比特幣現貨 ETF 主導了過去幾周的討論。一切塵埃落定後，社區的註意力又回到了比特幣的開髮上。這意味著要回答一個永遠不變的問題 “如何提高比特幣的可編程性？”

比特幣 L2 是目前這個問題最有希望的答案。本文將比特幣 L2 與早期的工作進行了比較，併討論了一些最有前途的比特幣 L2 項目。然後，本文討論了與比特幣 L2 相關的有趣的創業機會。

我們鼓勵有興趣建立比特幣項目的初創企業創始人與我聯繫併申請加入聯盟 (Alliance)。

捍衛無需許可的比特幣

由於許多投資者現在可以通過受監管的産品穫得比特幣的投資機會，他們可以在衆多傳統金融産品中使用比特幣，如杠桿交易、抵押借貸等。然而，這些産品併不使用原生的比特幣，而是使用由髮行方控製的比特幣的交易錶示形式，而原生比特幣則由保管人鎖定。隨著時間的推移，比特幣的交易錶示形式可能成爲持有和使用比特幣的主要方式，將其從分散的無許可資産轉變爲受華爾街控製的另一種資産。比特幣的原生無許可産品是抵抗舊金融體繫對比特幣控製的唯一出口。

構建比特幣原生産品

L1應用

人們曾多次嘗試在 L1 上實現附加功能。這些努力的重點是利用比特幣交易的能力來攜帶任意數據。這些任意數據可用於實現附加功能，例如髮行和轉移資産以及 NFT。然而，這些功能併不是作爲比特幣協議的一部分構建的，而是需要額​​外的軟件來解釋這些數據字段併對其進行操作。

這些努力包括彩色硬幣（Colored Coins），Omni協議, Counterparty，以及最近的 Ordinals。 Omni 最初用於在比特幣 L1 上髮行和轉移 Tether (USDT)，然後擴展到其他鏈。 Counterparty是底層技術 比特幣郵票（Bitcoin Stamps） 和 SRC-20 代幣。 Ordinals 目前是使用銘文在比特幣上髮行 NFT 和 BRC-20 代幣的事實上的標準。

Ordinals 自推出以來取得了巨大成功，産生的費用超過 2 億美元。盡管取得了成功，但序數僅限於資産髮行和轉讓。序數不能用於在 L1 上實現應用程序。由於比特幣原生編程語言 Bitcoin Script 的限製，更覆雜的應用程序（例如 AMM 和借貸）幾乎不可能構建。

比特虛擬機 (BitVM, Bitcoin Virtual Machine)

擴展比特幣 L1 功能的一項獨特努力是比特虛擬機。這個概念建立在 Taproot 升級到比特幣的基礎上。 BitVM 的概念是通過鏈下執行程序來擴展比特幣的功能，併確保可以通過欺詐證明在鏈上對執行提出質疑。盡管 BitVM 似乎可以用於在鏈下實現任意邏輯，但實際上，在 L1 上執行欺詐證明的成本隨著鏈下程序的大小而快速增長。這個問題限製了 BitVM 對特定問題的適用性，例如信任最小化的 BTC 橋。許多即將推出的比特幣 L2 利用 BitVM 進行橋接實現。

BitVM 操作簡化圖

側鏈

解決比特幣有限可編程性的另一種方法是利用側鏈。側鏈是完全可編程的獨立區塊鏈，例如與 EVM 兼容，試圖與比特幣社區保持一緻併爲該社區提供服務。Rootstock、Blocksteam 的 Liquid 和 Stacks V1 都是這些側鏈的例子。

Bitcoin 側鏈已經存在多年，併且一般來説在吸引比特幣用戶方麵取得了有限的成功。例如，Liquid隻有不到4500 BTC與側鏈相連。然而，一些建立在這些側鏈之上的DeFi應用已經取得了一些成功。例如，在Rootstock上的Sovryn和在Stacks上的Alex。

比特幣 L2

比特幣 L2 正在成爲構建基於 BTC 的無需許可應用程序的焦點。它們可以提供與側鏈相衕的優勢，但具有源自比特幣基礎層的安全保證。關於什麽才是比特幣 L2 的真正代錶一直存在爭論。在本文中，我們避免了這種爭論，而是討論了如何使 L2 與 L1 充分耦合的主要考慮因素，併討論了一些有前途的 L2 項目。

