Bitcoin Layer2: Решения для масштабируемости, проблемы и перспективы на будущее

1 Введение

По мере того, как сеть Биткойн продолжает расти, а технология наслоения процветает, экосистема BTC переживает решающий переломный момент. На рынке растет спрос на решения для масштабирования, особенно в условиях обострения конкуренции за сетевые ресурсы и роста операционных издержек, вызванного применением технологии многослойного соединения. В этом исследовательском отчете рассматриваются перспективы развития технологии Bitcoin L2 и ее потенциальное влияние на рынок, в частности, особое внимание уделяется тому, как внедрить активы BTC и повысить безопасность с помощью технологии L2. Мы подробно проанализируем различные реализации технологий BTC L2, такие как сайдчейны, роллапы и уровни DA (Data Availability layer), и то, как они привлекают депозиты L1 BTC и создают новые активы.

В то же время, по мере того как технология наслоения создает новую волну распределения активов, мы сталкиваемся с новыми проблемами и возможностями. Потолок рыночной стоимости, достижимый благодаря справедливому распределению или мемам, подчеркивает острую необходимость дальнейшего строительства, чтобы преодолеть узкое место. В этом процессе предоставление функциональных возможностей и определение базовых активов становятся более важными. Сайдчейны, основанные на наслоении, не только снижают входные барьеры для пользователей, но и вводят в наслоение новые игровые процессы, такие как DeFi, SocialFi и GameFi, предоставляя полные возможности смарт-контрактов. Концепция программирования, управляемого индексатором, предлагает новый подход, который начинается с родных атрибутов самого наслоения, учитывая функциональность и расширение бизнеса, что может не только облегчить нагрузку на сервер, но и потенциально привести к созданию совершенно новой цепочки наслоений.

Четыре волны воздействия

Экосистема Биткойна переживает ряд трансформационных воздействий, которые не только определяют процесс консенсуса в сообществе, но и стимулируют значительные изменения в технологии и культуре. От консенсуса по справедливому распределению до культурного возрождения BTC, до появления решений по масштабированию на основе наслоения и, наконец, до поиска более комплексных решений по расширению - экосистема Биткойна стремительно эволюционирует.

Первая волна - это процесс консенсуса по справедливому распределению в сообществе. BRC20 создал новый тип активов, совершенно отличный от FT и NFT, который является инновацией первого порядка в блокчейне и представляет собой подъем культуры простого человека.

В настоящее время мы переживаем вторую волну - культурный ренессанс BTC, в котором принимают участие крупные фонды и биржи. В то же время, все больше разработчиков присоединяются к миру многослойности, запуская множество отличных протоколов, которые распространяются на большее количество цепочек. Культура BTC доминирует во всем, что, конечно же, влечет за собой и другие проблемы.

Третьей волной может стать появление решений для масштабирования, основанных на многослойности. Значительное развитие второй волны способствовало процветанию экосистемы BTC, но конкуренция за ресурсы сети BTC в конечном итоге привела к противоречиям с консерваторами BTC. В то же время, плохой пользовательский опыт мешает большему количеству пользователей выйти на рынок. Поэтому масштабируемость самих слоев (а не масштабируемость BTC) является насущной и необходимой. Однако непосредственная разработка решений для масштабирования слоев на основе BTC (таких как Bitvm) сложна и требует много времени. Поэтому компромиссные решения будут приняты первыми, и в ближайшие шесть месяцев мы можем увидеть большое количество новых слоев BTC, в которых слои будут выступать в качестве "родного" актива (отличного от stx) и вводиться в основную цепь межцепочечным способом.

Четвертая волна представляет собой полную зрелость решений для расширения на основе BTC, включая полные возможности смарт-контрактов, лучшую производительность и надежную защиту, общую с BTC. Ценные многоуровневые активы потребуют большей безопасности, поэтому большое значение приобретают решения для масштабирования второго уровня, которые являются более оригинальными, более ортодоксальными и более безопасными. Это требует, чтобы второй уровень использовал цепочку BTC в качестве уровня DA, загружал доказательства и даже позволял сети BTC проверять их, как, например, BitVM и протокол AVM от Atomicals. С сильными гарантиями ортодоксальности BTC будет более интегрирован в экосистему майнинга.

В конечном итоге, мы добьемся опыта, производительности и функциональности смарт-контрактов, почти идентичных ETH и его L2, но подкрепленных огромным сообществом и фондами BTC, сохраняя при этом "справедливое распределение" в качестве основной культуры и многослойность в качестве основного актива новой экосистемы.

Проблемы и возможности сосуществуют

Значительное развитие многослойности способствовало процветанию экосистемы BTC, но также усилило конкуренцию за ресурсы сети BTC. Высокие комиссии за транзакции, наряду с прогнозируемым ростом стоимости BTC, продолжают увеличивать входные барьеры для игроков в экосистеме BTC. Это привело к расширению дискуссий о решениях по масштабируемости Биткойна, привлекая внимание как сообщества, так и инвесторов. Конечно, люди молчаливо избегают прямого перехода на BTC L1 для решения проблемы масштабируемости. Наиболее радикальные обсуждения касаются разблокировки некоторых скриптов OP и продолжения изучения оставшегося потенциала BTC в рамках Taproot (например, обсуждения CTV и CAT).

С развитием и теоретическими достижениями Rollup и модуляризации в Ethereum, BTC Layer2 стал основной темой обсуждений масштабируемости и самым быстрым эффективным решением. Ожидается, что первая партия проектов также начнет работать в ближайшие два-три месяца, став абсолютным мейнстримом для спекуляций. В связи с тем, что управление BTC в высшей степени децентрализовано, а "церковь" не руководит сообществом, его дизайн L2 также отличается разнообразием. В этой статье мы рассмотрим возможности масштабируемости Биткойна с точки зрения типичных проектов BTC L2 и соответствующих протоколов на рынке.

