向比特幣網絡廣播當前交易記錄狀態,包括結算建議和承諾資金的分配。如果雙方都確認了該提議,則資金立即在鏈上支付,交易完成。

另一種情況是出現關閉異常,比如某個節點退出網絡或廣播的交易狀態不正確。在這種情況下,結算會延遲到爭議期,節點可能會對結算和資金分配提出異議。這時,如果提出質疑的節點廣播了一個更新的時間戳,包括第一個提議中遺漏的一些交易後,那麼會按照後麵正確的結果來進行記錄,並且第一個作惡節點的承諾金會冇收,獎勵給對方的節點。

從閃電網絡的核心邏輯可以看出,其具有以下4個方麵的優點:

  1. 實時支付,無需在區塊鏈上創建每筆支付的交易,支付速度可達毫秒級到秒級。
  2. 可擴展性高。全網每秒能夠處理數百萬至數十億筆交易,支付能力遠超傳統支付係統,而且無需依賴中介即可進行操作和支付。
  3. 低成本。通過在區塊鏈外部進行交易和結算,閃電網絡的費用極低,使得即時小額支付等新興應用成為可能。
  4. 跨鏈能力。通過異構區塊鏈共識規則進行鏈外的原子交換。隻要區塊鏈支持相同的加密哈希函數,就可以在無需信任第三方托管方的情況下進行跨區塊鏈交易。

雖然閃電網絡也麵臨著一些困境,比如用戶需要學習和理解閃電網絡的使用、開啟和關閉,但總的來說,閃電網絡通過在比特幣上建立 Layer 2的交易協議,讓大量的交易可以在鏈下進行,減輕了比特幣主網的負擔,目前TVL已經接近2億美元。

不過狀態通道這種Layer2因為場景僅局限於交易,所以無法像以太坊的Layer2那樣支持更多類型的應用和場景,因此也讓許多比特幣的開發者去思考場景更廣的比特幣Layer2解決方案。

在閃電網絡誕生之後,Elizabeth Stark為了致力於發展閃電網絡成為多資產網絡,也出現了Taproot Assets等類型的資產協議,來豐富和拓寬閃電網絡的使用場景;此外,之後的一些擴容方案也通過和閃電網絡集成的方式來獲得更大的使用範圍。閃電網絡不僅僅是作為狀態通道,更是作為一個基礎服務的土壤,誕生和激發出更多元的BTC生態的花朵。

2)側鏈

側鏈的概念最早是由Hashcash的發明者Adam Back等人在2014年發表的《Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains》論文中提及,其中提到如果比特幣要提供更好的服務,還有很多的改善空間。因此提出了側鏈這種技術,使比特幣和其他區塊鏈資產可以在多個區塊鏈之間轉移。

簡單來說,側鏈是一個與主鏈並行運行的獨立區塊鏈網絡,可以自定義規則和功能,從而實現更高的擴展性和靈活性。從安全性上來看,這些側鏈需要自己維護一套安全機製和共識協議,因此其安全性依賴於側鏈的設計。側鏈通常具有更高的自主性和自定義性,但與主鏈之間的互操作性可能較低。此外,側鏈的一個關鍵要素在於能夠使資產從主鏈轉移到側鏈上進行使用,因此通常涉及跨鏈轉賬和鎖定資產等操作。

例如Rootstock通過合並挖礦來保障側鏈網絡的安全性、Stacks使用轉移證明(PoX)的共識機製,下麵將通過這兩個案例來幫助大家了解BTC側鏈解決方案的現狀。

首先讓我們來看看Rootstock,Rootstock(RSK)是比特幣的一個側鏈解決方案,旨在為比特幣生態係統提供更多功能和擴展能力。RSK的目標是通過將智能合約功能引入比特幣網絡,提供更強大的去中心化應用(DApp)開發平臺和更高級的智能合約功能,目前TVL達到了1.3億美元。

RSK的核心設計思想是通過側鏈技術將比特幣與RSK網絡連接起來。側鏈是一個獨立的區塊鏈,可以與比特幣區塊鏈進行雙向交互。這使得在RSK網絡上創建和執行智能合約成為可能,同時利用比特幣的安全性和去中心化特性。

RSK的核心優點包括以太坊語言友好、合並挖礦兩方麵:

  • 以太坊開發語言友好:與以太坊等其他智能合約平臺相比,RSK的主要優勢之一是它與比特幣的兼容性。RSK的虛擬機(RSK Virtual Machine)是基於以太坊虛擬機(EVM)的改進版本,使開發人員能夠使用以太坊智能合約開發工具和語言來構建和部署智能合約。這為開發人員提供了一個熟悉的開發環境,並能夠利用比特幣的強大安全性。
  • 合並挖礦促進礦工參與:RSK還引入了一種稱為“合並挖礦”的共識算法,它與比特幣的挖礦過程結合在一起。這意味著比特幣礦工可以在挖掘比特幣的同時,還可以挖出RSK,為RSK網絡提供安全保障。這種合並挖礦的機製旨在增加RSK網絡的安全性,並提供了一種激勵機製,讓比特幣礦工參與RSK網絡的運行。並且由於兩個區塊鏈使用相同的共識,比特幣和 RSK 消耗相同的挖礦算力,因此礦工可以貢獻哈希率來挖掘 RSK 上的區塊。最終,合並挖礦可以在不需要額外資源的情況下提高礦工的盈利能力。

RSK 試圖通過將智能合約放在側鏈上來解決比特幣layer1交易確認時間長和網絡擁堵的問題,它為開發人員提供了一個強大的平臺來構建去中心化應用,並為比特幣生態係統增加了更多的功能和擴展性,促進更大規模的采用和創新。

RSK大約每30秒創建一個新區塊,顯著快於比特幣10分鐘的出塊時間,在TPS方麵,RSK為10-20,明顯快於比特幣網絡,但相比以太坊Layer2的高性能仍顯得不足,在高並發應用的支持上仍有一些挑戰。

接下來讓我們來看看Stacks,Stacks是一個基於比特幣的側鏈,具有自己的共識機製和智能合約功能。Stacks區塊鏈通過與比特幣區塊鏈進行交互,實現了安全性和分散性,並通過Stacks幣(STX)進行激勵。

Stacks最初名為 Blockstack,項目從2013年開始啟動。2018年推出了Stacks測試網,其主網在2018年10月發布。2020 年 1 月,隨著 Stacks 2.0 主網的發布,該網絡迎來了一次重大更新。這次更新將Stacks與比特幣進行了原生連接和錨定,允許開發者構建去中心化的應用程序。

其中Stacks值得關注的上其共識機製——轉移證明(PoX)。轉移證明是燃燒證明(Proof-of-Burn,PoB)的變種。燒毀證明是最初作為Stacks區塊鏈的共識機製提出的。在 "燒毀證明 "機製中,參與共識算法的礦工會將比特幣發送到燒毀地址,通過這種方式證明他們已經為新區塊付出了成本。而在轉賬證明中,這一機製有所有改動:所使用的加密貨幣不會被銷毀,而是分發給一組幫助確保新鏈安全的參與者。

因此,在 Stacks 的共識機製中,想要挖掘 Stacks的代幣STX 並參與共識的礦工需要向預定義的隨機的比特幣地址發送比特幣交易,才能在 Stacks 區塊鏈中產生區塊。哪個礦工能生成區塊,最終由排序決定。不過,被選中的概率會隨著礦工向比特幣地址列表轉移的比特幣數量而增加,同時Stacks協議會用STX獎勵他們。

從某種意義上說,Stacks 的共識機製是在模仿比特幣的工作證明機製。但 Stacks 礦工不是消耗能源挖礦來產生新區塊,而是使用比特幣來維護 Stacks 區塊鏈。對於比特幣的可編程性和可擴展性而言,轉移證明也是一種非常可持續的解決方案。由於Stacks的開發語言Clarity相對小眾,開發者的活躍數量一直不算特彆高,生態建設也相對緩慢,目前的TVL隻有5000萬美元。雖然官方聲稱是其Layer2,但目前從本質上來說更屬於側鏈的範疇。

在其計劃於今年第二季度的Nakamoto升級之後才會成為一個真正的Layer2。Nakamoto Release 是即將在 Stacks 網絡上推出的硬分叉,提高交易吞吐量和 100% 的比特幣交易確認最終性。

其中Nakamoto升級最顯著的變化之一是加快了區塊確認時間,將交易確認時間從比特幣的10 分鐘縮短到幾秒鐘,通過提高區塊生產率並大約每 5 秒出一個新區塊,交易可能在一分鐘內得到確認,這對於Defi項目的發展非常有利。

在安全性方麵,Nakamoto升級將使Stacks交易的安全性與比特幣網絡的安全性保持一致。網絡的完整性也得到了改善,處理比特幣重組的能力得到了增強。即使在比特幣重組的情況下,大多數 Stacks 交易也將保持有效,從而確保網絡的可靠性。

除了Nakamoto升級之外,Stacks還將推出sBTC。sBTC是一種去中心化的可編程的1:1比特幣支持資產,可以在比特幣和Stacks(L2)之間部署和轉移BTC。sBTC使智能合約能夠向比特幣區塊鏈寫入交易,同時在安全性方麵,轉賬由整個比特幣哈希算力保證安全。

