比特幣:探索 BTC Layer 2 賽道與機會

比特幣交易吞吐量緩慢長期以來一直是其用戶關注的一個問題。雖然比特幣的安全性和去中心化一直是其優勢，但其有限的交易速度阻礙了其有效處理大量交易的能力。

上半年，從比特幣生態NFT到BRC-20代幣席卷了整個比特幣網絡，隨著進場人數越來越多，BTC礦工網絡也更加擁堵、成本也更高，解決比特幣鏈上擁堵、降低Gas費成為用戶的需求，關于比特幣擴容的討論也再次火爆起來。

另外，以太坊創始人Vitalik（V神）在近期也發表了他對比特幣的看法，Vitalik認可比特幣在支付系統之外的發展潛力，并強調了比特幣發展可擴展性的重要性。比特幣作為全球市值最高的加密貨幣的地位無可爭議。然而，V神認為，比特幣有潛力超越目前作為支付系統的角色，而要實現這一目標，需要實施更多的擴容解決方案。

本文我們就將探索比特幣的Layer 2的各擴展方案以及參與機會。

比特幣是一種去中心化的數字貨幣，它的區塊鏈技術和種種優勢讓其成為了眾多投資人的選擇，然而，比特幣的擴容問題卻困擾著它的發展。

比特幣的區塊大小一直備受爭議。其實， 在比特幣誕生之初沒有限制區塊的大小，其自身數據結構最大可以達到 32MB。在當時，平均被打包的區塊大小為 1-2KB，有人認為區塊鏈上限過高容易造成計算資源的浪費，還容易發生 DDOS 攻擊。因此，為了保證比特幣系統的安全和穩定，中本聰決定將區塊大小限制在1MB。按照每筆交易占 250B，平均每十分鐘產生一個區塊的速度計算，比特幣網絡理論上每秒最多可以處理 7 筆交易。不過當時比特幣的用戶量較少，交易量也很小，沒有造成區塊鏈網絡的擁堵問題。不過在2013年后比特幣的用戶體量越來越大，比特幣網絡擁堵、交易費用上升的問題也逐漸涌現出來。

根據比特幣瀏覽器顯示，目前比特幣網絡未確認交易達到 138,448 筆，而這一數據最高達到440,765筆，每秒 7 筆交易的處理速度已經明顯無法滿足用戶需求。同時，比特幣網絡交易手續費也大幅飆升。

坦桑尼亞總統敦促央行探索加密資產:坦桑尼亞總統Samia Suluhu Hassan?敦促該國央行開始探索加密資產。Hassan強調了數字資產對全球金融日益增長的影響，其表示：“我們見證了互聯網新旅程的出現。中央銀行應該為這些變化做好準備，以避免措手不及。”（cointelegraph）[2021/6/14 23:35:12]

交易速度慢、交易確認時間長、交易手續費高以及網絡擴展性的限制，都阻礙了現階段比特幣生態的發展，也是比特幣現階段亟需擴容的重要原因。為了解決這些問題，比特幣二層擴展方案（BTC Layer2）再次成為加密市場的焦點：為解決鏈上擁堵和高費用，我們需要閃電網絡來提高交易效率；為解決未來比特幣網絡資產的發行，我們需要RGB協議；為實現資產的安全轉移，我們又需要BTC側鏈支持。

BTC Layer 2 是 BTC 網絡之上的一層。其主要目的是解決BTC網絡交易吞吐量不足、交易費用過高和擴容困難的問題。通俗地說，Layer 1 指的是比特幣公鏈。為了解決BTC網絡的吞吐量問題并避免高額費用，可以將交易移至Layer 2進行處理，處理完成后將結果返回至Layer 1，從而減輕網絡壓力比特幣網絡。其結果是比特幣的流動性和可擴展性得到擴大。

