Layered Bitcoin：現有哪些主要的比特幣L2島 如何將這些島融合起來
作者：Saurabh Deshpande，加密研究員；翻譯：金色財經xiaozou
縱觀歷史，貨幣有三個關鍵的社會功能。它被用作價值（財富）的儲存手段、交換媒介和記賬單位。雖然貨幣種類有所變化，但它們的功能基本保持不變。總的來說，一直都存在兩種思想流派——一種支持信貸貨幣或軟錢，另一種支持硬通貨。信貸貨幣，就像今天的法定貨幣系統一樣，是某人的負債。
你擁有的美元或盧比是政府的負債。如果政府違約，你的錢將無法購買必需品和服務。
另一方面，硬通貨指的是非政府負債貨幣。例如，即使政府違約，黃金等貴金屬也不會貶值。相反，它們的價值因為它們被認為的穩定性而增強。
Bitcoin是第一個成功實現非主權硬通貨的crypto。2009年，中本聰（Satoshi Nakamoto）發布了Bitcoin，當時世界剛剛經歷一場全球金融危機，原因是不良借貸操作和單邊利率決策影響了貨幣供應。一直強勢的美元貶值95%以上。宏觀經濟學的忠實支持者Ray Dalio在他的文章《范式轉變》（Paradigm Shifts）中描寫了央行如何通過降低利率以應對各種危機，以及危機對各經濟體的影響。
上圖顯示了自上世紀80年代以來發達國家利率的下降情況。與此同時，貨幣基礎占國內生產總值的比例也在增長。因此，總產出的增長速度趕不上貨幣供應量的增長速度。當貨幣供應量迅猛增長時，無論家庭收入增長率是否較低，都可能導致更高的通貨膨脹、更高的生活成本、更多的債務負擔和更嚴重的收入不平等。我們目前所處的高通脹環境是央行所采取的政策的結果。
在這種環境下，貴金屬（如黃金）脫穎而出。政府對黃金供應的干預微乎其微。由于政府影響力較小，黃金供應比法定貨幣更容易預測。這種高度可預測性使黃金在幾十年里都保持其價值，成為財富的儲藏手段。
Bitcoin作為點對點電子現金而誕生。多年來，與許多創新一樣，它偏離了（或至少擴展了）電子現金的最初目標，演變成了數字黃金。
2018年，我碰到了“Blockchain城市”這一有趣比喻。Blockchain與外部世界脫節，更像是一座座封閉的島嶼。每個島嶼都有自己的優先事項和特征，反映出各自的技術和社會結構。相比于速度和可編程性等其他方面，Bitcoin島嶼總是更喜歡安全性和Decentralization特性。
Decentralization是一個包含細微差別的廣義詞。Balaji Srinivasan提出了一種通過將Blockchain細分為不同的子系統（如Mining、客戶端、開發人員、交易所、Node和所有權）來衡量Decentralization程度的方法。他提出，可以通過衡量子系統的基尼系數和中本系數來實現整體的Decentralization。
Jonathan Bier等眾多Bitcoin支持者認為，我們可以從用戶自己驗證交易的困難程度來看待Decentralization程度。驗證交易難度是Bitcoin區塊很小（最多4 MB）的原因。為了讓Blockchain提供通用的可編程性（不僅是紙上談兵），開發人員必須進行一些籌劃。
首先，他們使用的語言或系統應該是圖靈完備的。“圖靈完備”指的是在給定足夠的時間和內存的情況下，系統能夠執行任何可以用算法表達的計算。
其次，gas計量需要最優化。Gas計量是指如何設計系統來度量資源成本（例如，各區塊的最大gas消耗和不同操作的gas消耗）。Ethereum的Solidity是一種圖靈完備語言，但它經常受到gas限制。Bitcoin的腳本語言被有意設限，以確保更高的安全性。此外，正如Matt提到的，它是一種低級的stack語言，充斥著中本聰時代未修復的bug，而且缺少關鍵操作符來讓它變得非常好用。
像Ethereum和Solana這樣的島嶼已經演變成相互聯系的島嶼，大力開發互操作性從中受益。然而，盡管Bitcoin島嶼仍然堅定不移地堅持其安全性目標，但它并沒有對其基礎設施進行任促使更易轉移到其他島嶼的改變。Bitcoin島嶼只允許本島居民持有、轉讓或交易他們的BTC，以換取笨拙UX（用戶體驗）的銘文（inscriptions）和runes（符文）。
由于可做的事情有限，BTC一直呆在金窩里。與此同時，像ETH這樣的資產有大量的機會以質押、再質押、借貸等形式獲取收益和被動收入。其他島嶼因為開發了新的基礎設施迅速實現了現代化，而Bitcoin仍然是個強大的老頑固。
不要誤解我的意思，Bitcoin的保守做派確實保障了其安全性和Decentralization特性。更多的功能通常會帶來復雜性，讓攻擊范圍更大。
獨立島嶼的概念讓我想到我的家鄉孟買（Mumbai）。它曾被稱為Bombay，最初由七個獨立的島嶼組成。這些島嶼之間的融合始于17世紀80年代，持續了幾個世紀。如今，當我漫步在孟買熙熙攘攘的街道時，幾乎看不到以前分離的痕跡。這座城市的統一感覺天衣無縫，過去的分裂幾乎全然被遺忘了。
孟買的這種轉變引發了一個有趣的問題：我們會在Bitcoin領域看到類似的演變嗎？一些團隊正在朝著這個方向努力。
