縱觀歷史，貨幣爲社會履行了三項重要職能；它充當了價值（財富）的儲存手段、交換媒介和記帳單位。貨幣類型發生了變化，但它們的功能基本保持不變。從廣義上講，一直有兩種思想流派——一種支持信用貨幣或軟貨幣，另一種支持硬貨幣。信用貨幣，就像今天的法定貨幣體系一樣，總是有人的負債。

你擁有的美元或盧比是政府的負債。如果政府違約，你的錢將無法用於購買基本商品和服務。

另一方面，硬貨幣不是政府負債的貨幣。例如，如果政府違約，黃金等貴金屬不會貶值。相反，它們的價值會因其穩定性而得到提升。

比特幣是第一個成功的非主權硬通貨數字化實現。2009 年，中本聰 (Satoshi Nakamoto) 發布了比特幣，當時世界剛剛陷入了一場全球金融危機，這場危機是由於不良的借貸行爲和影響貨幣供應的單邊利率決定造成的。強大的美元在其存在期間貶值了 95% 以上。宏觀經濟學的堅定擁護者雷·達裏奧 (Ray Dalio) 在他的文章《範式轉變》中寫到了中央銀行如何降低利率以應對各種危機以及它們對各自經濟的影響。

來源 – 《範式轉變》

上圖是自 1980 年代以來發達國家的利率下降趨勢，以及貨幣基礎佔 GDP 的百分比增長。由此可看出，總產出的增長速度與貨幣供應量不同步。當貨幣供應量快速增加時，無論家庭收入增長率是否較低，都可能導致通貨膨脹率上升、生活成本上升、債務負擔增加和收入不平等加劇。我們目前所處的高通脹環境是各國央行採取的政策帶來的結果。

在這種情況下，黃金等貴金屬的使用案例就凸顯出來了。政府對黃金供應的幹預很少。由於政府影響較小，黃金供應比法定貨幣的更具可預測性。由於這種高可預測性，這種金屬能夠在幾十年內保持其價值並成爲財富的儲存手段。

比特幣誕生於點對點電子現金。多年來，與許多創新一樣，它偏離了（或至少擴大了）其最初的電子現金目標，並演變爲數字黃金。

2018 年，我發現城市和區塊鏈之間可進行有趣的類比。由於區塊鏈與外界脫節，它們更像是封閉的島嶼。每個島嶼都有自己的優先事項和特徵，這些優先事項和特徵反映在技術和社會上。比特幣島始終優先考慮安全性和去中心化，而不是速度和可編程性等其他方面。

去中心化術語含義廣泛，但含義卻不盡相同。Balaji Srinivasan 提出了一種衡量去中心化的方法，即將區塊鏈分解爲挖礦、客戶端、開發者、交易所、節點和所有權等子系統。他提出，可以通過測量子系統的 Gini1 和 Nakamoto2 系數來計算總體去中心化程度。

根據 Jonathan Bier 等許多比特幣用戶的觀點，我們可以從用戶自行驗證交易的難度角度來看待去中心化。驗證交易的難度導致比特幣區塊很小（最多 4 MB）。爲了讓區塊鏈提供通用可編程性（不僅在紙面上，而且在實踐中），開發人員必須精心策劃一些事情。

首先，他們使用的語言或系統應該是圖靈完備的。“圖靈完備”是指系統在有足夠的時間和內存的情況下，能夠執行任何可以用算法表達的計算。

其次，gas 計量需要達到最佳狀態。Gas 計量是指系統如何設計來衡量資源成本（例如，每個區塊花費的最大 gas 和不同操作消耗的 gas）。以太坊的 Solidity 是一種圖靈完備語言，但它通常受到 gas 的限制。比特幣的腳本語言是有意限制的，以確保更高的安全性。此外，正如 Matt 提到的，它是一種基於堆棧的低級語言，有許多中本聰時代未修復的錯誤，缺少關鍵操作符，這使它變得不是很有用。

像以太坊和 Solana 這樣的“島”已經能相互連接，推出了它們理論上可從中受益的交互。然而，雖然比特幣“島”堅定不移地追求安全，但它並沒有對其基礎設施進行任何改變，以便更容易地轉移到其他“島”。比特幣區塊鏈只允許居民持有、轉移或交易他們的 BTC ，從而換取銘文和符文，用戶體驗很笨拙。

由於可做的事情有限，BTC 仍然留在金庫裏。與此同時，像 ETH 這樣的資產有充足的機會以質押、重新質押、借貸等形式享受收益和被動收入。由於開發了新的基礎設施，其他區塊鏈經歷了快速現代化，而比特幣仍然傳統但很強大。

不要誤會我的意思，比特幣的保守方法確保了它的安全性和去中心化。而更多的功能通常會使鏈變得更復雜，從而增加攻擊面。

比特幣“島”仍然強大但使孤立的。其他“島”通過更堅固的橋梁相互連接。

隔離島的概念讓我想起了我的家鄉孟買的歷史。它曾被稱爲孟買，最初由七個不同的島嶼組成。這​​些島嶼的融合始於 17 世紀 80 年代，跨越了幾個世紀。今天，當我漫步在熙熙攘攘的大都市時，幾乎沒有留下任何昔日分離的痕跡。這座城市感覺天衣無縫地統一了，過去的分裂幾乎被遺忘了。

孟買的這種轉變引發了一個有趣的問題：我們能否在比特幣領域見證類似的演變？一些團隊正在爲此而努力。

孟買七島的演變。來源 - Reddit

這篇文章探討了各種團隊如何爲比特幣用戶創造更多使用其資產的方式，而不僅僅是讓他們持有這些資產。我首先解釋了爲何我們需要更好的基礎設施，然後詳細介紹了那些旨在擴大 BTC 應用範圍的團隊採用的不同方法。最後，我指出，實現這些願景不僅僅依賴於技術，還需要社會共識。

