纵观历史，货币为社会履行了三项重要职能；它充当了价值（财富）的储存手段、交换媒介和记账单位。货币类型发生了变化，但它们的功能基本保持不变。从广义上讲，一直有两种思想流派——一种支持信用货币或软货币，另一种支持硬货币。信用货币，就像今天的法定货币体系一样，总是有人的负债。

你拥有的美元或卢比是政府的负债。如果政府违约，你的钱将无法用于购买基本商品和服务。

另一方面，硬货币不是政府负债的货币。例如，如果政府违约，黄金等贵金属不会贬值。相反，它们的价值会因其稳定性而得到提升。

比特币是第一个成功的非主权硬通货数字化实现。2009 年，中本聪 (Satoshi Nakamoto) 发布了比特币，当时世界刚刚陷入了一场全球金融危机，这场危机是由于不良的借贷行为和影响货币供应的单边利率决定造成的。强大的美元在其存在期间贬值了 95% 以上。宏观经济学的坚定拥护者雷·达里奥 (Ray Dalio) 在他的文章《范式转变》中写到了中央银行如何降低利率以应对各种危机以及它们对各自经济的影响。

上图是自 1980 年代以来发达国家的利率下降趋势，以及货币基础占 GDP 的百分比增长。由此可看出，总产出的增长速度与货币供应量不同步。当货币供应量快速增加时，无论家庭收入增长率是否较低，都可能导致通货膨胀率上升、生活成本上升、债务负担增加和收入不平等加剧。我们目前所处的高通胀环境是各国央行采取的政策带来的结果。

在这种情况下，黄金等贵金属的使用案例就凸显出来了。政府对黄金供应的干预很少。由于政府影响较小，黄金供应比法定货币的更具可预测性。由于这种高可预测性，这种金属能够在几十年内保持其价值并成为财富的储存手段。

比特币诞生于点对点电子现金。多年来，与许多创新一样，它偏离了（或至少扩大了）其最初的电子现金目标，并演变为数字黄金。

2018 年，我发现城市和区块链之间可进行有趣的类比。由于区块链与外界脱节，它们更像是封闭的岛屿。每个岛屿都有自己的优先事项和特征，这些优先事项和特征反映在技术和社会上。比特币岛始终优先考虑安全性和去中心化，而不是速度和可编程性等其他方面。

去中心化术语含义广泛，但含义却不尽相同。Balaji Srinivasan 提出了一种衡量去中心化的方法，即将区块链分解为挖矿、客户端、开发者、交易所、节点和所有权等子系统。他提出，可以通过测量子系统的 Gini1 和 Nakamoto2 系数来计算总体去中心化程度。

根据 Jonathan Bier 等许多比特币用户的观点，我们可以从用户自行验证交易的难度角度来看待去中心化。验证交易的难度导致比特币区块很小（最多 4 MB）。为了让区块链提供通用可编程性（不仅在纸面上，而且在实践中），开发人员必须精心策划一些事情。

首先，他们使用的语言或系统应该是图灵完备的。“图灵完备”是指系统在有足够的时间和内存的情况下，能够执行任何可以用算法表达的计算。

其次，gas 计量需要达到最佳状态。Gas 计量是指系统如何设计来衡量资源成本（例如，每个区块花费的最大 gas 和不同操作消耗的 gas）。以太坊的 Solidity 是一种图灵完备语言，但它通常受到 gas 的限制。比特币的脚本语言是有意限制的，以确保更高的安全性。此外，正如 Matt 提到的，它是一种基于堆栈的低级语言，有许多中本聪时代未修复的错误，缺少关键操作符，这使它变得不是很有用。

像以太坊和 Solana 这样的“岛”已经能相互连接，推出了它们理论上可从中受益的交互。然而，虽然比特币“岛”坚定不移地追求安全，但它并没有对其基础设施进行任何改变，以便更容易地转移到其他“岛”。比特币区块链只允许居民持有、转移或交易他们的 BTC ，从而换取铭文和符文，用户体验很笨拙。

由于可做的事情有限，BTC 仍然留在金库里。与此同时，像 ETH 这样的资产有充足的机会以质押、重新质押、借贷等形式享受收益和被动收入。由于开发了新的基础设施，其他区块链经历了快速现代化，而比特币仍然传统但很强大。

不要误会我的意思，比特币的保守方法确保了它的安全性和去中心化。而更多的功能通常会使链变得更复杂，从而增加攻击面。

比特币“岛”仍然强大但使孤立的。其他“岛”通过更坚固的桥梁相互连接。

隔离岛的概念让我想起了我的家乡孟买的历史。它曾被称为孟买，最初由七个不同的岛屿组成。这些岛屿的融合始于 17 世纪 80 年代，跨越了几个世纪。今天，当我漫步在熙熙攘攘的大都市时，几乎没有留下任何昔日分离的痕迹。这座城市感觉天衣无缝地统一了，过去的分裂几乎被遗忘了。

孟买的这种转变引发了一个有趣的问题：我们能否在比特币领域见证类似的演变？一些团队正在为此而努力。

孟买七岛的演变。来源 - Reddit

这篇文章探讨了各种团队如何为比特币用户创造更多使用其资产的方式，而不仅仅是让他们持有这些资产。我首先解释了为何我们需要更好的基础设施，然后详细介绍了那些旨在扩大 BTC 应用范围的团队采用的不同方法。最后，我指出，实现这些愿景不仅仅依赖于技术，还需要社会共识。

