比特幣的發展依賴於去中心化的Layer2,但常因對其潛力的誤解和偏見而被低估。重要的是放下成見,正確認識比特幣Layer2的重要性。
(前情提要:
為什麼說比特幣L2生態「無法復刻」以太坊多樣玩法?
)
(背景補充:
一覽比特幣生態新趨勢:Ordinal、Atomical、bitVM、閃電網路
)
本文目錄
什麼是 Layer2?Layer2 的本質是什麼?
比特幣 Layer2 和以太坊 Layer2 在設計上會有哪些異同?
必須實現 Layer1 資產無需信任地跨到 Layer2
Layer2 網路的帳本一定是安全且無需信任的。
比特幣 Layer2 的正確道路
比特幣 Layer2 必將超越以太坊 Layer2,比特幣生態必將超越以太坊生態
總結:
比特幣生態不是建立在 Layer1 之上的,比特幣區塊鏈天然不是圖靈完備的,而且,比特幣極簡的 UTXO 和有限的區塊空間也無法處理複雜的資料和計算。因此,比特幣要發展生態必需 Layer2,而且是完全去中心化的比特幣 Layer2。
比特幣 15 年來的幾次重大升級帶來了許多技術革新,但是,一直被人們忽視,因此,大部分人認為,比特幣生態做不出完全去中心化的可以支援大規模生態應用的 Layer2。這是對比特幣的發展缺乏認知,對 Layer2 的本質缺乏理解,對比特幣生態帶有傲慢和偏見。阻礙人們進步的最大障礙,正是傲慢與偏見。我勸諸君,放下傲慢,空杯學習,端正認知。謹以此文,為去中心化的比特幣 Layer2 正名。
什麼是 Layer2?Layer2 的本質是什麼?
比特幣 Layer2 和以太坊 Layer2 在設計上會有哪些異同?Layer2 的設計原則是什麼?
比特幣 Layer2 的正確道路
比特幣 Layer2 必將超越以太坊 Layer2,比特幣生態必將超越以太坊生態
Layer2 的概念被人們熟知是因為以太坊生態,但是,Layer2 的概念卻不是以太坊生態原創,而是來源於比特幣。
比特幣 0.1 版本的程式碼裡保留了一份原始版本的程式碼,是中本聰留下的。這段程式碼支援使用者在交易被礦工打包確認之前更新交易。如果一個使用者的餘額增加,另一個使用者的餘額就會相應減少,一旦使用者完成了交易,他們就可以只向主鏈網路傳輸一個交易結果然後關閉他們的支付通道。基於 「支付通道 「後來誕生了閃電網路,閃電網路是比特幣最早的 Layer2,也是加密世界裡最早且可行的 Layer2。
延伸閱讀:
聰計價時代》BRC-20 能藉閃電網路、Layer2 野火燎原?
因此,在我們談什麼是 Layer2 時,不能僅以以太坊 Layer2 馬首是瞻,也不能以以太坊 Layer2 為唯一衡量標準(畢竟以太坊 Layer2 是經過這兩年的發展才基本確定了 roullp 這個設計方向的可行性),而是應該透過現象看到本質,需要了解 Layer2 的本質是什麼?這樣才能設計出切實可行的 Layer2。
無論是比特幣 Layer2 還是以太坊 Layer2,其誕生的背景都是當 Layer1 主網無法實現更復雜更高效能的應用場景時,需要把 Layer1 資產跳脫到 Layer2 去實現。以太坊需要 Layer2 去拓展其效能,比特幣則更需要 Layer2。比如,BTC 可以在閃電網路裡實現快速高效的支付場景;ETH 則可以跨到 Arbitrum 去速度更快、Gas 更低且更復雜的智慧合約場景。
因此,無論是比特幣 Layer2 還是以太坊 Layer2,其本質都是一樣的,都是讓 Layer1 的主網資產跨到 Layer2 實現更復雜更高效能的應用場景。因此,Layer2 的本質是一個去中心化的跨鏈方案 + 一個高效能且無需信任的二層網路。
那麼,無論是比特幣 Layer2 還是以太坊 Layer2,在設計時都得遵循一些最基本的原則:
必須實現 Layer1 資產無需信任地跨到 Layer2,這是最重要的第一步。
Layer2 網路的帳本一定是安全且無需信任的。
只有同時滿足以上兩個條件,才是一個切實可用且完全去中心化的 Layer2。
我們搞清楚了 Layer2 的本質是什麼,也搞明白了 Layer2 設計的基本原則,那麼,我們來看一下,比特幣 Layer2 和以太坊 Layer2 在實際設計上有哪些異同?
以太坊 Layer1 和 Layer2 之間的跨鏈方式:Layer2 官方在以太坊主網首先部署一個託管資產的智慧合約,當用戶從以太坊主網把 ETH 跨到 Layer2,使用者的 ETH 被鎖定在該智慧合約並在 Layer2 網路 1:1 生成新的 ETH。當用戶發出跨回主網的指令時,Layer2 的 ETH 銷燬,同時觸發 Layer1 上的智慧合約把 ETH 解鎖給使用者。這是以太坊 Layer1 和 Layer2 的跨鏈實現方式。是通過以太坊的智慧合約以及 Layer1 和 Layer2 網路通訊實現的,可以實現去信任化。
那麼,比特幣的 Layer2 該如何實現去信任的 BTC 跨鏈呢?