本文將描述一些團隊如何為Bitcoin用戶構建不同的BTC使用方式，而不僅限于持有。我將首先解釋為什么我們需要更好的基礎設施來奠定基礎，然后深入研究旨在擴展BTC用例的團隊采用的各種方法。最后，我會提到，最終的愿景既關乎社會共識又關乎技術共識。
一切正在上演，團隊正在為Bitcoin島建造不同的輔助島嶼，并尋找解決方案來實現Bitcoin島的現代化。只有在島民之間爆發社會革命并讓他們同意改變規則的情況下，才能對Bitcoin島進行永久性的改革，以便它可以像使用該島的內部基礎設施一樣自信地使用通往其他島嶼的橋梁。1、為什么需要更好的基礎設施？
Ethereum、Solana等已有Blockchain，甚至是Monad等即將到來的Blockchain，其開發建設都考慮了開發人員。它們被建設為讓開發人員構建應用程序的平臺。這些鏈提供了綜合全面的生態，具有各種學習資源、工具、框架和特性來支持開發人員。中本聰隨手創建了Bitcoin，沒有一個深思熟慮的API，也沒有清晰的Bitcoin開發學習文檔。
不斷改進網絡基礎設施的原因主要有三點——更好的用戶體驗、更大程度的金融化、規模化支付。
（1）更好的用戶體驗將推動活動，帶來更多收益
Ordinals協議是一種利用BitcoinUTXO的方式，它以不同的方式看待單個Satoshis（BTC的最小單位），它帶來了像銘文（Bitcoin上的NFT）這樣的創新。對序數和銘文的熱情催生了BRC-20和符文等可替代標準的演變。銘文和符文推動了Bitcoin活動。僅BTC轉賬，每日總交易量就增加了70%。
這些新的Bitcoin交易方式幫助將交易費提高了約40%。然而，這些新方法常在Bitcoin社區引發激烈的爭論。一派認為，Bitcoin應該只專注于增強其作為Decentralization支付系統的核心功能。他們認為，跨出這個范圍可能會損害Bitcoin作為穩健貨幣的安全性、簡便性和有效性。
另一方面，支持更靈活方法的一派主張擴大Bitcoin的功能，將非支付用例包含進來。他們認為，這種演變對于Bitcoin在快速發展的Blockchain生態中保持競爭力和相關性是必要的。
這樣就夠了嗎？并不。根據Token Terminal的數據，Bitcoin礦工在過去30天內獲得了約1.09億美元的費用。同期，Uniswap和Lido Finance等應用分別獲得了9000萬美元和1.04億美元的收入。最近的一次減半是在2024年4月，礦工獲得的區塊補貼減少了50%。最近的減半事件之后，區塊獎勵（補貼）從每區塊6.5 BTC減半到3.125 BTC。這樣，礦工每月的補貼削減總數達到13500 BTC（3.125*144*30）。按1 BTC 6.6萬美元計算，總共是8.91億美元，所以每月的交易費只占補貼損失的12%左右。
最近的發展變化（如runes）令人鼓舞，但我們需要的更多。還有哪些挑戰？Bitcoin的用戶體驗遠不及Solana或像Arbitrum這樣的EthereumL2。對Solana來說，互換交易只需要幾秒鐘的時間，費用不到一美分。然而，如果你想在Bitcoin上交易runes，你就必須支付幾美元的費用，還要等待區塊來確認你的交易。
除此之外，當你購買runes時，你必須購買全部的上架數量。買家不能修改購買runes的數量。另一個缺點是runes之間不能兌換，就好比我們可以在Ethereum上將USDC兌換為MKR。交易者必須出售一個rune換取BTC，然后再購買另一個他們想要的rune。中間的額外步驟會給用戶體驗帶來不必要的摩擦。
Runes交易的用戶體驗遠不夠理想。還沒有辦法將BTC用作抵押品或借出。用戶必須把BTC從BitcoinL1中取出來，放到其他鏈上在金融應用程序中使用。
（2）增加BTC的金融化程度
首先，Bitcoin的市值接近1.3萬億美元（按1 BTC 6.6萬美元計算）。就像黃金一樣，Bitcoin是外部貨幣，這意味著政府不能操縱Bitcoin的供應。雖然黃金貸款市場的確切規模尚不清楚，但有報道估計其規模為1000億美元。因此，在Bitcoin上構建應用程序的最重要原因之一是使用原生BTC作為抵押借入穩定幣。強大的借貸市場將允許Bitcoin持有者從他們持有的BTC中賺取收益。
以質押為例。其他原生資產，如ETH和SOL，在保證網絡安全方面具有固有的質押用途；大約27%的流通ETH質押在各質押協議中，年收益率約為4%。另外大約4%的ETH質押在再質押協議中，67%的流通SOL被質押。此外，ETH和SOL都在各自的DeFi生態中被廣泛用于抵押資產。
包裝BTC（或WBTC）是不同DeFi生態中使用最廣泛的BTC版本，市值約為100億美元，不到流通中BTC總量的1%。這顯示出存于BTC金融化中的機會。
假設與Ethereum類似水平的Bitcoin被用于質押或DeFi，約為30%，則金額為3900億美元。作為背景介紹：所有DeFi在所有其他鏈中的鎖定總價值為1010億美元。BTC可能是最具生產力的流動資產。現在，該潛力被有意施加的技術限制所束縛。
（3）擴展BTC支付
Bitcoin基礎層的設計并沒有考慮到吞吐量。如果Bitcoin必須成為互聯網的結算層，我們就需要更快速的交易。正如Mohamed Fauda所說，使用這種方式可以發布的交易數量是有限的。在區塊大小最大為4MB時，Bitcoin可以支持6.66 kbps（4MB/10分鐘）的數據。
