前言

比特幣自 2009 年正式誕生以來，關於資產發行與擴容方案的探索一直是鮮少有人敢於挑戰的領域，究其原因有三點：一是「BTC OG」在過去堅持將比特幣奉為「數字黃金」，是一種存粹的價值儲存手段，排斥一切可能有安全性風險的擴容方案；二是由於比特幣最初是為電子支付系統而構想的，安全和穩定是整個系統運行的基石。所以中本聰採用了最極簡的設計方式，比特幣腳本語言僅賦予了比特幣最基礎的支付功能，非圖靈完備的特性導致無法執行任意計算或循環，通過犧牲可擴展性，確保了比特幣網路的安全性與穩定性；三是 Vitalik 構想的 EVM（以太坊虛擬機）使得圖靈完備的公鏈成為現實，更友好的開發環境吸引了大量開發者的留存，也造就了區塊鏈生態除比特幣外百花齊放的盛況。

不過時至今日，隨著銘文的持續火爆與模塊化概念的成熟，在比特幣上構建新型擴容方案（形似以太坊 Rollup，實際構建方式卻又花樣百出）的 Layer2 項目近期也呈井噴式爆發態勢，而本文的目的旨在分析兩個問題：BTC 擴容的實現方式都有哪些，以及此類型的 BTC L2 究竟是蹭熱度的曇花一現，還是最古老公鏈的枯木逢春？

潘多拉魔盒的鑰匙

如前言所述，BTC 最初在設計上就摒棄了可擴展性，而如今之所以能有大量擴容方案的引入，其實源於 BTC 自身侷限性問題（交易費用昂貴、速度緩慢、不能處理複雜的智能合約等等）帶來的兩次重要升級。

SegWit（隔離見證）

SegWit 是 2015 年 12 月由 Bitcoin Core 開發者、Ciphrecx 首席技術官 Eric Lombrozo、比特幣技術愛好者 Johnson Lau 及 BlockStream 聯創 Pieter Wuille 共同提出的比特幣擴容改進提案，即 BIP141。該升級於 2017 年實施，作為比特幣網路的軟分叉引入。其主要目的致力於解決當時網路的交易擁堵問題，對於決定每個區塊可確認的交易數量而言，區塊大小起着至關重要的作用。而 SegWit 的主要思想側重於重新組織塊數據。通過應用 SegWit，可以將簽名與交易數據分開，從而增加每個區塊中可確認的交易數量。

SegWit 升級後帶來的最顯著的優勢之一是增加了區塊容量。通過將簽名數據從交易輸入中移除，有效區塊大小從 1 MB 增加到大約 4 MB，使得更多的交易可以儲存在單個區塊中。另一方面修復了比特幣的交易延展性（也為閃電網路的實現鋪平道路），通過將簽名從交易數據中分離，防止了對簽名的篡改，有效防止了無效交易被永久儲存在區塊鏈上的可能性。

Taproot

Taproot 提案最初由 Bitcoin Core 開發者 Greg Maxwell 於 2018 年 1 月提出。2020 年 10 月，Pieter Wuille 發起代碼拉取請求，將 Taproot 併入 Bitcoin Core 代碼庫。為了全面部署升級，節點運行者須採用 Taproot 的全新共識規則。該提案最終得到 90% 的礦工支持，並於 2021 年 11 月 14 日在區塊 709,632 中正式激活。Taproot 是自 SegWit 後的一次重大升級，旨在提升隱私性、簡化交易驗證並提高效率以及更複雜的智能合約處理能力。該升級由三項不同的 BIP 提案組成：BIP340、BIP341 和 BIP342。

BIP340: 引入 Schnorr 簽名，該簽名是一種由克勞斯·施諾爾（Claus Schnorr）於 2008 年推出的加密簽名方案，旨在優化比特幣網路的驗證過程。在 Taproot 升級之前，比特幣使用橢圓曲線數字簽名算法（ECDSA）。雖然比特幣的創造者中本聰曾認為 ECDSA 更受人們青睞，但 Schnorr 簽名在簽名聚合、批量驗證和隱私性等方面進行了升級，有效改善了效率與隱私性；

