Einführung

State channels (Lightning Network), sidechains (Stacks), rollups (BitVM), UTXO + client validation (RGB++ Layer)—welche wird als die Lösung hervorgehen, die das Bitcoin-Ökosystem vereint, Skalierbarkeit, Interoperabilität und Programmierbarkeit ermöglicht und dabei innovative Erzählungen und signifikantes Wachstum einführt?

Ein Überangebot an Infrastruktur ist in diesem Zyklus zu einem bedeutenden Problem geworden - wenn das Angebot die Nachfrage übersteigt, setzen neue Blockchains und L2s alles daran, zu verhindern, dass sie zu Geisterstädten werden. Im Bitcoin-Ökosystem entwickelt sich jedoch eine andere Erzählung.

Seit dem Aufkommen des „Inschriften-Booms“ hat der Markt die Begeisterung der Gemeinschaft für die Teilnahme am Bitcoin-Ökosystem gesehen. Bevor das Ökosystem jedoch wirklich explodiert, benötigt Bitcoin eine robuste Infrastruktur, um Skalierungsbeschränkungen zu überwinden. Große institutionelle Investitionen, oft in zweistelliger Millionenhöhe, treiben diesen Infrastrukturausbau weiter voran, wobei die „Stadt“ von Bitcoin in diesem Zyklus von Bau und Wachstum brummt.

Jeder scheint heiß darauf zu sein, sich ein Stück des Bitcoin-Ökosystems zu sichern, aber es ist nicht so einfach, wie es scheint.

Warum ist das so?

Die Erweiterung von Bitcoin ist keine leichte Aufgabe, angesichts seiner Nicht-Turing-Vollständigkeit und anderer Einschränkungen. Jedes Projekt folgt seinem eigenen Weg, und die Suche nach der Skalierbarkeit von Bitcoin befindet sich immer noch in einem Zustand tumultartiger Erkundung.

Während dieses Prozesses erleben wir das Wiederaufleben traditioneller Skalierungslösungen wie dem Lightning Network, das für seine „Legitimität“ bekannt ist, und dem wilden Wachstum innovativerer Erzählungen, wie der Erweiterung von RGB zu RGB++ bei CKB. Gleichzeitig konkurrieren Sidechains und L2-Lösungen scharf miteinander, wobei einige direkt von den Strategien von Ethereum ausleihen, während andere die einzigartigen Eigenschaften von Bitcoin tiefgehend erforschen, um verbesserte Lösungen vorzuschlagen.

Mit dem trillionenschweren Markt-Potenzial des Bitcoin-Ökosystems und den zahlreichen technischen Wegen, um es zu erreichen, welche Skalierbarkeitsprotokolle werden sich auszeichnen? Welche werden das Bitcoin-Ökosystem vereinen, echte Skalierbarkeit, Interoperabilität und Programmierbarkeit ermöglichen und dabei innovative Narrative und signifikantes Wachstum bringen?

Dieser Artikel zielt darauf ab, in die Skalierbarkeitsprotokolle von Bitcoin einzutauchen, indem er eine vergleichende Analyse der Stärken und Schwächen der wichtigsten Lösungen bietet und zukünftige Trends der Bitcoin-Skalierbarkeit untersucht.

1. Bitcoin-Skalierbarkeit: Der wesentliche Weg zum Wachstum des Ökosystems

Folgen wir der Logik des „zunächst die Notwendigkeit feststellen, dann erklären warum“, wollen wir zunächst diskutieren: Ist die Skalierbarkeit von Bitcoin ein falsches Bedürfnis?
Die Antwort ist klar - Bitcoin ist nicht nur ein echtes Bedürfnis, sondern benötigt wahrscheinlich mehr skalierbare Lösungen als jede andere Blockchain.

Dieses Argument wird von verschiedenen realen Faktoren unterstützt. \
Auf Marktebene können wir sowohl den Hype um Inschriften als auch die Millionen an institutionellen Investitionen klar erkennen und spüren die Begeisterung des Marktes für das Bitcoin-Ökosystem. Diese Begeisterung ist verständlich - in den letzten Jahren waren viele Bitcoin-Besitzer darauf erpicht, mehr als nur "Halten" zu tun. Die Frustration über das Fehlen bedeutender Möglichkeiten zur Beteiligung am Ökosystem war groß, daher sind die Besitzer bei neuen Erzählungen innerhalb von Bitcoin daran interessiert, sich zu beteiligen.

Aus der Perspektive von Bitcoin, als Pionier und Gründungsfigur des Kryptobereichs, hat sich Bitcoin über mehr als ein Jahrzehnt entwickelt. Die Interessen der Teilnehmer im Ökosystem sind eng miteinander verflochten und jede Bewegung wirkt sich auf das gesamte Netzwerk aus. Die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts bei gleichzeitiger langfristiger Attraktivität ist eine entscheidende Herausforderung. Mit der Halbierung der Blockbelohnungen im Jahr 2024 wird die Rentabilität der Miner abnehmen, was Bitcoin dazu zwingt, das Wachstum des Ökosystems und reichere Wertflüsse zu erforschen. Bitcoin benötigt sein Ökosystem, um alle Teilnehmer zu stärken und neue Benutzer anzuziehen.

Noch wichtiger ist, dass Bitcoin mehrere Vorteile für die Ökosystementwicklung bietet, die keine andere Blockchain überbieten kann. Das Wachstum von Bitcoin wird von seiner Community vorangetrieben und hat den Test von über zehn Jahren stabilem Betrieb bestanden. Mit einer Marktkapitalisierung von 1,2 Billionen Dollar genießt es eine beispiellose Anerkennung und Vertrauen bei der globalen Öffentlichkeit und Investoren. Dies gibt Bitcoin ein unübertroffenes Maß an Dezentralisierung und eine robuste Sicherheitsgrundlage. Darüber hinaus sind aufgrund des früheren Mangels an Ökosystementwicklung enorme Mengen an Bitcoin-Kapital brachliegen geblieben, mit begrenzten Möglichkeiten zur Wertschöpfung. Dies hat nur das Vertrauen in das explosive Potenzial des Bitcoin-Ökosystems gestärkt.