Bitcoin網絡目前無法處理高流量。在如Quantum Cat的鑄造和rune發布等預期事件中，用戶會面臨體驗降級。糟糕的用戶體驗不僅限于那些試圖鑄造銘文的人，還包括那些BTC發送者和接收者。
領先的Bitcoin擴容網絡閃電網絡（LN）的采用情況并不樂觀。該網絡的容量或流動性約為5k BTC。這是所有鎖定在閃電通道上的BTC數量。它會影響網絡的流動性，以及可以通過網絡轉移的BTC數量。
為什么這很重要？讓我們舉一個例子來理解。Joel正在籌集100萬美元用于支付印度咖啡種植園工人的工資，他決定使用LN來接收捐款。他不能就這么打開LN錢包接收捐款。他需要有100萬美元的流入資金。流動性流入是指交易對手鎖定在通道中的BTC數量。Sid是Joel的交易對手之一，他鎖定了一萬美元。Joel需要更多像Sid這樣的交易對手，他總共鎖定了100萬美元，接受了價值100萬美元的捐款。這對網絡擴容構成了重大挑戰，因為流入的流動性總是受到資本機會成本的限制。
2、Bitcoin發展面臨的挑戰
Bitcoin既是一種技術現象，也是一種文化或社會現象。社會共識是最后一道防線。例如，2100萬的硬上限可以通過分叉代碼來修改，增加1%的分發尾量。但要使這一變化生效，所有礦工都必須在這個分叉上Mining，而他們不太可能這樣做。這是因為硬編碼上限一直是BTC的主要價值驅動因素之一。如果這個上限被打破，就可能發生價值損失。礦工不太可能在可能丟損價值的分叉上Mining。
由于缺乏社會共識，更改代碼庫所需的技術努力將變得毫無用處。Bitcoin上一次出現有爭議的分叉還是在2017年的區塊大戰期間。網絡一分為二，Bitcoin實現了隔離見證（SegWit）和Bitcoin現金（Bitcoin Cash），這增加了區塊大小。當時，大多數礦工都選擇了BTC陣營。
對于被視為貨幣或價值儲存手段的東西，必須是不常變化的。法定貨幣隨時間推移失去購買力的主要原因是，央行經常利用他們的權力來增加供應量。央行單邊行動的不可預測性使得一些貨幣永遠走弱。Bitcoin文化抵制變化。即使是像Taproot這樣沒有爭議的東西，也花了數年時間才實現。
實現上述變化不僅涉及到Bitcoin的改變。Bitcoin的基礎層也需要盡可能簡單。簡便性對于減少攻擊向量和提高穩定性至關重要。主要目標是執行復雜操作，比如貸款和使用BTC鑄造穩定幣作為基礎層（如EthereumL2）之外的抵押品。3、BitcoinL2？
L2是什么？它應該：
· 為L1提供充足的數據來驗證和解決爭議（如果有爭議的話）。
· 在基礎層之外沒有安全假設。
· 允許用戶單方面將資產撤回到基礎層或L1。
由于當前的Bitcoin操作碼（opcodes）限制它驗證任何證明，所以無法滿足這些條件。因此，所有聲稱是BitcoinL2的鏈都不能被稱為L2。
構成L2的另一個方面是參照Bitcoin的安全假設來審視該層的安全假設。每個Blockchain都有安全假設，例如：
· 大多數MiningNode都是誠實的。
· Node可以獨立驗證區塊并拒絕無效區塊。
· 分叉被解析為支持鏈的最長分支，以此類推。
第二層（L2）不應該擴展它所基于的基礎層的安全假設集。例如，如果第二層有一個壟斷區塊生產的集中式排序器，用戶就需要能夠以微小的成本競爭區塊生產。L1應該能夠命令L2，只要用戶的資金沒有被花掉，就可以釋放。對于這個階段，即使在EthereumL2中也沒有這些機制。
如果我們嚴格遵循上面提到的L2特征，即使是像Arbitrum這樣的共識EthereumL2也不是真正的L2。由于當前的Bitcoin操作碼（opcodes）集阻止它驗證任何證明，因此聲稱是BitcoinL2的鏈都不能稱為L2。閃電網絡可能是唯一符合L2定義的解決方案。本文統一將這些解決方案稱為Bitcoin擴展層。4、Bitcoin擴展層的利弊權衡
從廣義上講，使用BTC有兩個組成部分：1）使用橋接，因為Bitcoin上沒有太多可用的；2）創建一個環境或一條鏈，讓投資者使用BTC的應用程序可以運行其上。
為了促進更多的用例和更大規模，新的層可能會在Bitcoin之上做出安全假設。想要使用自己BTC的用戶將希望盡可能在安全性方面做最低程度的利弊權衡。Ethereum的擴展路線圖就是一個很好的參考，可以從中了解Ethereum的擴展設計空間是如何演變的。
幾年后，Ethereum意識到rollup將是它的擴展選擇。到了這個階段，我們依舊不知道哪種方法是擴展和使BTC更具可編程性的最佳方法。
無論是存儲數據還是選擇橋接設計，項目都要在Decentralization、安全性、速度和用戶體驗之間做出權衡。以下問題的答案構成了構建Bitcoin擴展層的項目或公司的設計空間：
· 他們如何實現從Bitcoin到新鏈的橋接？
· 他們如何存儲數據（數據可用性）？
· 他們如何使用BitcoinL1進行結算？
· 他們是否期望改變Bitcoin基礎層以實現他們的完整愿景？
· 他們選擇什么樣的執行環境？
· Bitcoin擴展層是否促進了BTC在gas和質押等方面的使用？
不同的團隊正在進行不同的權衡，為BTC持有者提供更優的功能和規模。5、橋接