除了Rootstock和Stacks之外,還有Liquid Network等不同的側鏈解決方案,通過不同的共識機製來提高比特幣網絡的可擴展性。

3)Rollup

Rollup是一種在主鏈上構建的二層解決方案,通過將大部分計算和數據存儲從主鏈轉移到Rollup層上來提高吞吐量。在安全性方麵,Rollup依賴於主鏈的安全性,通常鏈上的交易數據會被批量提交到主鏈進行驗證。而且Rollup往往不需要直接轉移資產,資產仍然保留在主鏈上,隻有驗證結果被提交到主鏈。

雖然Rollup常常被作為最正統的Layer2,相比狀態通道來說使用場景更廣,相比側鏈更加繼承了比特幣的安全性,然而目前發展都處於非常早期的階段,在這裡簡單介紹一下Merlin Chain、B² Network和BitVM。

Merlin Chain是由Bitmap和BRC-420開發團隊Bitmap Tech推出的Layer2,通過ZK-Rollup來提高比特幣的擴展性。其中值得一提的是Bitmap作為一個完全上鏈、去中心化和公平啟動的元宇宙項目,其資產Bitmap持有的用戶數量已經達到3.3萬,超過了Sandbox成為了元宇宙項目中持有者最多的項目。

Merlin Chain最近剛推出其測試網,可以進行資產在Layer1和Layer2之間的自由跨鏈,並且支持比特幣的原生錢包Unisat。未來,其還會支持BRC-20、Bitmap、BRC-420、Atomicals、SRC20和Pipe等比特幣原生資產類型。

在實現方式上,Merlin Chain上的排序器進行批處理交易、生成壓縮的交易數據、ZK狀態根和證明。壓縮後的交易數據和ZK證明通過去中心化的Oracle上傳到BTC網絡的Taproot中,從而保證網絡的安全性。在在Oracle的去中心化方麵,每個節點需要質押BTC來作為罰金,用戶可以基於壓縮數據、ZK狀態根和ZK證明向ZK-Rollup發起挑戰,挑戰成功則會冇收質押節點的BTC,從而防止Oracle作惡。目前網絡仍在測試網階段,據稱在兩周內將會上线主網,期待主網上线後的表現。

除了Merlin Chain之外,比特幣Layer2 Rollup解決方案還有B² Network,希望在不犧牲安全性的情況下提高交易速度並擴大應用多樣性。其核心特點可以總結為以下兩個方麵:

  • Rollup方案:B² Network提供了一個支持圖靈完備智能合約的鏈外交易平臺,提高了交易效率,降低了成本,同時區彆於側鏈和擴容方案,Rollup更好的繼承了比特幣區塊鏈的安全性。
  • 結合ZKP和欺詐證明:通過將零知識證明(ZKP)技術和欺詐證明的挑戰響應協議與比特幣的Taproot相結合,確保增強交易的隱私性和安全性。

關於B² Network是如何實現BTC Layer2的Rollup解決方案,我們從其核心Rollup Layer和DA Layer(數據可用性層)兩部分來看。在Rollup 層方麵,B² Network采用 ZK-Rollup 作為 Rollup 層,負責Layer2網絡內用戶交易的執行以及相關證明的輸出。在DA層方麵,包括了去中心化存儲、B²節點和比特幣網絡三個部分。該層負責永久存儲rollup數據的副本,驗證rollup zk證明,並最終通過比特幣進行最終確認。

此外,也有BitVM通過在鏈下處理圖靈完備的智能合約等複雜計算來實現Rollup,減少比特幣區塊鏈上的擁堵。2023年10月,Robin Linus發布了BitVM白皮書,希望通過開發零知識證明(ZKP)解決方案來改善比特幣的可擴展性和隱私。BitVM使用比特幣現有的腳本語言時間了在比特幣上表示NAND邏輯門的方法,從而能夠實現圖靈完備的智能合約。

其中,在BitVM中有兩個主要角色:證明者和驗證者。證明者負責啟動計算或聲明,本質上是呈現一個程序並斷言其預期結果。驗證者的作用是驗證這一主張,確保計算結果準確且值得信任。

在出現爭議的情況下,例如驗證者對證明者陳述的準確性提出質疑,BitVM 係統使用基於欺詐證明的質詢-響應協議。如果證明者的說法不真實,驗證者可以將欺詐證明發送到比特幣區塊鏈的不可更改的分類賬中,這將證明欺詐行為並保持係統的整體可信度。

不過目前BitVM仍處於白皮書和構建的階段,離實際使用還有一段時間。總的來說,整個BTC Rollup賽道,目前都處於一個非常早期的階段,這些網絡的未來表現如何,無論是對Dapp的支持還是TPS等性能表現,都還需要等待網絡正式上线後的市場檢驗。

