比特币是第一个成功实现的非主权硬货币。

撰文：Saurabh Deshpande，加密研究员

编译：xiaozou，金色财经

纵观历史，货币有三个关键的社会功能。它被用作价值（财富）的储存手段、交换媒介和记账单位。虽然货币种类有所变化，但它们的功能基本保持不变。总的来说，一直都存在两种思想流派——一种支持信贷货币或软钱，另一种支持硬通货。信贷货币，就像今天的法定货币系统一样，是某人的负债。

你拥有的美元或卢比是政府的负债。如果政府违约，你的钱将无法购买必需品和服务。

另一方面，硬通货指的是非政府负债货币。例如，即使政府违约，黄金等贵金属也不会贬值。相反，它们的价值因为它们被认为的稳定性而增强。

比特币是第一个成功实现非主权硬通货的数字货币。2009 年，中本聪（Satoshi Nakamoto）发布了比特币，当时世界刚刚经历一场全球金融危机，原因是不良借贷操作和单边利率决策影响了货币供应。一直强势的美元贬值 95% 以上。宏观经济学的忠实支持者 Ray Dalio 在他的文章《范式转变》（Paradigm Shifts）中描写了央行如何通过降低利率以应对各种危机，以及危机对各经济体的影响。

上图显示了自上世纪 80 年代以来发达国家利率的下降情况。与此同时，货币基础占国内生产总值的比例也在增长。因此，总产出的增长速度赶不上货币供应量的增长速度。当货币供应量迅猛增长时，无论家庭收入增长率是否较低，都可能导致更高的通货膨胀、更高的生活成本、更多的债务负担和更严重的收入不平等。我们目前所处的高通胀环境是央行所采取的政策的结果。

在这种环境下，贵金属（如黄金）脱颖而出。政府对黄金供应的干预微乎其微。由于政府影响力较小，黄金供应比法定货币更容易预测。这种高度可预测性使黄金在几十年里都保持其价值，成为财富的储藏手段。

比特币作为点对点电子现金而诞生。多年来，与许多创新一样，它偏离了（或至少扩展了）电子现金的最初目标，演变成了数字黄金。

2018 年，我碰到了「区块链城市」这一有趣比喻。区块链与外部世界脱节，更像是一座座封闭的岛屿。每个岛屿都有自己的优先事项和特征，反映出各自的技术和社会结构。相比于速度和可编程性等其他方面，比特币岛屿总是更喜欢安全性和去中心化特性。

去中心化是一个包含细微差别的广义词。Balaji Srinivasan 提出了一种通过将区块链细分为不同的子系统（如挖矿、客户端、开发人员、交易所、节点和所有权）来衡量去中心化程度的方法。他提出，可以通过衡量子系统的基尼系数和中本系数来实现整体的去中心化。

Jonathan Bier 等众多比特币支持者认为，我们可以从用户自己验证交易的困难程度来看待去中心化程度。验证交易难度是比特币区块很小（最多 4 MB）的原因。为了让区块链提供通用的可编程性（不仅是纸上谈兵），开发人员必须进行一些筹划。

首先，他们使用的语言或系统应该是图灵完备的。「图灵完备」指的是在给定足够的时间和内存的情况下，系统能够执行任何可以用算法表达的计算。

其次，gas 计量需要最优化。Gas 计量是指如何设计系统来度量资源成本（例如，各区块的最大 gas 消耗和不同操作的 gas 消耗）。以太坊的 Solidity 是一种图灵完备语言，但它经常受到 gas 限制。比特币的脚本语言被有意设限，以确保更高的安全性。此外，正如 Matt 提到的，它是一种低级的 stack 语言，充斥着中本聪时代未修复的 bug，而且缺少关键操作符来让它变得非常好用。

像以太坊和 Solana 这样的岛屿已经演变成相互联系的岛屿，大力开发互操作性从中受益。然而，尽管比特币岛屿仍然坚定不移地坚持其安全性目标，但它并没有对其基础设施进行任促使更易转移到其他岛屿的改变。比特币岛屿只允许本岛居民持有、转让或交易他们的 BTC，以换取笨拙 UX（用户体验）的铭文（inscriptions）和 runes（符文）。

由于可做的事情有限，BTC 一直呆在金窝里。与此同时，像 ETH 这样的资产有大量的机会以质押、再质押、借贷等形式获取收益和被动收入。其他岛屿因为开发了新的基础设施迅速实现了现代化，而比特币仍然是个强大的老顽固。

不要误解我的意思，比特币的保守做派确实保障了其安全性和去中心化特性。更多的功能通常会带来复杂性，让攻击范围更大。

独立岛屿的概念让我想到我的家乡孟买（Mumbai）。它曾被称为 Bombay，最初由七个独立的岛屿组成。这些岛屿之间的融合始于 17 世纪 80 年代，持续了几个世纪。如今，当我漫步在孟买熙熙攘攘的街道时，几乎看不到以前分离的痕迹。这座城市的统一感觉天衣无缝，过去的分裂几乎全然被遗忘了。

孟买的这种转变引发了一个有趣的问题：我们会在比特币领域看到类似的演变吗？一些团队正在朝着这个方向努力。

本文将描述一些团队如何为比特币用户构建不同的 BTC 使用方式，而不仅限于持有。我将首先解释为什么我们需要更好的基础设施来奠定基础，然后深入研究旨在扩展 BTC 用例的团队采用的各种方法。最后，我会提到，最终的愿景既关乎社会共识又关乎技术共识。