Bitcoin上的BTC不能轉移到其他鏈上。需要一些基礎設施將BTC帶到其他鏈上。典型的橋接機制將用戶的BTC鎖定在Bitcoin上，并在目標鏈上鑄造等量的代表BTC的合成Tokens。
典型的鎖定機制是怎樣的？這意味著希望將BTC從Bitcoin轉移到任何其他鏈的用戶將其發送到Bitcoin上的特定地址。橋操作員控制這個地址。當橋操作員檢測到傳入的BTC時，他們會鑄造代表該BTC的等效合成Tokens，并將其發送到用戶在目標鏈上指定的地址。
這里的風險是，如果橋操作員在Bitcoin上損失了BTC，那么在目標鏈上鑄造的Tokens將變得一文不值。我們在FTX崩盤后親眼看到了這種風險。SolBTC是由FTX/Alameda運營的BTC包裝版本。它變得一文不值，因為FTX在申請破產后沒有兌現贖回承諾。
因此，用戶在目標鏈上所做的一切都完全依賴于橋操作員Bitcoin上控制用戶的BTC的安全實踐。如何控制用戶的BTC決定了不同類型的橋接方式。目前投入生產的有三種設計類型。
（1）無需信任的橋接
只有當L1可以驗證L2提交的證明時，這些橋接才有可能成功。就Bitcoin而言，這是不可能的，因為它無法理解外部發生的任何事情。
（2）信任最小化橋接依賴于經濟安全
BTC橋接的下一個最佳選擇是讓多個公共方處理peg-in和peg-out。這些各方在Bitcoin上保護用戶的BTC安全，并在其他鏈上鑄造/燃燒合成BTCTokens。其中一個實現是Threshold Network的tBTC，它適用于“誠實的大多數”。
這意味著在操作員對用戶的BTC執行任何操作之前，需要大多數運行Threshold NetworkNode的操作員達成共識。tBTC沒有中心化的中介，而是隨機選擇一組在Threshold Network上運行Node的操作員來保護用戶存入的BTC的安全。
誰能成為Threshold Network的Node操作員？網絡有一個治理TokensT，雖然T用于治理，但至少需要4萬枚T才能成為Node操作員。截至2024年6月25日，網絡上的活躍Node數量為139個。
tBTC Beta質押者計劃旨在逐步DecentralizationNode網絡。Beta質押者可以將他們的質押在五個專業Node操作員間委托——Boar、DELIGHT、InfStones、P2P和Staked。預計Beta質押者將積極參與Node運營至少12個月。例如，他們需要對網絡升級做出高度響應，最好在收到通知后24小時內升級Node。
每當一個用戶請求鑄造tBTC時，就會生成一個新的Bitcoin存款地址。此地址是該用戶專用的，由Threshold Network上的Node控制。用戶可以請求在Ethereum、Arbitrum、Optimism、Mezo和Solana等網絡上鑄造tBTC。
他們需要提供兩個地址——一個是Bitcoin的恢復地址（這是如若在Mining過程中出現問題時他們的Bitcoin將被返回的地址），另一個是他們希望接收tBTC的目標鏈地址。一旦提出請求，用戶必須將BTC存入生成的地址，并等待guardian確認他們的存款。一經確認，礦工就會將tBTC發送到用戶在目標鏈上的地址。
該網絡擁有約3500個Bitcoin，即超過2億美元的鎖定價值。
鑒于Bitcoin操作碼的功能，信任最小化橋接可以說是目前最好的橋實現方式。信任最小化橋接的實現取決于多重簽名的設計方式。Threshold Network的tBTC、Stack即將推出的sBTC部署，以及Botanix的spiderchain都是信任最小化橋接的示例。
（3）托管橋接
在這種設計模式下，一個集中的提供商將用戶在Bitcoin上的BTC鎖定在由托管人維護的Bitcoin地址上。BitGo的WBTC是使用最廣的BTC到其他鏈的橋接方式。使用WBTC橋接的BTC超過150k。WBTC的當前分布如下所示。
（4）BitVM
雖然這三種類型的橋接已經上線運行，但Robin Linus在2023年底發布了BitVMWhitepaper。BitVM提出了一種在Bitcoin上表達圖靈完備的智能合約的新方法。如果一臺機器或一個系統能夠在足夠的時間內執行任何計算，我們就說它是圖靈完備的。如前所述，Bitcoin從設計角度來看不是圖靈完整的，BitVM提出了一種不改變現有操作碼的方法來解決這一點。它還提出了一種據稱無需信任的橋接機制。
BitVM的核心理念是樂觀地驗證Bitcoin上的ZK（零知識）證明。只要對交易執行沒有異議，就假定它是正確的。該系統的運作通常假設至少有一個誠實驗證者。也就是說，如果執行不正確，應該至少有一個誠實的驗證者對其提出質疑。
所以，只要ZK證明沒有受到質疑，一切都沒問題。如果存在異議，挑戰者和證明者（prover）在鏈上進入挑戰-回應游戲，后果就是是增加了鏈上交易負載。
流動性管理是BitVM早期版本的另一個重大缺陷。當用戶從橋上提款時，系統完成部分提款，橋操作員必須面對流動性。操作員稍后會得到來自橋的補償。隨著鎖在橋中的資金金額的增加，操作員必須保持更多的流動性，以兌現提款。這給操作員帶來了壓力，并使設計的資本效率極低。