Allerdings behindern die inhärenten Designbeschränkungen von Bitcoin das Wachstum seines Ökosystems erheblich. Wie allgemein bekannt ist, kann Bitcoin nur 3-7 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, und während Spitzenzeiten ist Netzwerkstau üblich. Benutzer müssen oft höhere Gebühren für eine schnellere Transaktionsbestätigung zahlen, was zu langsamen Geschwindigkeiten, hohen Kosten und langen Bestätigungszeiten führt. Noch wichtiger ist, dass die Nicht-Turing-Vollständigkeit von Bitcoin seine Fähigkeit zur Ausführung komplexer Logik einschränkt, was Entwickler davon abhält, anspruchsvolle Smart Contracts im Netzwerk aufzubauen.

Angesichts eines Bitcoin-Ökosystems, das leistungsstark und vom Markt stark erwartet wird, aber durch inhärente Einschränkungen behindert wird, ist die Skalierbarkeit zum wesentlichen Weg für das explosive Wachstum von Bitcoin geworden. In einer Ära, in der Diskussionen mehr auf Nachfrage als auf Technologie ausgerichtet sind, werden Bitcoins Skalierungslösungen entwickelt, indem sie rückwärts von diesen Anforderungen arbeiten und sorgfältig abwägen, was sich ändern sollte und was konstant bleiben sollte.

Bitcoin-Skalierbarkeitsprotokolle zielen darauf ab, mehrere wichtige Herausforderungen anzugehen, die sich aus den eigenen Beschränkungen von Bitcoin ergeben:

Eines der Kernziele von Bitcoin-Skalierbarkeitsprotokollen besteht darin, die Benutzertransaktionserfahrung zu verbessern, indem Effizienz gesteigert und Kosten reduziert werden.

Darüber hinaus zielen diese Protokolle darauf ab, Bitcoin zu helfen, eine Turing-vollständige Smart-Vertragsfunktionalität zu erreichen, die es Entwicklern ermöglicht, komplexe logikbasierte Anwendungen innerhalb des Bitcoin-Ökosystems zu erstellen. Diese Entwicklung würde die Nützlichkeit von Bitcoin über einfache Wertübertragungen hinaus erweitern und es ermöglichen, eine breitere Palette von Finanzprodukten und -dienstleistungen zu unterstützen, wie dezentrale Finanzanwendungen (DeFi) und automatische Vertragsausführung. Dies wird die Anwendungsfälle von Bitcoin erheblich bereichern und mehr Entwickler und Nutzer anziehen.

Eine weitere bedeutende Veränderung, die diese Protokolle erreichen möchten, ist eine verbesserte Interoperabilität zwischen Bitcoin und anderen Blockchains und Ökosystemen. Durch die Aufhebung der bestehenden Isolation und die Ermöglichung von Integration und Zusammenarbeit über verschiedene Plattformen hinweg werden Benutzer in der Lage sein, Vermögenswerte und Daten einfacher über Ketten hinweg zu übertragen. Diese Interoperabilität wird die Verbindungen im breiteren Blockchain-Ökosystem stärken, Ressourcenaustausch und Zusammenarbeit fördern sowie Innovation und Entwicklung vorantreiben.

Allerdings sind Skalierbarkeitsprotokolle auch darauf ausgerichtet, die Stärken von Bitcoin anzuerkennen, zu bewahren und bestimmte Aspekte zu verbessern.

Bitcoin-Skalierbarkeitsprotokolle zielen darauf ab, die Dezentralisierung und starke Sicherheit von Bitcoin zu übernehmen und aufrechtzuerhalten. Dies garantiert nicht nur höhere Sicherheitsstandards, sondern bringt auch echte Innovation in das Bitcoin-Ökosystem, anstatt einfach eine Brücke zu schaffen, um Bitcoin-Vermögenswerte in andere Ökosysteme einzuspeisen, um sie zu begünstigen.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass Bitcoin-Skalierbarkeitsprotokolle darauf abzielen sollten, sich so weit wie möglich ohne Änderungen am Hauptnetzwerk zu erweitern. Historisch gesehen hat Bitcoin verschiedene On-Chain-Skalierungslösungen und Upgrades versucht, wie zum Beispiel die Erhöhung der Blockgröße und SegreGated Witness (SegWit), die eine solide Grundlage für zukünftige Skalierbarkeit gelegt haben. Da jedoch die meisten On-Chain-Skalierungslösungen Änderungen am Hauptnetzwerkcode mit sich bringen und oft einen gewissen Grad an Dezentralisierung und Sicherheit opfern, werden diese Lösungen mit Vorsicht betrachtet. Die Community tendiert nun eher zu Off-Chain-Lösungen, die auf Bitcoin Layer 1 aufbauen und Leistungsprobleme ohne Auswirkungen auf die Basis von Bitcoin angehen.

Mit diesem Verständnis dessen, was sich ändern sollte und was konstant bleiben sollte, können wir nun spezifische Bewertungskriterien für Bitcoin-Skalierbarkeitsprotokolle festlegen. Durch den Vergleich der derzeit auf dem Markt verfügbaren Hauptskalierungslösungen mit diesen Kriterien werden die Leser ein klareres Verständnis der Vor- und Nachteile verschiedener technischer Ansätze gewinnen.

2. Übersicht über Mainstream-Bitcoin-Skalierbarkeitslösungen und ihre Vor- und Nachteile

Basierend auf verschiedenen technischen Umsetzungspfaden können die gängigen Skalierungslösungen für Bitcoin auf dem Markt heute in folgende Typen kategorisiert werden:

• State Channels
• Sidechains
• Rollups
• UTXO + Client-Validierung

2.1 Zustandskanäle

State channels sind einer der frühesten und legitimen Versuche, Bitcoin zu skalieren, wobei das bekannteste Projekt das Lightning Network ist.

Nach Definition richtet ein Zustandskanal einen Kanal zwischen zwei oder mehr Parteien ein, der es ihnen ermöglicht, mehrere Transaktionen innerhalb des Kanals durchzuführen. Nur der endgültige Zustand wird auf der Bitcoin-Hauptkette verzeichnet, was die Geschwindigkeit verbessert und die Kosten senkt.