随着团队们为比特币“岛”建造不同的“辅助岛”，并寻找方法来现代化比特币本身，这一过程正在进行。要实现对比特币“岛”的真正变革，必须等到岛民之间发生社会革命并达成共识，才能对其规则进行永久性调整，使比特币能够像使用岛内基础设施一样，自信地连接到其他“岛屿”。

为什么要有更好的基础设施？

像以太坊、Solana 这样的成熟区块链，甚至像 Monad 这样即将推出的区块链，都是为开发人员而构建的。它们是作为开发人员构建应用程序的平台而构建的。这些链提供了全面的生态系统，通过各种学习资源、工具、框架和功能为开发人员提供支持。中本聪在旅途中构建了比特币。没有周到的 API，也没有明确的文档来学习比特币开发。

继续改进网络基础设施有三个关键原因：提升用户体验、增加金融化功能和支持规模支付。

改善用户体验会促进更多活动，从而带来更多的费用。Ordinals 协议通过利用比特币的 UTXO，以全新的方式处理每个 Satoshi（比特币的最小单位），引入了如铭文（比特币上的 NFT）等创新。围绕序数和铭文的热情催生了 BRC-20 和符文等可替代标准的出现。铭文和符文的普及提升了比特币的活动量，每日交易总数比仅仅进行 BTC 转账时增加了 70%。

这些新型比特币交易方式可帮助将费用提高约 40%。然而，这些方法在比特币社区中引发了激烈的争论。一些人认为，比特币应专注于提升其作为去中心化支付系统的核心功能，超出这一范围可能会影响比特币作为一种可靠货币的安全性、简单性和有效性。

而另一部分人则支持将比特币的功能扩展到非支付用途。他们认为，这种演变对于比特币在迅速发展的区块链生态系统中保持竞争力和相关性是必要的。

这还不够。根据 Token Terminal 的数据，比特币矿工在过去 30 天内赚取了大约 1.09 亿美元的费用。相比之下，同一时期，Uniswap 和 Lido Finance 等应用分别赚取了 9000 万美元和 1.04 亿美元。随着 2024 年 4 月的最新减半，矿工获得的区块补贴减少了 50%。最近的减半将区块奖励从每块 6.5 BTC 减半至 3.125 BTC。这样一来，每月的补贴削减总额将达到 13,500 BTC（3.125_144_30），按每 BTC 66,000 美元计算，总计 8.91 亿美元。因此，每月的费用仅占补贴损失的约 12%。

尽管符文等最新发展令人鼓舞，但我们还需要更多进展。挑战在哪里？比特币的用户体验明显落后于 Solana 或以太坊 L2（如 Arbitrum）。在 Solana 上，交换几秒钟就能完成，费用也仅需几分钱。然而，如果在比特币上交易符文，费用往往高达几美元，而且还需等待一个区块来确认交易。

此外，购买符文时只能按照列出的数量进行，无法修改购买的数量。另一个缺陷是，符文之间不能直接互换，类似于在以太坊上将 USDC 兑换为 MKR 的方式。交易者需要先将一个符文卖掉换成 BTC，再用 BTC 购买另一个符文。这个额外的步骤增加了不必要的用户体验摩擦。

目前，交易符文的用户体验远未理想。用户无法将 BTC 作为抵押品或进行借贷。要在金融应用中使用 BTC，必须先将其从比特币 L1 转移到其他链上。

提升比特币的金融化程度

首先，比特币的市值接近 1.3 万亿美元，每 BTC 价值约 66,000 美元。就像黄金一样，比特币是一种外部货币，政府无法操控其供应。尽管黄金贷款市场的确切规模不详，但一些报告估计其市场规模达到 1000 亿美元。因此，在比特币上构建应用的一个重要原因是利用原生 BTC 作为抵押品来借入稳定币。一个强大的借贷市场将帮助比特币持有者从他们的 BTC 中获利。

以质押为例。像 ETH 和 SOL 这样的原生资产在质押中有着固有的用途，可以保护网络。大约 27% 的流通 ETH 被质押在质押协议中，年收益率约为 4%。另有约 4% 的 ETH 被质押在重新质押协议中，67% 的流通 SOL 被质押。此外，ETH 和 SOL 在各自的 DeFi 生态系统中也被广泛用作抵押资产。

Wrapped BTC（或 WBTC）是各种 DeFi 生态系统中最常用的比特币版本，其市值约为 100 亿美元，占流通中比特币总量的不到 1%。这表明比特币的金融化还有很大的潜力。

假如比特币在质押或 DeFi 方面的应用达到与以太坊相当的水平，大约 30%，这将相当于 3900 亿美元。作为对比，目前所有 DeFi 应用（即在所有其他链上锁定的总价值）为 1010 亿美元。因此，比特币可能成为最具生产力的流动资产。目前，这种潜力受到技术限制的制约。

扩展比特币支付

比特币的基础层设计并不以吞吐量为目标。如果比特币要成为互联网的结算层，我们需要更快的交易处理速度。正如 Mohamed Fauda 所言，每次交易的数量是有限的。比特币的最大区块大小为 4MB，每 10 分钟支持的数据速率为 6.66 kbps（4 MB/10 分钟）。

