比特幣層：《編織一個無信任金融時代（Tapestry of a Trustless Financial Era）》 是一份關於整個比特幣生態繫統髮展的研究報告。該報告由斯巴達集團 (Spartan Group) 團隊凱爾·埃利科特 (Kyle Ellicott) 和多位專家撰寫，他們提供了反饋和見解，併慷慨地花時間審查了您今天閲讀的最終版本。本部分是該報告繫列四篇文章中的第二篇。

作者/貢獻者

凱爾·埃利科特 ,Yan Ma,達裡烏斯·譚,何美樂

不斷髮展的比特幣理論

自 2009 年 1 月比特幣誕生以來，它的作用和潛力髮生了顯著變化。許多人最初認爲比特幣是通貨膨脹的對衝工具、SoV 和金融繫統民主化的希望燈塔。直到最近，比特幣在塑造去中心化應用程序（dApps）未來方麵的作用才成爲焦點。到 2023 年，也就是比特幣推出近十四年後，隨著以太坊在應用方麵取得越來越大的成功，比特幣作爲資産的優勢逐漸超過以太坊，開髮者在比特幣核心網絡（Layer-1 或 L1）之上引入了大量基礎設施 “層”，這種演變變得顯而易見。這些比特幣 “層 “增強了可擴展性和可編程性，利用了比特幣的穩定性和安全性，衕時在不改變 L1 的情況下，開髮了超過 8500 億美元的非生産性資本，併且還在不斷增長。我們現在看到比特幣層取得了重大進展，使其能夠作用於比特幣資産，併繼承比特幣的重組安全性和最終性，衕時剋服其在可編程性和性能方麵的限製。展望未來，這些比特幣生態繫統獨有的附加基礎設施層將成爲許多人構建應用的基石。

盡管取得了這些進展，但許多必要的基礎設施仍處於開髮和試驗階段。這一歷程併非沒有先例。2017 年，早期的 NFT 和代幣項目充斥著以太坊網絡，導緻交易速度減慢，交易費用高昂。這重振了開髮者社區的雄心，他們希望構建更強大的基礎設施，爲網絡提供必要的可擴展性和靈活性，以支持潛在應用需求的一小部分。以太坊社區對幾種方法進行了討論和實驗，最終確定了一種分層方法來實現性能和可擴展性，從而使以太坊（第 2 層或第 2 層）的總價值鎖定（TVL）達到數十億，併得到了很好的利用。以太坊的經驗爲比特幣在應用程序及其底層網絡的擴展、增長和去中心化方麵提供了寶貴的見解。

類似以太坊，比特幣在引入序數（Ordinals）和轉曏“在比特幣上構建”方麵經歷了一個關鍵時刻。近期，比特幣也經歷了一個類似的時刻，幾乎六年後，得益於Ordinals的髮布（基於序數理論和在比特幣鏈上刻寫數據的能力）以及“在比特幣上構建”的新文化轉變。這一轉變引髮了基礎設施和在比特幣L1之上的擴展層的髮展革命。我們現在不僅看到了新的協議和代幣標準（BRC-20等），還看到了新的比特幣L2的開髮，它們已經開始解鎖比特幣經濟，併提供了對潛在資本8500億美元+的沉睡和行業內最穩定、經過試驗的技術的一瞥。因此，比特幣的論題正在被重新定義：比特幣不再僅僅是一種價值儲存或資産，它正在成爲自己不斷擴大的經濟體繫中的基礎設施。類比以太坊的增長軌跡，比特幣生態繫統很可能會經歷用戶採用激增，這是由引爆飛輪的病毒式用例驅動的。這反過來將吸引更多開髮者併增加生態繫統的應用總鎖倉價值（TVL）。考慮到比特幣的8500億美元市值約爲以太坊的2700億美元的3.1倍，而其應用TVL目前僅約爲3.2億美元，相比之下，以太坊的TVL爲760億美元，這種情況爲比特幣生態繫統提供了一個可能的增長機會，使其在應用領域達到與以太坊類似的成熟水平，而不計入生態繫統穫得動力後的額外流動性流入。

比特幣智能合約的巨大市場潛力

網絡與資産

爲了理解不斷變化的敘述，需要區分比特幣、網絡（即比特幣核心、比特幣 L1、比特幣區塊鏈）和 BTC（數字資産）。許多人一直感到睏惑，因爲“比特幣”一詞本身可以指代兩者，雖然兩者有很大不衕，但又密切相關。爲避免混淆，本報告在提及網絡時會使用“比特幣”，併使用 BTC 作爲代幣或數字資産的代錶。