Здесь я классифицирую BTC L2 на сайдчейны, роллапы, слои DA, децентрализованную индексацию и другие методы, группируя похожие проекты вместе для объяснения. Поскольку никто не имеет права определять решения по масштабируемости BTC, моя классификация может быть не совсем строгой.

В данной статье основное внимание уделяется исследованию с точки зрения решений по внедрению, а многие проекты все еще находятся на стадии концептуальных разработок. В борьбе за активы второго уровня пол проекта определяют технологии и безопасность. Технология - это билет, причем билеты могут быть первого класса, эконом-класса или даже резервные. Однако с точки зрения активов, одна из них - это способность L2 создавать активы, будь то путем внедрения наслоений или собственного создания, что нельзя оценивать только с технической точки зрения. Во-вторых, сможет ли она привлечь депозиты в размере L1 BTC, будет основной конкурентоспособностью, которая высоко ценит безопасность мостов, поскольку "не мои ключи, не мои биткойны" - это основная доктрина, тесно связанная с дизайном решения.

Превзойдет ли BTC в экосистеме ETH в будущем? Эта статья может дать Вам некоторые рекомендации.

Прежде чем приступить к техническому анализу BTC L2, необходимо ознакомиться с уже существующей технологией и изменениями, вызванными обновлением Taproot:

1. Подписи Шнорра представляют метод мультиподписей для BTC с числом участников до 1000, который является основой для многих мостов L2.
2. MAST позволяет объединять несколько сценариев UTXO с помощью деревьев Меркла, что позволяет использовать более сложную логику, которая открывает возможности для систем доказательств на L2.
3. Tapscript модернизирует скрипты Bitcoin, позволяя проверить серию скриптов, чтобы определить, можно ли тратить UTXO, что открывает возможности для таких операций, как вывод средств и штрафы на L2.

2. Технический обзор BTC L2

Боковая цепь

Благодаря созданию цепей, параллельных основной цепи, для достижения масштабируемости, побочные цепи могут иметь свой собственный механизм консенсуса и правила генерации блоков, обеспечивая взаимодействие активов с основной цепью BTC через межцепочечные мосты. Все для удобства, а удобство - это все. Преимущество сайдчейнов заключается в их быстрой эффективности, ориентированной в первую очередь на быструю разработку бизнес-логики. Их безопасность в первую очередь связана с их собственной сетью и является чем-то вроде "билета", прикрепленного к поезду безопасности BTC. Самая важная часть - это межцепочечный мост BTC, который является единственной точкой соединения.

1.<a href="https://x.com/BTClayer2?s=20"" > @BTClayer2 BEVM

На самом деле, большинство решений BTC L2, таких как BEVM, следуют подходу сайдчейна в масштабируемости Ethereum. BEVM развертывает мультисигмальный адрес на L1 BTC с помощью возможностей Taproot и запускает сайдчейн EVM. Смарт-контракты, принимающие запросы на вывод BTC, развернуты в EVM. BEVM использует GAS в сайдчейне BTC. Во время пополнения оператор моста синхронизирует данные BTC и уведомляет об этом сайдчейн. На узлах BEVM также работают легкие клиенты, синхронизирующие заголовки блоков BTC для проверки пополнения. Во время вывода средств хранитель моста ставит свою подпись и, собрав определенное количество подписей (порог), инициирует транзакцию вывода BTC. Таким образом достигается совместимость активов между сайдчейнами и BTC.

В отличие от традиционных решений $RSK $STX, BEVM использует BTC multisig от Taproot для реализации пороговых подписей. Теоретически, у оператора моста их может быть больше, что добавляет кросс-цепочке BTC определенную отказоустойчивость и децентрализацию. Однако BEVM не использует никаких гарантий безопасности BTC, а лишь обеспечивает совместимость активов с BTC. Его узлы управляют собственным внутренним консенсусом и EVM и не загружают доказательства в сеть BTC, поэтому нет L1 DA. Устойчивость сети к цензуре транзакций зависит от самой сети, поэтому если узлы откажутся упаковывать Ваши транзакции по выводу BTC, Вы не сможете получить BTC из L1, что является потенциальным риском.

Преимуществом этого подхода является возможность его быстрой реализации и проверки, а мультисигма Taproot, реализованная в BEVM, еще больше повышает безопасность моста. Это один из немногих сайдчейнов BTC, существующих в настоящее время в сети.

1. <a href="https://x.com/MapProtocol?s=20"" > @MapProtocol Карта Orange

Карта также представляет собой текстовый сайдчейн на основе EVM, который выбирает кросс-цепь BTC L1's BRC20 к EVM для запуска некоторых недорогих предприятий. Карта работает на усовершенствованном индексаторе BRC20. Пользователям, которые используют кросс-чейн BRC20 с BTC, необходимо отправлять новые транзакции и вставлять информацию, такую как целевая цепочка и адрес, в Json, который затем индексируется Map и появляется в сайдчейне. Вывод средств BRC20 инициируется многосиговыми транзакциями BTC в рамках комитета по подписанию механизма Map Pos. Бухгалтерская книга BRC20 фактически работает в индексе, а BTC L1, по сути, является его доступным источником данных.

