BTC L2 范式和流派:Rollup-like 终会胜出

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比特币和以太坊的发展带来了比特币L2的兴起,利用比特币UTXO交易的正统性和以太坊系列的迁移性,比特币L2已经渐有燎原之势。未来,比特币L2可能会采用ZK/OP Rollup、WASM、多签桥等技术,实现扩容和智能合约功能。主流方案是类似以太坊的Rollup L2,但BTC L2也有自己的特点,如BitVM使用哈希锁和比特币脚本来确保安全性。BTC L2的发展前景令人期待,可能会发展出多层折叠和LSD/LRT流动性,BTC本身也将超越单一功能,成为资产发行平台。

摘要由 Mars AI 生成
本摘要由 Mars AI 模型生成,其生成内容的准确性、完整性还处于迭代更新阶段。

原文作者:佐爷

原文来源:佐爷歪脖山

能上能下是关键
ZK/OP/EVM/WASM 是调剂
发币才是小心思

2023年5月起,铭文和其各类衍生品协议的爆火,让比特币重新成为区块链行业创业新高地,在这波浪潮中,利用比特币 UTXO 交易确立的“正统性”和以太坊系列创新反哺比特币的“迁移性”是两大特点。

在正统性上,Ordinal (铭文)和 Runes (符文)分别是其作者 Casey Rodarmor 为比特币 NFT 和 FT 创建的协议,但是 Runes 仍在发展中,但浪潮已至,BTC L2 已经渐有燎原之势。

在迁移性上,比特币资产发行的流通部分几乎都是接入 EVM 生态,因此,借鉴以太坊的 L2 发展思路成为行业共识,进一步的讲,ZK/OP 都被打包纳入其中,但是和以太坊扩容之路类似,陪跑者众,创新者少。

BTC L2 的核心在于范式和流派的确定,只有确定具体的技术方向,才能押中其中的优质项目,而目前,BTC L2 仍处于概念大于实际的草创阶段。

我写作本文的目的,在于勾勒 BTC L2 可能的发展方向,而非罗列目前的项目,也不会涉及过多的技术原理(本文不含超过小学水平的公式和代码,可放心食用~)。

比特币要扩容,“水多了加面,面多了加水”不太行

在 BTC L2 之前,更主流的表述是“扩容”,在于比特币孱弱的 TPS 无法容纳稍微上点规模的交易行为,比如高频的小额支付,昂贵的 Gas Fee 和缓慢如蜗牛的确认速度让人无法忍受,至少是一部分人无法忍受。

扩容势在必行,尤其是 17-18 年催生了 BCH/BSV 两大分叉项目,进而倒逼比特币主网的 SegWit 升级,比特币第一次做出了违背祖宗的决定——区块扩容至 4MB,而非中本聪设计的 1MB。

按照中本聪的设计,比特币一个不含交易信息的区块头大约 80 字节,按照 10 分钟的出块时间,每个区块一年大约只会产生 4.2 MB 的数据,在 SegWit 扩容后,数据量会上升至 16.8 MB,但是对 TPS 的提升微乎其微,仍旧是个位数徘徊。

悖论就此产生,TPS 的提升还需要硬件、网速等一系列条件的配合,如果照这个速度,为了更好的交易速度,那比特币就需要持续扩容,最终变成中心化。

有识之士认为应该停止扩容,转而寻求 L2,由此,诞生了第一波次的 L2 热潮,闪电网络的思路也萌发于此时。

以太坊


Bitcoin、Ethereum、Dogecoin 和 Litecoin-数据对比

如上图所示,以太坊是 Vitalik 建议比特币支持智能合约被拒后的产物,LTC、BCH 和 Dogecoin 都是比特币的变种,无非是降低难度,提高速度的细微区别。

但是缺少某些关键要件,导致比特币建立 L2 的过程却是一波三折,主要问题是两个:

  1. 比特币开发语言缺乏图灵完备性,难以支持任何复杂功能;
  2. 2008 年的硬件水平限制,比特币主网确实太慢,需要提升下;

