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比特幣生態全覽：詳解目前主流BTC協議及L2擴展方案

YBB Capital

23-12-22 12:00

閱讀本文需 36 分鐘

AI 總結

看總結

原文標題：《「千樹萬樹梨花開」，比特幣生態全覽》

原文作者：YBBCapital Researcher Ac-Core

前言

2023 年是比特幣生態邁向新巔峰的重要一年，在數位資產和傳統市場均面臨著巨大挑戰的背景下，臨近年尾，比特幣相關生態沉睡後迎來了復興。銘文的爆火雖讓部分人保持反對，但不可否認的是市場熱情也同樣為比特幣帶來了“構建者文化”的回歸，這一發展勢頭推動了比特幣的創新浪潮，最為出圈的是將市場對銘文高漲的熱情敘事牽引至其他公鏈間傳遞。本文將探討目前比特幣生態系統的發展方向，只對比特幣當前生態概述，不含任何投資建議。

BTC 市場熱點協議

2023 年Q1 季比特幣資產發行協議經歷了迅猛的發展，歷經一年至Q4 季度市場呈現出了一片蓬勃發展的景象。特別是在Ordinals 協議生態，以BRC20 為代表的多種代幣引發了明顯的財富效應，激發了市場的FOMO 情緒，即使它僅為添加到比特幣區塊鏈中的JSON 腳本文件，但仍得到了市場的以漲服人。隨著時間的演進，更多引人注目的協議出現了，其中包括 Ordinals、Atomicals、Taproot Assets、Runes、PIPE。這一趨勢清楚地顯示出比特幣生態系統正朝著更為多元化和創新的方向去發展，各類資產發行協議為市場提供了更廣泛的選擇和更豐富的發展機會。

Ordinals 協定(BRC-20)

圖源：Hiro

2023 年1 月，比特幣開發者Casey Rodarmor 發布了Ordinals 協議，這是一項基於比特幣的資產發行協議，包含兩個核心組成部分：Ordinals 序數理論和Inscription 銘刻。 Ordinals 協議作者 Casey 透過銘刻的方式將內容攜帶在 UTXO 上，序數為比特幣最小單位——2,100 兆個 Satoshi 分配獨特的識別碼。而銘刻則是將內容與未花費交易輸出（UTXO）相關聯的過程。 Ordinals 協議的資產發行過程就像是將資訊寫入見證資料中，並以 BRC20 的形式以 JSON 格式記錄將代幣資訊寫入。

BRC-20 代幣

BRC-20 是由Domo 於2023 年3 月8 日創造的比特幣實驗性代幣標準，其核心概念是利用Ordinal Inscriptions 中的JSON 數據。透過 BRC-20 標準，使用者能夠輕鬆實現 Token 合約的創建（Deploy）、Token 的鑄造（Mint）以及 Token 的轉移（Transfer）等關鍵功能。截至2023 年12 月18 日的統計數據顯示，BRC-20 賽道的總市值已經達到了6.4 億美元，突顯了這一代幣標準在比特幣生態系統中的重要地位，為數位資產的發展開闢了新的可能性。

圖源：Atomicals Guidebook

Atomicals，又稱原子協議，涵蓋多種資產類型，包括同質化代幣ARC20 標準、NFT、Realm 和Collection Containers。作為一種基於 UTXO 類型的區塊鏈資產發行協議，Atomicals 提供兩種鑄造方式，即去中心化鑄造和直接鑄造。去中心化鑄造方式引入了 Bitwork Mining，這是一種基於 PoW（工作量證明）模式的鑄造方式。該協議將比特幣最小單位 Satoshi 作為發行資產的最小單元，目前 ATOM 的最小可分割單位為 546，並最小可將 546 個 ATOM 進行出售或轉移。

Atomicals 協議與Ordinals 在資產交易排序方面不同的是，它不依賴第三方排序器，可用於創建（鑄造）、轉移及升級各種數位物品，包括原生NFT、遊戲、數位身分、網域名稱和社交網路。此外，該協議還支援創建可互換的代幣，其代幣名稱為 ATOM（與 Cosmos 的 ATOM 不同，僅是名稱相同）。

