探索比特幣Layer2 生態系統的落地路徑

比特币主网上的安全性、去中心化和可扩展性的「不可能三角」问题变得更加显著。

撰寫:****@tmel0211

翻譯:白話區塊鏈

在圍繞FOMO 銘文的狂熱中,我遇到了一些「真正的」比特幣開發者。令人驚訝的是,他們並沒有表現出過熱的熱情,也沒有像人們預期的那樣談論用比特幣Layer2 顛覆以太坊。

相反,似乎有一個共識:比特幣生態系統具有潛力,但它將不同於以太坊的DeFi 樂高範式。接下來,基於技術推理,讓我們深入探討比特幣生態系統應該如何實施。

確實,這種新的資產發行方式,就像銘文一樣,讓許多人回到了2017 年的ICO 時代,再次點燃了熱情。這波申購熱潮帶來了新的用戶、新的應用程式場景、額外的資金。從某種程度上來說,稱其為比特幣牛市是有道理的。

隨後,側鏈、閃電網路、Taproot Assets、RGB、BitVM 等各個方向,都擠滿了比特幣正統Layer2 的「覬覦者」,他們常常大聲宣稱要在比特幣生態中複製以太坊的一切,引起不小的轟動。

正如ICO 資產發行熱潮的不可持續性品質一樣,隨著FOMO 浪潮的消退,銘文市場也渴望迎來全新的比特幣Layer 2 趨勢。

有這樣的抱負並沒有錯。然而,如果想在比特幣中複製以太坊生態系統的多樣化玩法,那是不可行的。比特幣生態系統需要探索一條符合其固有特徵的落地路徑。

核心邏輯是,比特幣鏈的原生特性強加了「受限」的運算和驗證能力。甚至Taproot 位址SegWit 中的儲存容量也受到灰塵攻擊的爭議。

有限的運算能力意味著更複雜的交易邏輯必須在鏈下實現。例如,bitVM 設想基於鏈下電路和鏈上邏輯閘(0, 1) 的圖靈完備計算,並基於樂觀Rollup 概念實現。雖然這個想法雄心勃勃,技術邏輯也合理,但所需的工程努力是不切實際的。

有限的驗證能力使得比特幣比全域狀態驗證更適合資產結算。比特幣節點的Schnorr 簽章和MAST 資料結構特性目前提供了一些驗證能力。但Schnorr 僅聚合多個簽名,僅限於多重簽名場景,而MAST 允許創建更複雜的腳本,但依賴UTXO 模型只能進行資產結算,無法實現全域狀態驗證。建構複雜的輕節點矩陣可以增強側鏈與主鏈之間的互動性,並提高資產結算的安全性和反應速度。

存儲爭議是不可否認的。比特幣沿著一條極為簡約的道路發展,這是先前區塊大小之戰結束後達成的共識。因此,基於Taproot 對腳本空間進行重大改變的想法當然是不切實際的。雖然可能達不到SegWit 被閹割的程度,但像Atomicals、RUNE、PIPE 這樣的升級協議往往會妥協,傾向於更小的區塊方向,例如丟棄大的JSON 資料包,回歸到最佳化和應用OP\ _Return 空間。

这些限制决定了比特币的 Layer2 扩容解决方案与以太坊有显著不同:

1)比特幣缺乏數據可用性(DA)能力。以太坊的DA 是主網路驗證器對第2 層提交的運算和驗證能力。顯然,雖然比特幣可以接受一定程度的數據,但主網並不具備可行且有效率的運算和驗證能力。

因此,比特幣的DA 更像是一個「公告板」,原始資料儲存在比特幣區塊中,只能由鏈下索引器進行記帳和驗證。這無疑會考驗索引器的記帳和驗證能力。如果有多個索引器,挑戰將進一步增加,導致會計邏輯混亂和錯誤問題。

2)比特幣的互通性有限。以太坊的Layer 2 將狀態提交到主網,主網有合約可以與Layer 2 協調,實現7 天挑戰時間窗口和Layer 2 逃生艙口等機制,以確保主網能夠保護以太坊的資產Layer 2 用戶在Sequener 不法行為的前提下。顯然,如果沒有智慧合約的能力,比特幣就不具備這種等級的安全性。用戶只能相信比特幣第2 層不會有惡意行為。

3)比特幣的UTXO 安全模型僅限於「支付」場景。與以太坊Plasma Layer 2 的解決方案類似,如果每筆交易對應的nonce hash 等都透過Layer 2 以UTXO 的形式與主網同步,就可以建立基於UTXO 的安全模式。然而,就像Plasma 僅限於支付場景一樣,基於UTXO 模型的比特幣Layer 2 也有這個限制。任何像EVM 這樣具有複雜智能合約的機制都不能僅僅依賴這種安全機制,除非在比特幣鏈外添加額外的共識。

考慮到這種技術邏輯和理解,比特幣Layer2 的敘事空間就變得非常清晰:

1)使用比特幣作為結算層,為Layer 2 建立獨立的共識,並提供一整套符合以太坊生態系統的DA、互通性、VM 虛擬機以及其他各種能力。然而,如此強大的鏈本質上是在重新創建以太坊執行鏈。很多人可能不知道以太坊其實有一條Beacon 結算鏈,而我們所看到的以太坊2.0 的主鏈可以看作是Beacon 鏈的第2 層。

人們之所以對結算鏈認知薄弱,是因為主網的核心是驗證互動的能力。如果只建構一條結算鏈,那麼處理大量計算和驗證操作的鏈將成為真正的「主鏈」。

問題來了:如果我們用比特幣當結算鏈,其他鏈敢稱自己為主鏈嗎?比特幣生態系統允許這種「共識」的存在嗎?

2)使用比特幣作為支付解決方案,包括閃電網路、Taproot 資產、RGB 的用戶端驗證。本質上,這些解決方案依賴比特幣主網的UTXO 模型來提供安全性。這自然將這些解決方案限制在支付場景中。

閃電網路為小額比特幣的流通提供了流暢的體驗。同樣,Taproot 資產和RGB 也適合穩定幣支付管道。

如果想要在狀態通道和用戶端驗證上疊加一些DeFi 和EVM 的狀態,相當於在原有的UTXO 模型上增加了更複雜的驗證邏輯。當然,有些主網無法驗證的狀態會被提交到主網,本質上是依賴鏈下共識。這樣的解決方案可能可行,但與純UTXO 模型控制的交易場景相比,安全等級會相應降低。

綜上所述,比特幣生態如何落實?

如果我們將比特幣的安全共識能力指向閃電網路、Taproot 資產等應用程式和消費場景,那麼RGB 用戶端驗證等則可實現更為複雜的二層智慧合約應用程式場景;

如果比特幣允許在主共識之外進行一些鏈下共識,那麼RGB 用戶端驗證就指向了更為複雜的應用場景,使得複雜的Layer2 智能合約成為可能;

如果比特幣主網只是作為一條結算鏈,依靠鏈外的獨立共識,那麼側鏈、聯盟鏈、指數鍊等各種能夠建立共識、嚴格執行透明資產結算的解決方案似乎都是可行的。

如果類似BitVM 這樣的具有突破性的比特幣圖靈計算和驗證解決方案得以實現,並且其成本效益低於以太坊的智能合約構建,那麼上述結論可能會被推翻。

无论如何,比特币主网上的安全性、去中心化和可扩展性的「不可能三角」问题变得更加显著。所谓的正统比特币 Layer2 可能仅仅是一个表面的命题。在我看来,选择正统共识就意味着接受扩张的「局限性」。如果你希望突破这些限制,就不要高举无敌共识的旗帜。

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