图灵完备实际上指的是可计算性,通俗理解就是在有限规则内,可以计算复杂问题,比如要设置自动转账,以太坊依靠智能合约,设定一个规则,就可以自动执行,但是比特币就是个公开账本,只能记账,本身无法设置自动转账,这带来了绝对的安全性,但也导致了极致的低效率。

比特币主网很慢,支持功能过于有限,因此先实施了 SegWit 升级,区块空间大扩容,后实施了 Taproot 升级,铭文依赖的Inscription 实际就是类似代码注释,也得益于此。

基于此,可以先建立一个比特币扩容--L2 发展的极简框架,随后会逐步将细节填充进去:

  1. 17/18 年,L2 开展早期尝试:闪电网络、ChainX、Stacks(2015年成立);
  2. 2021 年 Taproot 升级后,诞生了部分基于此的 L2 尝试,EVM 兼容成为标配,比如 Liquid Network(2020 年预测);
  3. 2023 年铭文爆火后,以太坊众多 L2 实践方式,如ZK/OP Rollup、WASM、多签桥,EVM 全面普及,比如 BitVM、BEVM、Interlay V2,总体上是 Rollup-EVM 探索反哺比特币的阶段。

此外,需要注意的是,三个阶段的划分并非取代关系,更多是融合,比如目前的 BTC L2 基本都涵盖 EVM ,只不过是实现思路有所区别,本文不在于详述历史,只会选取代表性方案进行解读。

通用 L2:能上能下是关键

一言以蔽之,目前的 BTC L2 可以分为四种方式,分别是闪电网络类、桥接类、智能合约类(早期基于主网,现在类似 Rollup)和侧链四大类,这种划分方式和技术并无太大关系,主要是考察其如何接入 EVM 生态的方式,区别于以太坊 L2 首要考虑是如何接入主网,BTC L2 需要链通比特币主网、L2 自身以及 EVM 三层。

以太坊

BTC L2 范式解构

其中,闪电网络不能对接 EVM ,闪电网络也是最像以太坊 L2 的 BTC L2,但现在反而是异类,除此之外,剩余的 BTC L2s 思路都可被纳入上图。同时,并不是智能合约类才能支持 EVM,如上划分只是为了方便说明,以突出其他类型的自身特点。

在发展思路上,BTC L2 们都需要考虑上下通道的问题,即如何让 BTC 沉淀在自身 L2 中,承担 BTC 流入 EVM 的实际用途,以及如何将最终结果回传至比特币主网交易之中,以使用比特币的绝对安全性。

在此,我们会对 WBTC 和闪电网络机制进行重点说明,后续的方案某种意义上都可视为对前者的去中心化和对后者的通用化改造,WBTC 解决了 BTC 进入 EVM 和 DeFi 的问题,不过是以中心化方式,闪电网络最终利用比特币结算,结算后的安全性和主网完全一致。

以太坊BTC L2 作用说明WBTC 的运作原理

WBTC 全称 Wrapped Bitcoin,是在以太坊流通的 ERC-20 代币,其由 BTC 1:1 支持。在运作上,其由用户--上架--托管方组成,具体功能可以分为接受、铸造和赎回:

  1. 接受 WBTC,用户需要向商家申请,商家对用户进行 KYC、AML 后确定身份,随后用户将 BTC 发送给商家,商家将 WBTC 发送给用户;
  2. 铸造 WBTC,商家向托管方申请,商家将 BTC 发送给托管方,托管方将 WBTC 发送给商家;
  3. 赎回 BTC,商家向托管方申请,托管方将 BTC 返还给商家,商家销毁掉 WBTC,托管方确认商家销毁,交易结束。

可见,WBTC 基于托管和中心化验证运行,其中虽然有 DAO 、多签和流通匿名性等因素存在,但总体上和 USDT 类似,是传统金融的逻辑渗透到区块链,难以作为 BTC L2 的基石。

以太坊WBTC 运作架构闪电网络的结算原理

在前文提到,闪电网络最终利用比特币主网进行结算,具体而言,闪电网络开设了 BTC 的多个质押节点,构建了一个比特币之上的类 PoS 运作网络,可建立 P2P 的链下交易通道,不必实时确认,因此效率极高,并且 Gas Fee 非常低,只有在双方最终要结算之时,才会关闭链下交易通道,进入最终的链上结算环节后,交易双方才需要实际转移 BTC。