目前，比特币网络无法处理高流量。在一些预期事件中（例如 Quantum Cats 的铸币和符文发布），用户可能会面临体验下降的问题。糟糕的用户体验不仅影响铸造铭文的用户，也影响发送和接收比特币的人。

领先的比特币扩容网络——闪电网络 (LN) 的采用率一直较低。该网络的总容量或流动性约为 5000 BTC。这是所有闪电通道中锁定的比特币总量。这个数字影响了网络的流动性以及通过网络可以移动的比特币数量。

为什么这很重要？让我们用一个例子来理解。假设 Joel 正在筹集 100 万美元来支付印度咖啡种植园工人的工资，他决定使用闪电网络来接收捐款。他不能仅仅启动闪电网络钱包并接受捐款。他需要有 100 万美元的入站流动性。入站流动性是指交易对手在通道中锁定的比特币数量。Sid 是 Joel 的交易对手之一，锁定了 10,000 美元，以接收价值 100 万美元的捐款。这对网络的扩展提出了重大挑战，因为入站流动性始终会受到资本机会成本的限制。

比特币发展面临的挑战

比特币既是一种文化现象，也是一项技术革新。在比特币的世界里，社会共识是最终的保障。例如，比特币的2100万枚硬性供应上限理论上可以通过代码分叉来修改，增加1%的尾部发行量。但要使这种变更生效，所有的矿工都必须参与这个分叉的挖矿，但这几乎是不可能的。因为这个硬编码的供应上限一直是比特币价值的核心驱动力之一。如果突破这一上限，可能会导致价值的大幅缩水，因此矿工不会冒着贬值风险去挖掘这样的分叉链。

没有社会共识的话，技术上的努力将无济于事。比特币上一次有争议的分叉发生在2017年的区块战争期间，当时网络分裂为比特币和比特币现金，比特币实施了SegWit（稍后会讲到），而比特币现金则增加了区块大小。最终，大多数挖矿能力选择了留在比特币网络上。

如果一种资产要被视作货币或价值储存手段，它就不能频繁变化。法定货币的购买力随着时间的推移而减少，主要是因为中央银行频繁调整货币供应量。中央银行单方面的决策不可预测，使得一些货币永远处于贬值状态。而比特币的文化就是对变化的坚决抵制。即便是像Taproot这样没有争议的升级，也花了多年时间才得以实现。

因此，想要实现这些变化，不仅仅是对比特币进行修改那么简单。比特币的基础层需要尽可能保持简单。简单性对于减少攻击面和提高稳定性至关重要。复杂的操作，比如借贷和铸造稳定币，应该在基础层之外进行，就像以太坊的二层解决方案（L2s）那样，以比特币作为抵押品。

比特币 L2

什么是 L2？它应满足以下条件：

为第1层（Layer 1）提供足够的数据，以验证和解决可能的争议。

不增加额外的安全性假设。

允许用户单方面将其资产撤回到基础层或第1层。

由于当前比特币的操作码集（opcodes）限制了验证任何证明的能力，这些条件尚未满足。因此，任何自称为比特币 L2 的链都无法被称为真正的 L2。

另一个定义 L2 的方面是其安全性假设，与比特币的安全性假设进行比较。每个区块链都有一些安全性假设，例如：

大多数挖矿节点是诚实的。

节点可以独立验证区块并拒绝无效区块。

分叉按照最长链的分支解决，等等。

第二层或 L2 不应扩展其构建基础层的安全性假设。例如，如果第二层由一个垄断区块生产的中心化排序器主导，用户需要能够以微不足道的成本质疑区块生产。只要用户资金未被使用，第1层应该能够要求 L2 释放用户资金。目前，即使在以太坊的 L2 中，这些机制也尚未存在。

严格按照上述 L2 特性定义，连一些以太坊共识 L2（如 Arbitrum）也不符合真正的 L2 标准。由于当前比特币操作码集（opcodes）阻止其验证任何证明，因此没有任何声称为比特币 L2 的链可以被称为真正的 L2。闪电网络可能是唯一符合 L2 定义的解决方案。作为通用术语，本文将这些解决方案称为比特币扩展层。

比特币的层级结构

总体而言，使用BTC主要分为两个方面：一是使用跨链桥，因为比特币本身的用途有限；二是创建一个环境或链，让应用程序能够利用BTC。

为了扩展使用场景和提升规模，新层级可能会在比特币的基础上增加额外的安全性假设。然而，用户希望尽量避免安全上的妥协。以太坊的扩展策略提供了一个有价值的参考，帮助我们理解如何演进扩展设计空间。

经过几年的发展，以太坊已经确定rollups是其扩展的关键。目前，我们尚不清楚哪种方法最适合扩展比特币并提升其可编程性。

无论是数据存储还是跨链桥设计，项目在去中心化、安全性、速度和用户体验之间需要权衡。以下问题是构建比特币扩展层时需要考虑的关键点：

他们如何实现比特币到新链的跨链桥？

他们如何处理数据存储（数据可用性）？

他们如何利用比特币第1层进行结算？

他们是否期望比特币基础层为实现他们的完整愿景而发生变化？

他们选择了哪种执行环境？

比特币扩展层是否促进了BTC在Gas费和质押等方面的使用？

各团队在提供更好的功能和规模以满足BTC持有者需求时，都做出了不同的权衡。

跨链桥

BTC在比特币上无法转移到其他链上。需要有一些基础设施将BTC带到其他链上。典型的跨链桥机制是在比特币上锁定用户的BTC，并在目标链上铸造等量的代表BTC的合成代币。