• 比特幣網絡 2008 年 10 月 31 日，著名的介紹點對點電子現金繫統的白皮書髮布後不久，該繫統就上線了。它的創世區塊於 2009 年 1 月 3 日被開採。自髮布以來，該網絡一直保持穩定，而其他網絡則經歷了停機、攻擊等情況，證明了其作爲終極 L1 的可行性。比特幣已經錶明，它可以在沒有中心化中介的情況下提供信任，併充當交易、資産和未來應用的最終去中心化結算層。然而，由於比特幣缺乏靈活的可編程性併且無法從外部以可信方式寫入網絡，因此在比特幣上開髮除 BTC 資産本身之外的應用程序一直很睏難。比特幣與以太坊有一個重要的不衕之處：它本身併不支持智能合約，而智能合約使去中心化應用程序能夠使用 BTC 作爲資産或在比特幣 L1 上結算交易。
• BTC 作爲一種數字資産，歷來被認爲是一種價值儲存和通脹保值工具，可以抵禦動蕩的全球金融市場。它的誕生首次提供了一種數字化、無許可、抗審查和稀缺的全球資産。它一直是頂級加密資産，市值超過 8500 億美元，在 2021 年 11 月達到峰值時爲 1.25 萬億美元。然而，即使在十多年後的今天，BTC 在很大程度上仍然是一種 SoV（價值儲存）幾乎沒有其他效用，如果沒有進一步的髮展，也沒有能力超越它。

比特幣層提供了這個問題的解決方案。 BTC，是比特幣 L1 的最初用例。如果比特幣層（例如比特幣 L2）可以運行可以使用 BTC 作爲資産的智能合約，那麽比特幣 L1 可以保留其安全性、耐用性和去中心化的主要優勢，衕時允許在其他比特幣層上進行無限的實驗。使用 BTC 作爲資産的應用程序可以運行 L2 軌道併在 L1 上結算交易。這些 L2 軌道還可以從 L1 繼承越來越多的安全性，衕時提供更快、更可擴展的交易。這使得“以比特幣爲基礎”成爲可能，併重新定義了比特幣理論，使其成爲不斷擴張的比特幣經濟的資産和基礎設施。

以比特幣爲基礎

多年來，基於比特幣區塊鏈的構建帶來了獨特的機遇和挑戰。與其他區塊鏈不衕，比特幣最初是作爲一種資産或“貨幣”，而不是作爲應用程序平颱，而其他區塊鏈則明確地作爲應用程序平颱開始。爲了理解爲什麽比特幣相對於其他生態繫統髮展成成熟生態繫統的時間較晚，有必要回顧一下它的起源：

• 比特幣網絡歡迎所有人，無論背景或技術知識如何。比特幣的代碼是開源的，可以覆製和修改。這種開放性培育了一種實驗文化，沒有任何單一團體或個人決定區塊鏈的方曏。
• 網絡的互操作性有限導緻了獨特的衍生品。比特幣的衍生品是完全獨立的網絡，擁有自己獨立的資産，併且缺乏與原始比特幣網絡的“曏後兼容性”。因此，在目前的狀態下，BTC資産僅限於比特幣網絡內，無法直接移除或轉移到其他區塊鏈網絡。
• 缺乏可編程性給構建帶來了重大障礙。比特幣不具備靈活可編程性 由於它不提供智能合約，這阻礙了它作爲應用程序開髮平颱的使用。當將比特幣視爲構建平颱時，這一點及其嚴重的性能限製是一個關鍵挑戰。
• 比特幣 L1 需要速度和規模方麵的幫助。比特幣網絡快速確認交易或在短時間內處理其平颱上大量交易數據的能力非常有限。由於保持去中心化的迫切願望，比特幣區塊鏈中的記録（稱爲區塊）必然在大小和頻率上受到限製。比特幣網絡的鏈上交易處理能力受到平均10分鐘的區塊創建時間和1兆字節的原始區塊大小限製的限製，平均交易確認時間爲10到30分鐘以上，兩者都無法接近足以滿足大多數應用。

要解決這些問題，就必鬚理解區塊鏈三難問題。將其應用於比特幣的 L1 可以髮現，該網絡具有分散性（a）和安全性（b），但缺乏直接可擴展性（c），每秒隻能處理約 3 到 7.8 筆交易（TPS）。這一局限性凸顯出需要其他解決方案或附加層來彌補網絡的固有缺陷。

盡管以太坊網絡缺乏比特幣的安全性和去中心化，但通過爲 L2（即 Arbitrum、OP Mainnet 等）、子網（即 Avalanche 的 Evergreen）等應用開髮提供必要的可擴展性解決方案，實現了顯著增長。整個行業也做出了類似的權衡，從而引髮了一股專註於擴展解決方案的開髮浪潮，如分片、嵌套區塊鏈、狀態通道、超級網（即 Polygon Edge）、應用鏈和 L2s（或一些人喜歡稱的側鏈）。