BIP341: 引入了 Taproot 協議，提高比特幣交易的隱私性和靈活性。Taproot 通過將多重簽名（multisig）和智能合約交易隱藏在一個單一的公鑰散列下，使得多方交易和複雜智能合約在區塊鏈上看起來像是單方交易，從而提高了交易的隱私性；

BIP342: 引入 Tapscript 腳本，Tapscript 是原始比特幣腳本（確定如何鎖定和解鎖交易的比特幣協議的編程語言）的升級版，也可以被稱為一種語言，但它實際上是帶有命令的操作碼的集合，這些命令為另兩個 BIP 的實施助力。Tapscript 還取消了 10000 字節的腳本大小上限，為在比特幣網路創建智能合約提供了更好的環境。（該升級也為後來 Oridnals 的誕生埋下基礎，因為 Ordinals 協議就是利用的 Taproot 的 script-path spend scripts 腳本來實現的附加數據）

基於 SegWit 與 Taproot 的升級，也促使了閃電網路和銘文生態（BRC-20、ARC-20 等）兩種擴容方案的快速發展與誕生，而另一方面為了彌補不能實現複雜智能合約的缺憾，各種實現方式不同的執行層開始湧入 BTC 生態。

擴容方案概述：

不同於以太坊 Layer2 的統一性（雖然 Vitalik 也沒明確那種方案就是 Layer2，但目前一般都是指 Rollup，並且實現方式都比較相似，通常來說只在數據有效性的驗證方式上有較大區別），BTC Layer2 並沒有統一的定義和方案，如果擴容方案都可稱為 Layer2 為標準，那麼從當前需要用到的實現方式來看，其實大致可分為以下五種。（分類中的部分項目簡介，截取自過去我們過去的文章《「千樹萬樹梨花開」，比特幣生態全覽》、《數字黃金新征程：比特幣生態多元化探索與協議創新》，閱讀全文可了解詳情。）

一、側鏈（Sidechains）：

○     概述：第一篇完整的比特幣側鏈方案技術論文是由 Blockstream 的研究員撰寫的，出版於 2014 年，但該方案後來被遺棄了。直到 2016 年，Blockstream 再次提出將掛鈎的側鏈作為擴展比特幣的可能途徑，而側鏈經常是指信任最小化的區塊鏈，一般是通過雙向跨鏈橋連接到主鏈的獨立區塊鏈，允許以外來加密資產（另一區塊鏈的原生資產）進行支付，通過側鏈可以實現的最有意義的益處是用戶資產發行、支持 DeFi 解決方案的有狀態的智能合約、承諾鏈擴展、更快的結算終結和更高的隱私性。

○     驗證： 側鏈通常採用自己的共識機制，有一套獨立的驗證節點。資產從主鏈轉移到側鏈需要進行鎖定，而從側鏈返回主鏈則需要解鎖。這個過程中，驗證節點負責確保轉移的合法性。

○     缺陷：可能因為節點過少導致中心化、不繼承主鏈安全性等。

Stacks

Stacks，雖然它並沒有直接將自己稱之為側鏈，但是否能將它歸集到側鏈仍飽受爭議，旨在通過其獨特的 「轉賬證明」共識機制 Proof of Transfer（PoX）將其自身與比特幣鏈相鏈接，從而實現高度去中心化與可擴展性並且無需增加額外的環境影響。

Stacks 是一個開源的比特幣二層區塊鏈，將智能合約和去中心化應用引入比特幣，Stacks 最初名為 Blockstack，其基礎工作早在 2013 年就已開始。Stacks 的技術架構包括核心層和子網，開發人員和用戶可以在兩者之間進行選擇，其區別在於主網高度去中心化但吞吐量低，而子網去中心化程度較低但吞吐量較高。

Liquid

話題來到 Liquid，它不僅是一個比特幣的側鏈，更是一個交易所的結算網路，可將各地的加密貨幣交易所和機構聯繫在一起，其核心功能包括：快速結算、強隱私性、數字資產發行及與比特幣錨定，從而實現更快的比特幣交易和數字資產發行，讓會員可以對法定貨幣、證券甚至其他加密貨幣進行代幣化。