典型的锁定机制是什么？这意味着，如果用户希望将BTC从比特币链转移到其他链，他们需要将BTC发送到比特币上的一个特定地址。这个地址由跨链桥的运营者控制。当跨链桥运营者检测到BTC到达时，他们会铸造等量的合成代币，代表这些BTC，并将这些代币发送到用户在目标链上指定的地址。

这里的风险在于，如果跨链桥运营者在比特币链上丢失了BTC，那么在目标链上铸造的代币将变得毫无价值。我们在FTX破产后见识过这种风险。SolBTC就是FTX/Alameda操作的比特币包装版本。在FTX申请破产后，未能兑现赎回，使得SolBTC变得一文不值。

因此，用户在目标链上的所有操作完全依赖于跨链桥运营者如何管理用户在比特币上的BTC的安全性。不同类型的跨链桥设计取决于如何控制和保护这些BTC。目前，有三种设计正在开发中。

无信任桥 这些桥只有在第1层（L1）能够验证第2层（L2）提交的证明时才有可能。在比特币的情况下，这是不可能的，因为它无法理解发生在其外部的任何事情。

依赖于经济安全性的最小信任链桥 BTC链桥的一个有前景的替代方案是由多个公共方来处理BTC的锁定和释放。这些参与者负责在比特币链上保护用户的BTC，并在其他链上铸造或销毁合成的BTC代币。一个这样的实现是Threshold Network的tBTC，它基于多数诚实原则进行操作。

这意味着在跨链桥运营者可以对用户的BTC进行任何操作之前，Threshold Network的节点运营者必须达成一致。与中心化中介不同，tBTC从Threshold Network中随机选择一组节点运营者来保护用户存入的BTC。

谁可以成为Threshold Network的节点运营者？该网络有一个治理代币T。虽然T主要用于治理，但要成为节点运营者，至少需要质押40,000 T。截至2024年6月25日，网络上有139个活跃节点。

tBTC Beta Stakers计划旨在逐步实现节点网络的去中心化。Beta质押者可以将他们的质押委托给五个专业节点运营商——Boar、DELIGHT、InfStones、P2P和Staked。Beta质押者需要至少运行节点12个月，并积极参与。例如，他们需要对网络升级保持高度敏感，并在收到通知后24小时内进行节点升级。

每当用户请求铸造tBTC时，比特币链上会生成一个新的存款地址。这个地址专门用于该用户，并由Threshold Network上的节点控制。用户需要提供两个地址——一个是比特币链上的恢复地址（如果铸造过程出现问题，BTC将退回到这个地址），另一个是目标链上的地址，用于接收tBTC。用户在请求铸造后需要将BTC存入生成的存款地址，并等待守护者确认存款。确认后，铸币者会将tBTC发送到用户在目标链上的地址。

目前，该网络的锁定价值约为3,500 BTC，即超过2亿美元。

基于比特币操作码的能力，目前最接近理想的桥接解决方案是最小化信任的桥。这类桥接方案通过多重签名（multisig）等技术来实现最小化信任。Threshold Network的tBTC、Stacks即将推出的sBTC和Botanix的Spiderchain都是这种最小化信任桥的例子。

在这种设计下，一个中心化的服务提供商会将用户的BTC锁定在比特币上由托管方维护的地址中。BitGo的WBTC是目前最常用的将BTC桥接到其他链上的方式，已经有超过15万个BTC通过WBTC进行了桥接。目前，WBTC的分布情况如下。

BitVM

当这三种链桥已经上线时，Robin Linus 于2023年末发布了 BitVM 白皮书。BitVM 提出了一种在比特币上实现图灵完备智能合约的新方式。图灵完备的系统指的是在给定足够时间的情况下，能够执行任何计算。比特币本身从设计上就不是图灵完备的，但 BitVM 提出了在不修改现有操作码的情况下克服这一限制的方法，并声称提供了一种无信任的桥接机制。

BitVM 的核心思想是通过乐观验证零知识证明（ZK proof）来运作。只要没有人对交易的执行提出异议，就假定交易是正确的。系统通常假设至少有一个诚实的验证者。如果执行存在问题，诚实的验证者应能对此提出质疑。

因此，只要零知识证明没有被质疑，系统就会正常运行。如果有人提出异议，则挑战者和证明者将在链上进行质疑-响应或二分游戏。尽管二分游戏的详细定义超出了本文的范围，但对感兴趣的读者提供了相关链接。二分游戏的一个结果是链上的交易负担增加。

BitVM 早期版本的另一个显著问题是流动性管理。当用户从链桥中提款时，系统只能完成部分提款，链桥的运营商必须预付流动性。运营商随后会从桥中得到补偿。随着链桥中锁定的金额增加，运营商需要维持更多的流动性以满足提款需求。这对运营商构成了压力，使得设计极其资本低效。

假设平均而言，运营商需要始终保持桥总锁定价值（TVL）10%作为流动资金。如果链桥的 TVL 为 100 亿美元，运营商需要维持 10 亿美元的流动性。随着链桥吸引更多流动性，运营商需要保留更多的 BTC 库存。Tyler White 和 Rijndael 写了一篇@twhittle/bitvm-bridges-considered-unsafe-9e1ce75c8176">很好的文章，解释了 BitVM 的问题。