因此,闪电网络兼顾比特币的安全性和交易的便捷性,当然,闪电网络因为不是实时结算,仍旧存在安全隐患,而将闪电网络扩展为通用的结算体系,是目前 BTC L2 的另一个着力点。

至此,BTC L2 的基本思路已经梳理完毕,我的本意并非是技术解读,所以会略去相当多的实现细节,还请专家海涵,权当我抛砖引玉了。

接下来我会以各个分类中具有代表性的项目为例,来说明目前 BTC L2 的发展现状,供大家投资或使用时参考。

范式和流派:各类 BTC L2 的小心思

我整理了一下目前浮现出的各类 L2,明显发现井喷期集中在 2023 年,铭文的火热造就了资金和技术聚焦,同时,铭文聚积在主网也引发社区的极大争议,比如 Luke 希望将铭文禁止掉,但是矿工出于经济利益强烈反对,我曾对此有过详细分析,限制铭文大论战,开发者争吵背后是利益争夺

能在矿工和开发者之间保持平衡的便是 L2 的大规模使用,将这类“创意”转移至 L2,而比特币主网只负责最终结算,比如 Runes 协议也是出于这个目的,参考以太坊的发展史,可能比特币之后也会变成“模块化”,形成主网--Ordinal(BRC-20)--L2--dApp 的架构体系。

以太坊BTC L2 成立时间一览

以上项目自身会有变动,这里根据可确认的建立时间,比如白皮书发布或者主网上线,但是并不影响对其归类和说明,重在理解。

根据 BTC 上行,交易结果下行的方式不同,我对 L2 进行了进一步的划分,具体参数可分为 BTC 映射方式、L2 资金管理方式,数据回传方式,辅之以 EVM 兼容性,发 Token等,构建现有 L2 各类型代表项目的对比表。

以太坊各 BTC L2 范式代表项目

从上表中可以发现,几乎不存在完美的去中心化 L2 方案,都或多或少需要类似转移至链下或者使用多签来运行,并且在效率、去中心化和可扩展性(EVM 兼容)之间求取平衡。

以闪电网络为例,这几乎是上个时代唯一存活至今的 L2/扩容方案,其完整使用了比特币主网的各个特点,自身也并未发行代币,但是支付通道限制其通用性,非实时结算也导致无法大额转账。

其后的 Liquid Network 可以视为是一种特殊的,具备强准入系统的闪电网络,更准确的说,Liquid 是一种特化的、中心化的面向 B 端机构的闪电网络变种,称为侧链更为合适,虽然可以进行 BTC 的再发行和流通,但是无法开放给全体用户,去中心化程度过低。

Stacks 开放程度更进一步,并且尝试引入智能合约,其计划可挂钩发行 sBTC,具备一定的无准入特征,尤其是后续会支持 EVM,但是需要矿工质押 BTC 以挖取其代币 STX,而其代币更多作为治理代币而存在,缺乏足够的使用场景,可以理解为铭文之前的 EVM 兼容尝试。

与 Stacks 类似的还有 RGB 和 Rootstock 等项目,整体上区别并不大,只不过在去中心化上,自身代币发行上有所增减,我判断这不会是未来主流。

主流已经出现,即类似以太坊的 Rollup L2 方案会最终胜出,侧链、闪电网络并等,按照以太坊扩容类别,并不属于 L2,尤其是 Rollup L2,本文只是为了论述方便将其混为一谈,而在比特币扩容上,我估计也会参照以太坊的路径。

具体到类以太坊 Rollup L2,BitVM 使用哈希锁引入 BTC,随后使用比特币脚本存储乐观验证结果的方式确保安全性 ,本质上是将计算下链,结果上链,但是乐观验证存在时间差,尤其是涉及 BTC,资金利用效率和如何处理欺诈恐怕不会和以太坊 OP系方案完全一致,鉴于该项目仍处于早期,我会持续关注。