Liquid 與 RSK 相同的是兩者都依賴於聯盟多重簽名以鎖定在側鏈中以側鏈原生貨幣形式發行的比特幣，但實際的掛鈎設計仍有較大差別。兩種側鏈目前有 15 個正在運作的職能機構，Liquid 需要 11 個簽名才能發行比特幣，而 RSK 需要 8 個。Liquid 似乎優先考慮安全性而非可用性，而 RSK 優先考慮可用性而非安全性。

總的來說 Liquid 是一種側鏈平台，旨在為交易所提供共享流動性，它側重於協議簡便性、安全性和隱私。

RSK

RSK 是同樣也是一種側鏈其原生代幣為 RBTC，旨在成為金融包容性的基石，專注於去中心化金融（DeFi）。RSK 是由比特幣挖掘者擔保的有狀態智能合約平台，它通過擴大比特幣貨幣的使用來提升比特幣生態系統的價值。去中心化應用程序可以使用 Solidity 編譯器和 Web3 標準庫編寫，從而實現以太坊兼容性。此外，它還可以通過 RIF Lumino 支付渠道網路提供的更多鏈上空間和鏈外交易來擴展比特幣支付。

RSK 的目的是解決更廣泛的用例集，通過採用有狀態的 VM 來提高開放性和可編程性，與以太坊兼容將以太坊的 dApp 和工具移植到 RSK，而 Liquid 專注於成為一項極其高效的工具。

Drivechain

Drivechain 是一個比特幣開放式側鏈協議，可根據不同需求定製不同類型的側鏈，BIP-300/301 提出了「允許開發人員在不實際修改比特幣核心代碼的情況下為比特幣世界添加特性和功能」的理念。通過創建一條由比特幣礦工來保障安全的比特幣 Sidechain，在以比特幣作為安全性的 Layer1 保障的前提下，在 Sidechain 實現 Layer2 的各種擴展性用例。需要說明的是 BIP-300「哈希率託管」（Hashrate Escrows）通過「Container UTXOs」將 3–6 個月的交易數據壓縮成 32 字節，BIP-301「聯合盲挖」（Blind Merged Mining）和 RSK 一樣，網路的安全性也通過聯合挖礦的方式來維持。

BEVM（新興項目）

BEVM 是一種兼容 EVM 的去中心化比特幣 L2，使用 BTC 作為 Gas。它允許所有可以在以太坊生態系統中運行的 DApp 在比特幣 L2 上運行。

技術方案上 BEVM 引入了比特幣輕節點的概念。這些輕節點同步完整的比特幣區塊頭，用於證明 BTC 網路數據的確定性。同時，BEVM 同步了跨鏈相關交易和交易 Merkle 證明，通過這些數據的共識確認，實現了比特幣資產在 Layer 2 的去中心化橋接。

其次，為了實現 BEVM 上的資產和數據去中心化地跨鏈回比特幣主網，BEVM 採用了 Taproot 技術實現的 BTC 門限簽名以及 POS 共識節點。POS 共識節點具備三把私鑰，分別負責出塊、管理和 BTC 門限簽名。BTC 門限簽名私鑰生成 N 個門限合約私鑰，負責託管交互 BTC 網路上的資產和數據。這些共識節點通過 BFT 共識，形成⅔的門限託管合約，從而實現了資產和數據從 BEVM 跨回比特幣主網的安全而去中心化的過程。相較於其它側鏈方案來說，BEVM 是目前較為去中心化和安全的方案。

二、狀態通道（State Channels）：

○     概述： 狀態通道的概念可以追溯到 2015 年，由 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 提出的「閃電網路」協議。它是一種基於支付通道的技術，通過在鏈下進行交易，實現低成本、高速度和高可擴展性的交易確認。

○     驗證： 狀態通道中的交易在鏈外進行，只有在通道關閉時才提交到比特幣主鏈。這樣可以減輕主鏈的負擔，同時保持安全性。通道內的交易由參與方簽署並提交到鏈上，只有在爭議解決時才需要鏈上驗證。