相比于以太坊等生態的繁榮，比特幣生態上的項目還很少，目前，整個以太坊生態系統的TVL市值達到約260億美元，比特幣生態系統的TVL約為1.8億美元，但比特幣市值近6000億美元，以太坊市值約2300億美元，因此從長遠看，比特幣生態還有相當大的成長空間。

其實，BTC 的擴容方案要遠早于以太坊擴容提議的出現，早在2012 年以來，就出現了不同的協議和架構，利用比特幣作為結算網絡的特性，整個想法是增加主鏈的功能而不使其面臨風險。

動態 | 南方電網公司積極探索區塊鏈技術應用，已累計開具5000余張區塊鏈電子發票:南方電網公司始終堅持推進核心技術創新和商業模式創新，提早布局區塊鏈技術在能源領域的應用。在珠海，廣東電網公司珠海供電局開展了基于區塊鏈技術的綠證交易平臺試點示范。在深圳，南網電動汽車公司于今年1月31日開出全國首份充電電費區塊鏈電子發票，截至昨日，已累計開具5000余張，預計年底投運的電動出行服務平臺也將采用區塊鏈技術。（中國南方電網）[2019/10/29]

2012 年，染色幣（Colored Coins）風靡一時，其利用了比特幣區塊鏈，旨在為特定比特幣“著色”以將其與其他比特幣區分開來，目標是利用比特幣及其現有基礎設施進行非貨幣交易。盡管彩色硬幣從未完全獨立發展，但它們激發了當今廣泛使用的新技術。2017年，SegWit（隔離見證）升級激活，將區塊空間擴容到 4MB，從而提高了交易吞吐量。直到2018年，開發者逐漸推出閃電網絡（ Lightning Network ）和側鏈（Sidechains） ，比特幣二層由此走進大眾視野。2021年的Taproot升級又帶來更安全、高效、私密的比特幣。今年，BRC-20 協議的出現進一步豐富了比特幣的相關生態。當前比特幣生態中，較為主流的協議包括側鏈和閃電網絡。

BTC Layer2生態發展現狀

目前BTCLayer2方案有很多，比較知名的有Lightning Network、Rootstock、Stacks等。另外，Liquid、Rollkit、RGB等一些項目和協議也有一定的使用場景。

閃電網絡（Lightning Network）是BTC二層擴容方案，旨在使比特幣交易更快、更便宜。比特幣之所以擁堵，是因為其主網TPS每秒只能進行7筆交易，用戶為了讓自己提交的交易盡快打包出塊，就需要提高支付Gas費來獲得礦工打包優先權，這就是為什么BRC-20協議出來后，比特幣鏈上擁堵、費用高的原因。閃電網絡能的核心邏輯是將用戶的交易環節放在鏈下，最終的交易成果放在鏈上，從而提高比特幣網絡的交易效率，用戶可以快速高效的完成支付。

公告 | 榕基軟件：公司已在區塊鏈應用探索與創新上開展了相關工作:據新浪網消息消息，榕基軟件（002474.SZ）官方表示，公司已在區塊鏈應用探索與創新上開展了相關工作，聚焦于公司傳統優勢業務領域，為政務服務（大數據、證照）、智慧口岸（海關）、信用體系（河南省公共信用信息平臺）、能源管理（智能電網）等開展應用創新業務儲備。[2019/10/27]

閃電網絡的概念最早由 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 于 2015年提出，其想法是讓兩個人在自己控制的多重簽名地址中封鎖一系列比特幣，從而建立一個由協議本身管轄的協作協議。這個新地址的創建是通過比特幣網絡上的真實交易完成的，被稱為“打開支付通道”。兩個參與者之間進行的BTC交易將不會記錄在比特幣區塊鏈中，而是由閃電節點存儲狀態。一旦雙方決定關閉支付通道，內部發生的所有交易都會被合并，然后廣播到主區塊鏈分類賬上，在扣除期間進行的所有交易后登記其錢包的最終余額。