Wir können das Arbeitsprinzip von State Channels anhand eines lebendigen Beispiels erklären:
Stellen Sie sich eine Gruppe von Menschen vor, die Gelder zusammenlegen, um eine WeChat Pay-Gruppe zu erstellen. In dieser Gruppe finden Transaktionen schnell und zu niedrigen Gebühren statt. Sobald die Gruppe aufgelöst ist, werden alle Zahlungsstände, die innerhalb der Gruppe aufgetreten sind, auf der Bitcoin-Hauptkette bestätigt und aktualisiert.

Aus dieser Erklärung werden die Vor- und Nachteile von State Channels klar:
Die Vorteile umfassen eine signifikante Reduzierung der Rechenlast im Hauptnetzwerk, wodurch Transaktionsgebühren gesenkt und die Transaktionseffizienz erhöht werden. Da das Bitcoin-Hauptnetzwerk den endgültigen Zustand validiert, erben State Channels die starke Sicherheit von Bitcoin. Darüber hinaus ermöglichen State Channels theoretisch aufgrund mehrerer Transaktionen innerhalb des Kanals eine unendliche TPS (Transaktionen pro Sekunde).

Allerdings gibt es auch bemerkenswerte Nachteile. Die Einrichtung eines Kanals hat hohe technische und Kostenbarrieren, und Benutzer können nur mit anderen innerhalb des Kanals handeln, was zu erheblichen Einschränkungen führt. Darüber hinaus erfordern Zustandskanäle, dass Mittel im Voraus gesperrt werden, was die Liquidität beeinträchtigt. Am wichtigsten ist, dass Zustandskanäle keine Smart Contracts unterstützen, was ein entscheidendes Merkmal für das Bitcoin-Ökosystem in Zukunft ist.

Quelle: Internet

2.2 Sidechains

Das Konzept der Sidechains gibt es schon seit einiger Zeit. Grundsätzlich handelt es sich dabei um eine unabhängige Kette, die parallel zur Hauptkette läuft. Es ermöglicht Benutzern, Vermögenswerte von der Hauptkette zur Sidechain für Interaktion zu übertragen, wobei die beiden über einen Zwei-Wege-Peg-Mechanismus verbunden sind.

Es gibt ziemlich viele Projekte, die diesen technischen Ansatz übernommen haben. Neben dem bekannten Veteranenprojekt Stacks hat der aufstrebende Newcomer Fractal Bitcoin in letzter Zeit die Aufmerksamkeit der Community auf sich gezogen.

Da Sidechains unabhängig vom Bitcoin-Hauptnetzwerk arbeiten, haben sie theoretisch das Potenzial, sich von den technischen Beschränkungen des Bitcoin-Frameworks zu lösen und die Annahme von fortschrittlicheren Designs für bessere Leistung und Benutzererfahrung zu ermöglichen.

Allerdings bedeutet diese Unabhängigkeit auch, dass Sidechains das starke Sicherheitsfundament von Bitcoin nicht vollständig erben können. Stattdessen basiert ihre Sicherheit auf ihren eigenen Konsensmechanismen, die erhebliche Zentralisierungsprobleme darstellen können, insbesondere in den frühen Betriebsphasen. Viele Sidechain-Projekte arbeiten jedoch an innovativen Lösungen, um diese Herausforderungen anzugehen, und konzentrieren sich darauf, ihre Konsensmechanismen zu verbessern, um sie besser an die Sicherheitsinfrastruktur von Bitcoin anzupassen.

Quelle: Internet

2.3 Rollup

Viele Menschen sind in erster Linie durch Ethereums Layer-2-Lösungen mit Rollups vertraut. In Ethereums stark umkämpftem Layer-2-Bereich haben Rollup-Projekte in großer Zahl das Feld dominiert. Ebenso gewinnt der Rollup-Ansatz auch im aktuellen Bitcoin-Infrastruktur-Entwicklungswelle innerhalb des Bitcoin-Ökosystems an Bedeutung. Bemerkenswerte Projekte wie B² Network und Bitlayer sind bereits in der Bitcoin-Community beliebt geworden.

In Bezug auf die operative Logik führen Rollups Transaktionen außerhalb der Kette aus und bündeln dann mehrere Transaktionen zusammen, um sie stapelweise an die Hauptkette zu übermitteln. Dieser Ansatz gewährleistet die Datenverfügbarkeit auf der Hauptkette und erbt dabei die Sicherheit und Dezentralisierung der Hauptkette, während die Menge der Daten, die in der Kette gespeichert werden müssen, erheblich reduziert wird. Dies könnte potenziell die Überlastung im Bitcoin-Netzwerk verringern und Transaktionskosten senken.

Allerdings verfügt Bitcoin im Gegensatz zu Ethereum über keine virtuelle Maschine, die es den meisten Ethereum-Rollups ermöglicht, die Blockchain von Ethereum für Datenverfügbarkeit und Konsens zu nutzen. Dies wirft die Frage auf: Wie kann Bitcoin Layer 1 die Gültigkeit von Rollup-Beweisen überprüfen? Dies stellt zusätzliche Herausforderungen für Bitcoin-Skalierbarkeitsprojekte dar, die den Rollup-Weg wählen.

Derzeit gibt es drei Haupttypen von Rollups im Bitcoin-Ökosystem, aber keiner von ihnen ist fehlerfrei:

Optimistic Rollups (OP Rollups) basieren auf einer Vertrauensannahme, bei der Transaktionen standardmäßig als gültig angenommen werden, aber einer Challenge-Periode unterliegen. Dieses Modell ist einfacher und leichter zu integrieren und ermöglicht eine größere Skalierbarkeit. Allerdings führt das Streitfenster zu Verzögerungen bei der endgültigen Abwicklung von Transaktionen.

Sovereign Rollups verfolgen einen unabhängigeren Ansatz, indem sie die Verfügbarkeit von Daten auf der Hauptkette speichern, aber Transaktionen mithilfe ihres eigenen Konsensmechanismus validieren und ausführen. Dieses Modell ermöglicht es Rollups, auf dem Sicherheitsfundament von Bitcoin aufzubauen und gleichzeitig die Einschränkungen von Bitcoins Skript zu vermeiden. Es stellt jedoch strenge Anforderungen an den Konsensmechanismus des Rollups selbst.