○     缺陷：開發進度緩慢、通道複雜可能會導致不確定性等。

Taproot Assets

2023 年 10 月 18 日 Lightning Labs 發布了基於 UTXO 的 Taproot Assets 主網 Alpha 版本，隨著主網版本的完成，比特幣閃電網路將成為一個正直的多鏈資產網路，主要面向機構和資產發行，可通過閃電網路創建即時、低費用且大容量的交易應用協議。

它允許所有參與者將資金存入一個鏈下的共同錢包地址 (智能合約)，然後在付款完成即時將資金髮送給同一合約上的另一個參與者，只有最終的交易結果才在鏈上確認。閃電網路是比特幣協議的重大升級，但它也帶來了一個新問題，即參與者中資金接收方的流動性問題。

三、客戶端驗證（Client Verification）&一次性密封（Single-use-seals）：

○     概述： 在傳統的區塊鏈系統中，如比特幣或以太坊，交易和智能合約的驗證是由全網的節點共同完成的，即所謂的「全節點驗證」。而 2016 年比特幣核心開發者 Peter Todd 發表論文提出了客戶端驗證的新範式，通過模擬傳統的合約簽約方式保證只有雙方知道合約內容的隱私性前提，無需任何第三方參與，實現完全去中心化。同時引入的還有一次性密封的概念，會在下文 RGB 協議中提到。

○     驗證： 鏈下數據儲存、鏈上承諾、客戶端驗證。

○     缺陷：開發數年進展緩慢，智能合約無法交互等。

RGB 協議

RGB 是 LNP/BP 標準協會（Lightning Network Protocol / Bitcoin Protocol：比特幣協議/閃電網路協議），該協會是一個監督比特幣各層開發的非營利組織，覆蓋了比特幣協議、閃電網路協議和 RGB 等智能合約。RGB 協議適用於可擴展且具備隱私性的比特幣和閃電網路智能合約系統，其目的是在 UTXO 上運行複雜的智能合約以此引入到比特幣生態當中。官方說明是：用於比特幣和閃電網路的可擴展和保密智能合約協議套件，可用於發行和轉移資產以及更廣義的權利。該協議是基於 Peter Todd 在 2016 年提出的客戶端驗證和一次性密封的概念，並在比特幣的第二層或鏈下運行的客戶端驗證和智能合約系統。理解 RGB 協議需理解以下四個關鍵內容：

1. 一次性密封（Single-use-seals）：

簡單來說如同字面意思，是給需要保護的對象加上一層一次性密封條來讓它只有打開和關閉兩種狀態，以此確保內容僅被使用一次達到防止雙重支付的目的。與以太坊帳戶相比，比特幣的網路中只有錢包地址，其中未花費交易輸出（Unspent Transaction Output, 簡稱 UTXO）可以作為密封條。

所以理解一次性密封前需了解什麼是 UTXO，它是一種賬本模型，在每筆交易中都會產生輸入（Input）和輸出（Output），其中轉賬交易的輸出就是接收方的比特幣地址和轉賬金額，而這些輸出則被儲存在 UTXO 集合中用於記錄未花費的交易輸出，同時一個輸入指向的是前面區塊的某個輸出，因而這些交易是可以被追溯的，所以這裡比特幣的交易輸出就可以當作一次性密封條來使用。

根據 RGB 官方文檔的解釋，一個 UTXO 就可以被視為一個密封條：在創建它的時候，密封條鎖上；在花費它的時候，密封條打開。根據比特幣的共識規則，一個輸出只能被花費一次。因此，如果我們拿它作為密封條，那麼確保比特幣共識規則得到執行的激勵因素，將同樣保證這樣的密封條只能開啟一次【2】；

2. 客戶端驗證及確定性的比特幣承諾：

在比特幣的 PoW 共識中，狀態驗證不需要所有參與去中心化協議的各方全局執行而是需要特定轉換的各方面進行驗證，而是通過使用密碼哈希函數等方式轉化為一個簡短的確定性比特幣承諾，該承諾需某種「出版證明（Proof-of-Publication）」並具備收據證明、非發布證明、成員資格證明這三個主要特點。總而言之，可以將 OpenTimeStamps 視為該領域的第一個協議，而 RGB 則是第二個協議，其他協議也可以利用和使用這些主題，並為這些協議形成一個客戶端驗證協議系列【3】。