隨着團隊們爲比特幣“島”建造不同的“輔助島”，並尋找方法來現代化比特幣本身，這一過程正在進行。要實現對比特幣“島”的真正變革，必須等到島民之間發生社會革命並達成共識，才能對其規則進行永久性調整，使比特幣能夠像使用島內基礎設施一樣，自信地連接到其他“島嶼”。

爲什麼要有更好的基礎設施？

像以太坊、Solana 這樣的成熟區塊鏈，甚至像 Monad 這樣即將推出的區塊鏈，都是爲開發人員而構建的。它們是作爲開發人員構建應用程序的平台而構建的。這些鏈提供了全面的生態系統，通過各種學習資源、工具、框架和功能爲開發人員提供支持。中本聰在旅途中構建了比特幣。沒有周到的 API，也沒有明確的文檔來學習比特幣開發。

繼續改進網路基礎設施有三個關鍵原因：提升用戶體驗、增加金融化功能和支持規模支付。

改善用戶體驗會促進更多活動，從而帶來更多的費用。Ordinals 協議通過利用比特幣的 UTXO，以全新的方式處理每個 Satoshi（比特幣的最小單位），引入了如銘文（比特幣上的 NFT）等創新。圍繞序數和銘文的熱情催生了 BRC-20 和符文等可替代標準的出現。銘文和符文的普及提升了比特幣的活動量，每日交易總數比僅僅進行 BTC 轉帳時增加了 70%。

這些新型比特幣交易方式可幫助將費用提高約 40%。然而，這些方法在比特幣社區中引發了激烈的爭論。一些人認爲，比特幣應專注於提升其作爲去中心化支付系統的核心功能，超出這一範圍可能會影響比特幣作爲一種可靠貨幣的安全性、簡單性和有效性。

而另一部分人則支持將比特幣的功能擴展到非支付用途。他們認爲，這種演變對於比特幣在迅速發展的區塊鏈生態系統中保持競爭力和相關性是必要的。

這還不夠。根據 Token Terminal 的數據，比特幣礦工在過去 30 天內賺取了大約 1.09 億美元的費用。相比之下，同一時期，Uniswap 和 Lido Finance 等應用分別賺取了 9000 萬美元和 1.04 億美元。隨着 2024 年 4 月的最新減半，礦工獲得的區塊補貼減少了 50%。最近的減半將區塊獎勵從每塊 6.5 BTC 減半至 3.125 BTC。這樣一來，每月的補貼削減總額將達到 13,500 BTC（3.125_144_30），按每 BTC 66,000 美元計算，總計 8.91 億美元。因此，每月的費用僅佔補貼損失的約 12%。

盡管符文等最新發展令人鼓舞，但我們還需要更多進展。挑戰在哪裏？比特幣的用戶體驗明顯落後於 Solana 或以太坊 L2（如 Arbitrum）。在 Solana 上，交換幾秒鍾就能完成，費用也僅需幾分錢。然而，如果在比特幣上交易符文，費用往往高達幾美元，而且還需等待一個區塊來確認交易。

此外，購買符文時只能按照列出的數量進行，無法修改購買的數量。另一個缺陷是，符文之間不能直接互換，類似於在以太坊上將 USDC 兌換爲 MKR 的方式。交易者需要先將一個符文賣掉換成 BTC，再用 BTC 購買另一個符文。這個額外的步驟增加了不必要的用戶體驗摩擦。

目前，交易符文的用戶體驗遠未理想。用戶無法將 BTC 作爲抵押品或進行借貸。要在金融應用中使用 BTC，必須先將其從比特幣 L1 轉移到其他鏈上。

提升比特幣的金融化程度

首先，比特幣的市值接近 1.3 萬億美元，每 BTC 價值約 66,000 美元。就像黃金一樣，比特幣是一種外部貨幣，政府無法操控其供應。盡管黃金貸款市場的確切規模不詳，但一些報告估計其市場規模達到 1000 億美元。因此，在比特幣上構建應用的一個重要原因是利用原生 BTC 作爲抵押品來借入穩定幣。一個強大的借貸市場將幫助比特幣持有者從他們的 BTC 中獲利。

以質押爲例。像 ETH 和 SOL 這樣的原生資產在質押中有着固有的用途，可以保護網路。大約 27% 的流通 ETH 被質押在質押協議中，年收益率約爲 4%。另有約 4% 的 ETH 被質押在重新質押協議中，67% 的流通 SOL 被質押。此外，ETH 和 SOL 在各自的 DeFi 生態系統中也被廣泛用作抵押資產。

Wrapped BTC（或 WBTC）是各種 DeFi 生態系統中最常用的比特幣版本，其市值約爲 100 億美元，佔流通中比特幣總量的不到 1%。這表明比特幣的金融化還有很大的潛力。

假如比特幣在質押或 DeFi 方面的應用達到與以太坊相當的水平，大約 30%，這將相當於 3900 億美元。作爲對比，目前所有 DeFi 應用（即在所有其他鏈上鎖定的總價值）爲 1010 億美元。因此，比特幣可能成爲最具生產力的流動資產。目前，這種潛力受到技術限制的制約。

擴展比特幣支付

比特幣的基礎層設計並不以吞吐量爲目標。如果比特幣要成爲互聯網的結算層，我們需要更快的交易處理速度。正如 Mohamed Fauda 所言，每次交易的數量是有限的。比特幣的最大區塊大小爲 4MB，每 10 分鍾支持的數據速率爲 6.66 kbps（4 MB/10 分鍾）。