Validity Rollups (einschließlich ZK Rollups) verwenden kryptografische Beweise, um die Korrektheit von Off-Chain-Transaktionsbatches zu überprüfen, ohne die zugrunde liegenden Daten offenzulegen. Diese Methode sorgt für ein Gleichgewicht zwischen Effizienz und Sicherheit, obwohl die Komplexität und die Berechnungsanforderungen für die Erzeugung von ZK-Beweisen nach wie vor eine erhebliche Herausforderung darstellen.

Quelle: Internet

2.4 UTXO + Client-Side-Validierung

Während viele Rollups als eine „importierte“ Lösung aus Ethereum betrachten, fühlt sich der UTXO + Client-Side Validation-Ansatz eher wie eine maßgeschneiderte Lösung an, die auf die einzigartigen Eigenschaften von Bitcoin zugeschnitten ist.

Die Erläuterung von UTXO + Client-Side Validation erfordert einige Ausarbeitung, teilweise aufgrund ihrer technischen Komplexität und teilweise aufgrund ihrer zahlreichen Optimierungen und Entwicklungen in den letzten Jahren.

Bei Bitcoin gibt es kein Konzept von Konten, sondern es verwendet das UTXO- (Unspent Transaction Output) Modell, das zentral für Bitcoin-Transaktionen ist und die Grundlage des UTXO + Client-Side Validation Designpfads bildet. Konkret versucht dieser Ansatz, Off-Chain-Ledger basierend auf Bitcoins UTXO-Modell zu berechnen und die Echtheit des Ledgers durch Client-Side-Validierung sicherzustellen.

Die Idee entstand im Jahr 2016, als Peter Todd die Konzepte der Einwegsiegel und der Client-seitigen Validierung einführte, die schließlich zur Schaffung des RGB-Protokolls führten.

Wie der Name schon sagt, ist ein Einwegsiegel wie ein digitales Siegel, das sicherstellt, dass eine Nachricht nur einmal verwendet werden kann, während die clientseitige Validierung die Überprüfung von Token-Transfers von der Konsensschicht von Bitcoin auf die Off-Chain verlagert, wobei die Validierung von den an den spezifischen Transaktionen beteiligten Clients durchgeführt wird.

Die Grundidee hinter RGB ist, dass Benutzer ihre eigenen Clients ausführen und alle für sie relevanten Änderungen an Vermögenswerten persönlich validieren müssen. Einfach ausgedrückt muss der Empfänger des Vermögenswerts zuerst überprüfen, ob die Überweisungserklärung des Absenders korrekt ist, bevor die Überweisung gültig wird. Dieser gesamte Vorgang findet außerhalb der Blockchain statt und verlagert komplexe Smart Contract-Berechnungen außerhalb der Blockchain, um Effizienz und Datenschutz zu gewährleisten.

Wie erbt dieser Ansatz die starke Sicherheit von Bitcoin? RGB verwendet Bitcoin's UTXO als "Siegel", das RGB-Zustandsänderungen mit dem Besitz von Bitcoin-UTXOs verknüpft. Solange das Bitcoin-UTXO nicht doppelt ausgegeben wird, können auch die gebundenen RGB-Vermögenswerte keinen Doppelausgaben erleben und gewährleisten somit, dass die robuste Sicherheit von Bitcoin erhalten bleibt.

Sicherlich hat das Aufkommen des RGB-Protokolls eine große Bedeutung für das Bitcoin-Ökosystem. Allerdings bleibt es in seinen Anfangsstadien, wie viele Innovationen, noch etwas grob und es bestehen mehrere Herausforderungen:

Wenn zum Beispiel normale Benutzer einfache Client-Produkte nutzen, fehlt ihnen oft die Kapazität oder die Ressourcen, um die vollständige Transaktionshistorie zu speichern, was es ihnen schwer macht, den Gegenparteien den Nachweis von Transaktionen zu erbringen. Darüber hinaus können verschiedene Clients (oder Benutzer) nur Daten speichern, die für sie selbst relevant sind, sodass sie den Status anderer Vermögenswerte nicht sehen können, was zur Bildung von Datensilos führt. Diese mangelnde globale Sichtbarkeit und Transparenz behindert die Entwicklung von DeFi und ähnlichen Anwendungen erheblich.

Eine weitere Herausforderung liegt darin, dass RGB-Transaktionen als Erweiterung von Bitcoin auf ein separates P2P-Netzwerk zur Verbreitung angewiesen sind. Interaktive Operationen sind auch bei Überweisungen zwischen Benutzern erforderlich, die wiederum von diesem unabhängigen P2P-Netzwerk abhängen, das unabhängig vom Bitcoin-Netzwerk ist.

Noch wichtiger ist, dass die virtuelle Maschine, die vom RGB-Protokoll verwendet wird und als AluVM bekannt ist, über keine umfassenden Entwicklertools und praktische Codeimplementierungen verfügt. Darüber hinaus fehlt RGB derzeit ein robustes Interaktionsframework für nicht verwahrte (öffentliche) Verträge, was die Realisierung von Mehrparteieninteraktionen erschwert.

Diese Probleme haben langjährige, technikaffine öffentliche Blockchain-Projekte wie das Nervos Network veranlasst, nach optimierteren Lösungen zu suchen, was zur Entwicklung von RGB++ geführt hat.

Obwohl RGB++ einen Namen mit RGB teilt und von Schlüsselkonzepten wie Einwegdichtungen und Client-seitiger Validierung stammt, handelt es sich nicht um eine direkte Erweiterung von RGB. Tatsächlich verwendet RGB++ keinen der Codes von RGB. Genauer gesagt ist RGB++ eine komplette Neugestaltung der Konzepte von RGB, die darauf abzielt, eine Reihe von Optimierungen umzusetzen.

Die Kernidee von RGB++ besteht darin, die Datenvalidierung zu entlasten, die zuvor von den Benutzern durchgeführt wurde, um sie global überprüfbar zu machen. Natürlich können Benutzer immer noch wählen, ihre eigenen Clients auszuführen, um RGB++-Daten und Transaktionen zu validieren.