一切正在上演，团队正在为比特币岛建造不同的辅助岛屿，并寻找解决方案来实现比特币岛的现代化。只有在岛民之间爆发社会革命并让他们同意改变规则的情况下，才能对比特币岛进行永久性的改革，以便它可以像使用该岛的内部基础设施一样自信地使用通往其他岛屿的桥梁。

1、为什么需要更好的基础设施？

以太坊、Solana 等已有区块链，甚至是 Monad 等即将到来的区块链，其开发建设都考虑了开发人员。它们被建设为让开发人员构建应用程序的平台。这些链提供了综合全面的生态，具有各种学习资源、工具、框架和特性来支持开发人员。中本聪随手创建了比特币，没有一个深思熟虑的 API，也没有清晰的比特币开发学习文档。

不断改进网络基础设施的原因主要有三点——更好的用户体验、更大程度的金融化、规模化支付。

（1）更好的用户体验将推动活动，带来更多收益

Ordinals 协议是一种利用比特币 UTXO 的方式，它以不同的方式看待单个 Satoshis（BTC 的最小单位），它带来了像铭文（比特币上的 NFT）这样的创新。对序数和铭文的热情催生了 BRC-20 和符文等可替代标准的演变。铭文和符文推动了比特币活动。仅 BTC 转账，每日总交易量就增加了 70%。

这些新的比特币交易方式帮助将交易费提高了约 40%。然而，这些新方法常在比特币社区引发激烈的争论。一派认为，比特币应该只专注于增强其作为去中心化支付系统的核心功能。他们认为，跨出这个范围可能会损害比特币作为稳健货币的安全性、简便性和有效性。

另一方面，支持更灵活方法的一派主张扩大比特币的功能，将非支付用例包含进来。他们认为，这种演变对于比特币在快速发展的区块链生态中保持竞争力和相关性是必要的。

这样就够了吗？并不。根据 Token Terminal 的数据，比特币矿工在过去 30 天内获得了约 1.09 亿美元的费用。同期，Uniswap 和 Lido Finance 等应用分别获得了 9000 万美元和 1.04 亿美元的收入。最近的一次减半是在 2024 年 4 月，矿工获得的区块补贴减少了 50%。最近的减半事件之后，区块奖励（补贴）从每区块 6.5 BTC 减半到 3.125 BTC。这样，矿工每月的补贴削减总数达到 13500 BTC（3.125*144*30）。按 1 BTC 6.6 万美元计算，总共是 8.91 亿美元，所以每月的交易费只占补贴损失的 12% 左右。

最近的发展变化（如 runes）令人鼓舞，但我们需要的更多。还有哪些挑战？比特币的用户体验远不及 Solana 或像 Arbitrum 这样的以太坊 L2。对 Solana 来说，互换交易只需要几秒钟的时间，费用不到一美分。然而，如果你想在比特币上交易 runes，你就必须支付几美元的费用，还要等待区块来确认你的交易。

除此之外，当你购买 runes 时，你必须购买全部的上架数量。买家不能修改购买 runes 的数量。另一个缺点是 runes 之间不能兑换，就好比我们可以在以太坊上将 USDC 兑换为 MKR。交易者必须出售一个 rune 换取 BTC，然后再购买另一个他们想要的 rune。中间的额外步骤会给用户体验带来不必要的摩擦。

Runes 交易的用户体验远不够理想。还没有办法将 BTC 用作抵押品或借出。用户必须把 BTC 从比特币 L1 中取出来，放到其他链上在金融应用程序中使用。

（2）增加 BTC 的金融化程度

首先，比特币的市值接近 1.3 万亿美元（按 1 BTC 6.6 万美元计算）。就像黄金一样，比特币是外部货币，这意味着政府不能操纵比特币的供应。虽然黄金贷款市场的确切规模尚不清楚，但有报道估计其规模为 1000 亿美元。因此，在比特币上构建应用程序的最重要原因之一是使用原生 BTC 作为抵押借入稳定币。强大的借贷市场将允许比特币持有者从他们持有的 BTC 中赚取收益。

以质押为例。其他原生资产，如 ETH 和 SOL，在保证网络安全方面具有固有的质押用途；大约 27% 的流通 ETH 质押在各质押协议中，年收益率约为 4%。另外大约 4% 的 ETH 质押在再质押协议中，67% 的流通 SOL 被质押。此外，ETH 和 SOL 都在各自的 DeFi 生态中被广泛用于抵押资产。

包装 BTC（或 WBTC）是不同 DeFi 生态中使用最广泛的 BTC 版本，市值约为 100 亿美元，不到流通中 BTC 总量的 1%。这显示出存于 BTC 金融化中的机会。

假设与以太坊类似水平的比特币被用于质押或 DeFi，约为 30%，则金额为 3900 亿美元。作为背景介绍：所有 DeFi 在所有其他链中的锁定总价值为 1010 亿美元。BTC 可能是最具生产力的流动资产。现在，该潜力被有意施加的技术限制所束缚。

（3）扩展 BTC 支付

比特币基础层的设计并没有考虑到吞吐量。如果比特币必须成为互联网的结算层，我们就需要更快速的交易。正如 Mohamed Fauda 所说，使用这种方式可以发布的交易数量是有限的。在区块大小最大为 4MB 时，比特币可以支持 6.66 kbps（4MB/10 分钟）的数据。