在 2021 年比特幣 Taproot 升級之前,是無法做到完全去中心化的 BTC 跨鏈的,但是,由於 Taproot 升級帶來了 Schnorr 簽名和 MAST 合約,讓完全去中心化的比特幣跨鏈成為現實。
Schnorr 簽名字是一种比椭圆曲线签名更适合比特币的签名算法，以太坊一直想要支持该签名，但由于升级签名算法涉及以太坊的账户体系等复杂问题，因此以太坊一直没有升级为Schnorr签名。Schnorr签名最大的特点是聚合签名，可以实现1000个比特币地址来签名管理同一笔资产，不仅可以实现签名的隐私性，还可以让1000个签名提交的数据合并为一笔，彻底解决多重签名带来的数据堆积问题，因此，Schnorr签名可以突破原来比特币最多15重多重签名的限制，实现完全去中心化的签名管理。
而Mast合约，全称Merkle Abstract Syntax Tree，是使用默克尔树来加密复杂的锁定指令脚本，其叶子是一系列相互不重叠的指令脚本，支出时，只需披露相关指令脚本以及从该指令脚本通向默克尔树根的路径。
简单理解Mast合约就是等效于VM的功能（类智能合约功能），可以通过指令来执行既定的操作，比如，Mast合约 + Schnorr签名的组合，可以通过触发Mast合约来让参与去中心化资产管理的1000个节点进行签名，从而智能化地按照合约制定的规则来执行比特币的进出与花费，这里没有任何人为的干预，完全靠合约执行，从而实现比特币的去中心化管理。
具体细节可以参考BEVM白皮书：https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper
我们以BTC Layer2项目BEVM为例，来看，真正的BTCLayer2是如何实现完全去中心化跨链的？
当用户把比特币主网的BTC跨到BEVM时，用户的BTC进入1000个节点托管的合约地址内，然后，同时在BEVM即BTC Layer2网络按照1:1的生成新的BTC，当用户发出把BTC从BEVM跨回主网的指令时，BEVM网络节点将触发Mast合约，1000个托管资产的节点将按照既定的规则自动签名，把BTC返回到用户地址。整个过程，实现了完全的去中心化和无需信任。
从以上内容可以看出，通过使用Taproot带来的Mast合约 + Schnorr签名的组合，比特币也可以和以太坊Layer2一样实现完全去信任的跨链，这是实现完全去中心化的BTC Layer2最重要的第一步。
以太坊Layer2的账本是由排序器管理，在处理交易时，是按照一定比例，一般是10:1的比例，把Layer2的账本roullp后打包上传到以太坊主网，然后由以太坊节点验证，但是，以太坊Layer2的排序器（就是Layer2网络的执行节点，一般都只有1个节点）。维持高度中心化的设计就是由Layer2官方来执行和掌握，那么如何让用户信任这样中心化的设计呢？
主要是通过将Layer2的账本roullp打包到以太坊主网，让矿工节点进行验证。如果用户不信任该账本，可以通过发起链下举报来验证账本。因此，Op-Roullp也被称为乐观证明，就是其信任假设是乐观地认为官方不作恶，如果作恶，可以通过举报来证明。
这些组合设计基本可以保障Layer2账本的可信性。但是，这也导致以太坊Layer2上的ETH等资产无法抗审查，可以被外部力量强制冻结。因为ETH Layer2排序器只有官方自己一个节点，可以被中心化控制。这也将导致ETH Layer2的资产规模有上限，因为很多大资金将因为不抗审查的问题而不敢进入。想象一下，如果你有10万枚ETH，你敢把这些资产跨到一个不抗审查的以太坊Layer2吗？
同时，这里还衍生出两个对于用户不友好的问题：
由于Op-Roullp有一个7天期限的举报机制，所以当用户将ETH从Layer2跨回以太坊主网时，至少需要等待7天的举报期。
由于ETH Layer2的排序器完全由项目官方一个节点控制，所以ETH Layer2的跨链和交易手续费完全由项目官方独享（据悉Base、ZKsync等ETH Layer2每月排序器营收超500万美金，高峰时超1000万美金），而Layer2使用者无法分享这些网络增长红利。
那么，比特币Layer2如何实现账本可信呢？
我们仍以BEVM为例。前面我们提到，BEVM是通过Mast合约+Schnorr签名的组合来实现比特币去中心化跨链。为了实现Layer2和Layer1的即时通讯，BEVM的网络是完全执行的比特币轻节点，因此BEVM是由1000个比特币轻节点组成的可信网络。
为了保障Layer2账本绝对安全，保证网络节点不作恶，BEVM借鉴了比特币网络的经济学博弈机制。BEVM将托管比特币的节点和Layer2网络执行的节点合二为一，即通过质押资产执行Layer2网络的节点也是托管BTC资产的节点。同时，BEVM设计了一套完全基于经济学的自动化动态质押机制，即保证BEVM的Layer2节点质押的BTC/主网代币的总价值永远大于其托管的资产价值，以经济学博弈的机制来保障Layer2的网络节点没有动力作恶，从而保障Layer2的账本是绝对安全可信的。
