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一文读懂Bitcoin Layer 2

2024-11-19 16:39:41 10

Bitcoin Layer 2是一种构建在Bitcoin主链之上的链下网络、系统或者技术,以增强Bitcoin主链的功能。


自2008年诞生以来,Bitcoin作为第一个去中心化加密货币,已成为可验证网络的焦点,并持续保持市值最大的地位。然而,由于网络可扩展性有限,Bitcoin的发展面临挑战,经常导致高额交易费用和网络拥堵。


近期兴起的Ordinals协议、BRC-20通证和其他Bitcoin原生链上应用,进一步加剧了这些问题。特别是在高峰期,Bitcoin可能变得不适合日常使用。这些持续存在的可扩展性挑战突显了对Bitcoin扩容解决方案(如Layer 2)的迫切需求。


本文将为您详细介绍Bitcoin Layer 2的概念、运作机制,以及它如何借助行业标准预言机服务实现更大价值。


Bitcoin Layer 2的工作原理是什么?


Bitcoin网络每个区块的确认时间约为10分钟,平均每秒只能处理7笔交易。直接提升主链处理能力并非可行,因为按照区块链的不可能三角理论,这将损害网络的安全性或去中心化程度。

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区块链的"不可能三角"理论认为,可扩展性、安全性和去中心化这三个特性无法同时实现最大化,必须在它们之间做出取舍


Bitcoin的核心优势在于它作为全球性、防审查的去中心化货币的基础功能,这使其成为一个防篡改、稳固的系统,堪称21世纪重大技术突破。但这种专注也限制了它在日常应用中的实用性,也让开发者难以在其上构建新应用。这就是为什么我们需要Layer 2解决方案。


Bitcoin Layer 2是一种建立在Bitcoin主链上的扩展性技术,它能提供更快的交易速度、更低的费用,并支持智能合约功能。作为Layer 2解决方案,它必须以Bitcoin的安全机制为基础,这意味着所有交易最终都要经过Bitcoin主网的验证,而不是依赖其他独立节点。


虽然不同的Layer 2采用各异的技术方案,但它们都遵循一个基本原则:在与主链进行结算时,必须提供密码学证明来确保交易的有效性,这种证明可以是事前或事后提供。


关于Layer 2的详细工作机制,您可以参考《一文读懂Layer 2》这篇文章。


Bitcoin Layer 2的类型


目前已有多种Bitcoin扩展方案被归类为Layer 2,虽然有些方案是否属于严格意义上的Layer 2仍存在争议。值得注意的是,对Bitcoin的扩展性研究仍在继续,未来可能会出现新的技术方案来解决现有Layer 2技术的局限。


状态通道


状态通道通过链下交易绕过高额手续费,参与方将Bitcoin存入多重签名钱包来进行支付。通道会记录所有交易历史,直到双方决定关闭通道。当交易完成时,参与各方在Bitcoin主网上确认最终的资金分配状态。


状态通道的优势在于大部分交易都在链下完成,只有开通和关闭通道时才需要在主网确认,这样可以大大节省交易费用。


与Bitcoin闪电网络的支付通道相比,状态通道的功能更为丰富,不仅限于小额支付,还能支持更复杂的交易类型。

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侧链


侧链是一条独立运行的区块链,具有自己的共识机制,通过双向锚定与Bitcoin连接,允许两个链之间的资产或余额转移。虽然大多数侧链都采用Bitcoin作为基础货币,但它们也可以发行自己的通证。


侧链作为独立区块链运行,能提供更快的交易速度和智能合约等扩展功能。不过,由于侧链使用独立的验证者网络,而不是完全依赖Bitcoin网络的安全性,它是否属于严格意义上的Layer 2仍有争议。部分侧链会定期与Bitcoin主链同步,或借助Bitcoin的安全机制。


卷叠


Bitcoin Layer 2卷叠将交易执行和数据从主Bitcoin区块链移至单独的卷叠链或层,同时仍然依附于Bitcoin以获得数据可用性和共识。


卷叠技术涉及在卷叠链上执行交易、压缩数据并锚定到Bitcoin主网。用户提交要在卷叠链而不是直接在Bitcoin区块链上执行的交易。然后卷叠链处理这些交易并相应更新账户余额。


在链下处理一批交易后,卷叠将交易数据压缩成紧凑的加密证明或承诺,代表所有这些交易的净效果。这个压缩证明会定期作为单个交易提交到Bitcoin区块链,然后Bitcoin上的某种验证机制验证并应用卷叠证明所代表的变更。

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Bitcoin Layer 2的优势


Layer 2为Bitcoin生态带来了多种优势:


性能提升:通过链下处理大量交易,显著提高了Bitcoin网络的处理能力和速度


成本优化:大幅降低交易费用,使得小额支付等原本难以实现的应用成为可能


智能合约支持:虽然Bitcoin本身不支持复杂的智能合约,但Layer 2弥补了这一短板,使得开发者可以在Bitcoin生态中构建去中心化应用


流动性改善:通过提供更高效的资金流转机制,促进了Bitcoin在DeFi领域的应用,提升了资本效率


Bitcoin与Ethereum的Layer 2比较


Layer 2解决方案的作用在于它们如何利用主链的安全性同时提高其可扩展性。在这方面,Bitcoin和以太坊的Layer 2网络很相似——两者都试图在不改变基础层的情况下提高可扩展性。然而,由于Bitcoin和以太坊本身是为不同目的而设计的,它们的Layer 2网络在技术实现上存在显著差异。


推动Layer 2的普及应用


从状态通道到侧链再到卷叠,每种Layer 2解决方案都以其独特方式应对区块链扩容难题,不仅支持了更多链上应用的开发,还改善了用户体验。


Chainlink平台自成立以来一直支持着DeFi生态体系,满足了开发者创建完整去中心化应用所需的高质量数据、计算和互操作性服务。在许多情况下,集成 Chainlink帮助Layer 1和Layer 2生态系统通过久经检验的Chainlink基础设施引导其增长,吸引新的开发者和用户。随着Bitcoin Layer 2扩展性解决方案生态的出现,Bitcoin生态对高质量数据和其他预言机服务的需求也将增长。

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选择Chainlink平台的另一大优势在于其服务的互补性。一旦应用接入了任何一Chainlink服务,由于共享同一套安全基础设施,使用其他Chainlink服务就不会增加额外的信任成本。更重要的是,每项新增服务都能为整个生态系统带来更多价值。这也解释了为什么越来越多的区块链选择加入Chainlink Scale计划来加速生态发展。通过接入Chainlink,区块链可以一次性获得多项服务支持,从而带动开发者活动的快速增长。

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