從以太坊L2學習下一步：深度探索比特幣Layer2敘事

究竟比特幣 Layer2 是真正的潛力敘事,又或只是曇花一現的炒作話題?我們不妨透過以太坊的 Layer2 發展,來展望一下比特幣 Layer2 的發展。
(前情提要:
Vitalik 提新以太坊改進提案「EIP-7706」多維 Gas 概念如何釋放 L2 可擴充性
)
(背景補充:
以太坊最新會議:鋪路帳戶抽象、EIP-3074潛在變更、主網與L2治理協作、Pectra升級..
)
本文目錄
從追捧到證偽,比特幣 Layer2 路在何方?
回望以太坊擴容之路
1、學習與探索
2、柳暗花明
3、百花齊放
比特幣生態的困境與突破
1、當下比特幣的擴容困境
2、比特幣生態可能的突破方向
展望
隨著 2023 年 Ordinal 協議的誕生,比特幣作為昔日的 「數位黃金」 迎來了一種全新的資產型別 ——「銘文」,如果說比特幣是黃金的話,那麼銘文則類似於用黃金加工後的產品,擁有獨特的價值。
這種在第一個區塊鏈上的原生資產發行方式迅速獲得市場的追捧,不僅衍生出更多的資產發行協議如 BRC20,Atomical、Runes 等,還誕生了諸如 ORDI、SATS 等知名銘文,以及眾多比特幣的原生 NFT。
一時間比特幣生態再次迎來了自己的春天,吸引了大量的資金、使用者和開發者。但是,經過一段時間的發展後,比特幣上的資產確實越來越多,眾人也逐漸意識到了比特幣作為一個 Layer1 的侷限。一方面,比特幣本身不支援智慧合約,所以在比特幣上依靠銘文這些技術很難拓展出更豐富的應用場景。
另一方面,比特幣的效能和礦工費也成為了比特幣生態進一步發展的巨大阻礙,銘文玩法活躍期間,會迅速增大比特幣的轉帳費用,甚至開始影響比特幣的正常轉帳,更何況如果真有更多的應用場景,那會進一步造成網路的擁堵和長期的高礦工費。
順理成章地,銘文掀起的這股熱潮很快便傳遞到了比特幣擴容的賽道上,而這也開啟了另一個熱門賽道 —— 比特幣 Layer2。
一些老的比特幣擴容方案被再次關注,而新的比特幣 Layer2 專案也越來越多的被提出,這其中,在銘文方向深耕並以比特幣鏈上銘文的巢狀協議 BRC420 出名的 Bitmap Tech 團隊趁著銘文熱度未銷之際,率先推出了一條比特幣 Layer2,而這就是之後名噪一時的 Merlin Chain。
Merlin Chain 在 2024 年 2 月上線,並很快開啟了質押活動 Merlin’s Seal,質押的標的除了比特幣以及一些銘文以外還有 BRC420 的藍盒子等資產,這也引發了藍盒子的暴漲。承接了比特幣銘文的熱度,Merlin Chain 在質押開啟之後便獲得了大量的 TVL(資料來源:
https://geniidata.com/ordinals/index/merlin),活動上線不到
30 天 TVL 便突破了 30 億美元,最高一度達到 35 億美元,成為了時下熱門的比特幣生態明星專案。
4 月 19 日,萬眾矚目的 Merlin 終於上市,其代幣 MERL 最高衝至 2USDT,但隨後便迅速回落,並在接下來的數週時間持續下跌,目前已經下跌超過 80%,並已接近成本價,這樣的表現直接讓眾人大跌眼鏡。
而在 MERL 上市後不久,4 月 25 日 Merlin 才打開了 BTC 的解鎖功能,隨後其 TVL 斷崖式下跌,如今已跌到 13 億美元左右,跌幅超 60%。而此前參與質押的藍盒子則從最高價值 1 個 BTC 左右,也暴跌到不到 0.05BTC。


作為比特幣 Layer2 的明星專案,在上市後卻遭遇幣價和 TVL 的雙重暴跌,也讓眾多積極參與 Merlin 的人受傷頗多。這不禁讓人們生出了對比特幣 Layer2 的懷疑,究竟比特幣 Layer2 是真正的潛力敘事,又或者只是曇花一現的炒作話題?