执行层

让BTC变得有用的下一个关键步骤是设计能够提供最佳用户体验（UX）的链。开发人员在设计这条链时需要考虑多个因素。

执行环境——是否应该是兼容以太坊虚拟机（EVM）的链？

EVM兼容性有其优势，例如：

开发人员可以利用多年来积累的工具，如钱包和通往其他EVM链的桥。

用户对用户体验感到熟悉。

以太坊的L2已经从EVM兼容性中受益。像Arbitrum和Optimism这样的EVM兼容的L2能够迅速聚集已经在以太坊上的用户和应用程序。相比之下，像Starknet这样的非EVM兼容L2则在获得用户方面遇到了困难。

然而，EVM也有其缺点。因为EVM是串行执行交易的，无法实现并行处理。然而，像Solana虚拟机（SVM）和即将推出的Monad这样的新型执行环境允许并行处理。

数据可用性——与以太坊类似，比特币领域也出现了一些rollup解决方案。根据它们如何以及在哪里存储数据，rollup有多种形式。有些在L1上存储状态差异（执行一批交易后链的两个状态之间的差异）和有效性证明。有些在L1上存储压缩的交易数据，而有些只在L1上存储有效性证明，将交易数据存储在一个独立的层中。

一些链（如Stacks）使用比特币作为检查点机制。Stacks的区块时间比比特币要短得多。Stacks会将其区块中的数据发布到两个比特币区块之间的每一个比特币区块上。

执行层可以通过铭文的形式在比特币上发布交易数据。回想一下比特币网络的6.66 kbps带宽。如果我以10字节（通常10字节已经算是宽松了，这大约是20字节）作为压缩交易的大小，一个比特币区块理论上可以包括约600个压缩交易。然而，这个最大值几乎是不可能实现的，因为4MB区块极其少见，而且整个4MB空间都用于铭文的情况更是罕见。

区块大小取决于SegWit和非SegWit交易的混合。SegWit，全称为隔离见证，将交易数据与见证数据分开或隔离。其理念是，并非区块中存储的所有数据都具有相同的价值。与其将区块大小限制在传统的1MB，SegWit提出了一个新的4百万权重单位的限制。因此，如果一个区块全是非SegWit交易，那么限制将是1MB。但如果全是SegWit交易，那么它可能是一个4MB的区块。

多个团队正在构建比特币层，以利用BTC的庞大流动性。本文研究了六个不同的团队，他们在做出不同的权衡并且设计非常有趣。我们简要描述了他们的工作原理、开发阶段及其迄今为止的进展。

Babylon

Babylon 专注于扩展比特币作为质押资产的应用。与其他比特币层（即所谓的L2）不同，它引入了一种全新的机制，通过远程质押BTC来实现：

用户首先在一个自我托管的保险库中锁定其比特币，使用一个只能使用一次的UTXO（即该UTXO只能在预定的质押期后，或用户通过特殊的EOTS（可提取的一次性签名）销毁其质押UTXO时才会被释放）。

一旦质押交易确认，用户可以在Cosmos生态系统中的PoS链上使用EOTS来验证区块并获得收益。

在质押期结束时，用户可以解锁其比特币，或者提交解质押交易到比特币网络。如果发现不诚实行为，用户的EOTS将被公开。如何检测不诚实行为呢？Babylon的“秩序管理者”程序确保至少有一个诚实的操作员在运作。这个程序充当比特币和Babylon之间的数据中继器。提交程序使用OP_RETURN将Babylon的检查点提交到比特币网络，报告程序则扫描这些检查点并将其报告回Babylon。如果发现异常，任何人（称为斩首者）可以利用公开的EOTS密钥提交比特币交易，从而获取恶意用户的质押。

一个明显的问题是，为什么用户不能自己使用这些密钥来取回质押的比特币？答案是，当矿工看到这个交易时，如果出现了多个相同的交易，矿工通常会选择费用更高的交易。例如，如果质押金额为5 BTC，罚没者可以与矿工分享4.99 BTC，仍然获得利润。在这种情况下，矿工而不是罚没者将保留大部分利润。然而，恶意用户会失去大部分质押，无论是被罚没者还是矿工获得。

虽然Babylon提供了一种有趣的方式来扩展比特币的使用，但这种机制相当复杂。例如，尽管一些PoS链已经运行多年，但罚没机制在许多PoS链上尚未成功实施。此外，尽管Babylon通过远程质押可以将比特币用于保护其他PoS链，但它仍需要一个桥链来实现其他比特币使用场景，如借贷。

Build on Bitcoin (BOB)

BBuild on Bitcoin，通常简称BOB，虽然名字暗示其基于比特币，但实际上它是基于Optimism的rollup，并在以太坊上进行结算。BOB声称自己是一个与比特币对齐的以太坊L2。该项目计划分四个阶段推出：

第一阶段：OP stack rollup。在这一阶段，它完全是一个以太坊rollup。欺诈证明机制尚未在主网上线。欺诈证明是一种允许任何人质疑rollup批次中包含的交易有效性的机制。