除此之外，BEVM的设计还带来两个好处，这也是以太坊Layera、BEVM的网络节点完全去中心化，不受任何项目方控制。因此，在BEVM的Layer2上，比特币是抗审查的，无法被冻结，并且可以随时与比特币主网互相跨链。因此，它可以解决大额资金的信任问题。
b、由于BEVM网络是由去中心化节点执行的，因此产生的跨链和网络手续费是与节点和用户共享的，而不是项目方独享的。
通过上文的对比，可以清楚地看到比特币Layer2和以太坊Layer2的异同之处。由于比特币和以太坊的天然差异，因此在设计比特币Layer2时，不能简单地照搬以太坊Layer2的模式，而是应该深刻理解Layer2的本质，结合比特币的特点，才能找到比特币Layer2的正确道路。
比特币Layer2的正确设计方向：
比特币Layer1天然不是图灵完备的，比特币的简化UTXO设计和区块空间无法验证复杂数据和程序的运算。因此，试图通过客户端验证或在比特币有限的UTXO和区块空间内进行改良方案是不可行的。这个方向不仅实现方案非常复杂，在比特币Layer1有限的扩展空间内进行改良最多只能支撑发资产，想要拓展更高效能的Layer2方向是行不通的。唯一正确的方向是以去中心化的方式将BTC跳转到Layer2，从而实现更复杂、更高效能的场景拓展。
一定要解决比特币去中心化跨链到Layer2的问题，这是一切的基础。通过哈希时间锁、挂钩、封装、多签等传统的比特币跨链方式很难获得用户的信任。比特币2021年Taproot升级带来的Mast合约+Schnorr签名的技术组合，可以解决比特币去中心化跨链问题，也是比特币Layer2非常值得探索的方向。
在保障Layer2账本安全可信这一点上，绝对不能简单地照搬以太坊Layer2的模式，试图通过将BTC Layer2账本压缩打包到比特币链上去验证是行不通的。因为比特币区块链不支持OP或者ZKP的验证，矿工不会参与Layer2账本的验证，将这些账本存到比特币链上只是一个存证，没有任何意义。要保障Layer2账本安全，可以借鉴比特币的经济学博弈机制，通过经济学和博弈论的层面来设计节点动态质押机制，从而实现Layer2网络节点没有动力作恶，从而保障Layer2的账本安全。
我们都寄希望于未来比特币再次进行BIP级别的升级，实现比特币网络可以验证OP或者ZKP，比特币矿机可以进行ZKP计算，现在ZK-roullp可以进入比特币网络，那时，比特币Layer2则可以实现更终极的方案。但是，这可能是未来5-10年才能实现的事。
基于以上分析，我们可以看到，目前最落地可行的BTC Layer2方案是基于Taproot升级带来的Mast合约 + Schnorr签名，结合比特币轻节点动态质押网络实现Layer2和Layer1的即时通讯和网络安全，从而实现真正去中心化的比特币Layer2，而这正是BEVM已经实现落地的方案。
为什么我们认为比特币Layer2必将超越以太坊Layer2，比特币生态也必将超越以太坊生态？
我们认为至少有以下几个原因：
1. 目前已经有完全去中心化的BTC Layer2方案可以使用。在没有完全去中心化的方案之前，最大的比特币封装资产是通过中心化机构Bitgo发行的WBTC，目前约65亿美元规模。在完全去中心化的方案出现后（如BEVM），预测该市场可以再增长5-10倍以上，体量可以达到325亿-650亿美元，远远大于ETH Layer2目前的200亿美元总TVL（该数据包含了跨链的ETH和ETH Layer2上的其他资产，实际跨链的ETH远没有达到200亿美元）。
2. 比特币由于天然不是图灵完备的，因此，比特币要发展生态比以太坊更需要Layer2，因此，未来将会有大量BTC到Layer2去构建各类去中心化的BTC应用。这是市场需求决定的。
3. 比特币Layer2可以比以太坊Layer2更抗审查，更容易获得用户尤其大资金的信任和青睞。
4. 比特币市值是以太坊市值的3倍，目前ETH Layer2的总TVL约200亿美元，约占以太坊市值的10%；按照同样的比例，如果未来10%的BTC进入比特币Layer2，整个TVL将达到850亿美元，是以太坊Layer2体量的3倍之多。
我们分析了Layer2的本质，且对比了比特币Layer2和以太坊Layer2的设计异同，我们看到了比特币Layer2切实可行的落地方案。同时，我们根据比特币Layer2设计的先进性和比特币本身体量及生态发展的刚性需求，推测出比特币Layer2必将超越以太坊Layer2。
最终，比特币生态也必将超越以太坊生态。