Используя более низкую плату за сайдчейн, Map запускает инструмент для майнинга BRC20 LessGas и текстовый рынок SATSAT, а также выполняет кросс-чейн BRC20 через Roup. Подход, сосредоточенный на тексте, весьма своеобразен и привлек внимание целой группы пользователей. Карта использует классический механизм консенсуса PoS и загружает данные о контрольных точках в BTC L1, чтобы повысить безопасность и предотвратить атаки на дальние расстояния.

1. <a href="https://x.com/BitmapTech?s=20"" > @BitmapTech Цепь Мерлина

Сайдчейн для BTC, выпущенный BRC420. Merlin Chain выбирает схему MPC из кошелька Cobo для достижения межцепочечной совместимости с BTC, что кажется относительно консервативным выбором: количество подписывающих лиц в MPC относительно невелико, и все еще существует некоторый пробел в безопасности по сравнению с мультисигом BTC после обновления Taproot, но, к счастью, MPC хорошо проверена.

Merlin использует абстракцию учетных записей ParticleNtwrk, позволяя продолжать взаимодействие между Биткойн-кошельками и адресами с сайдчейном без изменения привычек пользователей, что заслуживает похвалы. По сравнению с этим, разработка взаимодействия для пользователей Bitcoin, чтобы вернуться в Metamask, кажется ленивой и примитивной.

Благодаря высокой популярности BRC420 и Bitmap, Мерлин продолжает развивать бизнес вокруг текстов и поддерживает кросс-чейн различных текстовых активов из L1, а также предоставляет услуги по надписи новых текстов на сайдчейне.

1. <a href="https://x.com/dfinity?s=20"" > @dfinity ckBTC

ckBTC - это межцепочечная интеграция BTC, реализованная с помощью чистых криптографических схем внутри ICP, без опоры на сторонние мосты или хранителей. ICP - это независимо управляемый блокчейн L1, консенсус в котором гарантируется уникальной схемой пороговой подписи BLS. Технология ChainKey, связанная с пороговой подписью алгоритма консенсуса, позволяет всей сети ICP коллективно управлять адресом пороговой подписи для BTC, принимая BTC и контролируя BTC под этим адресом с помощью совокупности подписей на основе консенсуса, что позволяет снимать средства. ICP также восстанавливает все UTXO BTC, используя модель счета в своей сети, а смарт-контракты в сети могут считывать состояние BTC, эффективно управляя полноценными узлами BTC в сети ICP.

Поскольку эта пороговая подпись напрямую связана с алгоритмом консенсуса сети ICP, безопасность ckBTC связана только с сетью ICP и сетью BTC, без введения дополнительных предположений о доверии со стороны третьих лиц. Поэтому схема пороговой подписи ChainKey, используемая ckBTC в сети ICP, на данный момент является наиболее безопасным подходом к мосту BTC. Однако, если сеть IC даст сбой или откажет в транзакциях, они не смогут принудительно снять средства с BTC L1. В то же время, будучи независимым L1, безопасность ICP гарантируется им самим и никак не связана с BTC.

DA слой

Уровень DA нацелен на использование безопасности BTC при увеличении вычислительной мощности за счет хранения данных в цепочке BTC, но передачи вычислений на обработку вне цепочки или другой цепочки.

BTC - самый стабильный источник надежных данных в мире, поэтому использование Биткойна в качестве источника надежных данных становится вполне естественным. Аналогично, существует (<a href="https://x.com/CelestiaOrg?s=20"" > @CelestiaOrg) теоретическая основа DA, хотя хранение данных BTC очень дорого, она также имеет консенсусную основу в качестве уровня DA. По сути, Ordinals и вся экосистема Inscription фактически используют BTC в качестве DA. Почти все "BTC L2" будут передавать данные в BTC, но это больше похоже на формализм и представляет собой красивое видение. Ниже представлены некоторые из наиболее характерных дизайнов.

1. <a href="https://x.com/nubit_org?s=20"" > @nubit_org Nubit

Nubit - это протокол DA, который расширяет сценарии доступности данных для BTC. Он привлек к себе внимание благодаря участию компаний Bounce Finance и domo в его финансировании. Проще говоря, Nubit организует цепочку DA, похожую на Celestia, с помощью POS-консенсуса и регулярно загружает в BTC L1 собственные данные DA, такие как заголовки блоков, корни дерева Меркла транзакций и т.д. Таким образом, Nubit сам сохраняет свой DA в BTC L1, а Nubit продает место для хранения на своей собственной цепочке в виде DA пользователям и другим цепочкам Rollup (матрешкам DA). Nubit сам по себе не обладает возможностями смарт-контракта, и его необходимо создавать с помощью Rollup на основе DA. Пользователи загружают данные на уровень DA самого Nubit. После того, как эти данные подтверждены POS-консенсусом Nubit, они переходят в состояние "мягкого подтверждения". Позже Nubit загрузит корень данных цепочки в BTC L1 через некоторое время. Как только транзакция BTC будет завершена, данные, первоначально загруженные пользователем в Nubit, перейдут в состояние окончательного подтверждения. После этого пользователям нужно снова загрузить метку данных в BTC L1, которая используется для запроса исходных данных в дереве Меркла полных узлов Nubit.

Ранний Pos-консенсус сети Nubit был поддержан BTC POS стакингом Babylon (будет представлен ниже). Пользователи платят за хранение BTC, для чего Nubit использует Lightning Network для приема BTC. С государственными каналами нет проблем с мостами, и пользователи могут срочно вывести средства, закрыв канал, без необходимости совершать транзакции в самой сети Pos компании Nubit. Похоже, что Nubit - это версия Celestia для Биткойн-экосистемы, без добавления сложной функциональности смарт-контрактов, и также использует Lightning Network для BTC-платежей относительно простым способом. Хотя сеть Lightning Network достаточно надежна, пользовательский опыт недостаточно хорош, чтобы поддерживать большие притоки и оттоки капитала (проблемы истощения государственного канала). Отношения между Nubit и уровнем Bitcoin относительно тонкие, поскольку безопасность самой цепочки не гарантируется BTC, а данные на BTC проверяются только клиентом узла Nubit.