比特币网络目前无法处理高流量。在如 Quantum Cat 的铸造和 rune 发布等预期事件中，用户会面临体验降级。糟糕的用户体验不仅限于那些试图铸造铭文的人，还包括那些 BTC 发送者和接收者。

领先的比特币扩容网络闪电网络（LN）的采用情况并不乐观。该网络的容量或流动性约为 5k BTC。这是所有锁定在闪电通道上的 BTC 数量。它会影响网络的流动性，以及可以通过网络转移的 BTC 数量。

为什么这很重要？让我们举一个例子来理解。Joel 正在筹集 100 万美元用于支付印度咖啡种植园工人的工资，他决定使用 LN 来接收捐款。他不能就这么打开 LN 钱包接收捐款。他需要有 100 万美元的流入资金。流动性流入是指交易对手锁定在通道中的 BTC 数量。Sid 是 Joel 的交易对手之一，他锁定了一万美元。Joel 需要更多像 Sid 这样的交易对手，他总共锁定了 100 万美元，接受了价值 100 万美元的捐款。这对网络扩容构成了重大挑战，因为流入的流动性总是受到资本机会成本的限制。

2、比特币发展面临的挑战

比特币既是一种技术现象，也是一种文化或社会现象。社会共识是最后一道防线。例如，2100 万的硬上限可以通过分叉代码来修改，增加 1% 的分发尾量。但要使这一变化生效，所有矿工都必须在这个分叉上挖矿，而他们不太可能这样做。这是因为硬编码上限一直是 BTC 的主要价值驱动因素之一。如果这个上限被打破，就可能发生价值损失。矿工不太可能在可能丢损价值的分叉上挖矿。

由于缺乏社会共识，更改代码库所需的技术努力将变得毫无用处。比特币上一次出现有争议的分叉还是在 2017 年的区块大战期间。网络一分为二，比特币实现了隔离见证（SegWit）和比特币现金（Bitcoin Cash），这增加了区块大小。当时，大多数矿工都选择了 BTC 阵营。

对于被视为货币或价值储存手段的东西，必须是不常变化的。法定货币随时间推移失去购买力的主要原因是，央行经常利用他们的权力来增加供应量。央行单边行动的不可预测性使得一些货币永远走弱。比特币文化抵制变化。即使是像 Taproot 这样没有争议的东西，也花了数年时间才实现。

实现上述变化不仅涉及到比特币的改变。比特币的基础层也需要尽可能简单。简便性对于减少攻击向量和提高稳定性至关重要。主要目标是执行复杂操作，比如贷款和使用 BTC 铸造稳定币作为基础层（如以太坊 L2）之外的抵押品。

3、比特币 L2？

L2 是什么？它应该：

• 为 L1 提供充足的数据来验证和解决争议（如果有争议的话）。
• 在基础层之外没有安全假设。
• 允许用户单方面将资产撤回到基础层或 L1。

由于当前的比特币操作码（opcodes）限制它验证任何证明，所以无法满足这些条件。因此，所有声称是比特币 L2 的链都不能被称为 L2。

构成 L2 的另一个方面是参照比特币的安全假设来审视该层的安全假设。每个区块链都有安全假设，例如：

• 大多数挖矿节点都是诚实的。
• 节点可以独立验证区块并拒绝无效区块。
• 分叉被解析为支持链的最长分支，以此类推。

第二层（L2）不应该扩展它所基于的基础层的安全假设集。例如，如果第二层有一个垄断区块生产的集中式排序器，用户就需要能够以微小的成本竞争区块生产。L1 应该能够命令 L2，只要用户的资金没有被花掉，就可以释放。对于这个阶段，即使在以太坊 L2 中也没有这些机制。

如果我们严格遵循上面提到的 L2 特征，即使是像 Arbitrum 这样的共识以太坊 L2 也不是真正的 L2。由于当前的比特币操作码（opcodes）集阻止它验证任何证明，因此声称是比特币 L2 的链都不能称为 L2。闪电网络可能是唯一符合 L2 定义的解决方案。本文统一将这些解决方案称为比特币扩展层。

4、比特币扩展层的利弊权衡

从广义上讲，使用 BTC 有两个组成部分：1）使用桥接，因为比特币上没有太多可用的；2）创建一个环境或一条链，让投资者使用 BTC 的应用程序可以运行其上。

为了促进更多的用例和更大规模，新的层可能会在比特币之上做出安全假设。想要使用自己 BTC 的用户将希望尽可能在安全性方面做最低程度的利弊权衡。以太坊的扩展路线图就是一个很好的参考，可以从中了解以太坊的扩展设计空间是如何演变的。

几年后，以太坊意识到 rollup 将是它的扩展选择。到了这个阶段，我们依旧不知道哪种方法是扩展和使 BTC 更具可编程性的最佳方法。

无论是存储数据还是选择桥接设计，项目都要在去中心化、安全性、速度和用户体验之间做出权衡。以下问题的答案构成了构建比特币扩展层的项目或公司的设计空间：

• 他们如何实现从比特币到新链的桥接？
• 他们如何存储数据（数据可用性）？
• 他们如何使用比特币 L1 进行结算？
• 他们是否期望改变比特币基础层以实现他们的完整愿景？
• 他们选择什么样的执行环境？
• 比特币扩展层是否促进了 BTC 在 gas 和质押等方面的使用？

不同的团队正在进行不同的权衡，为 BTC 持有者提供更优的功能和规模。

5、桥接

比特币上的 BTC 不能转移到其他链上。需要一些基础设施将 BTC 带到其他链上。典型的桥接机制将用户的 BTC 锁定在比特币上，并在目标链上铸造等量的代表 BTC 的合成代币。