RGB 利用了比特幣區塊鏈來防止雙花問題（重複花費），通過承諾 RGB 狀態轉換，在特定的比特幣交易中花費當前正持有要被轉移權利的 UTXO 來實現。以此達到多次狀態轉換可承諾到單筆比特幣交易和每次狀態轉換都只能被承諾進行比特幣交易一次的目的（否則會出現雙花問題）；

3. 閃電網路的兼容性：

在 RGB 網站中當一次狀態轉換被承諾到一筆比特幣交易中時，這樣的交易並不需要立即在區塊鏈上結算，因為它可以成為一條閃電網路支付通道的一部分，然後從中獲得安全性，同時借用閃電網路的支付通道為 RGB 帶來很多的數字資產的流通；

4.RGB v0.10 版本的更新：

根據 Waterdrip Capital 的解讀，其升級改動主要體現在其靈活性和安全性的升級，並列舉出如下匯總：

RGB 的概念早在 2016 年就被提出，但經過數年的發展歷程仍沒有得到廣泛的關注和應用，其主要原因可能是早期版本的功能相對有限和開發者的高學習門檻導致，隨著 RGB v0.1 的到來，未來 RGB 能否帶給我們更多的想象空間值得我們期待。

四、銘文（Inscription）：

○     概述： 2023 年 1 月，比特幣開發者 Casey Rodarmor 發布了 Ordinals 協議，這是一項基於比特幣的資產發行協議，包含兩個核心組成部分：Ordinals 序數理論和 Inscription 銘刻。Ordinals 協議作者 Casey 通過銘刻的方式將內容攜帶在 UTXO 上，序數為比特幣最小單位——2100 萬億個 Satoshi 分配獨特的標識符。而銘刻則是將內容與未花費交易輸出（UTXO）相關聯的過程。Ordinals 協議的資產發行過程就像是將資訊寫入見證數據中，並用 BRC20 的形式以 JSON 格式記錄將代幣資訊寫入。

○     驗證：銘文需要索引器從銘文中提取 JSON 資訊，並將餘額資訊記錄在鏈下數據庫中，驗證銘文涉及提取 JSON 數據並確保符合其文檔中規定的規則。

○     缺陷：索引器具有多種中心化問題（甚至導致過交易所餘額出錯）、占用主網空間、過於碎片化。

Ordinals 協議 (BRC-20)：

1.BRC-20 代幣

BRC-20 是由 Domo 於 2023 年 3 月 8 日創造的比特幣實驗性代幣標準，其核心概念是利用 Ordinal Inscriptions 中的 JSON 數據。通過 BRC-20 標準，用戶能夠輕鬆實現 Token 合約的創建（Deploy）、Token 的鑄造（Mint）以及 Token 的轉移（Transfer）等關鍵功能。截至 2023 年 12 月 18 日的統計數據顯示，BRC-20 賽道的總市值已經達到了 6.4 億美元，突顯了這一代幣標準在比特幣生態系統中的重要地位，為數字資產的發展開闢了新的可能性。

2.BRC-100

BRC-100 是基於 Ordinals 構建的比特幣 DeFi 協議，除了本身的代幣屬性以外，BRC-100 還是一種應用協議，開發者也能基於 BRC-100 協議去設計 DeFi 等應用類的產品。據開發者 MikaelBTC 介紹，BRC-100 引入了協議繼承、應用嵌套、狀態機模型和去中心化治理，為比特幣區塊鏈帶來了計算能力，使構建 AMM DEX、借貸等比特幣原生去中心化應用成為可能。

3.Ordinals NFT

軟體工程師 Casey Rodarmor 在比特幣區塊鏈上推出了 Ordinals NFT 協議，該協議已正式上線。現在，用戶可在比特幣的最小單位 Satoshi（SAT）上創作和擁有自己的 NFT，它們使用一個隨機但符合邏輯的排序系統，使每個聰都變得獨一無二。據介紹 Ordinals NFT 與以太坊 NFT 相比主要有以下三點不同：