Почему Rollup и зашифрованные данные должны быть упакованы в слой Nubit, а не загружены непосредственно в BTC? Возможно, именно на этот вопрос Nubit нужно ответить больше всего, поскольку низкие комиссионные могут быть не основным фактором. Если говорить о самом большом преимуществе BTC DA, то, возможно, ключевым моментом является поддержка DA от Nubit для проверки выборки легких узлов (DAS). Это то, чего не может достичь сеть BTC, а это значит, что проверка DA больше не требует от пользователей загрузки полных узлов BTC. Может ли Rollup, который больше не является полностью биткойном, все еще получить консенсус сообщества? Компания Nubit пытается использовать DA своей собственной цепочки для замены DA цепочки BTC L1, сталкиваясь не только с техническими проблемами, но и с серьезными проблемами консенсуса сообщества. Конечно, это также огромная возможность.

1. <a href="https://x.com/Veda_bitcoin?s=20"" > @Veda_bitcoin Veda

Протокол Veda считывает определенные ординары, записанные на BTC L1, и использует их в качестве запросов на транзакции, которые должны быть выполнены в EVM вне цепочки BTC. Пользователь подписывает EVM-совместимую транзакцию на BTC L1 с помощью закрытого ключа BTC, а затем чеканит ее как надпись на BTC. Узел EVM Веды просканирует блок BTC. Как только транзакция будет подтверждена BTC, EVM выполнит запрос и произведет изменение состояния. По сути, это рассматривает BTC как пул ожидающих транзакций для Veda EVM. Однако, поскольку производительность BTC намного ниже, чем у EVM ETH, а данные, записываемые в блоки BTC, ограничены в течение определенного периода времени, Veda EVM должен быть способен выполнять все запросы EVM, загруженные в BTC.

BTC - это источник данных для всех государств Веды. Любой желающий может восстановить полное состояние EVM, просканировав запросы Veda во всех блоках BTC. Поэтому Veda EVM можно доверять с оптимизмом, без каких-либо сложных предположений о безопасности. Однако Veda не может масштабировать производительность BTC. Veda можно представить как сеть Ethereum с интервалом между блоками в 10 минут и TPS в 5, но с десятками тысяч узлов и огромной вычислительной мощностью POW. Он просто расширяет функциональность BTC и добавляет возможности смарт-контрактов. Это, по сути, не решает проблему конкуренции за ресурсы.

1. <a href="https://x.com/babylon_chain?s=20"" > @babylon_chain Вавилон

Babylon - это набор протоколов, которые помогают другим блокчейнам разделить безопасность BTC. Она включает в себя две части: сервис майнинга биткоинов и сервис временных меток биткоинов. Babylon позволяет закладывать BTC для обеспечения экономичной безопасности цепочки PoS (аналогично рестейку ETH). Процесс стейкинга полностью выполняется криптографически и не требует сторонних мостов и хранителей.

Стакеры BTC могут сделать ставку, отправив транзакцию в цепочке BTC с двумя выходами UTXO. Первый UTXO содержит скрипт с блокировкой по времени, позволяющий стейкеру разблокировать BTC с помощью своего приватного ключа по истечении срока действия. Второй UTXO переводится на временный Биткойн-адрес с помощью пары открытых и закрытых ключей, которая удовлетворяет криптографическому стандарту "Извлекаемые одноразовые подписи (EOTS)". Когда стейкер BTC (также являющийся валидатором цепочки POS) запускает узел цепочки POS и проверяет единственный валидный блок, он подписывает его закрытым ключом EOTS.

Если стейкер (он же валидатор цепочки POS) остается честным и каждый раз подписывает только один правильный блок, он получит вознаграждение как валидатор цепочки POS. Однако если они попытаются злоупотребить, подписав два блока с одинаковой высотой блока, их закрытый ключ EOTS будет раскрыт, что позволит любому использовать его для передачи поставленных BTC на цепочку BTC, что приведет к штрафам. Этот механизм стимулирует стейкеров оставаться честными. Babylon также предоставляет услуги временной метки BTC, загружая данные контрольных точек любого блокчейна в op_return BTC для повышения безопасности.

Компания Nubit, упомянутая ранее, планирует использовать сервис BTC-ставок Babylon для повышения безопасности. Использование Babylon чистой криптографии при работе с доступом к BTC и штрафами обеспечивает высокую безопасность. Однако с экономической точки зрения это накладывает ограничения на цепочки, использующие стакинг-сервисы, и по сравнению с такими методами, как ETH's Rollup, здесь все еще существует некоторая дистанция в верифицируемости. В то время как сервисы временной метки загружают данные L2 в BTC, прямая проверка всех блоков BTC требует загрузки всего узла, что создает высокий порог. Кроме того, в BTC L1 отсутствуют смарт-контракты, и проверить правильность этих данных невозможно.

Свернуть

Rollup использует уровень данных BTC для хранения данных о состоянии и транзакциях, но обрабатывает вычисления и изменения состояния вне цепи. Он обеспечивает безопасность, передавая доказательства или изменения данных обратно в главную цепь BTC.