目前，比特幣網路無法處理高流量。在一些預期事件中（例如 Quantum Cats 的鑄幣和符文發布），用戶可能會面臨體驗下降的問題。糟糕的用戶體驗不僅影響鑄造銘文的用戶，也影響發送和接收比特幣的人。

領先的比特幣擴容網路——閃電網絡 (LN) 的採用率一直較低。該網路的總容量或流動性約爲 5000 BTC。這是所有閃電通道中鎖定的比特幣總量。這個數字影響了網路的流動性以及通過網路可以移動的比特幣數量。

爲什麼這很重要？讓我們用一個例子來理解。假設 Joel 正在籌集 100 萬美元來支付印度咖啡種植園工人的工資，他決定使用閃電網絡來接收捐款。他不能僅僅啓動閃電網絡錢包並接受捐款。他需要有 100 萬美元的入站流動性。入站流動性是指交易對手在通道中鎖定的比特幣數量。Sid 是 Joel 的交易對手之一，鎖定了 10,000 美元，以接收價值 100 萬美元的捐款。這對網路的擴展提出了重大挑戰，因爲入站流動性始終會受到資本機會成本的限制。

比特幣發展面臨的挑戰

比特幣既是一種文化現象，也是一項技術革新。在比特幣的世界裏，社會共識是最終的保障。例如，比特幣的2100萬枚硬性供應上限理論上可以通過代碼分叉來修改，增加1%的尾部發行量。但要使這種變更生效，所有的礦工都必須參與這個分叉的挖礦，但這幾乎是不可能的。因爲這個硬編碼的供應上限一直是比特幣價值的核心驅動力之一。如果突破這一上限，可能會導致價值的大幅縮水，因此礦工不會冒着貶值風險去挖掘這樣的分叉鏈。

沒有社會共識的話，技術上的努力將無濟於事。比特幣上一次有爭議的分叉發生在2017年的區塊戰爭期間，當時網路分裂爲比特幣和比特幣現金，比特幣實施了SegWit（稍後會講到），而比特幣現金則增加了區塊大小。最終，大多數挖礦能力選擇了留在比特幣網路上。

如果一種資產要被視作貨幣或價值儲存手段，它就不能頻繁變化。法定貨幣的購買力隨着時間的推移而減少，主要是因爲中央銀行頻繁調整貨幣供應量。中央銀行單方面的決策不可預測，使得一些貨幣永遠處於貶值狀態。而比特幣的文化就是對變化的堅決抵制。即便是像Taproot這樣沒有爭議的升級，也花了多年時間才得以實現。

因此，想要實現這些變化，不僅僅是對比特幣進行修改那麼簡單。比特幣的基礎層需要盡可能保持簡單。簡單性對於減少攻擊面和提高穩定性至關重要。復雜的操作，比如借貸和鑄造穩定幣，應該在基礎層之外進行，就像以太坊的二層解決方案（L2s）那樣，以比特幣作爲抵押品。

比特幣 L2

什麼是 L2？它應滿足以下條件：

• 爲第1層（Layer 1）提供足夠的數據，以驗證和解決可能的爭議。
• 不增加額外的安全性假設。
• 允許用戶單方面將其資產撤回到基礎層或第1層。

由於當前比特幣的操作碼集（opcodes）限制了驗證任何證明的能力，這些條件尚未滿足。因此，任何自稱爲比特幣 L2 的鏈都無法被稱爲真正的 L2。

另一個定義 L2 的方面是其安全性假設，與比特幣的安全性假設進行比較。每個區塊鏈都有一些安全性假設，例如：

• 大多數挖礦節點是誠實的。
• 節點可以獨立驗證區塊並拒絕無效區塊。
• 分叉按照最長鏈的分支解決，等等。

第二層或 L2 不應擴展其構建基礎層的安全性假設。例如，如果第二層由一個壟斷區塊生產的中心化排序器主導，用戶需要能夠以微不足道的成本質疑區塊生產。只要用戶資金未被使用，第1層應該能夠要求 L2 釋放用戶資金。目前，即使在以太坊的 L2 中，這些機制也尚未存在。

嚴格按照上述 L2 特性定義，連一些以太坊共識 L2（如 Arbitrum）也不符合真正的 L2 標準。由於當前比特幣操作碼集（opcodes）阻止其驗證任何證明，因此沒有任何聲稱爲比特幣 L2 的鏈可以被稱爲真正的 L2。閃電網絡可能是唯一符合 L2 定義的解決方案。作爲通用術語，本文將這些解決方案稱爲比特幣擴展層。

比特幣的層級結構

總體而言，使用BTC主要分爲兩個方面：一是使用跨鏈橋，因爲比特幣本身的用途有限；二是創建一個環境或鏈，讓應用程序能夠利用BTC。

爲了擴展使用場景和提升規模，新層級可能會在比特幣的基礎上增加額外的安全性假設。然而，用戶希望盡量避免安全上的妥協。以太坊的擴展策略提供了一個有價值的參考，幫助我們理解如何演進擴展設計空間。

經過幾年的發展，以太坊已經確定rollups是其擴展的關鍵。目前，我們尚不清楚哪種方法最適合擴展比特幣並提升其可編程性。

無論是數據存儲還是跨鏈橋設計，項目在去中心化、安全性、速度和用戶體驗之間需要權衡。以下問題是構建比特幣擴展層時需要考慮的關鍵點：

• 他們如何實現比特幣到新鏈的跨鏈橋？
• 他們如何處理數據存儲（數據可用性）？
• 他們如何利用比特幣第1層進行結算？
• 他們是否期望比特幣基礎層爲實現他們的完整願景而發生變化？
• 他們選擇了哪種執行環境？
• 比特幣擴展層是否促進了BTC在Gas費和質押等方面的使用？