4)其他

除了上述提到的狀態通道、側鏈和Rollup之外,還有一些鏈下擴容方案采用了客戶端驗證的方式,其中最具有代表的就是RGB協議。

RGB是由LNP/BP標準協會在比特幣和閃電網絡上開發的私有和可擴展的客戶端驗證智能合約係統。最初是由Giacomo Zucco和Peter Todd於2016 年提出,之所以選擇 RGB 這個名稱,是因為該項目的初衷是希望成為"更好版本的彩色幣"。

RGB 通過使用智能合約解決了比特幣主鏈的可擴展性和透明度問題,在智能合約中,兩個用戶之間預先達成了協議,一旦協議的條件得到滿足,協議就會自動完成。並且由於 RGB 與 Lightning 集成,因此無需進行 KYC,從而保持了匿名性和隱私性,因為實際上根本不需要與比特幣主鏈進行交互。

RGB協議希望比特幣開辟了一個可擴展的新世界,包括發行NFT、Token、可替代資產、實現DEX功能和智能合約等。比特幣Layer1作為最終結算的基礎層,閃電網絡、RGB等Layer2用於更快的匿名交易。

RGB有兩個核心的特點,客戶端驗證模式和一次性密封:

  • 客戶端驗證模式: RGB采用客戶端驗證模式運行,實現了智能合約。在RGB中,數據存儲在鏈外,而智能合約隻負責驗證數據的有效性和執行相關的邏輯。比特幣交易或閃電通道僅用作驗證數據的錨定點,而實際的數據和邏輯則由客戶端進行驗證。這種設計使得RGB能夠在不修改比特幣或閃電網絡協議的情況下,構建在其之上的智能合約係統。
  • 一次性密封:RGB的代幣需要和特定的UTXO關聯,在花費UTXO時,比特幣交易會包括一個消息承諾,說明該消息包含了RGB的輸入、去往的UTXO、資產的ID和金額等。雖然轉移RGB Token一定需要比特幣的交易,但RGB轉移輸出的UTXO和比特幣輸出的UTXO不需要是同一個,這意味著在RGB上Token的可以輸出給一個與本次UTXO交易完全無關的另一個UTXO,而不會在比特幣上留下痕跡,一旦你通過 RGB 發送了資產,您將無法看到它的去向,即使您收到了資產,它的曆史記錄也很難破解,從而為用戶提供了更大的隱私保護。

從上麵的一次性密封可以看出,RGB中每個合約狀態都與一個特定的UTXO相關聯,並通過比特幣腳本來限製對該UTXO的訪問和使用。這種設計確保了合約狀態的獨特性,因為每個UTXO隻能與一個合約狀態相關聯,並且在使用後不能再次使用,不同的智能合約在曆史記錄上不會直接交叉。任何人都可以通過檢查比特幣交易和相關腳本來驗證合約狀態的有效性和唯一性。

通過利用比特幣的腳本功能,RGB建立了一種安全的模型,其中所有權和訪問權限由腳本定義和執行。這使得RGB能夠在比特幣的安全性基礎上構建智能合約係統,並確保合約狀態的唯一性和安全性。

因此,RGB 智能合約提供了一種更分層、可擴展、私有和安全的方法。作為比特幣生態係統中的一個創新性嘗試,它致力於在不犧牲比特幣的安全性和去中心化特點的情況下,支持構建更多元和複雜的應用和功能。

5)現狀分析小結

從比特幣的誕生開始,就有許多的開發者致力於對比特幣進行擴容,搭建Layer2,希望能在上麵構建更多的應用。銘文的火熱讓大家重新將目光投向了比特幣Layer2領域。

在狀態通道方麵,閃電網絡是最早的一個實例,也是最早的layer2解決方案之一,通過建立雙向支付通道以減少比特幣網絡的負載和交易延遲。目前,閃電網絡已經獲得了廣泛的采用和發展,其節點數量和通道容量都在不斷增長。這為比特幣提供了更快的交易速度和低成本的小額支付能力。從目前TVL的表現來看,目前閃電網絡依然是TVL最高的Layer2,接近2億美金,遠遠領先於其他的解決方案。

在側鏈方麵,Rootstock和Stacks都通過不同的方式來為比特幣生態提高擴展性,其中RSK的方式通過合並挖礦的方式,激勵比特幣礦工參與RSK網絡的運行,為開發者提供了構建去中心化應用程序的平臺。Stacks通過轉移證明的共識和智能合約功能為比特幣網絡提供額外的功能和擴展性,目前在生態建設和開發者活躍度方麵仍麵臨一些挑戰。此外,Stacks在未來的Nakamoto升級實現後,有望成為一個真正的比特幣Layer2解決方案。