Основная проблема с BTC Rollup заключается в проверке. Благодаря ординарам Биткойн может хранить различные данные, превращаясь в высокозащищенную базу данных. Загрузка доказательных данных Rollup в сеть BTC действительно обеспечивает их неизменность, но это не гарантирует валидность и корректность внутренних транзакций Rollup. Большинство BTC-роллапов могут выбрать подход суверенного роллапа (верификация на стороне клиента), при котором валидаторы синхронизируют все данные роллапа вне цепи и независимо проверяют их. Однако такой подход не позволяет использовать самую сильную способность Биткойна - консенсус POW, объединяющий сотни тысяч узлов, - для защиты Rollup. Идеальным сценарием было бы, если бы сеть BTC активно проверяла доказательства Rollup, подобно Ethereum, и отклоняла недействительные данные блока. В то же время, она должна обеспечить возможность вывода активов в Rollup в сеть BTC в самых экстремальных обстоятельствах, даже если узлы/сортировщики Rollup постоянно выходят из строя или отказываются принимать транзакции, обеспечивая наличие безопасных каналов вывода. Для Биткойна, в котором нет смарт-контрактов и есть только выполнение скриптов, возможно, использование возможностей MAST для объединения скриптов в логические схемы для верификации, хотя это и сложно, но относится к самому родному мышлению Биткойна.

1. <a href="https://x.com/ZeroSync_?s=20"" > @ZeroSync BitVM

BitVM - это самый ожидаемый протокол расширения на BTC, который является оптимистичным роллапом для BTC. BitVM предлагает инновационный способ оспаривания мошенничества с BTC, при котором доказывающий и оспаривающий вносят равное количество BTC в качестве входа в транзакцию (как ставку), а выход этой транзакции будет содержать логическую схему. Скрипт BTC можно представить как обработку простейших логических ворот, которые являются самыми основными компонентами компьютера. Если объединить эти логические ворота в древовидной форме, они могут образовать схему, включающую определенную логику (Вы можете представить себе компьютер из "Проблемы трех тел" Цысиня Лю).

BitVM записывает мошенническое доказательство в схему, состоящую из большого количества BTC-скриптов. Структура этой доказательной схемы определяется серией узлов, упакованных сортировщиками в Rollup. Претенденты могут постоянно загружать хэш-значения в эту мошенническую схему доказательства, а валидаторы постоянно запускают соответствующие скрипты и показывают результаты, чтобы подтвердить их правильность. В ходе серии операций претенденты могут постоянно бросать вызов проверяющему до тех пор, пока проверяющий не подтвердит, что все ворота схемы верны. Таким образом, сеть BTC завершает проверку Rollup, и проверяющий может получить свои средства. В противном случае претендент получит BTC, на которые сделал ставку доказывающий. По понятной аналогии, отношения BitVM с BTC похожи на отношения OP с сетью ETH: безопасность этой сети является самой высокой среди всех решений для масштабирования. BitVM генерирует большое количество транзакций, что влечет за собой значительные расходы, и требует значительного количества предварительных подписей, прежде чем обе стороны примут участие в верификации на цепи, что влечет за собой значительный объем вычислений вне цепи.

Конечно, в отличие от Optimistic/ZK Rollup на ETH, BitVM не имеет канала экстренного вывода BTC, требуя, чтобы хотя бы один честный узел в сети L2 способствовал нормальному выходу. Тем не менее, в настоящее время это самый высокий уровень безопасности, достижимый для сетей BTC L2, с загруженным DA, BTC L1, проверяющим эффективность данных Rollup, и мостом BTC с минимальным уровнем доверия, в котором отсутствует только "аварийный маршрут". Поэтому, хотя реализация BitVM может казаться далекой, недавние дискуссии в сообществе BTC о разблокировке скрипта op_cat могут принести новые возможности для развития BitVM. Опкод op_cat может объединять две строки, поддерживая максимальную длину 520 байт. Такое объединение данных может позволить проводить более сложные вычисления в Bitcoin. Например, BitVM может объединять сотни логических вентилей в одном скрипте, что позволяет ему обрабатывать больше двоичных схем за меньшее количество операций, достигая почти стократного увеличения скорости. Сложная комбинация биткойн-скриптов в BitVM также вдохновила многие проекты L2, которые предложили новые подходы к решению задач "доказательства мошенничества" на BTC, основанные на этой концепции.

1. <a href="https://x.com/Bison_Labs?s=20"" > @Bison_Labs Bison Network

Bison Network - это основанный на Биткойне суверенный ZK-STARK-ролл-ап (верификация клиента). В суверенном Rollup L1 используется в качестве платы доступности данных блока (DA) для Rollup, без проверки правильности транзакций Rollup; транзакции Rollup проверяются собственными узлами Rollup. Bison отправляет ZK-доказательство Rollup в BTC Ordinals, и пользователи могут загрузить это доказательство из BTC и запустить собственные клиенты для проверки транзакций Rollup. Чтобы проверить все состояние Rollup, необходимо синхронизировать весь узел.

Уникальность Bison заключается в его реализации с мостом BTC L1. Когда пользователь вносит BTC в Bison Rollup, BTC разделяются на несколько мультисиговых кошельков, содержащих BTC. Все эти мультисиговые кошельки поддерживают Discreet Log Contracts (DLC) - технологию, основанную на обновлении Taproot, которая использует мультисиг BTC и скрипты с временной блокировкой для простых смарт-контрактов. Когда пользователи вносят BTC, им необходимо подписать соответствующие транзакции на выполнение для всех будущих сценариев с Bison Network, таких как: a. передача другим; b. вывод средств обратно в BTC mainnet; c. сценарии, когда никто не выводит средства в течение длительного времени. После подписания эти транзакции не публикуются в блокчейне BTC. Если необходимо выполнить транзакции, требуется оракул. Существует три контроллера для мультисигового кошелька: пользователь, Bison Rollup и оракул. Если среди них есть две любые подписи, то контроль над BTC может быть получен.