近期，創辦人 Arthur 在 12 月 13 日的訪談中分享了他對元協議（Meta-Protocols）的看法。他認為元協議是一種全新的方法，允許開發人員創建自己的資料結構和規則，而不受限於使用已存在的嚴格結構。代表元協議的協議，如 Atomicals Protocol，不斷湧現，為開發人員提供了利用智慧合約創建全新結構的機會。這一趨勢使創作者能夠更專注地傾注精力於 Atomicals 虛擬機器（AVM）。該虛擬機器的推出使開發人員能夠在比特幣網路上建立智慧合約程序，為他們提供了前所未有的體驗創造方式。這意味著創作者可以更專注地在比特幣生態中實現智慧合約，推動數位創新的進程。

Atomicals 資產類型：

; ARC20：是與Ordinals 上的BRC20 類似的代幣格式標準；

Realm：Atomicals提出的新概念，旨在顛覆傳統域名，將作為前綴來使用；

Collection Containers：這是一個用於定義NFT Collections 的資料類型，主要用於儲存可讀取的NFT 和相關的元資料。根據 12 月 20 日數據顯示，目前市值體量處於第一位的 TOOTHY 總市值為 46.12 枚 BTC，7 日交易量為 25.74 枚 BTC。

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ARC-20 AVM

12 月13 日Atomicals 創辦人Arthur 在接受採訪時表示元協議是開發人員創造自己的資料結構和規則的新方法，而不受現有嚴格結構的限制。諸如 Atomicals Protocol 之類的元協議不斷湧現，使開發人員能夠利用智能合約創建全新的結構。這讓創作者能夠專注於 Atomicals 虛擬機器（AVM），該虛擬機使開發人員能夠在比特幣網路上建立智慧合約程式。

Runes 協定（符文）

Runes 由Ordinals 協定創建者Casey Rodarmor 提出，旨在解決BRC-20 存在的效率問題。與某些協定的複雜性不同，Runes 的設計簡潔而優雅。透過在交易中使用 OP_RETURN，Runes 促使代幣分配到特定的 UTXO，具有輸出索引、代幣數量和代幣 ID。

Runes 協議是一種基於比特幣UTXO 模型的同質化代幣（Fungible Token）協議，透過簡單的元組（ID、OUTPUT、AMOUNT ）和OP_RETURN 操作來管理和轉移。其主要特點是協議簡潔，無需額外的鏈下數據或原生代幣即可支援部分操作，優化了鏈上數據使用。

Runes 協議的提出是源於Ordinals 協議開發者Casey 對BRC20 使用Ordinals 協議創造大量UTXO 的不滿，因此他提出了基於比特幣UTXO 模型的同質化代幣協議。目前，Runes Protocol 仍然是 Casey 的一個構想，尚未擁有完整的用戶端和開發工具，儘管它在某些領域中存在爭議。

PIPE 協定

圖源：Trac 官方

PIPE 協定是由開發者Benny 在受到Casey 設計的Runes 協議和Domo 提出的基於Ordinals 的BRC-20 標準啟發後開發的資產發行協議。 PIPE 協定巧妙地融合了 Runes 協定和這兩個協定標準的特點，並在 BTC 生態中推出了三個協定：Trac Core、Tap、Pipe（簡稱 TTP，合稱 Trac Systems）。

PIPE 協定的主要功能包括部署（Deploy）、鑄造（Mint）和轉移（Transfer），簡稱 DMT。這些功能使得 PIPE 協議資產可以在比特幣網路內輕鬆創建、分發和轉移。除了支援同質化代幣，PIPE 協議還提供了完整的非同質化代幣資料結構和標準。