各團隊在提供更好的功能和規模以滿足BTC持有者需求時，都做出了不同的權衡。

跨鏈橋

BTC在比特幣上無法轉移到其他鏈上。需要有一些基礎設施將BTC帶到其他鏈上。典型的跨鏈橋機制是在比特幣上鎖定用戶的BTC，並在目標鏈上鑄造等量的代表BTC的合成代幣。

典型的鎖定機制是什麼？這意味着，如果用戶希望將BTC從比特幣鏈轉移到其他鏈，他們需要將BTC發送到比特幣上的一個特定地址。這個地址由跨鏈橋的運營者控制。當跨鏈橋運營者檢測到BTC到達時，他們會鑄造等量的合成代幣，代表這些BTC，並將這些代幣發送到用戶在目標鏈上指定的地址。

這裏的風險在於，如果跨鏈橋運營者在比特幣鏈上丟失了BTC，那麼在目標鏈上鑄造的代幣將變得毫無價值。我們在FTX破產後見識過這種風險。SolBTC就是FTX/Alameda操作的比特幣包裝版本。在FTX申請破產後，未能兌現贖回，使得SolBTC變得一文不值。

因此，用戶在目標鏈上的所有操作完全依賴於跨鏈橋運營者如何管理用戶在比特幣上的BTC的安全性。不同類型的跨鏈橋設計取決於如何控制和保護這些BTC。目前，有三種設計正在開發中。

無信任橋 這些橋只有在第1層（L1）能夠驗證第2層（L2）提交的證明時才有可能。在比特幣的情況下，這是不可能的，因爲它無法理解發生在其外部的任何事情。

依賴於經濟安全性的最小信任鏈橋 BTC鏈橋的一個有前景的替代方案是由多個公共方來處理BTC的鎖定和釋放。這些參與者負責在比特幣鏈上保護用戶的BTC，並在其他鏈上鑄造或銷毀合成的BTC代幣。一個這樣的實現是Threshold Network的tBTC，它基於多數誠實原則進行操作。

這意味着在跨鏈橋運營者可以對用戶的BTC進行任何操作之前，Threshold Network的節點運營者必須達成一致。與中心化中介不同，tBTC從Threshold Network中隨機選擇一組節點運營者來保護用戶存入的BTC。

誰可以成爲Threshold Network的節點運營者？該網路有一個治理代幣T。雖然T主要用於治理，但要成爲節點運營者，至少需要質押40,000 T。截至2024年6月25日，網路上有139個活躍節點。

tBTC Beta Stakers計劃旨在逐步實現節點網路的去中心化。Beta質押者可以將他們的質押委托給五個專業節點運營商——Boar、DELIGHT、InfStones、P2P和Staked。Beta質押者需要至少運行節點12個月，並積極參與。例如，他們需要對網路升級保持高度敏感，並在收到通知後24小時內進行節點升級。

每當用戶請求鑄造tBTC時，比特幣鏈上會生成一個新的存款地址。這個地址專門用於該用戶，並由Threshold Network上的節點控制。用戶需要提供兩個地址——一個是比特幣鏈上的恢復地址（如果鑄造過程出現問題，BTC將退回到這個地址），另一個是目標鏈上的地址，用於接收tBTC。用戶在請求鑄造後需要將BTC存入生成的存款地址，並等待守護者確認存款。確認後，鑄幣者會將tBTC發送到用戶在目標鏈上的地址。

目前，該網路的鎖定價值約爲3,500 BTC，即超過2億美元。

基於比特幣操作碼的能力，目前最接近理想的橋接解決方案是最小化信任的橋。這類橋接方案通過多重籤名（multisig）等技術來實現最小化信任。Threshold Network的tBTC、Stacks即將推出的sBTC和Botanix的Spiderchain都是這種最小化信任橋的例子。

在這種設計下，一個中心化的服務提供商會將用戶的BTC鎖定在比特幣上由托管方維護的地址中。BitGo的WBTC是目前最常用的將BTC橋接到其他鏈上的方式，已經有超過15萬個BTC通過WBTC進行了橋接。目前，WBTC的分布情況如下。

BitVM
當這三種鏈橋已經上線時，Robin Linus 於2023年末發布了 BitVM 白皮書。BitVM 提出了一種在比特幣上實現圖靈完備智能合約的新方式。圖靈完備的系統指的是在給定足夠時間的情況下，能夠執行任何計算。比特幣本身從設計上就不是圖靈完備的，但 BitVM 提出了在不修改現有操作碼的情況下克服這一限制的方法，並聲稱提供了一種無信任的橋接機制。

BitVM 的核心思想是通過樂觀驗證零知識證明（ZK proof）來運作。只要沒有人對交易的執行提出異議，就假定交易是正確的。系統通常假設至少有一個誠實的驗證者。如果執行存在問題，誠實的驗證者應能對此提出質疑。

因此，只要零知識證明沒有被質疑，系統就會正常運行。如果有人提出異議，則挑戰者和證明者將在鏈上進行質疑-響應或二分遊戲。盡管二分遊戲的詳細定義超出了本文的範圍，但對感興趣的讀者提供了相關連結。二分遊戲的一個結果是鏈上的交易負擔增加。

BitVM 早期版本的另一個顯著問題是流動性管理。當用戶從鏈橋中提款時，系統只能完成部分提款，鏈橋的運營商必須預付流動性。運營商隨後會從橋中得到補償。隨着鏈橋中鎖定的金額增加，運營商需要維持更多的流動性以滿足提款需求。這對運營商構成了壓力，使得設計極其資本低效。

假設平均而言，運營商需要始終保持橋總鎖定價值（TVL）10%作爲流動資金。如果鏈橋的 TVL 爲 100 億美元，運營商需要維持 10 億美元的流動性。隨着鏈橋吸引更多流動性，運營商需要保留更多的 BTC 庫存。Tyler White 和 Rijndael 寫了一篇@twhittle/bitvm-bridges-considered-unsafe-9e1ce75c8176">很好的文章，解釋了 BitVM 的問題。