Wer ist für diese Validierung verantwortlich? Öffentliche Blockchains und Plattformen, die UTXO unterstützen und ihre Programmierbarkeit erweitern, wie CKB und Cardano.

Wie wird dies erreicht? Dies bringt das wichtige Konzept der "homomorphen Bindung" ein. Bitcoin fungiert als Hauptkette, während CKB und Cardano als Schattenketten fungieren. Der erweiterte UTXO auf Ketten wie CKB und Cardano dient als Container für RGB-Asset-Daten, wobei RGB-Asset-Parameter in diese Container geschrieben werden. Dies etabliert eine Bindung zwischen der Hauptkette und den Schattenketten, die es ermöglicht, Daten direkt auf der Blockchain anzuzeigen.

Am Beispiel von CKB kann CKB aufgrund der erweiterten UTXO-Eigenschaften seiner Zellen eine Mapping-Beziehung zu Bitcoin-UTXOs herstellen. Dies ermöglicht es CKB, als öffentliche Datenbank und Off-Chain-Pre-Settlement-Schicht für RGB-Assets zu dienen, RGB-Clients zu ersetzen und zuverlässigere Datenverwahrungs- und Vertragsinteraktionen für RGB zu bieten.

Auf diese Weise erbt RGB++ nicht nur die robuste Sicherheitsgrundlage von Bitcoin, sondern führt auch Funktionen wie nicht-interaktive RGB-Transaktionen, die Möglichkeit, mehrere Transaktionsverpflichtungen zu aggreGate zu tätigen, und die Interaktion zwischen BTC-Assets und CKB-Chain-Assets ohne Cross-Chain-Operationen ein. Es wird erwartet, dass diese Fortschritte eine breitere Palette von Anwendungsfällen erschließen werden, einschließlich DeFi.

Die herausragenden Vorteile in Sicherheit, Effizienz und Programmierbarkeit haben RGB++ seit seiner Einführung in der Branche trotz seiner hohen kognitiven Schwelle sehr geschätzt gemacht. Es ist schnell zu einem der beliebtesten Bitcoin-Skalierungsprotokolle unter Mainstream-Anwendern geworden. Mit dem Abschluss des Upgrades auf die RGB++-Ebene im Juli 2024 steht die Bitcoin-Skalierung erneut an vorderster Front der Innovation.

Schon der Name dieses Upgrades verrät viel: Der Wechsel von „Protokoll“ zu „Layer“ deutet darauf hin, dass RGB++ sich zu einer breiteren Serviceabdeckung, tieferen Aggregation und nahtloseren Interaktion entwickelt.

Es ist so, als ob jedes Land (Blockchain) zunächst seine eigenen Betriebsregeln hat, während RGB++ Layer versucht, einen gemeinsamen Nenner (UXTO) zu finden, um die Schlüsselelemente der ökologischen Entwicklung zu verbinden. Dies erleichtert einen höheren Grad an "gemeinsamer Sprache und standardisierten Praktiken" und legt damit eine robustere Grundlage für skalierbare Infrastrukturen im Bitcoin-Ökosystem.

Vor allem muss die RGB++-Ebene als Infrastruktur einfach zu verstehen und weit verbreitet sein. Sie verfügt über eine umfassende native AA (Account-Abstraktion) -Lösung, die mit Kontostandards anderer Blockchains kompatibel ist. Dies unterstützt nicht nur wichtige Anwendungsfälle, sondern beseitigt auch Hindernisse für die Verbesserung der Benutzererfahrung.

Die RGB++-Ebene ist auch bestrebt, die Ausgabe von Vermögenswerten zu vereinheitlichen. Es unterstützt die Ausgabe verschiedener RGB++-Assets, einschließlich ERC20-ähnlicher benutzerdefinierter Token (UDTs) und ERC721-ähnlicher digitaler Objekte (DOBs). Dank der Vorteile des UTXO-Modells schafft der RGB++-Layer ein neues Paradigma für die Asset-Emission, das es ermöglicht, denselben Asset gleichzeitig über mehrere Chains in unterschiedlichen Anteilen auszugeben. Dies ermöglicht nicht nur eine Koordination über verschiedene Ketten hinweg, sondern bietet den Emittenten auch eine außergewöhnliche Flexibilität.

Da die Vermögensausgabe vereinheitlicht werden kann, wird die Vermögensinteraktion nahtloser. Durch die Cross-Chain-Technologie von RGB++ Layer, Leap, können Vermögenswerte auf UTXO-basierten Ketten ohne die Notwendigkeit einer Cross-Chain-Brücke auf eine andere UTXO-Kette übertragen werden. Dies bietet eine höhere Sicherheit und Interoperabilität, sodass Vermögenswerte von UTXO-Ketten wie Cardano, Dogecoin, BSV und BCH nahtlos in das Bitcoin-Ökosystem integriert werden können.

Nachdem die Herausforderungen der Vermögensausgabe und -interaktion gelöst wurden, zielt die RGB++-Schicht darauf ab, einen vereinheitlichten Smart-Vertragsrahmen und eine Ausführungsumgebung in das Bitcoin-Ökosystem über CKB-VM zu bringen, um Bitcoin eine verbesserte Programmierbarkeit zu geben. Jede Programmiersprache, die die RISC-V-Virtualmaschine unterstützt, kann für die Vertragsentwicklung auf der RGB++-Schicht verwendet werden, was die Erstellung von Anwendungen mit komplexer Logik ermöglicht. Dies öffnet die Tür für das Wachstum von BTCFi und die Realisierung noch innovativerer Anwendungsfälle.

Bis zu diesem Punkt hat dieser Artikel die grundlegende Betriebslogik, repräsentative Projekte und Vor- und Nachteile von vier gängigen Bitcoin-Skalierungsprotokollen behandelt. Leser können den Inhalt durch die folgende Tabelle überprüfen, um einen klareren und intuitiveren Vergleich der Vor- und Nachteile jedes Bitcoin-Skalierungsprotokolls zu erhalten.