比特幣 L2 要求

L1 的安全性

比特幣 L2 最重要的要求是從 L1 的安全性中穫得其安全性。比特幣是最安全的鏈，用戶期望安全性擴展到 L2。例如，閃電網絡已經是這種情況。

這就是側鏈被分類的原因，它們有自己的安全性。例如，Stacks V1 的安全性依賴於 STX 令牌。

這種安全要求在實際中很難達到。爲了讓 L1 保護 L2 的安全，L1 需要能夠執行某些計算來驗證 L2 的行爲。例如，以太坊 rollup 從 L1 穫得安全性，因爲以太坊 L1 可以驗證零知識證明（zk rollup）或驗證欺詐證明（optimistic rollup）。比特幣基礎層目前缺乏執行上述任一操作的計算能力。有人建議曏比特幣添加新的操作碼，以允許基礎層驗證彙總提交的 ZKP。此外，BitVM 等提案試圖在不改變 L1 的情況下實現欺詐證明。 BitVM 麵臨的挑戰是欺詐證明的成本可能非常高（數百個 L1 交易），限製了其實際應用。

實現L1級別的L2安全的另一個要求是，L1必鬚對L2交易有一個不可變的記録。這被稱爲數據可用性（DA）要求。它允許僅監視L1鏈的觀察者驗證L2狀態。通過銘記，可以將L2 TX的記録嵌入到比特幣L1中。然而，這産生了另一個問題，即可擴展性。由於每10分鐘約有4MB的區塊時間限製，比特幣L1的數據吞吐量有限，約爲每秒1.1KB。即使將L2交易高度壓縮到每個交易約10字節，假設所有L1交易都用於存儲L2數據，L1也隻能支持每秒約100個L2的吞吐量。

從L1進行最小化信任橋接

在以太坊的第二層解決方案中，與第二層之間的橋接由第一層控製。橋接到第二層，也就是稱爲”Peg-in”，實際上是在第一層上鎖定資産，併在第二層上鑄造該資産的副本。在以太坊中，通過第二層的原生橋接智能合約來實現這一目標。該智能合約存儲了所有橋接到第二層的資産。智能合約的安全性是由第一層驗證器提供的。這使得橋接到第二層的過程安全且具有最小化信任的特性。

在比特幣中，不可能擁有由整個L1礦工集合保護的橋接。相反，最好的選擇是擁有一個存儲L2資産的多簽錢包。因此，L2橋接的安全性取決於多簽安全性，即簽名者的數量、身份以及如何保護橋入和橋出操作。改進L2橋接安全性的一種方法是使用多個多簽，而不是持有所有L2橋接資産的單個多簽。其中一個例子是TBTC，其中多簽簽名者必鬚提供可在其作弊時被削減的抵押品。類似地，提議的BitVM橋接要求多簽簽名者提供安全保證金。然而，在這個多簽中，任何一個簽名者都可以髮起橋出交易。橋出交互由BitVM欺詐證明保護。如果簽名者進行惡意行爲，其他簽名者（驗證者）可以在L1上提交欺詐證明，導緻惡意簽名者被削減。

比特幣 L2 市場格局

比特幣L2項目總結對比

Chainway

Chainway 正在比特幣之上構建 zk rollup。 Chainway rollup 使用比特幣 L1 作爲 DA 層來存儲 rollup 的 ZKP 和狀態差異。此外，彙總利用證明遞歸，以便每個新證明都會聚合在前一個 L1 塊上髮布的證明。該證明還聚合了“強製交易”，這些交易是在 L1 上廣播的 L2 相關交易，以強製將其包含在 L2 上。這種設計有幾個優點

1. 強製交易保證彙總定序器無法審查 L2 事務，併賦予用戶通過在 L1 上廣播這些 TX 來包含這些 TX 的權力。
2. 使用證明遞歸意味著每個塊的證明者必鬚驗證先前的證明。這創建了一條信任鏈​​併保證無效證明不會包含在 L1 中。

Chainway團隊還討論了使用BitVM來確保證明驗證和peg-in/out交易的正確執行。使用BitVM來驗證橋接交易減少了對橋接多簽的信任假設，使其僅需少數誠實的參與者。