DLC - это как оператор "если-делать" в Биткойне, где оракул вводит условие "если", а часть выполнения заключается в отправке транзакций, подписанных для трех вышеупомянутых сценариев. Здесь оракул связан с бриджевым контрактом Бизон Роллап. Если мост получает запрос пользователя на перевод BTC кому-либо еще, оракул отправляет транзакцию, подписанную для сценария, чтобы передать ее другим, передавая контроль над мультисигма-адресом сети Bison для дальнейшего распространения. Если мост получает запрос от пользователя на вывод средств обратно в основную сеть BTC, управление передается пользователю. Если в течение длительного времени не происходит никаких действий, временная блокировка истекает, и управление возвращается к пользователю. Таким образом, Bison реализует простой путь для извлечения BTC из Rollup. Однако слабость этой системы заключается в оракуле. Если передается неверная информация, это может привести к потере активов пользователя, поэтому, возможно, стоит рассмотреть возможность внедрения децентрализации, например, Chainlink. "Бездоверительный мост", реализованный DLC, является исследованием потенциала BTC-скриптов, и http://DLC.link использует его для создания моста между BTC и такими цепочками, как ETH и STX. Хотя Bison Rollup реализует простой "путь отступления", вводя новую третью сторону, он все равно не проверяет доказательства Rollup на BTC L1.

1. <a href="https://x.com/BSquaredNetwork?s=20"" > @BsquaredNetwork B² Network

Сеть B² - это ZK-роллап на BTC, который включает в себя "проблемы с защитой от мошенничества". Сеть разделена на два слоя: слой Rollup и слой DA. Уровень Rollup использует zkEVM для выполнения логики смарт-контракта, включая прием, сортировку и упаковку транзакций, создание ZK-доказательств, поддержку абстракции учета адресов BTC и синхронное чтение данных BTC L1 (остатки BTC и BRC20). Уровень DA обеспечивает хранение данных для Rollup, а узлы хранения выполняют zk-проверку транзакций Rollup вне цепи. После проверки узлы уровня DA записывают данные Rollup в ординарную книгу BTC, включая позицию данных Rollup в слое DA, корень Меркла транзакций, данные доказательства ZK и хэш предыдущей книги доказательств BTC.

Проверка доказательств очень важна. В ETH мостовые контракты напрямую проверяют ZK-доказательства на L1, но в BTC отсутствует функциональность смарт-контрактов. Из-за сложности логики проверки ZK нецелесообразно реализовывать схемы логики проверки путем объединения скриптов BTC (это дорого и может превысить лимит блоков BTC). Поэтому B² вводит больше вычислений вне цепочки при проверке, превращая проверку L1 ZK в "задачу на доказательство мошенничества", подобную Optimistic. B² разлагает доказательства ZK на различные сценарии, накладывая эти сценарии друг на друга, чтобы сформировать двоичное дерево Маст. Узлы B² отправляют BTC через эту транзакцию в качестве вознаграждения за противодействие мошенничеству.

Как только транзакции, содержащие "вызовы, доказывающие мошенничество", будут подтверждены на BTC L1, претенденты смогут загрузить исходные данные с уровня DA и выполнить вышеуказанные скрипты вне цепи. Если итоговый результат отличается от того, что представили узлы B², что указывает на злонамеренное поведение, претенденты могут получить контроль над BTC, заблокированными в корне скрипта, и транзакции Rollup будут свернуты. Если в течение периода блокировки не возникнет никаких проблем, узлы смогут получить заблокированные BTC, получив окончательное подтверждение для Rollup.

В сети B² первая транзакция BTC подтверждает защищенность от взлома ZK-доказательств. Хотя BTC не может напрямую проверять транзакции ZK, благодаря внедрению "проблем, доказывающих мошенничество" во вторую транзакцию, достигается косвенная проверка L1, обеспечивающая действительность транзакций в рамках Rollup, тем самым повышая безопасность, что действительно является инновационным подходом. B² Network также вводит абстракцию учетных записей, позволяя пользователям напрямую взаимодействовать с кошельками BTC и Rollup, не меняя привычек пользователя, что заслуживает похвалы. Однако для извлечения активов BTC из L2 по-прежнему используется подход многосигового адресного моста без введения "пути отступления".

1. <a href="https://x.com/satoshivm?s=20"" > @SatoshiVM SatoshiVM

SatoshiVM - это также ZK Rollup на основе BTC, похожий на логику B² Network. После генерации ZK-доказательств в Rollup, доказывающий загружает данные доказательства в сеть BTC и отправляет "вызов на доказательство мошенничества", содержащий BTC. Успешные претенденты получают вознаграждение в BTC. Разница заключается в том, что SatoshiVM добавляет две временные блокировки в "задачу доказательства мошенничества", соответствующие началу и концу задачи, что позволяет проверить правильность и эффективность ZK-доказательств, сравнивая, сколько блоков ждали BTC-переводы. В части межцепочечного моста в основном используется схема multisig без каких-либо выделений.

1. <a href="https://x.com/chainway_xyz?s=20"" > @chainway_xyz Chainway

Chainway - это суверенный ролл-ап BTC ZK, который не только использует Биткойн в качестве уровня публикации данных, но и использует данные BTC в качестве источника для генерации ZK-доказательств. Доказатели Chainway должны просканировать каждый блок BTC без пропусков. Читая заголовки блоков, предыдущее доказательство zk и "принудительные транзакции", записанные в блоках, можно сгенерировать полное доказательство ZK. В каждом блоке BTC Chainway отправляет транзакцию, содержащую ZK-доказательство, формируя рекурсивное доказательство.