閃電網絡通過引入智能合約的思想來完善鏈下的交易渠道。核心的概念主要有兩個：RSMC（Recoverable Sequence Maturity Contract）和 HTLC（Hashed Timelock Contract）。前者保障了兩個人之間的直接交易可以在鏈下完成，保障了任意兩個人之間的轉賬都可以通過一條“支付”通道來完成。通過整合這兩種機制，就可以實現任意兩個人之間的交易都在鏈下完成了。在整個交易中，智能合約起到了中介的重要角色，而區塊鏈網絡則確保最終的交易結果被確認。

閃電網絡自誕生以來生態迅速發展，目前已有1.4億美元的TVL，閃電網絡的原理相對是容易實現的，但是應用在協議中時，其技術較為單一，特別是在比特幣有限編程的情況下，如何應對Layer1上面的通信和應用處理，這是一個需要解決的問題。隨著對閃電網絡的持續開發，針對閃電網絡配套設施的各協議逐漸發展起來，其中一個就是OmniBOLT。

航空供應商探索區塊鏈技術在供應鏈中的應用:據Cryptovest報道，不少大型航空供應商已經開始探索區塊鏈技術在供應鏈中的應用。據悉，航空控制系統供應商Moog正與多家公司合作建立應用于追蹤3D打印零部件的區塊鏈，空客集團（Airbus）已成立專門的區塊鏈工作組，而全球第二大飛機引擎生產商勞斯萊斯也正與區塊鏈開發者合作探索該技術在供應鏈中的應用。[2018/5/6]

OmniBOLT 是一種構建在比特幣和 OmniLayer 網絡之上的協議，允許使用閃電網絡進行原生 OmniLayer 加密資產交易，OmniBOLT 通道允許在 OmniLayer 之上發行的加密資產進行即時交易。OmniBOLT 本身不發行加密貨幣代幣，只是提供了更多的功能以更廣泛地采用和使用 OmniLayer，借助OmniBOLT 解決方案，實現不同資產的跨通道原子化互換，并擁有更靈活的Defi合約，通過 OmniLayer直接在比特幣之上輕松發行去中心化智能資產和智能合約并與之交互。

OmniBOLT 的核心是利用已經建立的 DeFi 生態系統中的易用性和功能性，并將其引入比特幣網絡。允許通過 OmniLayer 即時支付資產以及輕松部署基于比特幣的智能合約。OmniBolt 將閃電網絡的開發和功能提升到了一個新階段，允許去中心化金融應用程序在比特幣網絡之上運行。該協議將圍繞比特幣創建一個強大的生態系統，以加速比特幣創新和商業采用。通過以高度可擴展且經濟高效的方式將 DeFi 引入比特幣網絡，OmniBOLT 迎來智能合約和 DeFi 功能的新時代。但目前來看OmniBOTL涉及多個協議系統，技術較為復雜，需要檢驗其安全性。

Rootstock是比特幣網絡上一條可以兼容EVM的側鏈，它是一個智能合約平臺，它允許開發者使用以太坊的語言去構建智能合約。Rootstock的亮點是合并開采，即比特幣礦工可以同時開采比特幣和RSK區塊，讓開發者獲得更好的收益。

美國政府已經在大規模開展區塊鏈的探索及應用:近期正在進行的達沃斯世界經濟論壇上，區塊鏈及加密貨幣成為繞不開的話題。對這兩種休戚相關的事物，政商界出現了兩種極端態度。一部分學者專家對區塊鏈技術相當樂觀，另一群人則對加密貨幣表示謹慎、甚至斥責。[2018/1/26]

Rootstock是比特幣的側鏈，因此它有自己的網絡和區塊鏈，與比特幣相比，Rootstock提供了更加豐富的功能。Rootstock使用RBTC作為處理交易和合約手續費，由主網上的BTC通過跨鏈橋1：1發行，可以隨時轉為比特幣。開發者們在 RSK 網絡中部署智能合約時消耗的費用就是用 RBTC 代幣來結算的，RBTC主要用于支付智能合約的執行費用，與 ETH 用作支付以太坊gas費類似，Rootstock則將其獎勵給提供算力運行智能合約的礦工。