Botanix

Botanix正在爲比特幣建立一個EVM L2。爲了與比特幣更好地對齊，Botanix L2使用比特幣作爲PoS資産來實現共識。L2驗證者從在L2上執行的交易中穫得費用收入。此外，L2使用銘文將所有L2交易的Merkle樹根存儲在L1上。這爲L2交易提供了部分安全性，因爲無法更改L2交易日誌，但不能保證這些交易的DA。

Botanix 通過稱爲Spiderchain的分散式多重簽名繫統來處理從L1到L2的橋接。多重簽名的簽署者是從一組協調員中隨機選擇的。協調員在L1上鎖定用戶資金，併簽署一個聲明以在L2上鑄造相應數量的BTC。協調員需要繳納一筆安全保證金才能擔任這個角色。安全保證金在髮生惡意行爲時可以被削減。

Botanix 已經推出了公共測試網，主網計畫於 2024 年上半年啟動。

Bison網絡

Bison採用了主權Rollup的方式來實現其比特幣第二層解決方案。Bison使用STARKs實現了零知識Rollup，併使用Ordinals來存儲第二層交易數據和生成的零知識證明（ZKP）髮送到第一層。由於比特幣無法在第一層驗證這些證明，驗證工作被委托給用戶，在他們的設備上驗證ZKP。

對於與 L2 之間的 BTC 橋接，Bison 使用離散對數合約(DLC, Discreet Log Contract)。 DLC 由 L1 保護，但依賴於外部預言機。該預言機讀取 L2 狀態併將信息傳遞給比特幣 L1。如果這個預言機是中心化的，預言機就可以惡意花費L1上鎖定的資産。因此，對於 Bison 最終轉曏去中心化 DLC 預言機來説非常重要。

Bison 計畫支持基於 Rust 的 zkVM。目前，Bison OS 實現了許多合約，例如 Token 合約，可以使用 Bison 證明者進行證明。

Stacks V2

Stacks 是最早專註於擴展比特幣可編程性的項目之一。 Stacks 正在進行改造，以更好地與比特幣 L1 保持一緻。本討論重點關註即將推出的 Stacks V2，預計將於 2024 年 4 月在主網上髮布。Stacks V2 實現了兩個新概念，這些概念正在改進與 L1 的一緻性。第一個版本是 Nakamoto 版本，更新了 Stacks 共識以遵循比特幣區塊和最終性。第二個是改進的 BTC 橋接，稱爲 sBTC。

在 Nakamoto 的版本中，Stacks中的塊由在L1上承諾以BTC作爲保證金的礦工進行挖掘。當Stacks礦工創建一個塊時，這些塊將錨定在比特幣L1上，併從L1工作量證明礦工那裡穫得確認。當一個塊穫得150個L1確認時，該塊被視爲最終塊，不能在沒有分叉比特幣L1的情況下進行分叉。此時，挖掘該塊的Stacks礦工將穫得STX獎勵，併將他們的BTC保證金分配給網絡中的Stackers。這樣，任何早於150個塊（約1天）的Stacks塊都依賴於比特幣L1的安全性。對於較新的塊（<150個確認），隻有70%的Stackers支持分叉時，Stacks鏈才能進行分叉。

另一個 Stacks 升級是 sBTC，它提供了一種更安全的將 BTC 連接到 Stacks 的方式。要將資産連接到 Stacks，用戶需要將他們的 BTC 存入由 L2 Stackers 控製的 L1 地址。當存款交易得到確認後，sBTC 將在 L2 上鑄造出來。爲了確保橋接的 BTC 的安全性，Stackers 需要鎖定一筆超過橋接 BTC 價值的 STX 作爲保證金。Stackers 還負責執行 L2 上的 peg-out 請求。Peg-out 請求將作爲 L1 交易廣播。確認後，Stackers 在 L2 上銷毀 sBTC，併合作簽署一個釋放用戶在 L1 上 BTC 的 L1 交易。Stackers 通過之前討論過的礦工保證金穫得獎勵。這個機製被稱爲 Proof of Transfer（PoX）。

Stacks 與比特幣保持一緻，要求許多重要的 L2 交易（例如礦工 PoX 債券、掛鉤交易）作爲 L1 執行。這一要求確實提高了橋接 BTC 的一緻性和安全性，但由於 L1 的波動性和高額費用，可能會導緻用戶體驗下降。總體而言，升級後的 Stacks 設計解決了 V1 中的許多問題，但仍然存在一些弱點。這包括使用 STX 作爲 L2 和 L2 DA 中的原生資産，即 L1 上僅提供交易和智能合約代碼的哈希值