在Layer2 Rollup方麵,仍發展得相對緩慢,主要的思路是把計算執行過程下放至鏈下,然後通過不同的方式在鏈上證明智能合約運行的正確性。目前Merlin Chain、B² Network啟動了測試網,表現如何還有待進一步觀察。BitVM仍停留在白皮書階段,未來的發展很有很長的路要走。

此外,也有RGB這樣的擴容協議,采用客戶端驗證模式運行,來實現智能合約。RGB將存儲在鏈外,而智能合約隻負責驗證數據的有效性和執行相關的邏輯。比特幣交易或閃電通道僅用作驗證數據的錨定點,而實際的數據和邏輯則由客戶端進行驗證。

總的來說,目前的比特幣開發者們在狀態通道、側鏈、擴容協議和Layer2 Rollup這些不同的方向在努力和嘗試,這些擴容解決方案的出現為比特幣網絡帶來了更多的功能和可擴展性,為比特幣生態乃至加密貨幣行業的發展注入了更多的可能性。

4、基建

除了資產發行協議和擴容方案之外,也有越來越多的項目開始湧現,其中尤其值得關注的是基建領域,例如支持銘文的錢包、去中心化索引器、跨鏈橋、launchpad等等都在百花齊放的發展中。由於大部分的項目仍處於非常早期的階段,在這裡重點介紹下基建類不同領域的一些重點項目。

1)錢包

在BRC-20協議的爆發過程中,錢包扮演著非常重要的角色,目前的市麵上的銘文錢包數量越來越多,包括Unisat、Xverse以及最近OKX、Binance推出的銘文錢包。本節將重點介紹銘文賽道的核心推動者Unisat,來幫助大家更好的了解銘文錢包這個領域。

UniSat Wallet 是一個開源的錢包和索引器,用於存儲和交易 Ordinals NFT 和 BRC-20 代幣。

談到Ordinals和BRC-20的爆火,Unisat是一個繞不開的話題。最早Ordinals NFT剛上线時,並冇有引起人們的狂熱追捧,反而是引起了很多的質疑,認為比特幣做好數字黃金的支付功能就可以,冇有必要做生態,在市場處於非常早期的階段,Ordinals NFT的購買隻能通過場外交易,帶來了嚴重的去中心化和信任問題。

後來Domo在23年3月推出BRC-20代幣標準之後,許多人也認為加一段JSON代碼和智能合約之間是有著巨大的差異的,市場仍處於一個質疑和觀望居多的階段。

而Unisat團隊選擇押注Ordinals和BRC-20賽道,成為了最早的支持Ordinals NFT 和 BRC-20 Token的錢包之一,也是Ordinal協議的官方錢包,從而讓隻能場外交易的用戶可以像交易其他Token那樣相對絲滑的交易Ordinals NFT和BRC-20代幣。

隨著第一個銘文Ordi的爆火,大量的用戶開始湧入到BTC生態,Unisat作為BRC-20生態的龍頭支持者也獲得了廣泛的關注,主要的功能和特點包括以下幾個方麵:

  1. 存儲和交易Ordinal NFT,存儲、鑄幣和轉移BRC-20
  2. 索引代碼開源,支持更多的交易所和項目也進入到BRC-20索引的賽道
  3. 用戶無需運行全節點即可即時注冊

此外,Unisat對於整個比特幣資產協議的資產都非常迅速,除了BRC-20代幣之外,unisat後麵也很快的支持其他的資產類型,例如Atomicals協議的ARC-20代幣,可以看出Unisat在往BTC生態資產協議的綜合性交易平臺的方向發展。

(Source:Unisat官網支持了Ordinals和Atomocials協議的資產類型)

總的來說,Unisat作為最早支持BRC-20的錢包和索引器,降低了用戶參與銘文的門檻,吸引了更多用戶進入BTC生態,某種程度上來說,Unisat和BRC-20的飛速發展是互相促進和互相成就的。

2)去中心化索引

由於目前的BRC-20代幣由於需要鏈下的第三方服務器進行記賬和索引,存在鏈下索引器中心化的問題,可能會麵臨潛在的風險,一旦索引器遭受攻擊,則用戶的記賬將麵臨丟失的困境,資產難以保障,因此一些項目方致力於向索引服務的去中心化方向發展。

其中,Trac Core是一個去中心化的索引器並提供預言機服務,由創始人Benny開發。上文提到的資產發行協議Pipe也是由Benny推出的,旨在為BTC生態中的不同方麵提供更好的服務。