然后是 ZK 系 L2 B² Network,目前,似乎(不完全确定)是将 BTC 官方桥接到 L2 上,然后是 ZK 结果证明写入比特币脚本,永保安全性,这里的隐藏前提是生成的 ZK 结果完全正确,比特币只作为最终 DA 层予以确认,白皮书显示会发行 BSQ 代币,也可以关注其后的发展思路。

类以太坊方案还有一个是BEVM,其思路非常强调比特币和 L2 的“同步性”,在 BTC 桥接到 BEVM 上,会同步比特币区块头数据以保持数据一致性,在最终结果生成上,使用的是 PoS 共识,最终结果写入比特币脚本,但是需要确保共识本身在运作中不出现问题,只能说需要时间来检验。

除此之外,还存在桥接+WASM方案,这是少数使用波卡作为解决方案的 BTC L2,依然是熟悉的桥接发行 iBTC,创新之处在于金库管理方案上强调流动性做市,鼓励各金库将 iBTC 投入 DeFi 之中,其次是通过多种跨链桥对接 Near/EVM/Cosmos 生态,叠床架屋非常考验安全性,不过已经两次赢得波卡平行链拍卖,作为波卡和比特币的主要对接方案,其也会发行 INTR 的代币,可以关注一下。

既然有波卡,那么就要有 ICP,大家都是异构链,也都是曾经的以太坊杀手和天亡级项目,Bitfinity 基于 ICP 打造的兼容 EVM 的 BTC L2,其对 BTC 资产支持较好,不仅允许 BTC 通过门限签名桥接到 L2,也允许 BRC20 资产桥接到 L2 之上,但是目前还不确定如何处理链上资金以及数据回传方式,欢迎大家给我补充。

我们从闪电网络开始,最终也要回到比特币之上,Ordinal 创始人的 Runes(符文)协议也可以发行代币,我也将其归类到 L2 之中,和 BRC20 类似,其完全基于比特币主网去运行,利用 UTXO 来实现代币发行,虽然其目前并未投入使用,但是很有可能早就下一个比特币主网狂潮,毕竟矿工赚的就是手续费,他们有足够的动力制造 FOMO 吸引资金入场。

回到本节开头,各个项目的小心思其实就是要发 Token,即使是治理代币也要发。BTC 的虹吸效应实在太强,如果完全是基于 BTC 去搭建生态系统,那么最终得利的只能是矿工,L2 可能只能得到一点点手续费分成,在以太坊 L2 的商业模型中,几乎所有 L2 最终都会发 Token,我认为这个规律也会发生在 BTC L2 之上,唯一的问题是 BTC 过于强势,如何说服用户拿 BTC 来质押或者换成自家的治理代币并不容易。

至此,基本上梳理完现存的 BTC L2 范式和代表项目,大家可以感觉到,我重在说明 BTC L2 分类和未来发展的可能性,对各项目介绍和生态有所省略,那个并不重要,重要的是看到未来的方向,路走对了最重要。

BTC L2 畅想:多层折叠,LSD/LRT 引爆流动性

BTC 长期只有作为数字黄金的单一用途,和 USDT 一道作为加密市场的价值尺度和交易媒介,尽管 WBTC 已经足够日常使用,但是在铭文之后,BTC 已然成为资产发行平台,无论是一层的 BRC20 & Ordinal 协议,还是在蓬勃发展的各类 BTC L2 ,都意味着 BTC 本身超越了以往的单一功能,即使是作为手续费,也因为资产铸造、发行和转移产生新的增长点。

还可以继续畅想,大部分 BTC 并不活跃,只是单纯作为价值储藏的手段,但是在挖矿奖励减半后,叠加 BTC 现货 ETF 的通过,BTC 需要学习 ETH 转 PoS 后的生存方式,比如,LSD/LRT 的杠杆效应,BTC 目前市值在万亿美元左右,如果大量 BTC 为 L2 进行质押,那么其资本效率会降低,参考 Blast 的思路,生息 L2 才能吸引散户和资金涌入其内,而 BTC 本身价值足以支撑十倍、数十倍的杠杆,不拿来做 LSD/LRT 的挂钩产品实在可惜。

出于篇幅限制,本文缺少了对很多项目的深入分析,希望后续有机会为大家补上~

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