典型的锁定机制是怎样的？这意味着希望将 BTC 从比特币转移到任何其他链的用户将其发送到比特币上的特定地址。桥操作员控制这个地址。当桥操作员检测到传入的 BTC 时，他们会铸造代表该 BTC 的等效合成代币，并将其发送到用户在目标链上指定的地址。

这里的风险是，如果桥操作员在比特币上损失了 BTC，那么在目标链上铸造的代币将变得一文不值。我们在 FTX 崩盘后亲眼看到了这种风险。SolBTC 是由 FTX/Alameda 运营的 BTC 包装版本。它变得一文不值，因为 FTX 在申请破产后没有兑现赎回承诺。

因此，用户在目标链上所做的一切都完全依赖于桥操作员比特币上控制用户的 BTC 的安全实践。如何控制用户的 BTC 决定了不同类型的桥接方式。目前投入生产的有三种设计类型。

（1）无需信任的桥接

只有当 L1 可以验证 L2 提交的证明时，这些桥接才有可能成功。就比特币而言，这是不可能的，因为它无法理解外部发生的任何事情。

（2）信任最小化桥接依赖于经济安全

BTC 桥接的下一个最佳选择是让多个公共方处理 peg-in 和 peg-out。这些各方在比特币上保护用户的 BTC 安全，并在其他链上铸造 / 燃烧合成 BTC 代币。其中一个实现是 Threshold Network 的 tBTC，它适用于「诚实的大多数」。

这意味着在操作员对用户的 BTC 执行任何操作之前，需要大多数运行 Threshold Network 节点的操作员达成共识。tBTC 没有中心化的中介，而是随机选择一组在 Threshold Network 上运行节点的操作员来保护用户存入的 BTC 的安全。

谁能成为 Threshold Network 的节点操作员？网络有一个治理代币 T，虽然 T 用于治理，但至少需要 4 万枚 T 才能成为节点操作员。截至 2024 年 6 月 25 日，网络上的活跃节点数量为 139 个。

tBTC Beta 质押者计划旨在逐步去中心化节点网络。Beta 质押者可以将他们的质押在五个专业节点操作员间委托——Boar、DELIGHT、InfStones、P2P 和 Staked。预计 Beta 质押者将积极参与节点运营至少 12 个月。例如，他们需要对网络升级做出高度响应，最好在收到通知后 24 小时内升级节点。

每当一个用户请求铸造 tBTC 时，就会生成一个新的比特币存款地址。此地址是该用户专用的，由 Threshold Network 上的节点控制。用户可以请求在以太坊、Arbitrum、Optimism、Mezo 和 Solana 等网络上铸造 tBTC。

他们需要提供两个地址——一个是比特币的恢复地址（这是如若在挖矿过程中出现问题时他们的比特币将被返回的地址），另一个是他们希望接收 tBTC 的目标链地址。一旦提出请求，用户必须将 BTC 存入生成的地址，并等待 guardian 确认他们的存款。一经确认，矿工就会将 tBTC 发送到用户在目标链上的地址。

该网络拥有约 3500 个比特币，即超过 2 亿美元的锁定价值。

鉴于比特币操作码的功能，信任最小化桥接可以说是目前最好的桥实现方式。信任最小化桥接的实现取决于多重签名的设计方式。Threshold Network 的 tBTC、Stack 即将推出的 sBTC 部署，以及 Botanix 的 spiderchain 都是信任最小化桥接的示例。

（3）托管桥接

在这种设计模式下，一个集中的提供商将用户在比特币上的 BTC 锁定在由托管人维护的比特币地址上。BitGo 的 WBTC 是使用最广的 BTC 到其他链的桥接方式。使用 WBTC 桥接的 BTC 超过 150k。WBTC 的当前分布如下所示。

（4）BitVM

虽然这三种类型的桥接已经上线运行，但 Robin Linus 在 2023 年底发布了 BitVM 白皮书。BitVM 提出了一种在比特币上表达图灵完备的智能合约的新方法。如果一台机器或一个系统能够在足够的时间内执行任何计算，我们就说它是图灵完备的。如前所述，比特币从设计角度来看不是图灵完整的，BitVM 提出了一种不改变现有操作码的方法来解决这一点。它还提出了一种据称无需信任的桥接机制。

BitVM 的核心理念是乐观地验证比特币上的 ZK（零知识）证明。只要对交易执行没有异议，就假定它是正确的。该系统的运作通常假设至少有一个诚实验证者。也就是说，如果执行不正确，应该至少有一个诚实的验证者对其提出质疑。

所以，只要 ZK 证明没有受到质疑，一切都没问题。如果存在异议，挑战者和证明者（prover）在链上进入挑战 - 回应游戏，后果就是是增加了链上交易负载。

流动性管理是 BitVM 早期版本的另一个重大缺陷。当用户从桥上提款时，系统完成部分提款，桥操作员必须面对流动性。操作员稍后会得到来自桥的补偿。随着锁在桥中的资金金额的增加，操作员必须保持更多的流动性，以兑现提款。这给操作员带来了压力，并使设计的资本效率极低。

假设，平均而言，操作员需要在任何时候都保持 10% 的桥 TVL 为流动资金。如果桥的 TVL 为 100 亿美元，操作员需要始终保持 10 亿美元的流动性。由于桥吸引了更多的流动性，操作员需要手头上有更多的 BTC 库存。