假設，平均而言，操作員需要在任何時候都保持10%的橋TVL為流動資金。如果橋的TVL為100億美元，操作員需要始終保持10億美元的流動性。由于橋吸引了更多的流動性，操作員需要手頭上有更多的BTC庫存。6、執行層
讓BTC有用的下一個難題是鏈的設計，以盡可能好的用戶體驗促進BTC的使用。開發人員設計鏈需要考慮多個因素。
· 執行環境——它應該是一個兼容Ethereum虛擬機（EVM）的鏈嗎？
與EVM兼容有其優點，例如，可供開發人員使用若干年的工具，如錢包和其他EVM鏈的橋接；另外，還有用戶熟悉的UX。
Ethereum的L2已經從EVM的兼容中受益。像Arbitrum和Optimism這樣兼容EVM的L2可以迅速聚集已經在Ethereum上的用戶和應用程序。相比之下，像Starknet這樣不兼容EVM的L2卻很難獲得采用。
然而，EVM也有它的缺點。由于EVM以串行方式執行交易，因此不可能進行并行處理。然而，較新的執行環境，如Solana虛擬機（SVM）和即將推出的Monad，支持并行處理。
· 數據可用性——與Ethereum類似，Bitcoin領域也出現了rollup解決方案。根據存儲數據的方式和位置，rollup有多種形式。有的在L1上存儲狀態差異（執行一批交易后，鏈的兩個狀態的差異）和有效性證明，有的在L1上存儲經壓縮的交易數據，有的僅將有效性證明存儲在L1上，交易數據存儲在其他層。
像Stacks這樣的鏈使用Bitcoin作為檢查點（checkpointing）機制。Stacks上的區塊時間比Bitcoin要短得多。Stacks將兩個Bitcoin區塊之間的區塊數據發布到各Bitcoin區塊上。
執行層可以在Bitcoin上以銘文的形式發布交易數據。回想一下Bitcoin網絡6.66 kbps帶寬的時代。如果一個壓縮文件的大小為10字節，一個Bitcoin區塊理論上最多可以包含大約600個壓縮交易。然而，這個最大值幾乎是不可能的，因為4 MB的區塊是一個罕見現象，更罕見的是整個4 MB空間都可用于銘文。
區塊大小取決于SegWit和非SegWit交易的組合。SegWit是Segregated Witness（隔離見證）的縮寫，它將交易數據從見證數據中分離或隔離。這個想法是，并非存儲在區塊中的所有內容都具有相同的價值。SegWit沒有將區塊大小限制在傳統的1 MB內，而是提出了400萬權重單位的新限制。因此，如果一個區塊包含所有非SegWit交易，則限額將是1MB。但如果它包含所有SegWit交易，則可能是一個4MB區塊。
一些團隊正在構建Bitcoin層，以利用BTC的巨大流動性。本文，我們研究了六個團隊，他們都有各自不同的權衡，并且設計都非常有趣。我們將簡要描述它們的工作原理、發展階段以及迄今為止的牽引力狀況。
（1）Babylon
Babylon專注于將BTC的使用擴展為一種質押資產。它帶來了一種不同于其他Bitcoin層（所謂的L2）的方法，采用遠程質押BTC的形式。這意味著Babylon沒有將BTC鎖定在Bitcoin上以便在不同的層上鑄造合成版本，而是引入了以下機制：
· 用戶通過創建一個只能使用一次的UTXO，將他們的BTC鎖定在一個自我托管的金庫中，這個UTXO可以在預先指定的時間（質押期）過去時使用，也可以在用戶通過特殊的EOTS（可提取的一次性簽名）燃燒他們的質押UTXO時使用。
· 在確認質押交易后，用戶可以使用他們的EOTS來驗證Cosmos生態中PoS鏈上的區塊賺取收益。
· 如果用戶表現誠實，他們可以在質押期結束時解鎖他們的BTC，或者向Bitcoin提交解綁交易。
· 如果發現不誠實行為，用戶的EOTS將向公眾披露。如何檢測到這一點？Babylon的vigilantes確保至少有一個誠實操作員。它是一個程序套件，充當Bitcoin和Babylon之間的數據relayer（中繼器）。提交程序使用OP_RETURN向Bitcoin提交Babylon檢查點。Reporter程序掃描Babylon檢查站，并將其報告給Babylon。如果檢測到異常，任何人（slasher）都可以使用公共EOTS密鑰提交Bitcoin交易來認領惡意用戶的質押。
· 一個明顯的問題是，為什么用戶不能自己使用密鑰拿回質押？答案可能是，當礦工看到這筆交易時，如果其他人發起了同樣的交易，礦工將選擇更高費用的交易。例如，如果存疑質押為5 BTC，那么slasher甚至可以在與礦工分享4.99 BTC的情況下仍然獲利。在這種情況下，大部分利潤流入礦工口袋，而非slasher。然而，惡意用戶失去了他們的大部分質押，要么被slasher拿走，要么被礦工拿走。
盡管Babylon提供了一種有趣的方法來擴展BTC的使用，但其機制相當復雜。例如，slasher尚未在許多PoS鏈上成功部署，盡管有一些已經存在多年。此外，盡管Babylon可以利用遠程質押，以便BTC可用于保護其他PoS鏈的安全，但它需要橋接來支持其他BTC用例，比如貸款。
（2）Build on Bitcoin（BOB）
諷刺的是，Build on Bitcoin（BOB）是一個基于Optimism的rollup，截至2024年6月還在Ethereum上結算。它聲稱是一個與Bitcoin對齊的EthereumL2。BOB將分四個階段推出：