第二阶段：具有比特币安全性的以太坊rollup。在这一阶段，BOB将利用比特币的合并挖矿。合并挖矿允许矿工同时保护（或在）多个链上进行挖矿。

第三阶段：通过BitVM的乐观比特币rollup。目前BitVM尚未上线。在改进现有版本后上线时，BOB将开始使用BitVM在比特币上结算。

第四阶段：比特币上的Zk rollup。在比特币接受一个允许其验证Zk证明的操作码后，BOB将使用Zk证明在比特币上结算。

截至2024年6月17日，BOB的TVL约为6000万美元，其中Sovryn DEX贡献了约2000万美元。

Botanix

Botanix 团队带来了一个重要创新：Spiderchain。Spiderchain是什么？它是Botanix上的一个滚动多签（rolling multisig）协调节点。让我们来分解一下。正如我们之前提到的，一个L2需要一个链桥和一个执行交易的链。协调节点在比特币上确保用户的资金安全，并为用户铸造和销毁合成的BTC（在EVM层上）。协调节点运行比特币和Spiderchain EVM（Botanix）节点。

假设网络上有N个协调节点。每个比特币区块会随机选择M（<N）个协调节点来确保接收的BTC安全。每个纪元都会生成新的密钥和一组新的协调节点。在跨链时，首先选择最后一个BTC，以确保较旧的币由较老和已建立的协调节点控制。 Botanix的链是EVM兼容的，并由PoS共识机制保护。除了通过参与滚动多签网络确保比特币上的BTC安全并促进合成BTC的铸造和赎回外，协调节点还参与EVM链的区块构建。它们将根哈希（Botanix EVM交易的简洁版本）作为铭文发布在比特币上。

读者应注意的是，仅仅在比特币上发布数据并不意味着结算。这里的区别在于，像Botanix这样的外部链以铭文形式发布的数据存储在一个不被比特币节点（矿工）验证的位置。比特币协议完全不了解这些数据。因此，无法确定铭文中发布的交易数据是否正确。截至2024年6月，Botanix EVM和Spiderchain仍处于测试网阶段。

Citrea

Citrea 正在比特币之上构建一个Zk rollup。什么是“比特币之上”？这意味着它打算将比特币作为数据可用性层。Citrea 表示，扩展比特币区块的最安全且与激励相一致的方式是通过链上可验证性和数据来分片执行。分片执行意味着将执行分成较小的部分。Citrea 然后聚合分片或交易批次，并在比特币上发布两批交易之间的状态差异，以及称为有效性证明的证明。但问题是，比特币目前没有能力验证任何证明。Citrea 的最终形式需要等待比特币拥有允许其验证zk证明的操作码。与此同时，它将使用BitVM实现作为证明的临时安排，并在rollup中桥接BTC的转进和转出。 自然地，Citrea也继承了前面提到的BitVM的缺陷。不过，随着BitVM的不断改进，Citrea计划也会在未来优化其桥接功能。

截至2024年6月，Citrea处于测试网阶段。

Mezo

Mezo 自称为比特币的经济层，并不将自己称为比特币的L2。它使用Threshold Network的tBTC桥（如上所述）来在EVM链Mezo中引入和移出BTC。

Mezo由同一个团队构建，该团队还开发了诸如tBTC、Fold、Keep 和 Taho等产品。这个团队多年来一直围绕比特币构建应用程序。Mezo的目标很简单：扩展BTC的使用场景。它通过三种机制来实现这一目标：

允许Mezo用户通过质押BTC来确保网络安全，从而获得收益。

允许用户用BTC支付gas费用，这些费用会分配给veBTC和veMEZO的质押者。

构建端到端的BitcoinFi体验。

BitcoinFi和经济层是什么？大多数新链，包括EVM链，都是依赖现有的用户体验（UX）——相同的钱包、桥接等，几乎从不优先考虑重新设计UX。而Mezo则从头开始精心策划整个UX，这是我很少见到的。它包括：

一个由BTC支持的本地稳定币（mUSD），用户无需从其他链桥接。

一个由BTC担保的长尾借贷协议。

通过Fold完全集成的法币转入和转出通道。

通过Taho集成的钱包体验。

将所有这些应用程序结合在一起，创造出独特的、端到端的BitcoinFi体验：

Mezo 基于 Cosmos SDK。它使用 Comet BFT 达成共识。

CometBFT 是一种在多台机器上安全一致地复制应用程序的软件。安全是指只要少于 1/3 的机器发生任何故障，CometBFT 就能正常工作。一致是指每台无故障机器都会看到相同的交易日志并计算相同的状态。安全一致的复制是分布式系统中的一个基本问题；它在从货币到选举再到基础设施编排等各种应用程序的容错能力中发挥着关键作用。——来源：CometBTF docs

它由两个组件组成——共识引擎和通用应用程序接口。基于 Tendermint 核心，共识引擎负责区块生成、验证和最终确定。Tendermint 是最早的权益证明共识设计之一。它提供拜占庭容错 (BFT) 共识，可以容忍多达三分之一的恶意节点。

应用程序接口，即应用程序区块链接口 (ABCI)，将共识引擎与应用程序分开。ABCI 的一个主要优点是，由于共识和应用程序是分开的，因此开发人员不必使用构建共识引擎的相同语言来构建应用程序。

接口充当了将交易传递给应用程序进行执行的桥梁。这一功能使系统更具模块化，并能吸引更多的应用开发者。最初，Mezo 将只支持 EVM 运行时。

Mezo 的经济设计旨在随着平台的普及，为 BTC 持有者提供直接或间接的收益。BTC 持有者可以选择在 Mezo 上质押 BTC 以获得质押收益，或者如果继续在比特币网络上持有，他们也可以从 BTC 退出流通（用于支付 Mezo 费用）中受益。