6、执行层

让 BTC 有用的下一个难题是链的设计，以尽可能好的用户体验促进 BTC 的使用。开发人员设计链需要考虑多个因素。

• 执行环境——它应该是一个兼容以太坊虚拟机（EVM）的链吗？

与 EVM 兼容有其优点，例如，可供开发人员使用若干年的工具，如钱包和其他 EVM 链的桥接；另外，还有用户熟悉的 UX。

以太坊的 L2 已经从 EVM 的兼容中受益。像 Arbitrum 和 Optimism 这样兼容 EVM 的 L2 可以迅速聚集已经在以太坊上的用户和应用程序。相比之下，像 Starknet 这样不兼容 EVM 的 L2 却很难获得采用。

然而，EVM 也有它的缺点。由于 EVM 以串行方式执行交易，因此不可能进行并行处理。然而，较新的执行环境，如 Solana 虚拟机（SVM）和即将推出的 Monad，支持并行处理。

• 数据可用性——与以太坊类似，比特币领域也出现了 rollup 解决方案。根据存储数据的方式和位置，rollup 有多种形式。有的在 L1 上存储状态差异（执行一批交易后，链的两个状态的差异）和有效性证明，有的在 L1 上存储经压缩的交易数据，有的仅将有效性证明存储在 L1 上，交易数据存储在其他层。

像 Stacks 这样的链使用比特币作为检查点（checkpointing）机制。Stacks 上的区块时间比比特币要短得多。Stacks 将两个比特币区块之间的区块数据发布到各比特币区块上。

执行层可以在比特币上以铭文的形式发布交易数据。回想一下比特币网络 6.66 kbps 带宽的时代。如果一个压缩文件的大小为 10 字节，一个比特币区块理论上最多可以包含大约 600 个压缩交易。然而，这个最大值几乎是不可能的，因为 4 MB 的区块是一个罕见现象，更罕见的是整个 4 MB 空间都可用于铭文。

区块大小取决于 SegWit 和非 SegWit 交易的组合。SegWit 是 Segregated Witness（隔离见证）的缩写，它将交易数据从见证数据中分离或隔离。这个想法是，并非存储在区块中的所有内容都具有相同的价值。SegWit 没有将区块大小限制在传统的 1 MB 内，而是提出了 400 万权重单位的新限制。因此，如果一个区块包含所有非 SegWit 交易，则限额将是 1MB。但如果它包含所有 SegWit 交易，则可能是一个 4MB 区块。

一些团队正在构建比特币层，以利用 BTC 的巨大流动性。本文，我们研究了六个团队，他们都有各自不同的权衡，并且设计都非常有趣。我们将简要描述它们的工作原理、发展阶段以及迄今为止的牵引力状况。

（1）Babylon

Babylon 专注于将 BTC 的使用扩展为一种质押资产。它带来了一种不同于其他比特币层（所谓的 L2）的方法，采用远程质押 BTC 的形式。这意味着 Babylon 没有将 BTC 锁定在比特币上以便在不同的层上铸造合成版本，而是引入了以下机制：

• 用户通过创建一个只能使用一次的 UTXO，将他们的 BTC 锁定在一个自我托管的金库中，这个 UTXO 可以在预先指定的时间（质押期）过去时使用，也可以在用户通过特殊的 EOTS（可提取的一次性签名）燃烧他们的质押 UTXO 时使用。
• 在确认质押交易后，用户可以使用他们的 EOTS 来验证 Cosmos 生态中 PoS 链上的区块赚取收益。
• 如果用户表现诚实，他们可以在质押期结束时解锁他们的 BTC，或者向比特币提交解绑交易。
• 如果发现不诚实行为，用户的 EOTS 将向公众披露。如何检测到这一点？Babylon 的 vigilantes 确保至少有一个诚实操作员。它是一个程序套件，充当比特币和 Babylon 之间的数据 relayer（中继器）。提交程序使用 OP_RETURN 向比特币提交 Babylon 检查点。Reporter 程序扫描 Babylon 检查站，并将其报告给 Babylon。如果检测到异常，任何人（slasher）都可以使用公共 EOTS 密钥提交比特币交易来认领恶意用户的质押。
• 一个明显的问题是，为什么用户不能自己使用密钥拿回质押？答案可能是，当矿工看到这笔交易时，如果其他人发起了同样的交易，矿工将选择更高费用的交易。例如，如果存疑质押为 5 BTC，那么 slasher 甚至可以在与矿工分享 4.99 BTC 的情况下仍然获利。在这种情况下，大部分利润流入矿工口袋，而非 slasher。然而，恶意用户失去了他们的大部分质押，要么被 slasher 拿走，要么被矿工拿走。

尽管 Babylon 提供了一种有趣的方法来扩展 BTC 的使用，但其机制相当复杂。例如，slasher 尚未在许多 PoS 链上成功部署，尽管有一些已经存在多年。此外，尽管 Babylon 可以利用远程质押，以便 BTC 可用于保护其他 PoS 链的安全，但它需要桥接来支持其他 BTC 用例，比如贷款。

（2）Build on Bitcoin（BOB）

讽刺的是，Build on Bitcoin（BOB）是一个基于 Optimism 的 rollup，截至 2024 年 6 月还在以太坊上结算。它声称是一个与比特币对齐的以太坊 L2。BOB 将分四个阶段推出：