· 階段1——OP stack rollup。在該階段，它純粹是一個Ethereumrollup。欺詐證明還沒有上線主網。欺詐證明是一種允許任何人質疑rollup交易包中所包含的交易有效性的機制。
· 階段2——具有Bitcoin安全性的Ethereumrollup。在這個階段，BOB將利用Bitcoin的合并Mining。合并采礦允許礦工與Bitcoin網絡一起保護多鏈安全或Mining。
· 階段3——通過BitVM實現的optimisticBitcoinrollup。BitVM目前還沒有上線。在對當前版本進行改進后，BOB將開始使用BitVM在Bitcoin上結算。
· 階段4——Bitcoin上的ZK rollup。在Bitcoin接受允許其驗證ZK證明的操作碼后，BOB將使用ZK證明在Bitcoin上結算。
截至2024年6月17日，BOB已有約6000萬美元的TVL，其中Sovryn DEX貢獻了約2000萬美元。
（3）Botanix
Botanix團隊帶來了一項重大創新：Spiderchain。Spiderchain是什么？它是Botanix上協調Node的滾動多簽。讓我們來具體分析一下。正如我們前面提到的，L2需要一個橋和一個執行交易的鏈。協調Node將用戶的資金安全保存在Bitcoin上，并為用戶鑄造和燃燒合成BTC（在EVM層上）。Orchestrators（協調者）運行Bitcoin和Spiderchain EVM（Botanix）Node。
假設網絡上有N個協調Node。針對每個Bitcoin區塊隨機選擇M（ Botanix的鏈兼容EVM，由PoS共識機制保護安全。除了通過參與滾動多簽網絡和促進合成BTC的鑄造和贖回來保護Bitcoin上的BTC安全之外，協調者還參與了EVM鏈的區塊構建。他們將根哈希（Botanix EVM交易的壓縮版本）作為Bitcoin的銘文發布。 讀者必須注意的是，僅僅發布Bitcoin數據并不意味著結算。不同之處在于，像Botanix這樣的外部鏈以銘文的形式發布的數據存儲在一個未經BitcoinNode（礦工）驗證的地方。Bitcoin協議完全不知道這些數據的存在。因此，無法確定銘文中所發布的交易數據是否正確。 截至2024年6月，Botanix EVM和Spiderchain處于測試網階段。 （4）Citrea Citrea正在Bitcoin上開發一個ZK rollup。“在Bitcoin上”是什么意思？意思就是它打算使用Bitcoin作為數據可用性層。該公司表示，擴展Bitcoin區塊的最安全并且激勵一致的方式就是將執行與鏈上可驗證性和數據進行分片。分片執行意味著將執行分解成更小的部分。 然后，Citrea聚合分片或交易包，并在Bitcoin上發布兩個交易包之間的狀態差異，以及稱為有效性證明的證明。但問題是，Bitcoin目前還沒有能力驗證任何證明。Citrea的最終形式將不得不等到Bitcoin擁有允許其驗證ZK證明的操作碼。 與此同時，它將使用BitVM實現作為證明的臨時方案，并將BTC橋接出入rollup。當然，Citrea繼承了BitVM在前面內容中提到的缺點。在未來，隨著BitVM的改進，Citrea將改進其橋接功能。 截至2024年6月，Citrea還處于測試網階段。 （5）Mezo Mezo將自己標榜為Bitcoin的經濟層，不將自己稱為BitcoinL2。它使用Threshold Network的tBTC橋將BTC帶入和退出EVM鏈——Mezo。 Mezo的開發團隊曾開發過tBTC、Fold、Keep和Taho等產品。該團隊多年來一直在圍繞Bitcoin開發應用程序。Mezo的目標很簡單：擴展BTC的用例。它采用以下三種機制： · 讓Mezo用戶通過質押BTC賺取收益，以保護網絡安全。 · 讓用戶使用BTC支付gas費，并將其分配給veBTC和veMEZO質押者。 · 構建端到端的BitcoinFi體驗。 BitcoinFi和經濟層究竟意味著什么？大多數新鏈，包括EVM鏈，都依賴于現有的用戶體驗——相同的錢包、橋接方案，等等。更新用戶體驗幾乎從來都不是優先考慮的問題。Mezo從頭開始策劃整個用戶體驗，這是我很少看到的。它包括： · 由BTC支持的原生穩定幣（mUSD），因此用戶不必從其他鏈上橋接BTC。 · 一個由BTC擔保的長尾借貸協議。 · 一個完全集成的出入金通道（兼容Fold）。 · 集成錢包體驗（兼容Taho）。 結合所有這些應用程序創建一個獨特的端到端BitcoinFi體驗： Mezo基于Cosmos SDK，使用Comet BFT來達成共識。 CometBFT是用于在多臺機器上安全、一致地復制應用程序的軟件。說到“安全”，我們意指CometBFT可以在不超過1/3的機器以任何方式發生任何故障的情況下仍然工作。說到“一致”，我們意指每臺無故障機器都可看到相同的事務日志并計算相同的狀態。安全和一致的復制是分布式系統中的一個基本問題；它在從貨幣到選舉到基礎設施編排等廣泛應用程序的容錯方面發揮著關鍵作用。——來源：CometBTF文檔 它由兩個組件組成——共識引擎和通用應用程序接口。