○     相關數據均儲存在比特幣網路中，不依賴 IPFS、AWS S3 等外部儲存；

○     Permissionless：交易可以通過 PSBT 以分散的方式完成，而不需要「授權」；

○     其造幣的成本與交易量成正比。

4.BRC-420

根據 RCSV 官方 Gitbook 的介紹，BRC-420 專注將鏈上銘文模塊化，包含元宇宙標準和即版稅標準這兩個關鍵部分，分別為元宇宙中的資產定義了開放且靈活的格式和為創作者經濟設定了具體的鏈上協議。與 Ordinals 的其他協議都是單銘文不同的是 BRC-420 協議採用多銘文遞歸組合。

Atomicals 協議 (ARC-20)：

Atomicals，又稱原子協議，涵蓋多種資產類型，包括同質化代幣 ARC20 標準、NFT、Realm 和 Collection Containers。作為一種基於 UTXO 類型的區塊鏈資產發行協議，Atomicals 提供兩種鑄造方式，即去中心化鑄造和直接鑄造。去中心化鑄造方式引入了 Bitwork Mining，這是一種基於 PoW（工作量證明）模式的鑄造方式。該協議將比特幣最小單位 Satoshi 作為發行資產的最小單元，當前 ATOM 的最小可拆分單位為 546，並最小可將 546 個 ATOM 進行出售或轉移。

Atomicals 協議與 Ordinals 在資產交易排序方面不同的是，它不依賴於第三方排序器，可用於創建（鑄造）、轉移及升級各種數字物品，包括原生 NFT、遊戲、數字身份、域名和社交網路。此外，該協議還支持創建可互換的代幣，其代幣名稱為 ATOM（與 Cosmos 的 ATOM 不同，僅是名稱相同）。

近期，創始人 Arthur 在 12 月 13 日的採訪中分享了他對於元協議（Meta-Protocols）的看法。他認為元協議是一種全新的方法，允許開發人員創造自己的數據結構和規則，而不受限於使用已存在的嚴格結構。代表元協議的協議，如 Atomicals Protocol，不斷湧現，為開發人員提供了利用智能合約創建全新結構的機會。這一趨勢使創作者能夠更專注地傾注精力於 Atomicals 虛擬機（AVM）。該虛擬機的推出使開發人員能夠在比特幣網路上構建智能合約程序，為他們提供了前所未有的體驗創造方式。這意味著創作者們可以更專注地在比特幣生態中實現智能合約，推動數字創新的進程。

Atomicals 資產類型：

○     ARC20：是與 Ordinals 上的 BRC20 類似的代幣格式標準；

○     Realm：Atomicals 提出的新概念，旨在顛覆傳統域名，將作為前綴來使用；

○     Collection Containers：這是一個用於定義 NFT Collections 的數據類型，主要用於儲存可讀取的 NFT 和相關的元數據。據 23 年 12 月 20 日數據顯示，目前市值體量處於第一位的 TOOTHY 總市值為 46.12 枚 BTC，7 日交易量為 25.74 枚 BTC。

五、Rollup：

○     概述：Rollup 是一種 Layer 2 擴展性解決方案，用於提高區塊鏈網路的性能和吞吐量，尤其是針對以太坊這樣的智能合約平台。Rollup 通過將大部分交易數據和計算遷移到鏈外（Off-Chain），在鏈上僅記錄交易的摘要或匯總，從而減輕了主鏈的負擔，提高了整體性能。Rollup 的核心思想是將鏈上的安全性與鏈下的高效性結合起來。

○     驗證： 底層區塊鏈只需要計算提交至智能合約的證明，就可以驗證 Layer 2 網路中的活動（如果是 OptimisticRollup 的話，只有當分歧出現時才需要驗證)，並將未執行的原始交易數據作為 Calldata 儲存起來。但由於比特幣網路本身不能驗證 DA（數據可用性），所以目前的 DA 驗證方式都是通過一些特別的方式完成的，比如將 DA 用銘文刻錄到主網，再用自己的方案驗證，又或者是 BitVM 那樣通過 Taproot 地址矩陣或 Taptree 實現了類似二進制電路的各類程序指令，復刻出類似以太坊主網對 Rollup 那樣的驗證過程，所以此類項目的架構總是千奇百怪。