     Trac Core:比特幣銘文的預言機和去中心化索引器；

     Tap:是對Ordinals 協議的拓展而不是分叉，因此能夠無縫兼容BRC20；

     Pipe:是Ordinals 分叉的新協議，但實際過程需重鑄流動性；

     Trac 代幣：部署於Ordinals-BRC20 協議，後期做為Tap 協議的治理代幣；

     TAP 代幣：部署在Ordinals-Tap 協議。

Stamps（SRC-20)

12 月6 日，比特幣核心開發者Luke Dashjr 在社群平台上透露，銘文（Inscriptions）正在利用比特幣核心用戶端Bitcoin Core 的漏洞向區塊鏈發送垃圾訊息。這個漏洞允許用戶在轉發或挖礦時設置交易時的額外資料大小限制，而銘文透過將其資料偽裝為程式碼，繞過了這一限制。 Dashjr 表示將於明年的 v27 版本發佈時修復這一漏洞。然而，後來他在回應 Ordinals 相關問題時稱，銘文本身並不存在，是一場騙局。

此言論給 Ordinals 生態潑了一盆“冷水”，導致 BRC-20 代幣價格劇烈波動，ORDI 價格單日下跌超過 25%。 Dashjr 的批評者認為比特幣網路屬於社區，開發者無權按照個人偏好決定 Ordinals 協議的命運。即便 Dashjr 完成了比特幣程序的更新，只要礦工不採用更新的程序，整個比特幣網路就無法完成升級。

儘管有關銘文的爭議尚未有最終定論，但這場風波引發了人們對Ordinals 和區塊鏈本質的反思，同時讓人們關注到另一種代幣標準SRC-20 與Bitcoin Stamps 協議。 Ordinals 協議是一個使用比特幣 UTXO 作為資料儲存媒介的衍生協議，透過比特幣的 OP_RETURN 函數儲存任意資料。該協議導致比特幣區塊更大，帶來中心化風險和導致網路運行成本提高。而 Bitcoin Stamps 協議則由 Mike In Space 創建，基於 Counterparty（XCP）協議，是比特幣鏈上的第一個 NFT 代幣協議標準。 Stamps 將影像資料編碼為 Base64 字串，儲存在比特幣 UTXO 中，相較於 Ordinals，Stamps 更注重資料的可靠性，無法被從比特幣公共帳本中永久移除。

這場爭議推動人們對於 Ordinals 和區塊鏈本質的思考，並引發了對 SRC-20 標準和 Bitcoin Stamps 協議的關注。 SRC-20 類似於 BRC-20，但避免了 Ordinals 的爭議。 Bitcoin Stamps 採用直接將影像資料寫入比特幣 UTXO 的方式，強調資料的可靠性和無法被移除的特性。

圖靈完備性的擴展：

阿蘭圖靈

圖機是由阿蘭圖靈在1936 年提出的抽象計算模型，用於定義可計算性的概念。圖靈完備性是與計算理論相關的一個概念，它指的是一個計算系統是否能夠模擬任何圖靈機的計算過程，重點在於如果一個計算系統是圖靈完備的，那麼它具備執行任何圖靈機計算過程的能力。值得注意的是，比特幣區塊鏈本身並不具備圖靈完備性，在區塊鏈的不可能三角中，透過完全捨棄可擴展性來達到去中心化和安全的性質。所以這種設計選擇有助於防止在比特幣網路上運行惡意程式碼，從而保障網路的安全和穩定性。

BitVM

10 月9 日，ZeroSync 專案負責人Robin Linus 發表了一篇名為《BitVM：Compute Anything On Bitcoin》的白皮書，引發了大家對於提升比特幣可程式化的思考，BitVM 是「比特幣虛擬機器Bitcoin Virtual Machine」的縮寫。它提出了一種在不改變比特幣網路共識的情況下可實現圖靈完備的比特幣合約解決方案，使任何可計算的函數都可以在比特幣上進行驗證，允許開發者在比特幣上運行複雜的合約，而無需改變比特幣基本規則。