基于Tendermint核心，共識引擎負責區塊的產生、驗證和最終確定性。Tendermint是最早的權益證明共識設計之一。它提供拜占庭容錯（BFT）共識，可以容納多達三分之一的惡意Node。 應用程序接口——應用程序Blockchain接口（ABCI）——將共識引擎與應用程序分離。ABCI的一個主要優點是，由于共識和應用程序是分離的，開發人員不需要使用構建共識引擎的同一語言來構建應用程序。 接口充當將交易傳遞給應用程序以供執行的媒介。這種功能使系統更加模塊化，并有助于聚焦更多的應用程序開發人員。最初，Mezo將只與EVM運行時兼容。 Mezo的經濟設計是這樣的：隨著它的發展日益顯著，Bitcoin持有者可能會直接或間接受益。他們可以在Mezo上持有BTC并獲得質押收益，或者，如果他們選擇繼續持有BTC，他們將通過將BTC退出流通獲得一些好處（用來支付Mezo的費用）。 Mezo擁有一個雙重質押模型，如下圖所示。網絡上的驗證者們可以質押BTC和MEZO（MEZO網絡的原生Tokens）。通過質押BTC和MEZO，驗證者分別獲得veBTC和veMezo。“ve”代表validator escrowed（驗證者托管），這些Tokens通常被鎖定在智能合約中。驗證者托管的Tokens持有者擁有治理權，網絡獎勵和費用收入是與他們共享的。 資產被鎖定的時間越長，發出的veTokens就越多。veBTC質押者獲得BTC，veMEZO質押者獲得MEZO獎勵。可燃燒部分MEZO獎勵以增加BTC資金。 Yield是Mezo的核心產品之一，因為用戶支付的費用是支付給質押BTC的驗證者的。Mezo將通過與Mezo的姊妹項目Acre提供流動質押，進一步擴大BTC質押的范圍。當用戶將BTC存入Acre時，他們會獲得一個流動質押TokensstBTC作為回報。BTC存儲可跨鏈應用，用于各DeFi應用程序。通過這些活動產生的收益以stBTC的形式積累，以1:1的比例與BTC兌換。 擁有超萬億美元市值的BTC甚至還沒有觸及到借貸市場的表面。借貸市場中的WBTC分布如下圖所示。它表明，在2023年7月至2024年6月期間，前三大借貸應用中使用的WBTC數量從約50k下降到約23k。借貸應用程序中WBTC總量的下降可歸因于WBTC供應量下降了48%，從2022年5月的28.5萬WBTC下降到如今的僅超15萬WBTC。這種下降主要是由于市場意識到了在Luna、3AC和Alameda之后中心化的各方帶來的風險。 在推出的第一階段，Mezo已經開始接受三個鎖定期的BTC存款，分別為：兩個月、六個月和九個月。存款以HODL分值積累積分。一個BTC每天產生1000積分，乘數與鎖定期相關。鎖定期越長，乘數越高。用戶還可以存入其他資產，如USDe、USDC和USDT，以提高他們的BTC存款。截至2024年7月，Mezo的TVL為1.35億美元。 除了獎勵持有者外，Mezo還將與Bitcoin核心協議分享部分費用。 （6）Stacks Stacks（原名Blockstack）最近推出了期待已久的中本聰升級，旨在解決升級前不斷分叉和交易緩慢等問題。Stacks基于轉移證明（PoX）共識工作。 因此，對在Stacks上生產區塊感興趣的Bitcoin礦工需要發送一些BTC。一個礦工，比如Alice，被隨機選中在Stacks上生產區塊。來自該礦工的BTC被給予那些鎖定/持有STX的用戶，STX是Stacks鏈的原生Tokens。這很有趣，因為雖然收益很小，但卻是BTC。在大多數鏈上，收益僅使用鏈的原生Tokens提供。 一旦被選中，Alice可以生成Stacks區塊，直到Tenre（下一個Bitcoin區塊）結束。礦工生成Stacks區塊與簽名者（signers）共享以進行驗證。一旦超過70%的簽名者接收該Stacks區塊，它就會被Stacks網絡接受。我們假設Alice在下一個Bitcoin區塊挖出之前生成了10個Stacks區塊，并且Bob贏得了隨后生產Stacks區塊的任期。 Bob獲取Alice在Stacks上生成的第一個Stacks區塊的哈希值，并將其添加到他的區塊提交交易中，以包含到Bitcoin鏈中。Stackers檢測此交易。它們包含Stacks上的任期更改交易，該交易包含Alice在Stacks上生成的最后一個區塊的哈希值，在本例中是第10個區塊。這樣，Bob就明白他必須在Alice之前的區塊（#10）上進行創建。 雖然Bitcoin層的開發還處于早期階段，但這里還是對上述鏈進行了比較，考慮了鏈設計、橋接設計和美元價值的保障。 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）都在構建Bitcoin的擴展層。7、L2和L1之間的關系 L2在兩個方面有利于L1：規模和成本。它們為用戶提供了一種更便宜的交易途徑，同時不會犧牲太多的安全性（或者在非托管、無信任橋接和沒有額外安全假設的L2情況下的任何安全性）。 以EthereumL2為例。根據Token Terminal的數據，在2024年6月的第二周，Ethereum支持了710萬筆交易，收入為1060萬美元。用戶的每筆交易成本約為1.5美元。