Sicherlich ist der obige Inhalt eine Zusammenfassung und Reflexion über die bisherige Leistung verschiedener Lösungen. Angesichts des Bitcoin-Ökosystems, das in diesem Zyklus ein erhebliches Wachstum verzeichnen wird, suchen führende Projekte auf verschiedenen technischen Wegen aktiv nach Innovationen und Durchbrüchen, um sich eine prominentere Position innerhalb des Ökosystems zu sichern.

Daher sollten wir nach dem Vergleich der Vergangenheit unseren Fokus auf die Zukunft richten, indem wir die "Regeln des Wandels" untersuchen, die von führenden Projekten in verschiedenen Lösungen übernommen werden, was uns einen Einblick in die zukünftige Wettbewerbslandschaft von Bitcoin-Skalierungslösungen gibt.

3. Das aktuelle Ökosystem und das zukünftige Potenzial führender Lösungen

3.1 Lightning Network: Der Inbegriff von „Legitimität“, der sich zu einem Multi-Asset-Netzwerk entwickelt

Die Legitimität des Lightning-Netzwerks geht zurück auf das Jahr 2009, als der Gründer von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, einen Entwurf des Zahlungskanal-Codes in Bitcoin 1.0 - dem Prototypen des Lightning-Netzwerks - einbezog.

Nach mehr als einem Jahrzehnt Entwicklung hat das Lightning Network einen reifen Stand erreicht. Laut 1ML gibt es derzeit etwa 12.700 Knoten, 48.300 Zahlungskanäle und etwa 5.212 BTC im Netzwerk gesperrt. Es hat auch Zusammenarbeiten mit mehreren sozialen und Zahlungsplattformen etabliert.

Vergleicht man diese Zahlen mit denen vom Mai dieses Jahres - 13.600 Knoten, 51.700 Kanäle und 4.856 BTC - so kann man sehen, dass das Wachstum des Netzwerks in Bezug auf Kapital verlangsamt hat und die Anzahl der Kanäle sogar abgenommen hat. Darüber hinaus hat die Gemeinschaft in den letzten Jahren einige negative Meinungen über das Netzwerk geäußert.

Auf der einen Seite sind sich Entwickler der Einschränkungen und Herausforderungen bei der Skalierbarkeit seit den frühen Phasen der Entwicklung von Lightning Network bewusst. Das Protokoll ist recht komplex, was den Entwicklungsprozess sowohl schwierig als auch zeitaufwändig macht.

Andererseits sehen die meisten Menschen trotz jahrelangen Wachstums das Lightning-Netzwerk immer noch als Zahlungslösung. Einer seiner Kernentwickler, Anton Kumaigorodski, bemerkte offen auf Social Media, dass die Menschen neben Zahlungen nach anderen Anwendungsfällen suchen sollten. Diese Aussage hat das Lightning-Netzwerk weiter an eine Kreuzung der Transformation gebracht.

Zusätzlich zu den Herausforderungen scheinen interne Meinungsverschiedenheiten das Entwicklung des Projekts beeinträchtigt zu haben. Im Laufe des letzten Jahres haben mehrere Entwickler das Team verlassen, was den ohnehin schon schwierigen Entwicklungsprozess weiter erschwert hat.

Das Lightning Network ist jedoch trotz aller Widrigkeiten nicht untätig geblieben. Das Netzwerk nutzt nicht nur weiterhin seine Stärken und konzentriert sich auf Mikrozahlungen, sondern hat auch erkannt, dass das Narrativ von Bitcoin als monetärem Netzwerk überzeugender ist als Bitcoin als bloßer Vermögenswert. Infolgedessen hat das Unternehmen begonnen, sich in Richtung des Aufbaus eines Multi-Asset-Netzwerks zu bewegen.

Am 23. Juli 2024 veröffentlichte Lightning Labs die erste Hauptnetzversion des Multi-Asset Lightning Network und integrierte offiziell Taproot Assets in das Netzwerk.

Vor dem Taproot-Assets-Protokoll unterstützte das Lightning-Netzwerk nur Bitcoin als Zahlungswährung, was seine Anwendungsmöglichkeiten stark einschränkte.

Mit dem Start der Mainnet-Version des Multi-Asset-Lightning-Netzwerks kann nun jeder und jede Institution ihre eigenen Token über das Taproot Assets-Protokoll ausgeben. Es unterstützt auch die Ausgabe von Fiat-gestützten Stablecoins. Da Assets, die über Taproot Assets ausgegeben werden, vollständig mit dem Lightning Network kompatibel sind, sind jetzt die globale Abwicklung von Devisentransaktionen in Echtzeit und Stablecoin-Käufe für Waren möglich. Diese Weiterentwicklung wird das Lightning Network als grundlegende Infrastruktur für ein globales Zahlungsnetzwerk weiter positionieren.

3.2 Stacks: Ein etabliertes Sidechain-Projekt mit abgeschlossenem Nakamoto-Upgrade

Im Bitcoin-Ökosystem hebt sich Stacks als eine einzigartige Präsenz hervor. Im Jahr 2017 gestartet, gilt es als ein OG-Projekt und wurde 2019 als erster Token-Verkauf unter Regulation A+ von der US-amerikanischen Securities and Exchange Commission (SEC) genehmigt.

Laut Daten von DeFi 9 Llama ist der gesamte Wert, der bei Stacks gesperrt ist (TVL), seit Beginn des Jahres 2024 gestiegen, befeuert durch den Anstieg des Interesses an Bitcoin-Ordnungen (Inscriptions). Anfang April erreichte der TVL von Stacks mit 183 Millionen Dollar seinen Höhepunkt, aber nachdem der Ordinals-Rausch nachließ, ist der TVL auf etwa 100 Millionen Dollar gesunken. Trotz dieses Rückgangs bleibt die On-Chain-DeFi-Aktivität von Stacks bemerkenswert. Zum Beispiel hat StackingDao, das führende Liquid-Staking-Projekt auf Stacks, über 30.000 aktive Staking-Benutzer, und die Anzahl der eindeutigen Wallets im Stacks-Netzwerk hat 1,21 Millionen überschritten.

Als Sidechain-Projekt steht Stacks jedoch vor mehreren Herausforderungen:

Einerseits hängt die Sicherheit der Chain stark vom Budget der Stacks-Miner ab. Die Verbindung zwischen der Stacks-Chain und dem Bitcoin-Netzwerk (z. B. der Proof-of-Transfer-Mechanismus) trägt zwar zur Verbesserung der Dezentralisierung und Sicherheit bei, schränkt aber auch die Leistung und Skalierbarkeit der Chain ein.