BitVM 是一種新的 Optimistic Rollup + Fraudproof+ Taproot Leaf + Bitcoin Script 計算範式。它是「比特幣虛擬機器 Bitcoin Virtual Machine "的縮寫。在允許開發者模擬程式行為的同時，無需對實際的比特幣網路施加任何負載或更改。 BitVM 用它獨特的方案來做此擴展，其主要包含的角色有：

證明者和驗證者：前者會利用某一系統輸入的信息來創建證明，後者需驗證這個證明的計算結果，但卻無法得知資訊的具體內容，以此確保計算結果準確；

鏈下計算和鏈上證明：在不改變比特幣共識的情況下，BitVM 毋庸置疑需要將大量的計算和擴展轉移到鏈下完成，以此提升彈性。

RGB

RGB 是LNP/BP 標準協會（Lightning Network Protocol / Bitcoin Protocol：比特幣協議/閃電網路協議），該協會是一個監督比特幣各層開發的非營利組織，涵蓋了比特幣協議、閃電網路協議和RGB 等智能合約。RGB 協定適用於可擴展且具有隱私性的比特幣和閃電網路智慧合約系統，其目的是在 UTXO 上運行複雜的智慧合約以此引入比特幣生態中。官方說明是：用於比特幣和閃電網路的可擴展和保密智慧合約協議套件，可用於發行和轉移資產以及更廣義的權利。

Layer2 擴充方案:

圖源：Bitcoin Layer 2: Your Complete Guide

Stacks

Stacks 是可使用智能合約的比特幣Layer 2，旨在透過其獨特的「轉帳證明」共識機制Proof of Transfer（PoX）將其自身與比特幣鏈相鏈接，從而實現高度去中心化與可擴展性並且無需增加額外的環境影響。 Stacks 是一個開源的比特幣二層區塊鏈，將智慧合約和去中心化應用程式引入比特幣，Stacks 最初名為 Blockstack，其基礎工作早在 2013 年就已開始。 Stacks 的技術架構包括核心層和子網，開發人員和用戶可以在兩者之間進行選擇，其區別在於主網高度去中心化但吞吐量低，而子網去中心化程度較低但吞吐量較高。 Stacks 進行的 Nakamoto 升級將全面提升網路效能，並引進了一項重要產品－SBTC。

Stacks 更新了名為Nakamoto 的版本，可讓Stacks 不僅可以結算比特幣交易，還可以升級到100% 的比特幣重組阻力，且提升堆疊的速度，讓出塊時間預估為5 秒；

;SBTC 引進了去中心化和原生的錨定方式以此提升Stacks 網路的總鎖定價值（TVL）和用戶數量，透過發行以SBTC 為基礎的穩定幣。

Lightning Network（閃電網路）

閃電網路是比特幣網路的一個第二層擴展解決方案，旨在解決比特幣網路的可擴展性和交易速度問題。它是一個基於智能合約的支付協議，允許參與者在不必將每一筆交易記錄在比特幣區塊鏈上的情況下進行快速、低成本的小金額支付。

在閃電網路中，參與者可以開啟一個多重簽署的支付通道，透過在通道內部直接進行交易，可以實現幾乎即時的支付，並避免了在比特幣主鏈上進行每筆交易的需要。只有在通道開啟和關閉時才會與比特幣主鏈發生實際結算。這使得閃電網路可以大幅提高比特幣網路的處理能力，降低交易費用，並加速交易確認速度。

閃電網路採用類似網路中的傳遞方式，透過多個支付通道將支付從一個節點傳遞到另一個節點，從而形成一個覆蓋整個網路的支付網路。這種設計使得參與者可以透過連結進行跨節點、跨通道的支付，從而實現了高度的互聯互通性。其核心功能包括：

發行穩定幣：借助比特幣自身價值在無國界的金融世界中為用戶提供穩定幣，好比可以使用它創建一個新的穩定幣taUSD，並且可以使用單個Bitcoin 交易將BTC 和taUSD 轉入Lightning Network 通道，從而進行DeFi 操作；