實際上,整個區塊鏈行業的發展就是在種種懷疑與認可之間不斷摸索著前行。對於區塊鏈的擴容來說,比特幣並不是唯一在探索的生態。
以太坊作為元老級的龍二,設計比較早期,也面臨著不得不擴容的困境,但是作為在比特幣之後才開始探索擴容方案的以太坊,其 Layer2 卻能百花齊放,湧現出非常活躍的發展,這其中一定有值得學習的地方。我們不妨通過以太坊的 Layer2 發展,來展望一下比特幣 Layer2 的發展。
以太坊的擴容方案一開始是借鑑了比特幣的經驗,並探索了狀態通道、閃電網路以及側鏈等方法。
狀態通道,就好比是兩個想要交易的物件 A 和 B 在 Layer1 之外開闢一個不斷更新狀態的通道,通道里的雙方無論進行多少次交易都不會受到 Layer1 的效能和費用的影響。之所以要不斷更新狀態,是為了把最新的鏈下狀態上傳到以太坊主鏈上作為最後的結算依據以防止作惡。這確實能極大的提高效率和降低費率,比如 Connext Network 就是在狀態通道的基礎上進行探索。
然而,它的侷限在於僅適用於通道內的雙方,也需要雙方持續線上並不斷更新狀態,否則會有資產損失的風險。
而閃電網路(Lightning Network)則是在狀態通道的基礎上迭代的,如果說狀態通道代表著兩個物件之間的線,那麼閃電網路則是把非常多的線連線起來形成一個網路,這樣即使 A 與 B 本身並未在一個通道里,也可以通過網路串聯多個通道最終相連。
閃電網路相當於是狀態通道的網路版本,以太坊上就借鑑了比特幣的閃電網路推出了雷電網路。但雷電網路是鏈下網路,並且自身也不支援智慧合約,主要的使用場景還是轉帳支付作用。此外,雷電網路不屬於區塊鏈網路,其節點容易受到中心化團體的控制,有一定的風險,所以它依然有許多不足。
隨後推出的側鏈技術則填補了閃電網路的不足,它是一種區塊鏈形式,還可以執行智慧合約,因此具有比閃電網路更高的安全性和更強的可擴展套件性。
然而,側鏈也帶來了新問題。由於其獨立性,側鏈僅對自身帳本負責,僅把交易結果傳回主鏈,這可能導致側鏈作惡帶來損失。例如,側鏈節點篡改交易記錄或拒絕執行交易可能導致錯誤結果傳回主鏈,進而影響系統安全性和可靠性。因此,側鏈存在資料可用性問題,未被廣泛認可。
這一階段,基本上以太坊的擴容方案是根據比特幣的擴容方案的思路來實踐的,但是在諸多嘗試之後,以太坊沒有停下探索的腳步,也開始走出更領先的一步。
2017 年,Joseph Poon(閃電網路提出人之一)和 V 神提出了一個新的以太坊 Layer2 鏈下擴容框架 ——Plasma。Plasma 參考了狀態通道的一些設計,並針對側鏈的缺點進行了改進,採用了一種由許多子鏈構成默克爾樹的樹狀結構的架構。相比於側鏈,Plasma 會將發生在這些 Plasma 子鏈中發生的所有交易記錄進行hash處理,生成一個默克爾根,並將其傳回主鏈,讓主鏈能夠對 Plasma 上的交易進行監督。這個默克爾根包含了所有在 Plasma 鏈上發生的交易記錄的摘要資訊,主鏈可以用來驗證這些交易的完整性和有效性,從而保證了交易的合法性和安全性。
儘管 Plasma 似乎解決了一些狀態通道以及側鏈的問題,但是 Plasma 仍然存在一定的資料可用性問題,並且 Plasma 並不能支援智慧合約,其發展也陷入了瓶頸。
似乎好不容易看到希望的解決方案又陷入了困境,然而在 Plasma 誕生一年後,一套新的解決方案悄然誕生,正是這套解決方案一舉開啟了 Layer2 的大爆發,而這就是 ——Rollup 技術。
Rollup 雖然也是利用默克爾樹和子鏈結構來構建,但是相比於 Plasma,Rollup 會將子鏈中的所有交易記錄都被打包壓縮後傳給主鏈,而不會像 Plasma 一樣進行hash處理,主鏈上的節點可以直接訪問和驗證所有交易的詳細資訊,而不僅僅是hash摘要,因此提供了足夠強的資料可用性和透明度,從而增加了系統的可信度和安全性。