與此同時，Arbitrum、Base、Blast、Optimism和Polygon這五個L2平臺支持了超7000萬筆交易，費用為275萬美元。每筆交易費0.03美元。 我們可以爭論交易的質量（包括是否是機器人交易）或交易價值等等。然而，事實是Ethereum無法支持那么多的交易。 但有一個缺點是L1不再直接連接到它們的客戶或用戶。在傳統世界里，通常攫取大部分價值的是更接近最終用戶的業務。亞馬遜就是一個很好的例子。其龐大的分銷網絡使其在與供應商和制造商的競爭中占據上風。 Dollar Shave Club打破了傳統零售渠道，通過訂閱模式直接向消費者銷售，顛覆了剃須刀行業。這使他們能夠實施較低的產品定價，同時保留大部分價值，而不是與整個供應鏈分享價值。 在你和你的客戶之間再增加一層通常不是一個好主意。為什么L1要走這條路？讓L2加入進來，L1并不會失去客戶。他們正在將B2B引入曾經嚴苛的B2C商業模式中。但仍可能存在一個問題——L2能否獲得大部分價值？他們給L1傳遞足夠的費用了嗎？ 幸運的是，Ethereum在過去的三年里一直在走這條路，我們可以觀察到L2對Ethereum價值獲取的影響。可以通過兩種途徑理解L2是否是Ethereum生態的掠奪者。 · 第一個途徑是看Ethereum是否會因為L2而損失收入。我們可以通過研究Ethereum生態收入中Ethereum的收入份額變化的來檢驗這一點。下圖是關于Ethereum和五個領先L2的收入。Ethereum一直占收入流的90%以上。 · 另一種方法是看市值或價格。由于價值捕獲幾乎總是反映在價格上，與市值排名前10位的L2相比，ETH占Ethereum生態總市值的95%以上。 Ethereum不可能支持這么多交易，但它仍然占據了生態價值的90%以上，這表明L2是擴展Ethereum的正確措施。只要L2是基于L1的，那么L2之間對L1區塊空間的良性競爭就將預示著基礎層的健康發展。8、接下來會怎樣？ 再想想島嶼的比喻。當涉及到真正的L2時，兩個島嶼必須合作建造一座橋梁。但如果沒有Bitcoin島民的內部共識，這是不可能實現的。現在的情況是，那些想成為Bitcoin島嶼L2小島的人，正試圖確保讓基礎設施成為一種權宜之計。 因此，一旦Bitcoin島民同意他們需要與其他島嶼建立聯系以實現增長，L2島嶼就在那里。在此之前，重要的是不要試圖尋找更復雜的方式來橋接或創建L2，而應該聚焦于使用業已奏效的方法，以及使用經過實戰考驗的基礎設施。 每個人都知道Bitcoin島民是如何故步自封，如何極其重視安全性的。對這個島所做的任何改變都經過了詳盡徹底的討論。任何想對Bitcoin提出修改建議的人都可以起草一份Bitcoin改進提案（BIP）。在經過各論壇上的非正式討論后，作者吸收反饋意見并對BIP進行修改。然后，島民委員會向BIP提供一個日期，也就是它被官方確認的時間。 一些島民深諳需要小心謹慎地將Bitcoin島現代化。Botanix、Taproot Wizards和Thesis等團隊正在為添加操作碼以擴展Bitcoin的可編程性奠定基礎。Ethan Heilman和Armin Sabouri提出的BIP-420（也稱為OP_CAT）將為Bitcoin帶來大量令人興奮的可能性。CAT是一個操作碼，是原始Bitcoin操作碼的一部分，但由于安全問題而被中本聰修改，隨著這些年Bitcoin執行環境的發展，這些問題現在已經得到緩解。 操作碼允許將兩段數據連接在一起。它從自定義交易類型（如動態托管系統、原子交易等智能合約）、各種DeFi應用程序以及與外部鏈的更大的互操作性中解鎖了許多可能性。 像Starkware這樣的團隊已經指出OP_CAT可以為Bitcoin帶來STARK驗證。這意味著Bitcoin可以驗證ZK證明，從而支持rollup。這種設計范式不僅允許在Bitcoin上進行通用設計，而且還提高了Bitcoin迫切需要的可擴展性。 Taproot Wizards團隊的其他設計，比如CATVM，已經投入開發工作。本設計將使用OP_CAT來創建無信任橋。不同于目前的BitVM設計，CATVM沒有流動性要求。CATVM將實現序數和符文的Decentralization交易，其用戶體驗與其他鏈一樣好。 Segwit為Taproot鋪平了道路，而Taproot對序數來說又至關重要。序數和銘文使BRC-20和符文成為可能。最近Bitcoin開發者的熱情表明，有越來越多的人支持在BIP-420上達成社會共識。它還將向后兼容，因此網絡不需要硬分叉來激活它。我們很高興它能夠上線，讓我們能夠見證一個真正的Bitcoin原生可編程性的新時代。 經過很長的一段時間后，開發者對Bitcoin的興趣激增。圍繞Bitcoin進行開發建設的所有獨立項目就像是環繞著強大的Bitcoin島的現代小島。有了BIP-420，我們很可能有辦法將這些島嶼融合在一起，形成一個繁榮的現代化島嶼。 隨著Bitcoin發生的諸多變化，我希望未來我們能夠在不同的金融應用程序中使用BTC，而對其底層知之甚少。Bitcoin層的融合就像我們如今穿梭孟買時的感受一樣自然，我們完全沒有意識到這座繁華的大都市曾經是Bombay的七個獨立島嶼。