Mezo 采用了双重质押模型，如下图所示。网络中的验证者可以同时质押 BTC 和 MEZO（Mezo 网络的原生代币）。通过质押 BTC 和 MEZO，验证者分别获得 veBTC 和 veMEZO 代币。这里的“ve”代表验证者托管，这些代币通常锁定在智能合约中。持有验证者托管代币的用户可以参与治理，并共享网络奖励和费用收入。

资产锁定的时间越长，发放的 ve 代币数量也会越多。veBTC 质押者将获得 BTC 奖励，而 veMEZO 质押者则获得 MEZO 奖励。部分 MEZO 奖励可以被销毁，从而增加 BTC 资金。

收益是 Mezo 的核心产品之一，因为用户支付的费用会支付给质押 BTC 的验证者。Mezo 将通过与 Mezo 姊妹项目 Acre 提供流动性质押，进一步扩大 BTC 质押的范围。当用户将 BTC 存入 Acre 时，他们会得到一个流动性质押代币 stBTC。存入的 BTC 可用于跨链和 DeFi 应用程序。通过这些活动产生的收益以 stBTC 的形式累积，stBTC 可以 1:1 兑换为 BTC。

BTC 的市值已超过一万亿美元，但在借贷市场上仍未得到充分利用。下图显示了 WBTC 在借贷市场中的分布情况。从图中可以看到，2023 年 7 月至 2024 年 6 月期间，排名前三的借贷应用中使用的 WBTC 数量从大约 50,000 减少到约 23,000。这一下降趋势主要是由于 WBTC 总供应量大幅减少，具体而言，从 2022 年 5 月的 285,000 WBTC 减少到目前的 150,000 WBTC，下降幅度达 48%。这一供应量的减少，主要是市场在经历 Luna、3AC 和 Alameda 事件后，对中心化风险有了更深的认识所致。

在第一阶段发布时，Mezo 已经开始接受 BTC 存款，锁定期分为两个月、六个月和九个月。存款会以 HODL 积分的形式积累，每个 BTC 每天可获得 1000 积分，积分的倍数与锁定期的长短挂钩，锁定期越长，倍数越高。用户还可以存入其他资产，如 USDe、USDC 和 USDT，以进一步增加他们的 BTC 存款。截至 2024 年 7 月，Mezo 的总锁仓价值（TVL）已达到 1.35 亿美元。

除了奖励持有者之外，Mezo 还将与比特币核心协议分享部分费用。

Stacks

Stacks 以前称为 Blockstack，最近推出了备受期待的 Nakamoto 升级，旨在解决升级前不断分叉以及交易缓慢等问题。Stacks 采用转移证明 (PoX) 共识。

因此，想要在 Stacks 上生成区块的比特币矿工需要发送一定数量的 BTC。矿工（比如 Alice）将被随机选中在 Stacks 上生成区块。而 Alice 发送的 BTC 将分配给那些在 Stacks 链上锁定（质押）STX（Stacks 原生代币）的用户。这一点很有趣，因为尽管收益较小，但它是以 BTC 形式发放的，而在大多数链上，收益通常只以该链的原生代币支付。

一旦被选中，Alice 就可以生成 Stacks 区块，直到期限（即下一个比特币区块的生成）结束。当 Alice 生成 Stacks 区块时，这些区块会被传递给签名者进行验证。一旦超过 70% 的签名者通过验证，区块便会在 Stacks 网络上正式被接受。假设在下一个比特币区块被挖掘之前，Alice 生成了 10 个 Stacks 区块，而 Bob 赢得了接下来生成 Stacks 区块的机会。

Bob 会提取 Alice 在 Stacks 上生成的第一个区块的哈希值，并将其包含在提交到比特币链的交易中。Stackers 检测到这笔交易后，会在 Stacks 上记录一笔期限变更交易，其中包括 Alice 生成的最后一个区块的哈希值（在这个例子中是第 10 个区块）。这样，Bob 就会明白他需要在 Alice 的第 10 个区块的基础上继续构建。

尽管这是比特币层开发的早期阶段，但这里还是对上述链进行了比较。它考虑了链设计、链桥设计和所保护的美元价值。

我们必须提到的是，除了上面提到的团队之外，还有许多其他团队，如 Alpen、Bison、BitLayer、Rootstock、SatoshiVM 和 Soveryn，一直在构建比特币的扩展层。读者可以在此处浏览此类信息。

L2 和 L1 的关系

L2 在规模和成本方面对 L1 有显著帮助。它们为用户提供了一种更经济的交易方式，而不会大幅削弱安全性，尤其是在采用非托管、无信任桥接，并且无需额外安全假设的情况下，安全性完全不受影响。

以以太坊的 L2 为例。根据 Token Terminal 的数据，在 2024 年 6 月的第二周，以太坊处理了 710 万笔交易，收入达到了 1060 万美元，平均每笔交易的成本约为 1.5 美元。与此同时，五个主要的 L2——Arbitrum、Base、Blast、Optimism 和 Polygon——共处理了超过 7000 万笔交易，总费用为 275 万美元，每笔交易的平均成本仅为 0.03 美元。