Trac Core核心在於解決索引和預言機的問題,來作為一個綜合型的工具為比特幣生態提供服務,包括篩選、整理和簡化對比特幣數據的訪問流程。正如上文提到的,目前的BRC-20代幣由於需要鏈下的第三方服務器進行記賬和索引,存在鏈下索引器中心化的問題,可能會麵臨潛在的風險,一旦索引器遭受攻擊,則用戶的記賬將麵臨丟失的困境,資產難以保障。因此Trac Core希望引入更多的節點,來實現去中心化的索引器。

此外,Trac Core也會建立從鏈下獲取外部數據的通道,來發揮作為比特幣預言機的功能,從而提供更綜合性的服務。

除了Trac Core和Pipe之外,Trac的創始人Benny還開發了Tap Protocol,目標在於豐富Ordinals生態,使代幣能進行更多的Defi玩法,包括借貸、質押、租賃等功能,從而給予Ordinals的資產“OrdFi”的可能性。目前Trac生態的三個項目Trac Core、Tap Protocol和Pipe都仍處於非常早期的階段,未來的發展如何還需要持續關注。

此外,Unisat以及Atomic.finance等項目也在去中心化索引方麵進行探索和發展,期待未來在BRC-20的去中心化索引方向能有更進一步的突破,為用戶提供更加完善和安全的服務。

3)跨鏈橋

在比特幣的基礎設施中,資產跨鏈也是非常重要的一個部分,包括Mubi、Polyhedra等項目開始在這個方向發力,在這裡通過對Polyhedra Network的分析來幫助大家了解BTC跨鏈橋的情況。

Polyhedra Network是一個跨鏈互操作性的基礎設施,允許多個區塊鏈網絡以安全高效的方式訪問、共享和驗證數據。這種互操作性通過係統間的無縫通信、數據傳輸和協作,來增強區塊鏈生態係統的整體功能和效率。

2023年12月,Polyhedra Network官宣了其zkBridge支持比特幣消息傳輸協議,使比特幣網絡能夠與其他的區塊鏈Layer1/Layer2進行互動,提高比特幣的互操作性。

當比特幣作為消息發送鏈,zkBridge使接收鏈上的更新合約(即輕客戶端合約)能夠直接通過驗證Merkle證明來驗證比特幣的共識以及比特幣上的每筆交易。這種兼容性確保了zkBridge能夠全麵地保護比特幣上的共識證明和交易Merkle證明的安全。zkBridge允許Layer1和Layer2網絡訪問比特幣的當前和曆史數據。

當比特幣作為消息接收鏈,為了保障寫入信息的正確性,zkBridge采用類似Proof of Stake(PoS)的機製,邀請發送鏈的驗證者質押原生代幣,然後這些質押者被授權在比特幣網絡上寫入數據。同時驗證者采用MPC協議,如果有作惡實體控製MPC協議成員並篡改消息,用戶可以發起zkBridge請求將惡意消息發送到以太坊,以太坊上的懲罰合約會評估消息的有效性,如果消息作惡則會將作惡的MPC成員的質押代幣冇收,用於補償用戶損失。

總的來說,跨鏈橋協議能很好的挖掘閒置比特幣的潛在潛力,也加強了比特幣和POS鏈之間的安全通信,使得比特幣鏈上資產有了更多跨鏈和場景的可能性。

4)質押協議

比特幣從誕生以來,一直作為數字黃金局限在交易的範疇。因此如何挖掘閒置的比特幣來帶來更多的資產生息和賦能,是許多比特幣開發者在思考和探索的問題。在比特幣質押協議方麵,目前有Babylon、Stroom等項目在進行嘗試,在本小節重點介紹下Babylon是如何實現比特幣的質押和激勵。

Babylon項目由David Tse、Fisher Yu等來自斯坦福大學的共識協議研究人員和經驗豐富的工程師團隊推出,希望擴展比特幣來保護整個去中心化世界。

與其他項目不同的是,Babylon並不是在比特幣上構建新的Layer或者構建新的生態係統,而是希望將比特幣的安全性,擴展到其他的區塊鏈中,包括Cosmos、BSC、Polkadot、Polygon以及其他的一些PoS鏈來共享安全性。

其最核心的功能就是比特幣的質押協議,其允許比特幣持有者在PoS鏈上抵押他們的BTC並獲得收益,以保護PoS鏈、應用和應用鏈的安全。與現有方法不同,Babylon冇有選擇橋接到PoS鏈,而是選擇了遠程權益質押,這種創新協議消除了對抵押比特幣進行橋接、包裝或托管的需求。一方麵,使比特幣的持有者參與到質押中,從閒置的BTC中獲得了貨幣激勵,另一方麵,也為PoS鏈、應用鏈增強了安全性。從而使得比特幣不僅僅是局限在價值存儲和交換的場景,而是將比特幣在安全性上的能力擴展到了更多的區塊鏈上。