В блоке BTC "принудительная транзакция" в виде ординарной надписи - это "метод отправки транзакций, устойчивый к цензуре", установленный компанией Chainway. Если узел Chainway Rollup выходит из строя или продолжает отказываться принимать транзакции по выводу средств от пользователей, пользователи могут вписать запрос на вывод средств непосредственно в блок Биткойна. Узлы должны включать эти "принудительные транзакции" в блоки Rollup, иначе ограничения схемы ZK не будут выполнены, и генерация доказательства завершится неудачей.

В последнем твите Chainway утверждает, что его вдохновил BitVM. Они нашли способ проверить ZK-доказательство на Bitcoin, чтобы добиться расчетов в BTC L1. Очевидно, что текущий дизайн Chainway основан на локальной проверке суверенных сворачиваний на стороне клиента. Хотя "принудительные транзакции" в некоторой степени решают проблему цензуры против узлов при транзакциях Rollup, они все равно не могут обеспечить истинное урегулирование активов BTC L1.

1. <a href="https://x.com/QEDProtocol?s=20"" > @QEDProtocol Протокол QED

Протокол QED - это ZK-роллап на BTC, работающий на zkEVM. В отличие от других ZK-роллапов, QED не решает генерировать ZK-доказательство для всей транзакции роллапа, а создает ZK-доказательство только для транзакции вывода средств из роллапа в BTC L1. Подобно идее BitVM, протокол QED организует скрипты в логические схемы для проверки ZK-доказательств транзакций вывода средств на BTC L1. Этот тип логической схемы будет содержать 1 000 UTXO. Хотя прямая проверка достигается, затраты на нее огромны.

3. Inscription L2 - переосмысление масштабирования BTC

Пережив бурную волну распространения новых активов, основной нарратив надписи был установлен, и перед нами открываются новые возможности и проблемы. Простое полагание на справедливое распределение или рассказы о мемах кажется препятствием при общей рыночной стоимости в 200 миллионов, и без дальнейшего прочного строительства Inscription будет трудно пробиться вперед (конец справедливого распределения - это PUA). В процессе возвращения к рациональности полезность становится еще более важной, либо предоставляя больше возможностей, либо рассматриваясь как базовый актив.

Следующим важным шагом могут стать сайдчейны, основанные на надписях. Их называют сайдчейнами, а не L2, потому что эти "L2" не используют безопасность BTC. Но это как Polygon для ETH, надпись L2 может эффективно снизить порог вхождения пользователей в надпись и скомпрометировать консерваторов BTC. Самое главное, что полные возможности смарт-контрактов позволят ввести больше геймплея для надписей, включая DeFi, SocialFi, GameFi и другие.

BRC20 и его производные предпочитают записывать информацию о токенах в человекочитаемом JSON, преимуществом которого является чрезвычайная гибкость, позволяющая разделить Memo на любое число в поле "amt". Такая гибкость очень подходит для взаимодействия с надписью Layer2, пока Layer2 читает JSON и восстанавливает состояние BRC20, последующие DeFi и другие предприятия легко разрабатывать. Как новый тип актива, отличный от НФТ и ФТ, бизнес надписи L2 может также вращаться вокруг самой надписи, и лучше всего использовать надпись в качестве собственного актива. Если надпись L2 будет разделять надпись на FT только после межцепочечной передачи, а затем повторит геймплей Ethereum DeFi, она будет недостаточно привлекательной, поскольку торговля FT уже сейчас имеет низкую рентабельность для нынешних трейдеров. Индексация BRC20 - это сама бухгалтерская книга. После прочтения индекса создайте цепочку EVM, чтобы продолжить атрибуты надписи и постоянно внедрять большое количество инновационных парадигм применения, отличных от FT DeFi.

Программирование для индексаторов

Будет ли BRC20 и его боковая цепочка с надписями Json определенно продолжать модель ETH? На самом деле, EVM звучит очень скучно, нам не нужно изобретать серию L2. Но, возможно, было бы интереснее подумать о масштабировании функций и бизнеса на основе родовых атрибутов надписей.

BRC20 - это система токенов, которые записываются в цепочку и обрабатываются вне цепочки, используя BTC в качестве хранилища. Поэтому такой тип масштабирования может быть достигнут путем добавления большего количества бизнес-логики на индексный сервер вне цепочки. Например, непосредственно введите новые примитивы в дополнение к "mint", "deploy" и "transfer" в поле "op" Json для выполнения таких операций, как отложенные заказы, закладные, сжигание и авторизация. Комбинация этих "оп" может способствовать дальнейшему развитию Inscription-Fi (Inscription Finance), таких как своп и кредитование, и еще более сложных SocialFi и GameFi. По сути, это программирование, ориентированное на индексатор, что больше похоже на программирование интерфейса сервера в Web2. Его не так сложно реализовать, и Вы даже можете запустить его прямо с индексного сервера, но эффект будет очень значительным. В настоящее время своп-функции UniSat и другие функции, включая протоколы BRC100, ORC20 и Tap, являются предшественниками этого типа Json-масштабирования, и имеют возможность быстро привнести изменения. Попытка добавить примитивы шифрования очень интересна. Конечно, децентрализация - это вопрос, который всегда нужно учитывать. Программирование, ориентированное на индексаторы, неизбежно приведет к увеличению нагрузки на сервер и усложнит работу сообщества; сложные предприятия также должны требовать такого же консенсуса, что в конечном итоге приведет к разработке платформ смарт-контрактов. Итак, если бухгалтерская книга в индексаторе децентрализована, можно ли создать цепочку надписей?