執行層

執行層

讓BTC變得有用的下一個關鍵步驟是設計能夠提供最佳用戶體驗（UX）的鏈。開發人員在設計這條鏈時需要考慮多個因素。

執行環境——是否應該是兼容以太坊虛擬機（EVM）的鏈？
EVM兼容性有其優勢，例如：

• 開發人員可以利用多年來積累的工具，如錢包和通往其他EVM鏈的橋。
• 用戶對用戶體驗感到熟悉。

以太坊的L2已經從EVM兼容性中受益。像Arbitrum和Optimism這樣的EVM兼容的L2能夠迅速聚集已經在以太坊上的用戶和應用程序。相比之下，像Starknet這樣的非EVM兼容L2則在獲得用戶方面遇到了困難。

然而，EVM也有其缺點。因爲EVM是串行執行交易的，無法實現並行處理。然而，像Solana虛擬機（SVM）和即將推出的Monad這樣的新型執行環境允許並行處理。

數據可用性——與以太坊類似，比特幣領域也出現了一些rollup解決方案。根據它們如何以及在哪裏存儲數據，rollup有多種形式。有些在L1上存儲狀態差異（執行一批交易後鏈的兩個狀態之間的差異）和有效性證明。有些在L1上存儲壓縮的交易數據，而有些只在L1上存儲有效性證明，將交易數據存儲在一個獨立的層中。

一些鏈（如Stacks）使用比特幣作爲檢查點機制。Stacks的區塊時間比比特幣要短得多。Stacks會將其區塊中的數據發布到兩個比特幣區塊之間的每一個比特幣區塊上。

執行層可以通過銘文的形式在比特幣上發布交易數據。回想一下比特幣網路的6.66 kbps帶寬。如果我以10字節（通常10字節已經算是寬松了，這大約是20字節）作爲壓縮交易的大小，一個比特幣區塊理論上可以包括約600個壓縮交易。然而，這個最大值幾乎是不可能實現的，因爲4MB區塊極其少見，而且整個4MB空間都用於銘文的情況更是罕見。

區塊大小取決於SegWit和非SegWit交易的混合。SegWit，全稱爲隔離見證，將交易數據與見證數據分開或隔離。其理念是，並非區塊中存儲的所有數據都具有相同的價值。與其將區塊大小限制在傳統的1MB，SegWit提出了一個新的4百萬權重單位的限制。因此，如果一個區塊全是非SegWit交易，那麼限制將是1MB。但如果全是SegWit交易，那麼它可能是一個4MB的區塊。

多個團隊正在構建比特幣層，以利用BTC的龐大流動性。本文研究了六個不同的團隊，他們在做出不同的權衡並且設計非常有趣。我們簡要描述了他們的工作原理、開發階段及其迄今爲止的進展。

Babylon

Babylon 專注於擴展比特幣作爲質押資產的應用。與其他比特幣層（即所謂的L2）不同，它引入了一種全新的機制，通過遠程質押BTC來實現：

用戶首先在一個自我托管的保險庫中鎖定其比特幣，使用一個只能使用一次的UTXO（即該UTXO只能在預定的質押期後，或用戶通過特殊的EOTS（可提取的一次性籤名）銷毀其質押UTXO時才會被釋放）。

一旦質押交易確認，用戶可以在Cosmos生態系統中的PoS鏈上使用EOTS來驗證區塊並獲得收益。

在質押期結束時，用戶可以解鎖其比特幣，或者提交解質押交易到比特幣網路。如果發現不誠實行爲，用戶的EOTS將被公開。如何檢測不誠實行爲呢？Babylon的“秩序管理者”程序確保至少有一個誠實的操作員在運作。這個程序充當比特幣和Babylon之間的數據中繼器。提交程序使用OP_RETURN將Babylon的檢查點提交到比特幣網路，報告程序則掃描這些檢查點並將其報告回Babylon。如果發現異常，任何人（稱爲斬首者）可以利用公開的EOTS密鑰提交比特幣交易，從而獲取惡意用戶的質押。

一個明顯的問題是，爲什麼用戶不能自己使用這些密鑰來取回質押的比特幣？答案是，當礦工看到這個交易時，如果出現了多個相同的交易，礦工通常會選擇費用更高的交易。例如，如果質押金額爲5 BTC，罰沒者可以與礦工分享4.99 BTC，仍然獲得利潤。在這種情況下，礦工而不是罰沒者將保留大部分利潤。然而，惡意用戶會失去大部分質押，無論是被罰沒者還是礦工獲得。

雖然Babylon提供了一種有趣的方式來擴展比特幣的使用，但這種機制相當復雜。例如，盡管一些PoS鏈已經運行多年，但罰沒機制在許多PoS鏈上尚未成功實施。此外，盡管Babylon通過遠程質押可以將比特幣用於保護其他PoS鏈，但它仍需要一個橋鏈來實現其他比特幣使用場景，如借貸。

Build on Bitcoin (BOB)

BBuild on Bitcoin，通常簡稱BOB，雖然名字暗示其基於比特幣，但實際上它是基於Optimism的rollup，並在以太坊上進行結算。BOB聲稱自己是一個與比特幣對齊的以太坊L2。該項目計劃分四個階段推出：

• 第一階段：OP stack rollup。在這一階段，它完全是一個以太坊rollup。欺詐證明機制尚未在主網上線。欺詐證明是一種允許任何人質疑rollup批次中包含的交易有效性的機制。
• 第二階段：具有比特幣安全性的以太坊rollup。在這一階段，BOB將利用比特幣的合並挖礦。合並挖礦允許礦工同時保護（或在）多個鏈上進行挖礦。
• 第三階段：通過BitVM的樂觀比特幣rollup。目前BitVM尚未上線。在改進現有版本後上線時，BOB將開始使用BitVM在比特幣上結算。
• 第四階段：比特幣上的Zk rollup。在比特幣接受一個允許其驗證Zk證明的操作碼後，BOB將使用Zk證明在比特幣上結算。