○     缺陷：目前沒有項目能完美復現以太坊上 Rollup 的驗證方式，要麼處於理論階段，要麼在不可能三角間做了取捨，目前市場上的項目也魚龍混雜。

BitVM（新興項目&新想法）

BitVM 源自 ZeroSync 項目負責人 Robin Linus 發表的一篇名為《BitVM：Compute Anything On Bitcoin》的白皮書，BitVM 是「比特幣虛擬機 Bitcoin Virtual Machine」的縮寫。它提出了一種在不改變比特幣網路共識的情況下可實現圖靈完備的比特幣合約解決方案，使任何可計算的函數都可以在比特幣上進行驗證，允許開發者在比特幣上運行複雜的合約。

BitVM 的系統類似於 Optimistic Rollup 和 MATT 提案，它基於欺詐證明和質詢響應協議，不需要改變比特幣的共識規則，主要基於哈希鎖、時間鎖和大型 Merkle 樹。這種方法的核心思想是，證明者聲稱可以將特定的輸入通過給定函數計算得到特定的輸出，如果證明者的聲明是錯誤的，驗證者可以提出一個簡潔的欺詐證明並對證明者進行懲罰（類似於 Optimistic Rollups）。在這個系統中，證明者逐位承諾程序的正確性，而驗證者則通過一系列精心設計的挑戰來簡潔地反駁證明者的錯誤聲明。雙方會預先簽署一系列挑戰和響應交易，以此來解決潛在的爭議。協議的實現從證明者和驗證者將程序編譯成一個巨大的二進制電路開始，證明者在 Taproot 地址中提交這個電路，地址包含了電路中每個邏輯門的葉腳本。他們預先簽署一系列交易，以便在挑戰-響應遊戲中使用。這個系統的關鍵部分是比特值承諾，它允許證明者確定特定位的值為「0」或「1」，並且可以通過時間鎖強制證明者在特定時間內做出決定。

BitVM 通過利用簡單的 NAND 門來實現邏輯門的承諾，從而證明可以表達任何電路。通過編寫門承諾來表達任何電路，並在同一個主根地址中將每一步的執行組合起來。為了反駁不正確的主張，驗證者可以利用他們預先簽署的一系列交易對證明者的聲明提出質疑。證明者可以通過揭露相應的位承諾來設置輸入值，而在不合作的情況下，驗證者可以迫使證明者在鏈上揭露他們的輸入。

BitVM 是目前最接近復現 ETH Rollup 的方案，通過無限疊加的二進制電路（Taproot 地址）確實能構成一個圖靈完備虛擬機，但其實現過程過於困難，可以想象成非要在普通計算器上實現電腦大型程序的過程。雖然目前只是個美好的想法，但還是能給後者提供一定的思路。

ARC-20 AVM（新興項目）

23 年 12 月 13 日 Atomicals 創始人 Arthur 在接受採訪時表示元協議是開發人員創造自己的數據結構和規則的新方法，而不受現有嚴格結構的限制。諸如 Atomicals Protocol 之類的元協議不斷湧現，使開發人員能夠利用智能合約創建全新的結構。這讓創作者能夠專注於 Atomicals 虛擬機（AVM），該虛擬機使開發人員能夠在比特幣網路上構建智能合約程序。

Bison（新興項目）

Bison 是一款比特幣原生的 ZK Rollup，可提高交易速度，同時在原生比特幣上實現高級功能。開發者可以使用 ZK Rollup 來打造創新的 DeFi 解決方案，例如交易平台、借貸服務和自動化做市商。不同於其它 L2 方案採用的 EVM 兼容，Bison 採用的是 Cario VM（StarkNet 同款），並且主要圍繞銘文進行生態構建。