На самом деле, последующий бизнес, запущенный <a href="https://x.com/unisat_wallet?s=20"" > @unisat_wallet на основе $sats, основан именно на этой идее. Подкачка и пул реализованы в его индексаторе. Если Вы хотите достичь консенсуса в вопросах безопасности фондов, децентрализация - это неизбежный процесс. Существуют также такие типы, как <a href="https://x.com/RoochNetwork?s=20"" > @RoochNetwork, которые вообще не приобретают активы из L1, а только запускают индексы и BTC-полные узлы, предоставляя данные для своих внутрицепочечных смарт-контрактов, которые они могут использовать только для чтения в L2.

Идея, склонная к более родному образу жизни

Метод эмиссии BTC Layer 1 фактически разделяется на две основные школы. В дополнение к упомянутому выше подходу на основе Json, существует уникальный подход на основе UTXO - Atomicals (определение руны все еще относительно расплывчато, и мы не будем обсуждать его здесь). Токены ARC20 компании Atomicals представлены непосредственно самим BTC UTXO, без обновления Json. Поэтому операции, напрямую основанные на UTXO, позволяют токенам ARC20 достичь многих интересных возможностей, таких как обмен между токенами Arc20 и BTC, потребление токенов Arc20 для производства другого типа токенов Arc20 и т.д. Контроль над входами и выходами транзакций также может обеспечить простые функции DeFi, но это накладывает более высокие требования и усложняет задачу разработчиков. Преимущества также весьма очевидны - вся логика напрямую управляется сетью BTC, обеспечивая максимальную безопасность и консенсус. В то же время, он может беспрепятственно поглощать BTC-активы, хотя и полагаясь на сторонние BTC-мосты, такие как сайдчейны. В конце концов, "не Ваши ключи, не Ваши монеты".

Очевидно, что ARC20 сам по себе не является полным по Тьюрингу. Поэтому, воплотив в себе идеи Bitvm, протокол Atomicals также предлагает решение AVM Bitcoin Layer 2. Это решение уровня 2, где доказательства передаются на уровень 1 сети BTC и проверяются логической схемой скрипта BTC. ARC20, как актив, представленный UTXO, естественным образом подходит для использования в качестве залога для доказательств мошенничества на втором уровне AVM. Это и будет конечной характеристикой масштабируемости BTC: возможность реализовывать смарт-контракты, разделяя при этом безопасность BTC DA. Возможно, именно этот L2 будет по-настоящему реализован в четвертой волне, но поставщик услуг по разработке Atomicals, <a href="https://x.com/wizzwallet?s=20"" > @wizzwallet, похоже, предоставил некоторую информацию об AVM в своих последних обновлениях, предполагая, что прогресс может быть быстрее, чем можно себе представить.

4. Заключение и перспективы

Индустрия постоянно меняется, каждую секунду появляются новые решения BTC Layer 2, но неизбежной тенденцией остается развитие экосистемы BTC в направлении Layer 2. BTC - это как поезд, на который все хотят сесть. С точки зрения решений, сайдчейны похожи на пассажиров, которые купили билеты, но имеют контакт с BTC только через межцепочечные мосты, однако их можно использовать раньше всех. Проекты типа DA пытаются создать BTC-версии Celestia и Eigenlayer, приукрашивая их трюки, с возможностями, существующими в рамках модульного консенсуса. Тем временем, Rollups загружают DA и используют BTC-скрипты для реализации некоторых простых механизмов в цепочке BTC (в основном, заимствуя подход BitVM с обязательствами по битам), едва ступив в карету безопасности BTC. Кто сказал, что Rollups, полагающиеся на самопроверку, не являются Rollups? (Мы все должны поблагодарить Celestia за ее многолетний вклад в развитие суверенных роллов). Драгоценные камни на короне BTC L2 - это использование логики скриптов BTC для проверки доказательств, загруженных Rollups. В настоящее время только BitVM и AVM от Atomicals пытаются сделать это, что приближает к отношениям безопасности ETH с его роллапами. С точки зрения реализации это может показаться надуманным, но открытие новых операторов, таких как op_cat, похоже, еще больше ускорит прогресс, и BitVM может быть реализован быстрее, чем все ожидают.

После глубокого анализа и обсуждения технологии BTC Layer 2 мы поняли, что, несмотря на трудности, будущее экосистемы BTC полно безграничных возможностей. От консенсуса по справедливому распределению к решениям по масштабированию на основе токенов, а затем к полностью зрелым решениям по масштабированию, которые стремятся разделить сильную безопасность с BTC, - экосистема Биткойна переживает историческую трансформацию. Эти технологии не только способны значительно повысить масштабируемость и эффективность сети BTC, но и внедрить новые типы активов и методы транзакций, открывая новые возможности для пользователей и разработчиков. Однако для успешного достижения этих целей требуются коллективные усилия сообщества по достижению консенсуса, совершенствованию технологий и проверке на практике. В процессе поиска наиболее эффективных решений уровня 2 безопасность, децентрализация и оптимизация пользовательского опыта будут оставаться первостепенными. Забегая вперед, скажу, что благодаря технологическому прогрессу и сотрудничеству с сообществом технология BTC Layer 2 способна раскрыть новый потенциал экосистемы Биткойна, привнеся в криптовалютный мир еще больше инноваций и ценности.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана из[deep tide]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору[BlockPunk@Researcher of Trustless Labs]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Отказ от ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.