• 阶段 1——OP stack rollup。在该阶段，它纯粹是一个以太坊 rollup。欺诈证明还没有上线主网。欺诈证明是一种允许任何人质疑 rollup 交易包中所包含的交易有效性的机制。
• 阶段 2——具有比特币安全性的以太坊 rollup。在这个阶段，BOB 将利用比特币的合并挖矿。合并采矿允许矿工与比特币网络一起保护多链安全或挖矿。
• 阶段 3——通过 BitVM 实现的 optimistic 比特币 rollup。BitVM 目前还没有上线。在对当前版本进行改进后，BOB 将开始使用 BitVM 在比特币上结算。
• 阶段 4——比特币上的 ZK rollup。在比特币接受允许其验证 ZK 证明的操作码后，BOB 将使用 ZK 证明在比特币上结算。

截至 2024 年 6 月 17 日，BOB 已有约 6000 万美元的 TVL，其中 Sovryn DEX 贡献了约 2000 万美元。

（3）Botanix

Botanix 团队带来了一项重大创新：Spiderchain。Spiderchain 是什么？它是 Botanix 上协调节点的滚动多签。让我们来具体分析一下。正如我们前面提到的，L2 需要一个桥和一个执行交易的链。协调节点将用户的资金安全保存在比特币上，并为用户铸造和燃烧合成 BTC（在 EVM 层上）。Orchestrators（协调者）运行比特币和 Spiderchain EVM（Botanix）节点。

假设网络上有 N 个协调节点。针对每个比特币区块随机选择 M（Botanix 的链兼容 EVM，由 PoS 共识机制保护安全。除了通过参与滚动多签网络和促进合成 BTC 的铸造和赎回来保护比特币上的 BTC 安全之外，协调者还参与了 EVM 链的区块构建。他们将根哈希（Botanix EVM 交易的压缩版本）作为比特币的铭文发布。

读者必须注意的是，仅仅发布比特币数据并不意味着结算。不同之处在于，像 Botanix 这样的外部链以铭文的形式发布的数据存储在一个未经比特币节点（矿工）验证的地方。比特币协议完全不知道这些数据的存在。因此，无法确定铭文中所发布的交易数据是否正确。

截至 2024 年 6 月，Botanix EVM 和 Spiderchain 处于测试网阶段。

（4）Citrea

Citrea 正在比特币上开发一个 ZK rollup。「在比特币上」是什么意思？意思就是它打算使用比特币作为数据可用性层。该公司表示，扩展比特币区块的最安全并且激励一致的方式就是将执行与链上可验证性和数据进行分片。分片执行意味着将执行分解成更小的部分。

然后，Citrea 聚合分片或交易包，并在比特币上发布两个交易包之间的状态差异，以及称为有效性证明的证明。但问题是，比特币目前还没有能力验证任何证明。Citrea 的最终形式将不得不等到比特币拥有允许其验证 ZK 证明的操作码。

与此同时，它将使用 BitVM 实现作为证明的临时方案，并将 BTC 桥接出入 rollup。当然，Citrea 继承了 BitVM 在前面内容中提到的缺点。在未来，随着 BitVM 的改进，Citrea 将改进其桥接功能。

截至 2024 年 6 月，Citrea 还处于测试网阶段。

（5）Mezo

Mezo 将自己标榜为比特币的经济层，不将自己称为比特币 L2。它使用 Threshold Network 的 tBTC 桥将 BTC 带入和退出 EVM 链——Mezo。

Mezo 的开发团队曾开发过 tBTC、Fold、Keep 和 Taho 等产品。该团队多年来一直在围绕比特币开发应用程序。Mezo 的目标很简单：扩展 BTC 的用例。它采用以下三种机制：

• 让 Mezo 用户通过质押 BTC 赚取收益，以保护网络安全。
• 让用户使用 BTC 支付 gas 费，并将其分配给 veBTC 和 veMEZO 质押者。
• 构建端到端的 BitcoinFi 体验。

BitcoinFi 和经济层究竟意味着什么？大多数新链，包括 EVM 链，都依赖于现有的用户体验——相同的钱包、桥接方案，等等。更新用户体验几乎从来都不是优先考虑的问题。Mezo 从头开始策划整个用户体验，这是我很少看到的。它包括：

• 由 BTC 支持的原生稳定币（mUSD），因此用户不必从其他链上桥接 BTC。
• 一个由 BTC 担保的长尾借贷协议。
• 一个完全集成的出入金通道（兼容 Fold）。
• 集成钱包体验（兼容 Taho）。

结合所有这些应用程序创建一个独特的端到端 BitcoinFi 体验：

Mezo 基于 Cosmos SDK，使用 Comet BFT 来达成共识。

CometBFT 是用于在多台机器上安全、一致地复制应用程序的软件。说到「安全」，我们意指 CometBFT 可以在不超过 1/3 的机器以任何方式发生任何故障的情况下仍然工作。说到「一致」，我们意指每台无故障机器都可看到相同的事务日志并计算相同的状态。安全和一致的复制是分布式系统中的一个基本问题；它在从货币到选举到基础设施编排等广泛应用程序的容错方面发挥着关键作用。——来源：CometBTF 文档

它由两个组件组成——共识引擎和通用应用程序接口。基于 Tendermint 核心，共识引擎负责区块的产生、验证和最终确定性。Tendermint 是最早的权益证明共识设计之一。它提供拜占庭容错（BFT）共识，可以容纳多达三分之一的恶意节点。