多重Universe 模式：Universes 是儲存庫，儲存了Taproot Asset 錢包初始化和同步特定Taproot Asset 狀態所需的所有資訊；

資產發行與贖回API：使用者在比特幣上交易各類資產就像在現實世界中投資股票、債券一樣容易，以此映射到現實世界資產的發行；

非同步接收功能：為開發者提供向鏈上位址添加統一資源標識符（URI）工具；

可擴充性：新功能build-loadtest 指令，以允許開發者對軟體進行壓力測試。

MVC

MVC 是一條融合多項創新的革命性公有鏈，12 月8 日比特幣側鏈MVC 的營運長Jason.Kwok 公佈了MVC 明年第一季的路線圖並稱將完成比特幣跨鏈橋開發。 MVC 基於 UTXO 和 PoW 模型，突破性地實現了高性能、低成本和強大的去中心化特性。透過 Layer1 DID 和智慧合約技術，提供比特幣虛擬機器 MVC，其目標是成為引領 80 億用戶邁入 Web3 時代的頂尖區塊鏈。

MVC 於明年第一季路線圖中更新了9 大板塊：搭建去信任化資產橋；發布兩個比特幣相容錢包；上線全新區區塊瀏覽器；內建支援Ordinals 及BRC-20；Metacontract 整合開發環境；MetaID 比特幣版本；MVC/BTC 相容DEX Orders.Exchange；開啟第一期Proof of Buiding；以及上線MVC 節點V0.2。

BEVM

BEVM 是一個完全去中心化的BTC Layer2 項目，透過Musig2 聚合多簽技術和比特幣輕節點實現BTC 去中心化跨鏈到BTC Layer2。透過相容於 EVM 來拓展比特幣的智慧合約場景，使 BTC 擺脫比特幣區塊鏈的非圖靈完備和不支援智慧合約的限制，可以建立以 BTC 為原生 Gas 的去中心化應用程式。

BEVM 基於 Taproot 升級帶來的 Schnorr 簽章和 Mast 合約，以 1000+比特幣輕節點實現了去中心化的 BTC 跨鏈。在其網路中BTC 可以無需信任地在L1 和L2 之間自由流通，同時以BTC 為Gas，且兼容EVM，迅速得到比特幣社區支持，最大程度地吸引開發者和用戶的參與，從而迅速實現BTC L2 的商業閉環。

由於BEVM 是相容EVM 的Layer2，ETH EVM 上可以部署的各類去中心化應用也可以在BEVM 上部署，唯一的區別是BTC Layer2以BTC 為Gas。每一筆 BTC Layer2 上的交易都將以 10:1 的比例以定序器的形式打包到 BTC Layer1，以實現 BTC Layer2 共享 BTC Layer1 的安全性。長期來看，BEVM 的 BTC Layer2 解決方案將增強比特幣的可擴展性、降低費用，並培育更安全和去中心化的金融生態系統，對比特幣的長期發展具有重要意義。

側鏈擴充方案：

< img src="https://image.blockbeats.cn/upload/2023-12-21/97becc65175e1eca8f963660b786bb611043eb7e.png?x-oss-process=image/quality,webstyle5050 ="text-align: center;">圖源：DCX Learn：What is a Sidechain

RSK

RSK 是比特幣網路上第一條相容EVM 的側鏈，由比特幣挖土者擔保的有狀態智能合約平台。礦工透過聯合挖礦獲得獎勵，讓他們積極參與智能合約大革命。 RSK 的目標是實現智慧合約、即時支付及更高的可擴展性，為比特幣生態系統增強價值和實用性。 RSK 智能合約的一個顯著特徵是使用了比特幣的挖礦機制來維護其網路和安全性。這意味著 RSK 智慧合約區塊鏈具有比以太坊更高的安全性和去中心化程度，同時可以避免以太坊網路中的一些可擴展性和效能問題。