而隨著 Optimistic Rollup 被提出,基於該技術的 Optimism、Arbitrum 等專案陸續上線。由於 OP Rollup 解決了關鍵的子鏈資料可用性等問題,並且可以支援智慧合約,其安全性和功能性終於得到廣泛認可,Optimism、Arbitrum 吸引了大量的開發者和專案,使用者和資金也敢於深入參與其中,兩者迅速構建出自己的生態系統,自此以太坊 Layer2 終於走上正軌,迎來爆發。
Optimism、Arbitrum 等 Layer2 的成功也吸引了更多的團隊探索不同的 Layer2 解決方案,對於技術實力強的團隊他們可能會研發自己的 Layer2 解決方案,但是也有一些團隊他們可能也想經營一條自己獨立的 Layer2,但是自身技術不夠,而這樣的需求率先被 Optimism 團隊所發現。他們基於 Optimism 推出了可以一鍵發 Layer2 的工具 OP Stack,任何團隊都可以更容易的利用該工具釋出一個屬於自己的 Layer2。而其他自研 Layer2 的團隊也不甘示弱紛紛釋出了基於自己專案的發 Layer2 工具,比如 Arbitrum 的 Arbitrum Orbit,zkSync 的 ZK Stack,Polygon 的 Polygon CDK 等。
於是,更多的 Layer2 的需求被挖掘出來,形成了一場 Layer2 的盛宴,目前光在 L2beat 上統計的就有超過 50 多個 Layer2 專案,Layer2 的發展已經進入了蓬勃發展的階段。
而另一方面,目前主流的 Rollup 方案中往往存在排序器作惡的問題。Layer2 中的排序器主要負責將發生在 Layer2 上的交易按照一定的規則進行排序,並將它們打包成區塊,然後提交到主鏈上進行確認。排序器通常會根據一些規則,如交易費用、時間戳等,來確定交易的順序,並確保區塊的有效性。
然而,由於排序器具有控制交易順序的權力,因此可能存在排序器作惡,有意地調整交易順序,以獲取更多的 MEV 收益。所以,也有一些團隊開始在探索去中心化排序器的解決方案,以讓 Rollup 更具安全性也更加成熟。
細數以太坊的 Layer2 發展,我們不難發現以太坊擴容也不是一帆風順的,但是都在朝著更加去中心化、更具資料可用性和更安全的方向探索。只有當更安全更去中心化的方案達到一定程度之後才會獲得更多資金和使用者的認可,才能更快速的發展起來。
理論上來說,比特幣的 Layer2 也可以參考以太坊 Layer2 發展找到屬於自己的那條 「鏈」,同樣也會在安全性和去中心化程度達到一個被市場廣泛接受的程度之後迎來像以太坊這樣的百花齊放。
那麼比特幣當前的 Layer2 方案究竟有哪些,又有哪些新的變化值得關注呢?讓我們帶著以太坊 Layer2 的發展經驗,把視角轉回到比特幣生態。
當前的比特幣生態我們也沒看到許多專業的組織或機構大量進場,這也是因為並未在安全性和去中心化程度達到這些專業玩家的滿意程度。
當我們談及 BTC Layer2 發展之時,早在 2015 年 2 月就釋出了閃電網路白皮書的草稿,這也是最早基於 BTC 的 Layer2 「支付協議」,也引領了後來人對 Layer2 本身的構想。但眾所眾知,閃電網路不支援智慧合約,因此,無法在閃電網路上進行和比特幣相關的生態應用開發,僅可作為支付擴展套件路徑。
隨後在 2016 年,一個特別看好在 BTC 上做 L2 的公司獲得了騰訊領投的 5500 萬美金的融資,這家公司就是後來行業家喻戶曉的 「Blockstream」,而他們做的 L2 產品名為 Liquid Network—— 通過雙向錨定技術與比特幣主鏈進行資產互動,也算比較知名的 BTC 側鏈。但 Liquid 的比特幣跨鏈方案相對中心化,採用 11 個被認證的多籤節點來託管比特幣,整體解決方案類似於有許可機制的聯盟鏈,而不是真正意義上的公鏈方式。
與 Liquid Network 同期的還有另一個名為 RSK 的側鏈,它誕生時間更早,在 2015 年 10 月就釋出了白皮書,但並沒有成為後來被津津樂道的解決方案,甚至現在不再被人提及。