技術方案上 Bison 與以太坊大多數 Rollup 類似，都是建立在底層區塊鏈上的執行層，但特別之處在於驗證。

Bison 將狀態和 Zk proof 刻錄成銘文上傳至 Ordinals，再通過驗證者的前端客戶端進行證明，首先，驗證者接收 Zk proof 和公共輸入，其中公共輸入是計算中公開已知的值。隨後，驗證者檢查證明格式的正確性，並評估約束，而無需構造多項式。使用低次數測試算法確保多項式的低次數，然後驗證組合多項式以確認其正確性。最後，驗證者檢查密碼學承諾和其他密碼學原語，如 Merkle 證明，以確保其與證明和公共輸入一致。如果所有步驟通過驗證，則驗證者接受證明為有效；否則，將其拒絕。從實現方式來看，Bison 本質上還是主權 Rollup，通過自身節點驗證，而 DA 只是通過銘文形式被保存和公示到 BTC 主網，並不能完全繼承 BTC 的價值。

B² Network（新興項目）

B² Network 是一個基於比特幣零知識證明驗證承諾的兼容 EVM 的 ZK Rollup，交易數據和 Zk proof 驗證承諾被記錄在比特幣主網上，最終通過挑戰-響應機製得到確認，然而唯一的問題還是在主網無法驗證 DA。

B² Network 的技術架構包括兩個基本層次和一個挑戰機制：Rollup 層和 DA 層。在 Rollup 層，B2 採用 ZK Rollup，結合 zkEVM 解決方案負責執行 Layer 2 網路中的用戶交易以及輸出相關的證明。用戶的交易在 ZK Rollup 層提交和處理，用戶的狀態也儲存在這一層。批量提案和生成的 Zk proof 隨後被轉發到 DA 層進行儲存和驗證。

DA 層包括去中心化儲存、B2 節點和比特幣網路。這一層負責永久儲存 Rollup 數據的副本，驗證 Zk proof，最後將這些數據刻錄到銘文上傳至主網，同時，驗證系統進行去中心化驗證，並生成比特幣 Commitment。最後由於主網無法驗證 DA，Bitcoin Committer Module 將 Zk proof 的 Commitment 寫入主網，並設置一個時間鎖定的挑戰，允許挑戰者對 Zkp 驗證的 Commitment 進行爭議。如果在時間鎖定期內沒有挑戰者出現，或者挑戰失敗，Rollup 將最終在比特幣上得到確認。相反，如果挑戰成功，Rollup 將被回滾。而挑戰成功者的報酬是可以取走鎖在 BTC 主網的資產作為獎勵，失敗的情況下則是節點取回資產。項目的構思值得稱讚，但依然沒法完全繼承 BTC 的去中心化和安全性。

結語

多年來 BTC 一直是以數字黃金的形態在價值儲存上發揮作用的，而如今的生態爆發也給了 Rollup 項目逃離以太坊四天王（OP、ARB、Zks、Stark）統治，以及將 BTC 轉化為生產資產的機會。但遺憾的是形似終歸只是形似，無論哪種方案都沒能完全繼承 BTC 去中心化與安全性的價值，究其原因還是突破不了 BTC 無法驗證這一難關。而目前整個市場也是亂象橫生，近期更有甚者直接 Fork 了別人的方案（SatoshiVM），打着 BTC L2 的旗幟在外招搖撞騙，募取資金。在 BTC 淘金熱的浪潮下，各位也需要對項目進行仔細甄別，不能一時 Fomo 跌進深坑。

參考文獻：

1. 從 BTC 腳本到 Subscript：智能合約語言剖析：https://www.sohu.com/a/439259721_120969128

2. 一文盤點五類比特幣擴容方案優缺點：https://www.odaily.news/post/5190588

3. 鏈下交易：比特幣資產協議的演化：https://www.btcfans.com/zh-tw/article/107183

4.RGB 協議或是智能合約的終極形態？：https://www.techflowpost.com/article/detail_15076.html

5. 比特幣的可編程性：https://www.btcstudy.org/2022/09/07/on-the-programmability-of-bitcoin-protocol/# 二-基本模塊與特性

6. 比特幣=熊貓？深入探討比特幣生態的投資方法論：https://www.odaily.news/post/5191166

7. 牛市第一響，BTC L2 將造就 alpha 之王：https://twitter.com/blockpunk2077/status/1748652961436492288

8.Haotian：https://twitter.com/tmel0211/status/1749322402079887551

9. 什麼是 Taproot，它又如何讓比特幣受益？：https://academy.binance.com/zh/articles/what-is-taproot-and-how-it-will-benefit-bitcoin

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