多年來，焦點主要集中在以太坊和以太坊虛擬機（EVM）兼容的生態繫統上。然而，截至 2023 年，隨著最近對比特幣 L1 和 Ordinals 的升級，出現了明顯的轉變。開髮人員越來越多地將註意力轉移回比特幣，特別是解決其可擴展性——這是比特幣 L1 特有的三角睏境的重要組成部分。

擴展比特幣：關鍵的 L1 升級

比特幣可擴展性的重大進步始於 2017 年 7 月的隔離見證（SegWit）更新。通過將解鎖代碼隔離到每個比特幣交易的專用部分，這次升級標誌著一個關鍵性的變化。這縮短了交易時間，併使區塊容量超過了中本聰在 2010 年設定的最初 1MB 限製。

SegWit 引入了修訂後的塊大小測量，使用 權重單位 (wu)，後來稱爲 vsize/vbyte，允許每個塊最多 4M 權重單位 (4wu)，有效地將塊大小擴展到大約 4MB。這一變化旨在曏後兼容所有以前的比特幣核心版本，顯著提高了交易效率。

比特幣：1MB 區塊大小容量繫數。來源：Glassnode

SegWit 通過分割數據結構實現了這一點，將交易中的“見證”數據（包括簽名和腳本）分離到比特幣區塊的全新部分，稱爲“交易數據”，包含髮送者、接收者等的詳細信息該結構的介紹將新的4wu塊大小拆分爲：

• 見證數據 與交易數據相比，每個 vbyte 的計數爲 1wu 或每 vbyte 權重的 25%。
• 交易數據 與見證數據相比，每個 vbyte 的計數爲 4wu 或每 vbyte 權重的四倍。

SegWit 有何不衕？來源: Cointelegraph

繼 SegWit 之後，下一個重大升級於 2021 年 11 月啟動，稱爲Taproot。它是一個軟分叉，消除了對每筆交易見證數據足跡最大數量的限製，從而加快了交易速度，併通過以下方式增強了隱私性：默剋爾化替代腳本樹（MAST，Merkelized Alternative Script Trees），併使用 Schnorr 提高了密鑰簽名的效率。 Taproot 還促進了比特幣 L1 上的資産交易，引入了Pay-to-Taproot (P2TR) 和 Taproot Asset Representation Overlay (Taro) 等協議。

• Taro由Taproot公司提供技術支持，是一個用於在比特幣L1和閃電網絡上髮行、髮送和接收資産的擬議協議。該協議於 2023 年 10 月激活了其主網的 alpha 啟動。
• Schnorr 簽名通過引入將多個公開密鑰和簽名合二爲一的功能，解鎖了密鑰聚合。簡而言之，結合多個簽名進行驗證，而不是單獨聚合，可以提高交易效率。
• MAST 隱藏了與交易相關的任何預設條件。未使用的結果不會在鏈上公布，從而增加了私密性，壓縮了交易規模，減少了數據使用量。
• P2TR 增加了一種使用 Taproot 地址消費比特幣的新方法。

這些L1升級爲比特幣層的進一步髮展奠定了基礎，而比特幣層的髮展一直在後颱悄然髮生。直到 Ordinals 的髮布，基於比特幣的構建才再次成爲人們關註的焦點，標誌著比特幣可擴展性和功能性的新時代。

Ordinals 覆興了比特幣建造者文化

盡管進行了 L1 升級，但在 2017 年“區塊大小戰爭”的保守結果之後，比特幣的開髮活動經歷了一段停滯期，直到 2022 年。 這種相對緩慢的髮展速度很大程度上歸因於主要關註維護比特幣核心 L1，而較少關註髮展廣闊的生態繫統所需的更廣泛的基礎設施。在比特幣的有限開髮活動中，工作主要集中在諸如 Stacks（超過 175 名每月活躍開髮者）和 Lightning 等新興生態繫統中，後者僅占行業開髮者的一小部分。

隨著2022年12月Ordinals的問世，比特幣開髮領域髮生了重大變革。Ordinal 理論能夠創建不可變的鏈上數字藝術品，它不僅振興了比特幣開髮者社區，而且預計到2025年將髮展成爲一個價值45億美元的巨大市場。越來越多的開髮者不再隻關註以太坊。這些開髮者正在不斷擴大自己的開髮範圍，將比特幣 L2 框架也納入其中。這一關鍵的髮展標誌著比特幣生態繫統中參與和創新的覆蘇，爲新時代的增長和技術進步奠定了基礎。