同樣在 2016 年,名為 Giacomo Zucco 的開發者基於 Peter Todd 的理念,提出了 RGB 協議的初步構想。但直到 2019 年,Maxim Orlovsky 和 Giacomo Zucco 才成立了 LNP/BP 標準協會,推動 RGB 向實際應用發展。隨後在去年 4 月,又釋出了 RGB v0.10 版本,為比特幣和閃電網路帶來完全支援智慧合約的功能,自此 RGB 才算完成了 「可落地」 的重要功能,也才有了前段時間火熱的 「RGB++」,但不管是 RGB,還是 RGB++,從真正落地性上看都還有一段距離。
當然,我們不能忘了另一個重要的角色 ——Stacks,作為號稱可真正意義上支援智慧合約且能在比特幣上實現去中心化應用程式開發的知名 Layer2,自 2018 年推出以來,一直是 BTC Layer2 賽道的頂級玩家,並且隨著 「中本聰升級」 的來臨,賺足了行業眼球,不過最近的升級推遲又讓烈火被澆滅。
距離我們較近的 BTC Layer2 解決方案是去年才被提出的 BitVM,它的實現方式和以太坊的 Optimistic 如出一轍,因此也獲得了不少關注。不過,BitVM 的智慧合約執行在鏈下,且每個智慧合約不共享狀態,而 BTC 跨鏈使用傳統的 Hash 鎖來進行資產錨定,沒有實現真正去中心化的 BTC 跨鏈。
透過上面的回顧,我們不難發現,BTC Layer2 其實發展時間遠早於以太坊,並且這些嘗試不停被驗證,後來人踩在前人肩膀上不斷行進,才有了 2024 年的今天,也讓 BTC L2 的發展不再是星星之火,我們透過下圖可以看到目前市場上幾個主流的 BTC Layer2 解決方案現狀和代表專案,可以直觀看出當前的困境(感謝網友供圖)


據公開資料顯示,今年獲得融資的 BTC Layer2 專案已不下 10 個,且還在增長中,稱得上明星賽道,但到目前為止,真正意義上拿得出手,且被大眾認可的 BTC L2 寥寥無幾,要麼是受困於技術瓶頸,開發遲遲遇阻,要麼是像 Merlin 這樣高開低落,被社群吐槽,還有就是因為不夠去中心化,大資金始終不敢上車,僅僅是在外圍打個 「掩護」。
正如上文我們分析 ETH Layer2 之所以取得今天的成就,正是很好平衡了 「去中心化」 和 「原生性」,才讓資金願意進入 Layer2 生態,從而實現 「百花齊放」 的效果,而當前 BTC Layer2 同樣處於這樣的困境下,亟待破局。
最近比特幣香港大會正剛剛結束,筆者有幸到現場去聆聽了這些行業知名 BTC L2 的分享,一方面是參會,一方面是解答自己的疑惑,希望能夠找尋到具備更加去中心化、更加具有資料可用性和更安全的 BTC Layer2 方向,其中有兩個被廣泛關注的新興 BTC Layer2 進入了視野。
首先在活動現場筆者與 BEVM 的一位小夥伴進行了暢談,儘管在之前看到了他們獲得位元大陸融資的新聞,也因為研究 RGB 而瞭解到了 Taproot Consensus 的情況,但對其團隊背景和具體情況不是特別清晰。
實際上他們在 2017 年就做出了 ChainX,一個將 BTC 通過去中心化的方式帶入波卡,並吸引了超過 10 萬枚的 BTC 進入協議互動,但因為採用 11 人的多籤方案託管使用者的比特幣資產,存在一定的中心化風險。隨後因為比特幣著名的 Taproot 升級,為 BTC 帶來了更高效、更靈活、更私密的傳輸方式,使得 ChainX 團隊看到了新的 BTC L2 構建方式,也才有了現在首個基於 Taproot Consensus 的 BEVM 網路。