此外,其還通過比特幣時間戳協議,將其他區塊鏈的事件時間戳放置到比特幣上,使得這些事件可以像比特幣交易一樣享受比特幣的時間戳,從而實現了快速質押解綁、降低安全成本、跨鏈安全等功能。

總的來說,像Babylon這樣的比特幣質押協議的發展,給閒置的比特幣帶來了新的使用場景,將比特幣從一種靜態資產轉變為網絡安全的動態貢獻者。這種轉變可能帶來更廣泛的采用,並創建更強大、更互連的區塊鏈網絡。

四、比特幣生態發展的挑戰和局限性

1)BRC-20需要解決去中心化索引的問題

雖然BRC-20的火爆給比特幣生態帶來了流量和關注度,也促使後麵湧現出了許多不同類型資產協議的誕生,例如ARC-20、Trac、SRC-20、ORC-20、Taproot Assets等標準想從不同的角度去解決BRC-20存在的問題,產生了許多新的資產標準。

然而,目前在比特幣的所有資產類型裡麵,BRC-20依舊保持著遙遙領先的位置。根據CoinGecko的數據,目前BRC-20 Token的市值已經超過23億美元,和RWA(24億美元)賽道市值接近,甚至高於Perpetuals(17億美元),可見其目前在Web3的行業中占據了十分重要的位置。

在BRC-20中,目前備受關注的一個困境就是索引的去中心化難題。由於BRC-20代幣本身無法被比特幣網絡識彆和記錄,因此需要第三方的索引器在本地來記錄BRC-20的賬本,而目前的第三方索引器,無論是Unisat還是OKX,都仍是中心化的索引方式,需要在本地進行大量的記賬和索引。可能會出現索引器之間信息對不上和索引器遭受攻擊後無法彌補的風險。

因此一些開發者也開始往去中心化索引器的方麵去發展和探索,例如Trac Core在往去中心化索引器方向努力,此外也有Best In Slots、Unisat等項目方開始往這方麵開始探索和嘗試,不過目前還冇有一個成熟可行受認可的方案出現,整體探索的階段。

2)目前擴容仍處於非常早期的階段,無法承載大規模應用

比特幣在誕生之初是作為點對點支付的去中心化貨幣而存在,因此在技術方麵具有一些局限性,包括交易吞吐量的限製、區塊確認時間的延遲和能源消耗的問題。

要想在比特幣網絡上搭建更多的更複雜的應用,需要麵臨兩個問題:

  • 提高TPS,使得網絡更快速
  • 支持智能合約,能讓更多的應用可以在比特幣生態搭建

目前的擴容方案中,閃電網絡、RGB、Rootstock、Stack、BitVM都在從不同的角度去嘗試進行擴容,但其規模和采用率仍然有限。以目前擴容方案中TVL最高的閃電網絡(2億美元)為例,閃電網絡最大的問題是場景的局限性,隻能進行交易行為,無法實現更多的場景;而擴容協議RGB以及側鏈Rootstock、Stacks仍處於早期階段,在擴容的效果以及智能合約功能方麵都相對較弱,與以太坊的layer2相比仍存在不小的差距,目前還無法承載大規模應用。

3)比特幣生態需要尋找自己的原生場景,單純copy現有的應用較難突破

在銘文火爆之後,builder們一直在關注下一個比特幣的火爆應用會是什麼。由於比特幣天生是不圖靈完備的,如果僅僅是照搬以太坊的應用來到比特幣網絡,很難有新的突破,更多的機會還是需要結合比特幣自身的特性觸發,而不是走以太坊的老路。

比特幣最核心的特點就是資產屬性,作為最早的也是最有聲譽的加密貨幣,比特幣的市值已經接近8000億,占整個加密貨幣市值的一半左右。

從比特幣最核心的三個特點出發,資產的安全性、資產的發行和資產的收益,都有很多可以探索的空間。

  1. 首先是資產的安全性方麵,核心在於用戶對於比特幣的所有權。在以太坊的質押中,一旦用戶將ETH質押出去,這個所有權就轉移給了協議,不屬於自己。而BTC的信仰者和大戶是非常在意BTC的所有權的,因此如果可以在不改變所有權的情況下進行生息的操作,或許是一個新的出路;此外,資產的跨鏈和擴容協議的安全性也是BTC持有者考慮是否交互的最為核心的因素之一。
  2. 在資產的發行方麵,銘文的誕生某種程度上意味著用戶對於公平發射的向往,是一種反精英主義和VC的象征。每個用戶都站在了更加平等的獲得alpha的位置。因此如果想在資產發行方麵有新的突破,可能需要探索出除了公平性之外,還能給予大眾哪些優勢,來吸引更多的人參與進來。
  3. 在資產的收益方麵,如何讓用戶的BTC、BRC-20 Token有更多的收益場景,包括借貸、抵押、衍生品、流動性挖礦等等,也是值得探索的路徑。

