BTC生態全景詳解:資產協議、擴容和基建的發展現狀

一、引言:BTC生態的歷史發展

比特幣銘文的火爆引發了加密用戶的狂歡,讓人們重新關注比特幣生態的發展可能性。作爲最早的區塊鏈,比特幣誕生於2008年,由中本聰創造,標志着去中心化數字貨幣的誕生,挑戰傳統金融體系。

比特幣引入了點對點電子現金系統概念,實現去信任化和去中介化。其基礎技術區塊鏈改變了交易記錄、驗證和安全性方式。2008年發布的白皮書爲去中心化、透明和不可篡改的金融系統奠定基礎。

比特幣經歷了穩定增長,早期採用者主要是科技愛好者和密碼學支持者。2010年首次實際交易發生,標志着加密貨幣採用的歷史時刻。隨後相關生態基建形成,交易所、錢包和礦池湧現。

2023年Ordinals協議和BRC-20 Token帶來了銘文熱潮,讓人們重新關注比特幣公鏈。本文將探討比特幣生態的歷史發展、核心方向的現狀,分析其優勢與挑戰,探討比特幣生態的未來。

二、爲什麼需要比特幣生態

1. 比特幣的特徵與發展歷史

比特幣具有三個核心特徵:

1. 去中心化的分布式帳本:區塊鏈技術作爲核心,記錄所有交易。

2. 通過工作量證明(PoW)來記帳:網路節點通過解決數學難題來驗證交易。

3. 挖礦和比特幣發行:礦工驗證交易並創建新區塊,獲得比特幣獎勵。

比特幣使用UTXO模型,而非帳戶模型。UTXO模型的特徵:

1. 每個交易產生新的UTXO
2. 交易驗證依賴UTXO
3. UTXO作爲交易輸入和輸出

UTXO模型提供更高安全性和隱私性,允許並行處理交易。

比特幣發展歷程:

• 2012年:染色幣出現
• 2017年:因大小區塊之爭出現硬分叉(BCH、BSV等)
• 2017年:SegWit升級引入擴展區塊和區塊權重
• 2021年:Taproot升級提升交易隱私性和效率

這些升級爲後續擴容協議和資產發行協議發展奠定基礎。

2.比特幣生態和以太坊智能合約的對比

以太坊作爲可編程區塊鏈,允許開發者構建各種應用。憑藉智能合約,以太坊成爲Crypto龍頭,出現Layer2、各類應用和多樣資產類型。

盡管以太坊可實現智能合約和各類Dapp開發,人們仍需要在BTC上擴容和開發應用,主要原因:

1. 市場共識:比特幣擁有最高知名度和信任度,市值佔加密市場一半。

2. 去中心化程度高:比特幣去中心化程度最高,完全由社區推動發展。

3. 散戶對Fair Launch需求:銘文爲散戶提供Fair Launch機會,給予更多話語權。

總之,盡管BTC在TPS、出塊時間方面弱於以太坊,仍有開發者希望引入智能合約,進行應用開發。比特幣生態作爲數字黃金和穩定價值存儲,以及其龍頭地位和市場共識,使其在加密貨幣領域仍具無與倫比的重要地位。

三、比特幣生態項目發展現狀分析

比特幣生態面臨兩個主要困境:

• 擴展性較低,需要更好的擴容解決方案
• 應用較少,需要爆款應用/項目吸引開發者

圍繞這兩個困境,比特幣生態主要從3個方面建設:

1. 資產發行相關協議
2. 擴容方案:鏈上擴容及Layer2
3. 錢包、跨鏈橋等基建項目

1、資產發行協議

1) Ordinals & BRC-20

Ordinals協議由Casey Rodarmor於2023年初推出,允許在比特幣上鑄造類似NFT的資產。BRC-20標準基於Ordinals出現,開啓了銘文熱潮。

Ordinals實現方式:

• 爲每個Satoshis分配序列號
• 支持將任意內容附加到單個Satoshis

BRC-20協議基於Ordinals,實現Token部署、鑄造和交易。但需要鏈下索引器記錄帳本。

Ordinals資產已超5400萬,BRC-20佔70%以上。BRC-20市值達26億美元,龍頭代幣Ordi市值11億美元。

BRC-20火爆原因:

• 造富效應:作爲BTC鏈上新資產品類,吸引大量用戶注意力
• Fair Launch:散戶與VC站在同一起跑線

2) Atomicals & ARC-20

Atomiclas協議於2023年9月上線,希望不需外界索引機制實現資產發行、鑄造和交易。

核心區別:

• 以UXTO爲單位進行索引
• 內容刻在UXTO中,而非隔離見證腳本數據
• 引入PoW機制控制鑄造難度

產生3種資產類型:NFT、ARC-20 Tokens和Realm Names。

ARC-20與BRC-20區別:

• 交易完全由BTC網路處理
• 不依賴鏈下帳本記錄交易信息
• 轉帳只需一筆交易
• 挖礦機制可能導致市場爲礦工買單

3) Runes & Pipe

Runes協議由Ordinals開發者Casey提出,基於UTXO模型。

與ARC-20類似,在UTXO腳本中銘刻Token數據,交易依賴BTC網路。

Pipe協議由Trac創始人Benny推出,原理與Rune基本一致。

4) BTC Stamps & SRC-20

BTC Stamps將數據存儲在BTC的UTXO中,確保數據永久留存鏈上。

SRC-20對標BRC-20,數據存儲更安全,難篡改。但鑄造成本高,單次Mint費用約30U。

優勢:

• 交易只需一次
• 支持4種BTC地址

5) ORC-20

ORC-20旨在提高BRC-20使用場景、優化現有問題:

• 兼容BRC-20標準
• 名稱和命名空間無限制
• 允許更改初始值和最大鑄幣值
• 使用UTXO模型交易
• 部署時增加ID標識

6) Taproot assets

由Lightning Labs推出,直接與閃電網絡集成。

特點:

• 完全基於UTXO
• 可自定義Token交易數量
• 與閃電網絡集成,降低交易成本

弊端:

• 元數據不存儲在鏈上,依賴鏈下索引器
• 不是公平發射,由項目方控制發行和分配

7) 現狀分析小結

Oridinals和BRC-20帶來銘文熱潮,湧現多樣化資產發行協議。

資產發行協議分爲BRC-20派和UTXO派:

• BRC-20派:BRC-20、ORC-20等,數據銘刻在隔離見證腳本數據中
• UTXO派:ARC-20、SRC-20、Runes、Pipe、Taproot Assets等

兩派代表兩種思路:

• BRC-20:簡潔解決方案,滿足最小需求
• ARC-20:遇到問題解決問題,自下而上發展

目前BRC-20佔據主導地位,未來其他標準能否超越仍需觀察。

2、鏈上擴容

比特幣鏈上擴容主要有兩個重要升級:SegWit和Taproot。

1) Segwit升級

2017年7月實施,主要目標:

• 解決交易處理能力限制和高費用問題
• 重組交易數據結構,分離見證數據
• 引入權重單位(wu)計量區塊大小
• 有效增加區塊容量,提高網路吞吐量

Segwit促進後續重大事件發生,如Taproot升級和Ordinals協議。

2) Taproot升級

2021年11月實施,目標提高隱私性、安全性和功能性。

核心優勢:

1. Schnorr多籤聚合:減少交易數據大小
2. 提高隱私性:使多重籤名和單籤名交易難以區分
3. 支持更復雜智能合約:引入Tapscript

3、鏈下擴容:Layer2

比特幣Layer2類型:

• 狀態通道
• 側鏈
• Rollup

1) 狀態通道

狀態通道允許鏈外進行高效交互和交易。

閃電網絡是最早的狀態通道項目,2018年由Lightning labs落地。

閃電網絡特點:

• 鏈下快速交易
• 只在最終狀態確認時記錄鏈上
• 通過智能合約鎖定資金
• 爭議解決機制

優點:

1. 實時支付
2. 高可擴展性
3. 低成本
4. 跨鏈能力

2) 側鏈

側鏈是獨立區塊鏈網路,可自定義規則和功能。

案例:Rootstock和Stacks

Rootstock (RSK):

• 比特幣側鏈,提供智能合約功能
• 兼容以太坊開發工具和語言
• 合並挖礦提高安全性
• TVL達1.3億美元

Stacks:

• 基於比特幣的側鏈,具自己共識機制和智能合約
• 使用轉移證明(PoX)共識機制
• 計劃Nakamoto升級提高性能和安全性
• TVL約5000萬美元

3) Rollup

Rollup將計算和數據存儲從主鏈轉移到Layer2,提高吞吐量。

目前處於早期階段,主要項目:

Merlin Chain:

• 由Bitmap團隊推出
• 使用ZK-Rollup提高擴展性
• 支持多種比特幣原生資產類型
• 測試網已上線,主網即將推出

B² Network:

• 結合ZKP和欺詐證明
• 採用ZK-Rollup作爲Rollup層
• 去中心化存儲、B²節點和比特幣網路構成DA層

BitVM:

• 鏈下處理圖靈完備智能合約
• 使用基於欺詐證明的質詢-響應協議
• 仍處於白皮書和構建階段

4) 其他:RGB協議

RGB是客戶端驗證智能合約系統,核心特點:

• 客戶端驗證模式:數據存儲鏈外,智能合約驗證數據有效性
• 一次性密封:提供更高隱私保護

5) 現狀分析小結

• 狀態通道:閃電網絡TVL接近2億美元,領先其他解決方案
• 側鏈:Rootstock和Stacks通過不同方式提高擴展性
• Layer2 Rollup:發展緩慢,多數處於早期階段
• RGB協議:採用客戶端驗證模式運行智能合約

4、基建

1) 錢包

Unisat是銘文賽道核心推動者,主要功能:

1. 存儲和交易Ordinal NFT,鑄幣和轉移BRC-20
2. 索引代碼開源
3. 用戶無需運行全節點即可註冊
4. 支持多種資產協議

2) 去中心化索引

Trac Core是去中心化索引器和預言機服務,特點:

• 解決索引和預言機問題
• 引入多節點實現去中心化
• 建立鏈下獲取外部數據通道

3) 跨鏈橋

Polyhedra Network支持比特幣消息傳輸協議,提高互操作性。

特點:

• 比特幣作爲消息發送鏈:直接驗證比特幣共識和交易
• 比特幣作爲消息接收鏈:採用類PoS機制保障寫入信息正確性

4) 質押協議

Babylon項目允許比特幣持有者在PoS鏈抵押BTC獲得收益。

特點:

• 遠程權益質押,無需橋接或托管
• 比特幣時間戳協議增強其他鏈安全性
• 爲閒置BTC提供新使用場景