RIF 是基於RSK 智能合約的網絡，透過提供一系列的基礎設施服務（ DeFi、儲存、網域服務、支付解決方案）來解決二層網路所面臨的技術複雜度，使用者體驗不足，安全性不夠，及缺乏統一標準的生態系統等諸多問題。

Spiderchains

Spacechain 是比特幣側鏈設計的最新提議，它合併了挖礦，需要礦工同時運行比特幣節點和他們想要挖掘的側鏈節點。交易鏈條從一個 UTXO 開始，每次交易都會建立兩個輸出。第一個輸出是記號 UTXO，表示這個交易鏈與某個 Spacechain 相關；而第二個輸出是一個小面額的 UTXO，任何人都可以花費它，儘管由於其小面額，需要額外的輸入和輸出。從鏈條的第二筆交易開始，任何人都可以從 Spacechain 交易鏈條花費第二個輸出，並用它來承諾自己的側鏈區塊頭。同時，Spiderchain 位於主鏈基礎層之上，由 Botanix Labs 於今年 9 月創建，旨在將以太坊虛擬機移植到錨定到比特幣網路的平台上。其獨特之處在於，它不直接涉及礦工在共識中的角色，也不使用任何合併挖礦的形式。 Spiderchain 採用多簽和託管保證金，在比特幣之上創建第二層權益證明系統，而且無需對比特幣進行任何更改即可部署。

Softchains

Ruben Somsen 於2021 年1 月提出了一種名為Softchain 的側鏈機制。這個概念起源於 Somsen 更早時候提出的 "PoW 詐欺證明" 提議，其初衷是提高簡易支付驗證（SPV）的安全性。在 Softchain 中，主鏈節點需要下載和驗證每個 Softchain 側鏈的區塊頭。當鏈分裂發生時，主鏈節點必須下載相關區塊並利用 UTXO 集合承諾驗證這些區塊，以此構成雙向錨定機制的基礎。

其他協定：

圖源：What is a Network Protocol and How Does it Work

Omni（穩定幣）

JR Willett 在2012 年1 月提出Omni 協議，是基於比特幣區塊鏈的數位貨幣和通訊協議，它使用比特幣區塊鏈實現智慧合約、用戶資產和分散式點對點交換等功能。 2014 年，USDT 是首先在比特幣區塊鏈上基於 Omni Layer 協議發行的。從此獲得先發優勢一局奪得大半個加密貨幣的穩定幣市場，是基於比特幣網路的Omni-USDT，充幣地址是BTC 地址，充提幣走BTC 網路；

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Colored coins（資產發行）

Chia 是Bram Cohen -- 同時也是BitTorrent 協議的創辦人提供的更有效率、更環保的加密貨幣平台。 Chia 引入了一種新的共識機制，稱為證明空間和時間 (Proof of Space and Time，PoST)，這是對傳統的證明工作共識機制 (Proofof Work，PoW) 的替代品。最近市場火熱的腳本協議早於 2012 年就已存在利用比特幣進行資產發行的概念。

DLCs（可擴展智能合約）

11 月4 日，根據官方消息， DLC.Link 宣布推出dlcBTC，一個旨在在以太坊上安全啟用比特幣進行DeFi 操作的創新解決方案。據悉，dIcBTC 預定於 2024 年 2 月發布，它將賦予比特幣持有者無縫參與像 Curve 和 AAVE 這樣的 DeFi 協議，無需託管人或第三方。

Ethscriptions（用於以太坊的創建轉移內容的銘文協議）

最早的Ethscriptions 協議是在2016 年創建的，但Tom Lehman 是在今年的6 月17 日才為該協議開發了相關的產品，Ethscriptions 是一種使用交易調用數據（Call Data）在以太坊上創建和轉移數字內容的銘文協議，它繞過了使用智能合約存儲和執行來實現將確定性協議規則應用於以太坊調用數據來計算狀態，實現在不告知預言機和信任第三方的情況下信任彼此確定合約的結果。