BOB

Build-On-Bitcoin (BOB) 是一個旨在與比特幣保持一緻的以太坊 L2。 BOB 作爲以太坊上的 Optimistic rollup 運行，併使用 EVM 執行環境來實施智能合約。

BOB 最初接受不衕類型的橋接 BTC（WBTC、TBTC V2），但計畫將來採用使用 BitVM 的更安全的雙曏橋接。

爲了與其他也支持 WBTC 和 TBTC 的以太坊 L2 區分開來，BOB 正在構建允許用戶直接與 BOB 的比特幣 L1 進行交互的功能。 BOB SDK 提供了一個智能合約庫，允許用戶在比特幣 L1 上簽署交易。這些交易在 L1 上的執行由比特幣輕客戶端監控。輕客戶端將比特幣區塊的哈希值添加到 BOB，以允許簡單驗證 (SPV)，即提交的交易已在 L1 上執行併包含在區塊中。另一個功能是獨立的 zkVM，它允許開髮人員爲比特幣 L1 編寫 Rust 應用程序。正確執行的證明可以在 BOB rollup 上進行驗證。

BOB 目前的設計更適合描述爲側鏈，而不是比特幣 L2。這主要是因爲BOB的安全性依賴於以太坊L1，而不是比特幣的安全性。

SatoshiVM

SatoshiVM是另一個計畫推出zkEVM比特幣L2的項目。該項目在一月初突然出現了一個Testnet的髮布。關於該項目的技術細節很少，併且不清楚是誰在該項目背後開髮。SatoshiVM的少數技術文件説明使用比特幣L1進行DA，通過支持在L1上廣播交易來實現抗審查，併驗證L2的ZKPs 使用BitVM風格的欺詐證明。

鑒於其匿名性質，該項目引起了很多爭議。一些調查顯示該項目與Bool Network有關聯，該網絡是一個較早的比特幣第二層項目。

比特幣 L2 範式中的創業機會

比特幣 L2 的空間帶來了一些創業機會。撇開爲比特幣構建最好的 L2 的明顯機會不談，還有其他幾個創業機會。

比特幣 DA 層

許多即將推出的 L2 旨在增強與 L1 的一緻性。一種方法是將 L1 用於 DA。然而，考慮到比特幣區塊大小的嚴格限製以及 L1 區塊之間的長延遲，L1 將無法存儲所有 L2 交易。這爲比特幣特定的 DA 層創造了機會。現有網絡（例如 Celestia）可以擴展以填補這一空白。然而，創建依賴於比特幣安全或 BTC 抵押品的鏈下 DA 解決方案可以改善與比特幣生態繫統的一緻性。

MEV提取

除了使用比特幣 L1 進行 DA 之外，一些 L2 可能會選擇將 L2 交易排序委托給 BTC 綁定的排序器，甚至委托給 L1 礦工。這意味著任何 MEV 提取都將委托給這些實體。鑒於比特幣礦工不具備完成這項任務的能力，對於像 Flashbot 這樣專註於比特幣 L2 的 MEV 提取和私人訂單流的公司來説，這是一個機會。 MEV 提取通常與所使用的虛擬機密切相關，而且鑒於比特幣L2尚未就虛擬機達成一緻，可能會有多個參與者在該領域中。每個參與者專註於不衕的比特幣L2。

比特幣收益工具

Bitcoin L2s將需要使用BTC作爲驗證器選擇、DA安全和其他功能的抵押品。這爲持有和使用比特幣創造了收益的機會。目前，有一些工具提供這樣的機會。例如，巴比倫(Babylon Chain) 允許質押BTC來保護其他鏈。隨著比特幣L2生態繫統的蓬勃髮展，存在著一個強大的平颱機會，可以彙集BTC原生的收益機會。

總之，比特幣是最受認可、最安全、最具流動性的加密貨幣。隨著比特幣現貨 ETF 的推出，比特幣進入機構採用階段，保持 BTC 作爲無需許可和抗審查資産的基本性質比以往任何時候都更加重要。這隻能通過擴大比特幣周圍的無需許可的應用程序空間來實現。比特幣 L2 和支持這些 L2 的初創生態繫統是實現這一目標的基本要素。在 聯盟（Alliance），我們希望爲正在創建這些初創公司的創始人提供支持。

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