按照官方資料 BEVM 通過 Taproot Consensus 實現了去信任化的 BTC 網路解決方案,而 Taproot Consensus 由 3 個核心功能構成:首先 Schnorr Signature 讓比特幣多籤地址可以拓展到 1000 個(相比於 ChainX 的 11 人方案大大提升了安全性),從而實現多籤地址的分散化;其次通過 MAST 實現多籤管理的程式碼化,不靠人來簽名,而依靠程式碼驅動;最後用 Bitcoin Light Node Network 靠比特幣輕節點網路共識來驅動多籤,實現了完全去中心化的比特幣跨鏈和管理。
從邏輯上來說 Taproot Consensus 的實現方式既不像傳統的側鏈方式,也不像大熱的 RGB,似乎開闢了一個新的技術實現邏輯,當然筆者並非專業技術人員,不能從技術優劣性和程式碼層面上進行判斷,但至少看到了一種全新的解決方案。另外,BEVM 核心開發者還在活動上提到了 BEVM-Stack,這個和 OP Stack 有幾分雷同的概念引起了不少探討,畢竟如果在 BTC 上實現了一鍵發 Layer2,或許會給 BTC Layer2 發展帶來新的格局。
另一個在香港聽到比較多提及的專案是同樣在 4 月完成 2100 萬美元 A 輪融資的 Mezo,投資方也很亮眼,由 Pantera Capital 領投,Multicoin、Hack VC、Draper Associates 等參投,可以說是真正意義上的西方 BTC Layer2 代表。
Mezo 通過使用 tBTC 作為基礎,而 tBTC 是已經誕生幾年的用於連結以太坊和比特幣 DeFi 之間的橋樑,tBTC 讓擁有 BTC 或 ETH 的任何使用者都能夠通過使用一個簽名者網路來建立 tBTC。與以前的解決方案不同,鎖定的比特幣沒有中心化託管人,隨機選擇簽名者,並為每個鑄造的 tBTC 選擇不同的簽名者組,簽名人提供抵押品以確保他們不能輕易地拿著資金跑路,同時通過超額抵押的方式來保證網路正常運轉。
因此,tBTC 作為一種等值 BTC 價值的 ETH,它充當了比特幣和以太坊之間的橋樑,BTC 持有者可以將 BTC 存入智慧合約並接收 tBTC。Mezo 也正是通過 tBTC 來實現 BTC Layer2 的功能,雖然有創新性,但更像一個 「技術縫合怪」,而此次融資的團隊也正是 tBTC 背後的開發團隊 Thesis。
另外,從目前已知的資料來看,Mezo 的安全保障方式似乎還是多籤方式,這在某種意義上並不太去中心化,值得商榷。
當然,BTC Layer2 的信任問題才是阻礙發展的絆腳石,儘管古語云 「以子之矛攻子之盾」,我們不能用他人的優勢來貶低對方劣勢,只是站在行業的發展來看,如何做大賽道,如何樹立榜樣才是任何一個專案的目標,退一步說,如果 BTC Layer2 能夠實現 ETH Rollup 的效果,何愁生態發展不起來,何愁不能實現千億規模的 BTC Layer2?
儘管最近因為宏觀金融變化對加密貨幣生態帶來了不少影響,也讓比特幣市值回落到了 1.2 兆美金附近,但這阻擋不了行業的前行,也不會讓人們對比特幣生態的發展失去信心,雖然像 Merlin 這樣的專案為 BTC Layer2 賽道似乎開了個 「壞頭」,但這並不會妨礙人們繼續建設 BTC Layer2。
要知道 ETH Layer2 的發展同樣是困難重重,甚至需要一兩輪牛市來鞏固這一趨勢,可一旦技術方向和技術路徑被確認,它的上升指數就是幾何級的增長,目前 BTC Layer2 大概就在這段艱難的爬坡期。
從效用上看,我們需要更多像 BEVM 這樣具備 「去信任化」、「原生性」 和 「更安全」 的生態專案出現,也需要像 Stacks 這樣持續建設的老玩家貢獻新鮮血液,以及像 Mezo 這樣具備創新性的專案來為賽道添磚加瓦,只有百花齊放的生態情形出現,BTC Layer2 才能迎來新的春天。
「悲觀者永遠正確,樂觀者永遠前行」,只要沿著正確的方向走下去,我們大概率會看到比特幣生態迎來真正意義上的爆發,而不是曇花一現的炒作,畢竟這個千億賽道的魔盒已經開啟,我們能做的除了懷抱期待,還要多一份耐心和堅守。


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