尽管我们可以讨论这些交易的质量，包括它们是否涉及机器人操作或实际交易价值等，但不可否认的是，以太坊本身无法支持如此大量的交易。

然而，这种做法的一个缺点是，L1 不再直接与其客户或用户建立联系。在传统商业中，通常那些更贴近最终用户的企业获取了大部分价值。亚马逊就是一个典型例子，它通过庞大的分销网络在供应商和制造商中占据优势。

类似地，Dollar Shave Club 通过订阅模式直接向消费者销售，绕过了传统零售渠道，从而颠覆了剃须刀行业。这让他们能够以更低的价格定价产品，同时保留了大部分价值，而不是将价值分散在整个供应链上。

在企业和客户之间增加一个额外的层级通常被认为是一个不明智的选择。那么，为什么 L1 仍然选择这种方式呢？通过引入 L2，L1 并没有失去客户，而是将 B2B 模式融入了其原本严格 B2C 的商业模式中。但问题仍然存在——L2 是否会占据大部分价值？它们是否将足够的费用转回给 L1？

幸运的是，以太坊在过去三年中一直在探索这条道路，我们可以观察 L2 对以太坊价值捕获的影响。有两种方法可以评估 L2 是否对以太坊具有侵蚀性。

第一种方法是看以太坊的收入是否因为 L2 的存在而减少。我们可以通过分析以太坊在整个以太坊生态系统收入中的份额变化来判断这一点。数据显示，以太坊始终占据了收入流的 90% 以上。

另一种方法是查看市值或价格。由于价值捕获几乎总是反映在价格中，因此考虑到市值排名前 10 的 L2，ETH 占以太坊生态系统总市值的 95% 以上。

以太坊无法支持如此多的交易，但它仍然占据了生态系统 90% 以上的价值，这表明 L2 是扩展以太坊的正确一步。只要 L2 选择 L1，L2 之间对 L1 块空间的良性竞争就预示着基础层的健康发展。

下一步该如何做？

再回想一下那个岛屿的比喻。当我们谈论真正的 L2 时，这两个岛屿必须共同建造一座桥梁。但是，如果没有比特币岛居民内部的共识，这将无法实现。当前的状况是，那些希望成为比特币岛上 L2 岛屿的人，正在尝试临时搭建基础设施。

因此，一旦比特币岛居民达成共识，决定需要与其他岛屿建立桥梁来推动增长，L2 岛屿就已经做好了准备。在此之前，关键不是寻找更复杂的桥接和创建 L2 的方法，而是专注于那些已经被验证有效且经受住时间考验的基础设施。

不同的项目如何使比特币岛现代化并准备好桥梁基础设施以连接其他岛屿

大家都知道，比特币岛民固守己见，并非常重视岛屿的安全。任何对岛屿的改变都会进行一番彻底的辩论。任何想要对比特币提出改变的人都可以草拟一份比特币改进提案（BIP）。在各种论坛上进行非正式辩论后，作者会吸收反馈并对BIP进行修改。然后，一组岛民委员会会为BIP赋予一个编号，这时它才正式生效。

有些比特币岛的居民已经认识到谨慎推进现代化的重要性。像 Botanix、Taproot Wizards 和 Thesis 等团队正在为扩展比特币的可编程性铺平道路。其中，由 Ethan Heilman 和 Armin Sabouri 提出的 BIP-420（也称为 OP_CAT）将为比特币带来诸多令人期待的可能性。CAT 代表“连接”（concatenate），这是一个原本属于比特币操作码的功能，但由于安全问题曾被中本聪移除。如今，随着比特币执行环境的演变，这些问题已得到解决。

OP_CAT 操作码允许将两个数据片段连接在一起，从而解锁了多种潜力，例如定制交易类型（如动态托管系统）、智能合约（如原子交换）、各类 DeFi 应用程序，以及更广泛的跨链互操作性。

此外，像 Starkware 这样的团队已经建议，OP_CAT 可以将 STARK 验证引入比特币。这意味着比特币将能够验证零知识证明（ZK proof），进而支持 rollups。这种设计不仅能够在比特币上实现通用应用，还能显著提升比特币亟需的可扩展性。

Taproot Wizards 团队正在酝酿其他创新设计，如 CATVM。这个新设计将利用 OP_CAT 实现去信任的桥梁，与当前的 BitVM 设计相比，CATVM 没有流动性要求。CATVM 将实现序号和符文的去中心化交易，并提供与其他区块链同样优秀的用户体验。

Segwit 为 Taproot 的发展奠定了基础，而 Taproot 则在序号的发展中扮演了关键角色。序号和铭文的出现使得 BRC-20 和符文成为可能。比特币开发者最近表现出的热情表明，越来越多的人支持在 BIP-420 上达成社会共识。其向后兼容的特性意味着无需通过硬分叉即可激活。这使我们对其上线并迎来比特币原生可编程性的新时代充满期待。

经历了漫长的低迷期后，开发者对比特币的兴趣再度高涨。所有围绕比特币建设的独立项目，就像围绕在强大比特币岛周围的现代小岛。随着 BIP-420 的出现，这些小岛很可能会融合，形成一个繁荣、现代化的整体。

随着比特币的不断演变，我相信未来我们能够在各种金融应用中轻松使用 BTC，而无需深入了解其底层架构。比特币各层的无缝整合将像今天航行在繁华的孟买一样自然，几乎让人忘记这个大都市曾经由七个独立岛屿组成的。

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