Auf der anderen Seite bietet Stacks zwar mehr Flexibilität, baut aber im Wesentlichen eine neue Kette außerhalb des Bitcoin-Netzwerks mit ihrer eigenen Governance-Struktur und Transaktionsmodell auf. Dies hat einige dazu veranlasst, ihre Legitimität in Frage zu stellen, und es hat noch keine allgemeine Anerkennung in der Bitcoin-Community gefunden.

Kürzlich gab es einen Meilenstein im Stacks-Ökosystem, nämlich das Stacks Nakamoto-Upgrade. Dieses Upgrade verbessert nicht nur die Sicherheit von Stacks erheblich, sondern reduziert auch die Bestätigungszeiten von Blöcken erheblich und erreicht Transaktionsgeschwindigkeiten von etwa 5-10 Sekunden - eine Steigerung um etwa das 100-fache im Vergleich zu den aktuellen Geschwindigkeiten.

Gleichzeitig entwickelt das Kernteam von Stacks auch sBTC, eine vertrauenslose Lösung, um BTC von der Bitcoin-Hauptschicht zu einer anderen Chain zu überbrücken. sBTC stellt eine Brücke für BTC-Assets zwischen dem Bitcoin-Netzwerk und der Stacks-Chain her, wobei seine erlaubnisfreien und offenen Teilnahmefunktionen DeFi-Innovationen für Stacks weiter erschließen und eine TVL-Chance in Höhe von 10 Milliarden US-Dollar schaffen.

3.3 BitVM: Bringen Sie Rechenlogik direkt zu Bitcoin

Wie bereits erwähnt, fehlt Bitcoin eine virtuelle Maschine, was es schwierig macht, die Gültigkeit von Rollup-Beweisen zu überprüfen. BitVM zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen, indem es die Berechnungslogik direkt in Bitcoin einführt, ohne dass Änderungen an Bitcoin selbst erforderlich sind. Es ermöglicht Off-Chain-Berechnungen und verifiziert gleichzeitig jede Berechnung auf der Bitcoin-Blockchain und öffnet so die Tür für programmierbare Funktionen auf Bitcoin, wie z. B. Turing-vollständige Smart Contracts.

Obwohl BitVM noch in den Kinderschuhen steckt, hat es bereits die Aufmerksamkeit verschiedener Projekte und der Community auf sich gezogen. Projekte wie Bitlayer, Citrea, Yona und Bob haben BitVM für ihre Lösungen übernommen.

BitVM verbessert auch kontinuierlich seine Mechanismen, mit bedeutenden Entwicklungen wie dem bevorstehenden BitVM2-Upgrade und der BitVM Bridge:

BitVM2 wurde entwickelt, um die Ausführung komplexer Berechnungen außerhalb der Kette zu ermöglichen und gleichzeitig Betrug auf der Kette nachzuweisen. Dieses clevere Design ermöglicht eine Turing-vollständige Verifizierung von Berechnungen innerhalb der begrenzten Skripting-Möglichkeiten von Bitcoin.

BitVM Bridge stellt ein neues 1-zu-n-Sicherheitsmodell vor, bei dem Diebstahl verhindert werden kann, solange ein ehrlicher Teilnehmer beteiligt ist. Diese Innovation wird als ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Sicherheit und Dezentralisierung von Cross-Chain angesehen und ist ein Katalysator für das Wachstum von BTCFi.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass BitVM2 den Verifizierungsprozess zwar erheblich vereinfacht, die Kosten für die On-Chain-Verifizierung jedoch relativ hoch bleiben. Darüber hinaus ist BitVM im Wesentlichen eine konzeptionelle virtuelle Maschine, die noch nicht vollständig verwirklicht wurde, und ihre Betriebslogik hat die inhärenten Einschränkungen von ZK-Rollups oder optimistischen Rollups nicht überwunden. Infolgedessen verfolgen viele Community-Mitglieder immer noch eine vorsichtige, abwartende Haltung gegenüber der Entwicklung von BitVM.

3.4 RGB++ Layer: Die Bitcoin-Asset-Ausgabeschicht, die Smart-Vertragschicht und die UTXO-Interoperabilitätsschicht

Nach Abschluss des RGB++ Layer-Upgrades verlagerte sich der Fokus von der Markenerzählung auf raffiniertere Implementierungswege. Das Team entschied sich, BTCFi Priorität einzuräumen, indem es eine Reihe von technischen Iterationen und Ökosystementwicklungen startete und anschließend eine Reihe wichtiger Updates und innovativer Produkte ankündigte, die darauf abzielen, die Bitcoin-Asset-Ausgabeschicht, die Smart-Vertrags-Schicht und die Interoperabilitäts-Schicht zu integrieren. Diese Initiative treibt die Entwicklung einer sichereren, nahtloseren und effizienteren Bitcoin-Infrastruktur voran.

In Bezug auf die Emission von Vermögenswerten führt die RGB++-Schicht ein neues Ausgabemodell für Vermögenswerte namens IBO (Initial Bitcoin Offering) ein. Seine Kernfunktion ermöglicht die Erstellung von Liquiditätspools direkt auf UTXOSwap, so dass neu ausgegebene Vermögenswerte mit hoher Liquidität gehandelt werden können. Dieses Modell schafft ein Gleichgewicht zwischen Fairness und Engagement der Community und etabliert ein neues Paradigma für die Ausgabe von Vermögenswerten sowohl im RGB++-Ökosystem als auch im breiteren Bitcoin-Ökosystem.

Als dezentrale Börse, die auf der RGB++-Schicht aufbaut, nutzt UTXOSwap den absichtsbasierten Handel als Kernmechanismus und implementiert einen Prozess des Off-Chain-Abgleichs und der On-Chain-Verifizierung. Durch die Nutzung der Parallelität von UTXOs zielt es darauf ab, die Transaktionseffizienz zu steigern und zum zentralen Knotenpunkt der RGB++-Schicht zu werden, die Liquidität aus verschiedenen UTXO-Chains zu aggregieren und eine solide Grundlage für die DeFi-Entwicklung zu schaffen.