应用程序接口——应用程序区块链接口（ABCI）——将共识引擎与应用程序分离。ABCI 的一个主要优点是，由于共识和应用程序是分离的，开发人员不需要使用构建共识引擎的同一语言来构建应用程序。

接口充当将交易传递给应用程序以供执行的媒介。这种功能使系统更加模块化，并有助于聚焦更多的应用程序开发人员。最初，Mezo 将只与 EVM 运行时兼容。

Mezo 的经济设计是这样的：随着它的发展日益显著，比特币持有者可能会直接或间接受益。他们可以在 Mezo 上持有 BTC 并获得质押收益，或者，如果他们选择继续持有 BTC，他们将通过将 BTC 退出流通获得一些好处（用来支付 Mezo 的费用）。

Mezo 拥有一个双重质押模型，如下图所示。网络上的验证者们可以质押 BTC 和 MEZO（MEZO 网络的原生代币）。通过质押 BTC 和 MEZO，验证者分别获得 veBTC 和 veMezo。「ve」代表 validator escrowed（验证者托管），这些代币通常被锁定在智能合约中。验证者托管的代币持有者拥有治理权，网络奖励和费用收入是与他们共享的。

资产被锁定的时间越长，发出的 ve 代币就越多。veBTC 质押者获得 BTC，veMEZO 质押者获得 MEZO 奖励。可燃烧部分 MEZO 奖励以增加 BTC 资金。

Yield 是 Mezo 的核心产品之一，因为用户支付的费用是支付给质押 BTC 的验证者的。Mezo 将通过与 Mezo 的姊妹项目 Acre 提供流动质押，进一步扩大 BTC 质押的范围。当用户将 BTC 存入 Acre 时，他们会获得一个流动质押代币 stBTC 作为回报。BTC 存储可跨链应用，用于各 DeFi 应用程序。通过这些活动产生的收益以 stBTC 的形式积累，以 1:1 的比例与 BTC 兑换。

拥有超万亿美元市值的 BTC 甚至还没有触及到借贷市场的表面。借贷市场中的 WBTC 分布如下图所示。它表明，在 2023 年 7 月至 2024 年 6 月期间，前三大借贷应用中使用的 WBTC 数量从约 50k 下降到约 23k。借贷应用程序中 WBTC 总量的下降可归因于 WBTC 供应量下降了 48%，从 2022 年 5 月的 28.5 万 WBTC 下降到如今的仅超 15 万 WBTC。这种下降主要是由于市场意识到了在 Luna、3AC 和 Alameda 之后中心化的各方带来的风险。

在推出的第一阶段，Mezo 已经开始接受三个锁定期的 BTC 存款，分别为：两个月、六个月和九个月。存款以 HODL 分值积累积分。一个 BTC 每天产生 1000 积分，乘数与锁定期相关。锁定期越长，乘数越高。用户还可以存入其他资产，如 USDe、USDC 和 USDT，以提高他们的 BTC 存款。截至 2024 年 7 月，Mezo 的 TVL 为 1.35 亿美元。

除了奖励持有者外，Mezo 还将与比特币核心协议分享部分费用。

（6）Stacks

Stacks（原名 Blockstack）最近推出了期待已久的中本聪升级，旨在解决升级前不断分叉和交易缓慢等问题。Stacks 基于转移证明（PoX）共识工作。

因此，对在 Stacks 上生产区块感兴趣的比特币矿工需要发送一些 BTC。一个矿工，比如 Alice，被随机选中在 Stacks 上生产区块。来自该矿工的 BTC 被给予那些锁定 / 持有 STX 的用户，STX 是 Stacks 链的原生代币。这很有趣，因为虽然收益很小，但却是 BTC。在大多数链上，收益仅使用链的原生代币提供。

一旦被选中，Alice 可以生成 Stacks 区块，直到 Tenre（下一个比特币区块）结束。矿工生成 Stacks 区块与签名者（signers）共享以进行验证。一旦超过 70% 的签名者接收该 Stacks 区块，它就会被 Stacks 网络接受。我们假设 Alice 在下一个比特币区块挖出之前生成了 10 个 Stacks 区块，并且 Bob 赢得了随后生产 Stacks 区块的任期。

Bob 获取 Alice 在 Stacks 上生成的第一个 Stacks 区块的哈希值，并将其添加到他的区块提交交易中，以包含到比特币链中。Stackers 检测此交易。它们包含 Stacks 上的任期更改交易，该交易包含 Alice 在 Stacks 上生成的最后一个区块的哈希值，在本例中是第 10 个区块。这样，Bob 就明白他必须在 Alice 之前的区块（#10）上进行创建。

虽然比特币层的开发还处于早期阶段，但这里还是对上述链进行了比较，考虑了链设计、桥接设计和美元价值的保障。

我们必须提到的是，除了上面提到的团队之外，还有许多其他团队（如 Alpen、Bison、BitLayer、Rootstock、SatoshiVM 和 Soveryn）都在构建比特币的扩展层。

7、L2 和 L1 之间的关系

L2 在两个方面有利于 L1：规模和成本。它们为用户提供了一种更便宜的交易途径，同时不会牺牲太多的安全性（或者在非托管、无信任桥接和没有额外安全假设的 L2 情况下的任何安全性）。

以以太坊 L2 为例。根据 Token Terminal 的数据，在 2024 年 6 月的第二周，以太坊支持了 710 万笔交易，收入为 1060 万美元。用户的每笔交易成本约为 1.5 美元。与此同时，Arbitrum、Base、Blast、Optimism 和 Polygon 这五个 L2 平台支持了超 7000 万笔交易，费用为 275 万美元。每笔交易费 0.03 美元。