截至2024年6月17日，BOB的TVL約爲6000萬美元，其中Sovryn DEX貢獻了約2000萬美元。

Botanix

Botanix 團隊帶來了一個重要創新：Spiderchain。Spiderchain是什麼？它是Botanix上的一個滾動多籤（rolling multisig）協調節點。讓我們來分解一下。正如我們之前提到的，一個L2需要一個鏈橋和一個執行交易的鏈。協調節點在比特幣上確保用戶的資金安全，並爲用戶鑄造和銷毀合成的BTC（在EVM層上）。協調節點運行比特幣和Spiderchain EVM（Botanix）節點。

假設網路上有N個協調節點。每個比特幣區塊會隨機選擇M（<N）個協調節點來確保接收的BTC安全。每個紀元都會生成新的密鑰和一組新的協調節點。在跨鏈時，首先選擇最後一個BTC，以確保較舊的幣由較老和已建立的協調節點控制。 Botanix的鏈是EVM兼容的，並由PoS共識機制保護。除了通過參與滾動多籤網路確保比特幣上的BTC安全並促進合成BTC的鑄造和贖回外，協調節點還參與EVM鏈的區塊構建。它們將根哈希（Botanix EVM交易的簡潔版本）作爲銘文發布在比特幣上。

讀者應注意的是，僅僅在比特幣上發布數據並不意味着結算。這裏的區別在於，像Botanix這樣的外部鏈以銘文形式發布的數據存儲在一個不被比特幣節點（礦工）驗證的位置。比特幣協議完全不了解這些數據。因此，無法確定銘文中發布的交易數據是否正確。截至2024年6月，Botanix EVM和Spiderchain仍處於測試網階段。

Citrea

Citrea 正在比特幣之上構建一個Zk rollup。什麼是“比特幣之上”？這意味着它打算將比特幣作爲數據可用性層。Citrea 表示，擴展比特幣區塊的最安全且與激勵相一致的方式是通過鏈上可驗證性和數據來分片執行。分片執行意味着將執行分成較小的部分。Citrea 然後聚合分片或交易批次，並在比特幣上發布兩批交易之間的狀態差異，以及稱爲有效性證明的證明。但問題是，比特幣目前沒有能力驗證任何證明。Citrea 的最終形式需要等待比特幣擁有允許其驗證zk證明的操作碼。與此同時，它將使用BitVM實現作爲證明的臨時安排，並在rollup中橋接BTC的轉進和轉出。 自然地，Citrea也繼承了前面提到的BitVM的缺陷。不過，隨着BitVM的不斷改進，Citrea計劃也會在未來優化其橋接功能。

來源——Citrea

截至2024年6月，Citrea處於測試網階段。

Mezo

Mezo 自稱爲比特幣的經濟層，並不將自己稱爲比特幣的L2。它使用Threshold Network的tBTC橋（如上所述）來在EVM鏈Mezo中引入和移出BTC。

Mezo由同一個團隊構建，該團隊還開發了諸如tBTC、Fold、Keep 和 Taho等產品。這個團隊多年來一直圍繞比特幣構建應用程序。Mezo的目標很簡單：擴展BTC的使用場景。它通過三種機制來實現這一目標：

• 允許Mezo用戶通過質押BTC來確保網路安全，從而獲得收益。
• 允許用戶用BTC支付gas費用，這些費用會分配給veBTC和veMEZO的質押者。
• 構建端到端的BitcoinFi體驗。

BitcoinFi和經濟層是什麼？大多數新鏈，包括EVM鏈，都是依賴現有的用戶體驗（UX）——相同的錢包、橋接等，幾乎從不優先考慮重新設計UX。而Mezo則從頭開始精心策劃整個UX，這是我很少見到的。它包括：

• 一個由BTC支持的本地穩定幣（mUSD），用戶無需從其他鏈橋接。
• 一個由BTC擔保的長尾借貸協議。
• 通過Fold完全集成的法幣轉入和轉出通道。
• 通過Taho集成的錢包體驗。

將所有這些應用程序結合在一起，創造出獨特的、端到端的BitcoinFi體驗：

Mezo 基於 Cosmos SDK。它使用 Comet BFT 達成共識。

CometBFT 是一種在多臺機器上安全一致地復制應用程序的軟件。安全是指只要少於 1/3 的機器發生任何故障，CometBFT 就能正常工作。一致是指每臺無故障機器都會看到相同的交易日志並計算相同的狀態。安全一致的復制是分布式系統中的一個基本問題；它在從貨幣到選舉再到基礎設施編排等各種應用程序的容錯能力中發揮着關鍵作用。——來源：CometBTF docs

它由兩個組件組成——共識引擎和通用應用程式接口。基於 Tendermint 核心，共識引擎負責區塊生成、驗證和最終確定。Tendermint 是最早的權益證明共識設計之一。它提供拜佔庭容錯 (BFT) 共識，可以容忍多達三分之一的惡意節點。

應用程式接口，即應用程序區塊連結口 (BCHI)，將共識引擎與應用程序分開。BCHI 的一個主要優點是，由於共識和應用程序是分開的，因此開發人員不必使用構建共識引擎的相同語言來構建應用程序。