Die RGB++-Schicht hat die Bedeutung von Stablecoins als treibende Kraft in DeFi erkannt und auch in diesem Bereich frühzeitig strategische Schritte unternommen. Stable++ ist ein dezentrales, überbesichertes Stablecoin-Protokoll, das dank der robusten Turing-vollständigen Programmierbarkeit der RGB++-Schicht in der Lage ist, überbesicherte Tresore und Liquidationsmodule effizient zu konstruieren. Es ermöglicht den Nutzern, BTC und CKB als Sicherheiten zu verwenden, um den an den Dollar gekoppelten Stablecoin RUSD zu prägen. Darüber hinaus ist RUSD aufgrund der starken Interoperabilität der RGB++-Schicht mit allen UTXO-Chains kompatibel und kann innerhalb des Bitcoin-Ökosystems frei zirkulieren, was zu einem entscheidenden Bestandteil der BTCFi-Liquidität wird.

Neben der Rolle als Innovator ist die RGB++ Layer auch bestrebt, ein Enabler für das Bitcoin-Ökosystem zu werden. Sie zielt darauf ab, die Liquidität und Anwendungsszenarien durch strategische Partnerschaften weiter zu integrieren und somit die nächste Wachstumswelle im Bitcoin-Ökosystem voranzutreiben, wobei UTXO Stack und Fiber Network als herausragende Beispiele dienen.

Im September kündigte UTXO Stack seine Transformation in eine Staking-Schicht für das Lightning-Netzwerk an und führte einen entsprechenden Token-Anreizmechanismus ein, um Benutzer dazu zu ermutigen, CKB und BTC zu staken, um die Liquidität von Zustandskanälen zu erhöhen. Diese Initiativen zielen darauf ab, bessere Liquiditäts- und Ertragsmodelle für das Lightning-Netzwerk bereitzustellen und den Weg für eine weit verbreitete Adoption zu ebnen.

Fiber Network hingegen ist ein L2-Netzwerk, das auf CKB basiert und anfängliche Funktionalitäten dem Lightning-Netzwerk ähnelt. Es zielt darauf ab, ein leistungsstarkes, kostengünstiges Zahlungsnetzwerk für Mikrotransaktionen zu werden. Im Vergleich zum Lightning Network profitiert Fiber Network jedoch von der Turing-Vollständigkeit von CKB und bietet eine größere Flexibilität im Liquiditätsmanagement, eine höhere Effizienz, niedrigere Kosten und eine verbesserte Benutzererfahrung. Während sich das Lightning Network ausschließlich auf BTC konzentriert, unterstützt Fiber Network mehrere Assets, darunter BTC, CKB und den Bitcoin-nativen Stablecoin RUSD sowie andere RGB++-Assets, was den Weg für komplexe Cross-Chain-Finanzanwendungen ebnet.

Wichtig ist, dass die Einführung des Fiber Network nicht dazu gedacht ist, das Lightning Network zu ersetzen. Das ultimative Ziel ist es, als Skalierungslösung für Programmierbarkeit innerhalb des Bitcoin-Ökosystems zu dienen. Im Laufe dieses Prozesses wird das Fiber Network eng mit dem Lightning Network zusammenarbeiten. Der technische Stack umfasst hauptsächlich CKB's Zellen, die RGB++-Schicht, Bitcoin-Skript's HTLC und die Zustandskanäle des Lightning Networks. Die erste Testversion des Fiber Network hat bereits die Machbarkeit des dezentralen Transfers von Vermögenswerten vom BTC Lightning Network zum CKB validiert, wodurch mehr BTC-Vermögenswerte auf CKB zirkulieren können.

Aufgrund der technischen Isomorphie zwischen Fiber Network und dem Lightning Network gibt es eine natürliche Grundlage für das Erreichen von Cross-Chain-Atomic Swaps. Diese Kombination aus "Sicherheit auf Bitcoin-Ebene + Funktionalität auf Ethereum-Niveau + Geschwindigkeit auf Lightning-Netzwerk-Niveau" wird nicht nur im Zahlungsbereich glänzen, sondern auch die Realisierung von DeFi-Anwendungen wie nativen Stablecoins, nativen Krediten und nativen DEXs innerhalb des Bitcoin-Ökosystems erleichtern und die Explosion von BTCFi weiter vorantreiben.

Schlussfolgerung

In diesem Artikel haben wir die vielfältige Landschaft der Bitcoin-Skalierungslösungen erkundet:

State-Kanäle ermöglichen theoretisch unendliche TPS.

Sidechains bieten erhebliche Flexibilitätsvorteile.

Der Erfolg von Rollups im Ethereum-Ökosystem hat Erwartungen an ihre Entwicklung im Bitcoin-Ökosystem geweckt.

Der UTXO + Client-Verifikationsansatz hat mehrere Iterationen durchlaufen, wobei die RGB++-Schicht als umfassende Lösung entstanden ist. Sie erbt nicht nur die Sicherheit des Bitcoin-Hauptnetzes, sondern bietet auch zahlreiche Vorteile hinsichtlich Benutzererfahrung, Programmierbarkeit und Interoperabilität, was sie zu einer technisch fortschrittlichen und vielseitigen Bitcoin-Skalierungslösung macht.

Es ist jedoch erwähnenswert, dass die RGB++-Schicht zwar kontinuierlich verbessert und optimiert wurde und über eine klare Entwicklungstendenz verfügt, ihre tatsächliche Leistung jedoch weiterhin durch den Aufbau realer Ökosysteme validiert werden muss. Während verschiedene Projekte im Ökosystem ihre Roadmaps umsetzen und Produkte starten, bleibt die entscheidende Frage offen: Wird die RGB++-Schicht zu einer bedeutenden Kraft bei der Erschließung des Potenzials von BTCFi?

Der Wettbewerb um Bitcoin-Skalierungslösungen ist immer noch in vollem Gange, wobei jeder Vorschlag seine einzigartigen Stärken hervorhebt. Letztendlich beobachtet die Community gespannt, welche Lösung sich durchsetzen wird.

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