我们可以争论交易的质量（包括是否是机器人交易）或交易价值等等。然而，事实是以太坊无法支持那么多的交易。

但有一个缺点是 L1 不再直接连接到它们的客户或用户。在传统世界里，通常攫取大部分价值的是更接近最终用户的业务。亚马逊就是一个很好的例子。其庞大的分销网络使其在与供应商和制造商的竞争中占据上风。

Dollar Shave Club 打破了传统零售渠道，通过订阅模式直接向消费者销售，颠覆了剃须刀行业。这使他们能够实施较低的产品定价，同时保留大部分价值，而不是与整个供应链分享价值。

在你和你的客户之间再增加一层通常不是一个好主意。为什么 L1 要走这条路？让 L2 加入进来，L1 并不会失去客户。他们正在将 B2B 引入曾经严苛的 B2C 商业模式中。但仍可能存在一个问题——L2 能否获得大部分价值？他们给 L1 传递足够的费用了吗？

幸运的是，以太坊在过去的三年里一直在走这条路，我们可以观察到 L2 对以太坊价值获取的影响。可以通过两种途径理解 L2 是否是以太坊生态的掠夺者。

• 第一个途径是看以太坊是否会因为 L2 而损失收入。我们可以通过研究以太坊生态收入中以太坊的收入份额变化的来检验这一点。下图是关于以太坊和五个领先 L2 的收入。以太坊一直占收入流的 90% 以上。

• 另一种方法是看市值或价格。由于价值捕获几乎总是反映在价格上，与市值排名前 10 位的 L2 相比，ETH 占以太坊生态总市值的 95% 以上。

以太坊不可能支持这么多交易，但它仍然占据了生态价值的 90% 以上，这表明 L2 是扩展以太坊的正确措施。只要 L2 是基于 L1 的，那么 L2 之间对 L1 区块空间的良性竞争就将预示着基础层的健康发展。

8、接下来会怎样？

再想想岛屿的比喻。当涉及到真正的 L2 时，两个岛屿必须合作建造一座桥梁。但如果没有比特币岛民的内部共识，这是不可能实现的。现在的情况是，那些想成为比特币岛屿 L2 小岛的人，正试图确保让基础设施成为一种权宜之计。

因此，一旦比特币岛民同意他们需要与其他岛屿建立联系以实现增长，L2 岛屿就在那里。在此之前，重要的是不要试图寻找更复杂的方式来桥接或创建 L2，而应该聚焦于使用业已奏效的方法，以及使用经过实战考验的基础设施。

每个人都知道比特币岛民是如何故步自封，如何极其重视安全性的。对这个岛所做的任何改变都经过了详尽彻底的讨论。任何想对比特币提出修改建议的人都可以起草一份比特币改进提案（BIP）。在经过各论坛上的非正式讨论后，作者吸收反馈意见并对 BIP 进行修改。然后，岛民委员会向 BIP 提供一个日期，也就是它被官方确认的时间。

一些岛民深谙需要小心谨慎地将比特币岛现代化。Botanix、Taproot Wizards 和 Thesis 等团队正在为添加操作码以扩展比特币的可编程性奠定基础。Ethan Heilman 和 Armin Sabouri 提出的 BIP-420（也称为 OP_CAT）将为比特币带来大量令人兴奋的可能性。CAT 是一个操作码，是原始比特币操作码的一部分，但由于安全问题而被中本聪修改，随着这些年比特币执行环境的发展，这些问题现在已经得到缓解。

操作码允许将两段数据连接在一起。它从自定义交易类型（如动态托管系统、原子交易等智能合约）、各种 DeFi 应用程序以及与外部链的更大的互操作性中解锁了许多可能性。

像 Starkware 这样的团队已经指出 OP_CAT 可以为比特币带来 STARK 验证。这意味着比特币可以验证 ZK 证明，从而支持 rollup。这种设计范式不仅允许在比特币上进行通用设计，而且还提高了比特币迫切需要的可扩展性。

Taproot Wizards 团队的其他设计，比如 CATVM，已经投入开发工作。本设计将使用 OP_CAT 来创建无信任桥。不同于目前的 BitVM 设计，CATVM 没有流动性要求。CATVM 将实现序数和符文的去中心化交易，其用户体验与其他链一样好。

Segwit 为 Taproot 铺平了道路，而 Taproot 对序数来说又至关重要。序数和铭文使 BRC-20 和符文成为可能。最近比特币开发者的热情表明，有越来越多的人支持在 BIP-420 上达成社会共识。它还将向后兼容，因此网络不需要硬分叉来激活它。我们很高兴它能够上线，让我们能够见证一个真正的比特币原生可编程性的新时代。

经过很长的一段时间后，开发者对比特币的兴趣激增。围绕比特币进行开发建设的所有独立项目就像是环绕着强大的比特币岛的现代小岛。有了 BIP-420，我们很可能有办法将这些岛屿融合在一起，形成一个繁荣的现代化岛屿。

随着比特币发生的诸多变化，我希望未来我们能够在不同的金融应用程序中使用 BTC，而对其底层知之甚少。比特币层的融合就像我们如今穿梭孟买时的感受一样自然，我们完全没有意识到这座繁华的大都市曾经是 Bombay 的七个独立岛屿。