接口充當了將交易傳遞給應用程序進行執行的橋梁。這一功能使系統更具模塊化，並能吸引更多的應用開發者。最初，Mezo 將只支持 EVM 運行時。

Mezo 的經濟設計旨在隨着平台的普及，爲 BTC 持有者提供直接或間接的收益。BTC 持有者可以選擇在 Mezo 上質押 BTC 以獲得質押收益，或者如果繼續在比特幣網路上持有，他們也可以從 BTC 退出流通（用於支付 Mezo 費用）中受益。

Mezo 採用了雙重質押模型，如下圖所示。網路中的驗證者可以同時質押 BTC 和 MEZO（Mezo 網路的原生代幣）。通過質押 BTC 和 MEZO，驗證者分別獲得 veBTC 和 veMEZO 代幣。這裏的“ve”代表驗證者托管，這些代幣通常鎖定在智能合約中。持有驗證者托管代幣的用戶可以參與治理，並共享網路獎勵和費用收入。

資產鎖定的時間越長，發放的 ve 代幣數量也會越多。veBTC 質押者將獲得 BTC 獎勵，而 veMEZO 質押者則獲得 MEZO 獎勵。部分 MEZO 獎勵可以被銷毀，從而增加 BTC 資金。

收益是 Mezo 的核心產品之一，因爲用戶支付的費用會支付給質押 BTC 的驗證者。Mezo 將通過與 Mezo 姊妹項目 Acre 提供流動性質押，進一步擴大 BTC 質押的範圍。當用戶將 BTC 存入 Acre 時，他們會得到一個流動性質押代幣 stBTC。存入的 BTC 可用於跨鏈和 DeFi 應用程序。通過這些活動產生的收益以 stBTC 的形式累積，stBTC 可以 1:1 兌換爲 BTC。

來源 – Acre 博客

BTC 的市值已超過一萬億美元，但在借貸市場上仍未得到充分利用。下圖顯示了 WBTC 在借貸市場中的分布情況。從圖中可以看到，2023 年 7 月至 2024 年 6 月期間，排名前三的借貸應用中使用的 WBTC 數量從大約 50,000 減少到約 23,000。這一下降趨勢主要是由於 WBTC 總供應量大幅減少，具體而言，從 2022 年 5 月的 285,000 WBTC 減少到目前的 150,000 WBTC，下降幅度達 48%。這一供應量的減少，主要是市場在經歷 Luna、3AC 和 Alameda 事件後，對中心化風險有了更深的認識所致。

在第一階段發布時，Mezo 已經開始接受 BTC 存款，鎖定期分爲兩個月、六個月和九個月。存款會以 HODL 積分的形式積累，每個 BTC 每天可獲得 1000 積分，積分的倍數與鎖定期的長短掛鉤，鎖定期越長，倍數越高。用戶還可以存入其他資產，如 USDe、USDC 和 USDT，以進一步增加他們的 BTC 存款。截至 2024 年 7 月，Mezo 的總鎖倉價值（TVL）已達到 1.35 億美元。

除了獎勵持有者之外，Mezo 還將與比特幣核心協議分享部分費用。

Stacks

Stacks 以前稱爲 Blockstack，最近推出了備受期待的 Nakamoto 升級，旨在解決升級前不斷分叉以及交易緩慢等問題。Stacks 採用轉移證明 (PoX) 共識。

因此，想要在 Stacks 上生成區塊的比特幣礦工需要發送一定數量的 BTC。礦工（比如 Alice）將被隨機選中在 Stacks 上生成區塊。而 Alice 發送的 BTC 將分配給那些在 Stacks 鏈上鎖定（質押）STX（Stacks 原生代幣）的用戶。這一點很有趣，因爲盡管收益較小，但它是以 BTC 形式發放的，而在大多數鏈上，收益通常只以該鏈的原生代幣支付。

一旦被選中，Alice 就可以生成 Stacks 區塊，直到期限（即下一個比特幣區塊的生成）結束。當 Alice 生成 Stacks 區塊時，這些區塊會被傳遞給籤名者進行驗證。一旦超過 70% 的籤名者通過驗證，區塊便會在 Stacks 網路上正式被接受。假設在下一個比特幣區塊被挖掘之前，Alice 生成了 10 個 Stacks 區塊，而 Bob 贏得了接下來生成 Stacks 區塊的機會。

Bob 會提取 Alice 在 Stacks 上生成的第一個區塊的哈希值，並將其包含在提交到比特幣鏈的交易中。Stackers 檢測到這筆交易後，會在 Stacks 上記錄一筆期限變更交易，其中包括 Alice 生成的最後一個區塊的哈希值（在這個例子中是第 10 個區塊）。這樣，Bob 就會明白他需要在 Alice 的第 10 個區塊的基礎上繼續構建。

盡管這是比特幣層開發的早期階段，但這裏還是對上述鏈進行了比較。它考慮了鏈設計、鏈橋設計和所保護的美元價值。

我們必須提到的是，除了上面提到的團隊之外，還有許多其他團隊，如 Alpen、Bison、BitLayer、Rootstock、SatoshiVM 和 Soveryn，一直在構建比特幣的擴展層。讀者可以在此處瀏覽此類信息。

L2 和 L1 的關係

L2 在規模和成本方面對 L1 有顯著幫助。它們爲用戶提供了一種更經濟的交易方式，而不會大幅削弱安全性，尤其是在採用非托管、無信任橋接，並且無需額外安全假設的情況下，安全性完全不受影響。

以以太坊的 L2 爲例。根據 Token Terminal 的數據，在 2024 年 6 月的第二周，以太坊處理了 710 萬筆交易，收入達到了 1060 萬美元，平均每筆交易的成本約爲 1.5 美元。與此同時，五個主要的 L2——Arbitrum、Base、Blast、Optimism 和 Polygon——共處理了超過 7000 萬筆交易，總費用爲 275 萬美元，每筆交易的平均成本僅爲 0.03 美元。