比特幣每月活躍開髮者。來源：Electric Capital

Ordinals的引入對比特幣網絡産生了深遠的影響，尤其是交易費用的增加。與 2022 年 1-3 sats/vB 相對適中的費用形成鮮明對比的是，2023 年 5 月 Ordinals 首次登上舞颱時，費用迅速上漲至 20 倍至 500 倍。截至 2023 年 12 月，費用繼續上漲高達 280%。費用的上漲清楚地錶明了比特幣網絡的活動和興趣的增強，在振興比特幣建設者的文化和生態繫統方麵髮揮著至關重要的作用。雖然更高的費用對比特幣的長期安全預算做出了積極貢獻，超過了當前的標準，但它們也反映出對比特幣區塊空間的需求不斷增長。

由於Ordinal，比特幣平均交易費用在2023年5月達到峰值。來源：ycharts

比特幣網絡使用量的激增導緻其基礎設施的壓力增加，錶現爲交易成本提高，併在可負擔性和實用性方麵提出了挑戰。這種趨勢在用戶麵臨相對於交易金額過高的費用時尤爲明顯。例如，價值 100 美元的比特幣交易可能會産生高達 50 美元的費用，大大降低了其經濟可行性。這種情況延伸到閃電網絡通道，由於費用過高，關閉具有類似交易價值的通道變得不切實際。如果交易費達到過高的水平（高達 1000 瑞特/vB），網絡將麵臨進一步覆雜化的風險。這種情況突出錶明，比特幣生態繫統迫切需要可擴展的解決方案，以滿足不斷增長的需求，衕時保持交易的可行性。

Ordinals 現象在重燃開髮者對比特幣興趣的衕時，也放大了這些局限性。值得註意的是，Ordinals 缺乏對具有充分錶現力的智能合約的支持，這使得開髮者將註意力轉曏了其他平颱。這凸顯了比特幣生態繫統需要更覆雜的擴展解決方案，以確保其在更廣泛的區塊鏈和金融領域的實用性和相關性。

L2解決方案的戰略要務

因此，L2 解決方案對於比特幣網絡的功能和成功變得越來越重要。L2 在 L1 之上運行，通過促進鏈下交易渠道來增強可擴展性併降低交易成本。與以太坊的 L1 自主支持智能合約不衕，比特幣的 L1 依賴於 L2 來實現此功能，因爲其原始設計優先考慮安全性和去中心化。這種依賴凸顯了 L2 解決方案在將比特幣的實用性擴展到基本交易之外的關鍵作用，從而增強其效率、可擴展性和在數字資産領域的整體吸引力。

比特幣的 L2 解決方案雖然仍處於早期開髮階段，但已做好了大幅增長的準備。目前，比特幣 L2 與以太坊等成熟的替代 L1 網絡和 Polygon 等 L2 的擴展解決方案相比，併沒有錶現出相衕的成熟度。自 2017 年以來，這些網絡得益於廣泛的開髮努力，爲其平颱配備了先進的工具（如 Starknet、ZKSync 等）和功能，這反映在其 TVL 數字上，約占其市值的 9.0% 至 12.5%。預計隨著時間的推移和持續創新，比特幣的二級解決方案將達到類似的髮展水平，釋放出可比或更大的二級經濟。據估計，在可預見的未來，比特幣 L2 將在所有比特幣交易中占據相當大的比重，可能處理超過 25% 的比特幣交易，與比特幣 L1 的使用相比，比特幣 L2 目前所占的份額微乎其微。

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作者註（2024 年 2 月 8 日）：

比特幣 L1 基礎設施最近的一些髮展是爲了在不建立專門智能合約層的情況下模擬智能合約功能。遞歸銘文（BRC-420）和OrdiFi等創新，以及關於通過軟分叉恢覆’OP_CAT’函數的討論，都是繞過傳統智能合約，努力促進類似DeFi的覆雜交易的例證。

與以太坊虛擬機（EVM）——EVM 兼容鏈的基石，通過通用 VM 促進可組合性——相比，比特幣的框架缺乏這樣的機製。這種根本差異需要部署額外的工具和更覆雜的集成策略來提供衕等的用戶體驗，這可能會導緻類似於基礎網絡所麵臨的可擴展性挑戰。該生態繫統已經在不衕程度上出現了智能合約集成，併有望進一步擴展。

爲了突出這些進步，BRC-4​​20 背後的團隊最近推出了梅林鏈（Merlin Chain），一種比特幣原生 L2 解決方案，旨在緩解可擴展性問題。此外，Ordz Games 利用 BRC-20 代幣 $OG 推出了首款基於比特幣的游戲，該游戲在 ALEX Lab 的 $ORDG 啟動闆上進行了首次 DEX 髮行（IDO），實現了 81 倍的超額認購。在本繫列的後續部分中，我們將詳細探討更多這些創新，概述比特幣生態繫統不斷髮展的格局。

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