五、總結

比特幣誕生至今已經15年,從2008年中本聰提出了白皮書《比特幣:一種點對點的電子現金係統》奠定了比特幣的發展基礎,再到2009年比特幣網絡正式啟動,成為世界上第一個加密貨幣,作為第一個去中心化的數字貨幣,比特幣自2009年問世以來,就引領著加密貨幣的發展浪潮。

從影響的方麵來看,比特幣不僅改變了金融行業的格局,還對整個世界產生了廣泛而深遠的影響。

  1. 首先,它提供了一種可用於跨境轉賬和支付的便捷方式,無需第三方機構的干預。這為全球範圍內的金融包容性提供了機會,並改善了金融服務的可及性。
  2. 其次,比特幣的去中心化特性使得個人能夠完全掌控自己的資金,增強了個人財務安全和隱私保護。
  3. 此外,比特幣還激發了區塊鏈技術的發展,為去中心化的應用和數字資產的創新開辟了道路。

在金融包容性方麵,一些國家開始接受和使用加密貨幣作為法定貨幣,薩爾瓦多於2021年成為世界上第一個將比特幣作為法定貨幣的國家,2022年中非共和國也接受了比特幣作為法幣。此外,其他國家也在探索類似的舉措,考慮將加密貨幣納入其法定貨幣體係。在那些金融基礎設施不完善或金融服務難以觸及的地區,比特幣為人們提供了一種快速、低成本的跨境支付和轉賬方式。它為那些冇有銀行賬戶或無法獲得傳統金融服務的人們提供了金融包容性的機會。此外,2024年1月10號通過的美國比特幣現貨ETF,也象征著比特幣在傳統金融世界的一個巨大邁進。

在區塊鏈技術發展方麵,在比特幣之後,誕生了以太坊、Solana、Polygon等更多支持智能合約的區塊鏈技術,也讓區塊鏈不僅僅作為價值存儲和交易的場景,而是擴展到DeFi、NFT、Gamefi、Socialfi、DePIN等更多的方麵,也吸引了更多元的用戶和建設者的加入。

而隨著區塊鏈產業的發展,人們更多的將目光放在了以太坊這類支持智能合約的鏈上,對於比特幣的關注則更多的停留在“數字黃金”的階段。而BRC-20銘文的這次爆火,將大眾的視野又重新拉回到比特幣上,去思考比特幣生態是否也能繼續誕生出不一樣的應用場景。於是誕生了很多新的資產協議,包括BRC-20、ARC-20、SRC-20、ORC-20等等,以及一些有趣的探索,比如BRC420和Bitmap等,希望能從不同角度來去更好的資產發行,可惜的是在BRC-20之後,其他的資產協議和項目暫時冇能激起像BRC-20這麼大的浪花。

但對於Builder來說,目前BTC生態仍處於非常早期的階段,項目團隊基本上以獨立開發者、小團隊居多,對於真正想做事和創新的團隊來說,BTC生態上有許多機會和探索的空間。

而在擴容方麵,在過去的15年中比特幣經曆了多次技術升級和改進,包括交易確認時間的縮短、擴容方案的討論以及隱私保護的增強。目前在擴容方向的探索包括了狀態通道:閃電網絡,擴容協議RGB,側鏈Rootstock和Stacks以及Layer2 Rollup BitVM,但整體在承載多樣化應用的擴容之路上還處於非常早期的階段。如何在非圖靈完備的比特幣上去進行擴容,還有很多探索和嘗試的路要走。

總的來說,這次銘文的爆火讓用戶和建設者將目光重新投向了比特幣生態,無論是對於資產公平發射的向往,還是對比特幣這種最正統最去中心化的公鏈的信仰,越來越多的開發者開始在比特幣生態進行建設。而對於比特幣的未來生態發展來說,比特幣需要走出區彆於以太坊的老路,圍繞著比特幣這種資產屬性,尋找出原生的應用場景,或許能迎來比特幣生態的第二春。

最後的最後,非常感謝Constancie、Joven、Lorenzo、Rex、KC、Kevin、Justin、Howe、Wingo、Steven等夥伴提供的幫助,以及在交流過程中非常樂於分享的大家,真心希望在這個賽道裡的builder們都越來越好!

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