盡管我們可以討論這些交易的質量，包括它們是否涉及機器人操作或實際交易價值等，但不可否認的是，以太坊本身無法支持如此大量的交易。

然而，這種做法的一個缺點是，L1 不再直接與其客戶或用戶建立聯系。在傳統商業中，通常那些更貼近最終用戶的企業獲取了大部分價值。亞馬遜就是一個典型例子，它通過龐大的分銷網路在供應商和制造商中佔據優勢。

類似地，Dollar Shave Club 通過訂閱模式直接向消費者銷售，繞過了傳統零售渠道，從而顛覆了剃須刀行業。這讓他們能夠以更低的價格定價產品，同時保留了大部分價值，而不是將價值分散在整個供應鏈上。

在企業和客戶之間增加一個額外的層級通常被認爲是一個不明智的選擇。那麼，爲什麼 L1 仍然選擇這種方式呢？通過引入 L2，L1 並沒有失去客戶，而是將 B2B 模式融入了其原本嚴格 B2C 的商業模式中。但問題仍然存在——L2 是否會佔據大部分價值？它們是否將足夠的費用轉回給 L1？

幸運的是，以太坊在過去三年中一直在探索這條道路，我們可以觀察 L2 對以太坊價值捕獲的影響。有兩種方法可以評估 L2 是否對以太坊具有侵蝕性。

1. 第一種方法是看以太坊的收入是否因爲 L2 的存在而減少。我們可以通過分析以太坊在整個以太坊生態系統收入中的份額變化來判斷這一點。數據顯示，以太坊始終佔據了收入流的 90% 以上。

1. 另一種方法是查看市值或價格。由於價值捕獲幾乎總是反映在價格中，因此考慮到市值排名前 10 的 L2，ETH 佔以太坊生態系統總市值的 95% 以上。

1. 以太坊無法支持如此多的交易，但它仍然佔據了生態系統 90% 以上的價值，這表明 L2 是擴展以太坊的正確一步。只要 L2 選擇 L1，L2 之間對 L1 塊空間的良性競爭就預示着基礎層的健康發展。

下一步該如何做？

再回想一下那個島嶼的比喻。當我們談論真正的 L2 時，這兩個島嶼必須共同建造一座橋梁。但是，如果沒有比特幣島居民內部的共識，這將無法實現。當前的狀況是，那些希望成爲比特幣島上 L2 島嶼的人，正在嘗試臨時搭建基礎設施。

因此，一旦比特幣島居民達成共識，決定需要與其他島嶼建立橋梁來推動增長，L2 島嶼就已經做好了準備。在此之前，關鍵不是尋找更復雜的橋接和創建 L2 的方法，而是專注於那些已經被驗證有效且經受住時間考驗的基礎設施。

不同的項目如何使比特幣島現代化並準備好橋梁基礎設施以連接其他島嶼

大家都知道，比特幣島民固守己見，並非常重視島嶼的安全。任何對島嶼的改變都會進行一番徹底的辯論。任何想要對比特幣提出改變的人都可以草擬一份比特幣改進提案（BIP）。在各種論壇上進行非正式辯論後，作者會吸收反饋並對BIP進行修改。然後，一組島民委員會會爲BIP賦予一個編號，這時它才正式生效。

有些比特幣島的居民已經認識到謹慎推進現代化的重要性。像 Botanix、Taproot Wizards 和 Thesis 等團隊正在爲擴展比特幣的可編程性鋪平道路。其中，由 Ethan Heilman 和 Armin Sabouri 提出的 BIP-420（也稱爲 OP_CAT）將爲比特幣帶來諸多令人期待的可能性。CAT 代表“連接”（concatenate），這是一個原本屬於比特幣操作碼的功能，但由於安全問題曾被中本聰移除。如今，隨着比特幣執行環境的演變，這些問題已得到解決。

OP_CAT 操作碼允許將兩個數據片段連接在一起，從而解鎖了多種潛力，例如定制交易類型（如動態托管系統）、智能合約（如原子交換）、各類 DeFi 應用程序，以及更廣泛的跨鏈互操作性。

此外，像 Starkware 這樣的團隊已經建議，OP_CAT 可以將 STARK 驗證引入比特幣。這意味着比特幣將能夠驗證零知識證明（ZK proof），進而支持 rollups。這種設計不僅能夠在比特幣上實現通用應用，還能顯著提升比特幣亟需的可擴展性。

Taproot Wizards 團隊正在醞釀其他創新設計，如 CATVM。這個新設計將利用 OP_CAT 實現去信任的橋梁，與當前的 BitVM 設計相比，CATVM 沒有流動性要求。CATVM 將實現序號和符文的去中心化交易，並提供與其他區塊鏈同樣優秀的用戶體驗。

Segwit 爲 Taproot 的發展奠定了基礎，而 Taproot 則在序號的發展中扮演了關鍵角色。序號和銘文的出現使得 BRC-20 和符文成爲可能。比特幣開發者最近表現出的熱情表明，越來越多的人支持在 BIP-420 上達成社會共識。其向後兼容的特性意味着無需通過硬分叉即可激活。這使我們對其上線並迎來比特幣原生可編程性的新時代充滿期待。

經歷了漫長的低迷期後，開發者對比特幣的興趣再度高漲。所有圍繞比特幣建設的獨立項目，就像圍繞在強大比特幣島周圍的現代小島。隨着 BIP-420 的出現，這些小島很可能會融合，形成一個繁榮、現代化的整體。

隨着比特幣的不斷演變，我相信未來我們能夠在各種金融應用中輕鬆使用 BTC，而無需深入了解其底層架構。比特幣各層的無縫整合將像今天航行在繁華的孟買一樣自然，幾乎讓人忘記這個大都市曾經由七個獨立島嶼組成的。

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