RIF OS則是建立在Rootstock上的一套協議，它作為基礎設施，為開發者提供區塊鏈基礎設施和服務，RIF生態系統包含一系列產品，包括DeFi、存儲、域名服務、支付解決方案等。它有自己的原生代幣$RIF，該代幣的主要作用是訪問RIF OS 服務時作為支付媒介，例如在網絡上建立dApp時使用$RIF 作為底層支付代幣，另外可以作為抵押品托管，以鑄造 RIF DeFi 生態系統中的各種資產。

可以看出，整個架構關系中，BTC為第一層做價值存儲，Rootstock智能合約網絡為第二層做執行，RIF OS協議為第三層提供基礎設施服務。

RIF OS 協議可實現廣泛的互操作性和更快的部署時間。它彌合區塊鏈技術與其大眾市場采用之間的差距。RIF OS 協議實現了 RSK 智能合約網絡將價值互聯網帶入生活的愿景。目前RSK鏈上已經有了DeFi應用，如支持交易和借貸比特幣的平臺Sovryn和DEX平臺RSK Swap，鏈上總TVL達9400萬美元。

因此，Stacks可以看作是比特幣Layer 2，具有一些獨特的屬性，例如擁有自己的代幣，它充當激勵機制來維護所有交易的歷史分類帳并使用自己的安全預算進行操作。與閃電網絡相比，Stacks 為比特幣添加了額外的功能，但最終仍停留在比特幣上。同時Stacks 允許利用比特幣作為基礎結算層來構建去中心化且抗審查的軟件，這也是 Stacks 與以太坊上的 Layer2 擴展解決方案的區別。Stacks可以保持比特幣主網的安全性，快速生產區塊，并添加額外的層來提高功能和速度。但如果其他層受到損害，根本不會影響基礎層。因此，它并不是一個類似以太坊的Layer2。

$STX是Stacks鏈上的代幣，主要用作質押獎勵、流動性挖礦和投票治理，此外$STX 還用于支付交易的 Gas 費。預計下半年，Stacks將迎來Nakamoto升級，該升級將優化Clarity語言，引入子網和SBTC。這一升級將為下一次BTC生態的爆發提供比較完善的基礎條件。特別是SBTC的引入，將解決Stacks上原生資產的問題，今后主網上的智能合約能夠使用SBTC開展借貸、兌換和鑄造穩定幣等各種DeFi業務，擴大BTC生態應用。

其他BTC Layer2項目

除了閃電網絡、Rootstok和Stacks這些比較知名的BTC Layer2項目，還有其他 BTC Layer 2 項目也正在發展。

Liquid Network：Liquid Network是基于比特幣的側鏈網絡，旨在解決比特幣的流動性問題，加強比特幣交易的速度和隱私度，也可以在這條鏈上發行新的數字資產。與RSK一樣，Liquid使用的L-BTC也是與主網BTC1：1錨定。同時它還支持部署智能合約，目前已經搭建的應用有DEX Sideswap和借貸平臺Hodl。

RGB協議：RGB協議是基于比特幣網絡做資產發行、資產轉移和實現智能合約的協議，它具有可擴展性，可以支持開發者在比特幣和閃電網絡上部署智能合約，維護開發者的數據安全。其愿景就是讓比特幣網絡像以太坊一樣基于智能合約的開發，可以在網絡上部署代幣、發行NFT資產、實現Defi應用等。RGB協議主要支持RGB20（用于發行同質化代幣）和RGB21（用于發行NFT），目前協議還在開發階段，需要更多的開發者和項目加入，共同完善生態。

Rollkit：Rollkit 是由 Celestia 開發的用于比特幣 Rolup的模塊化框架，將比特幣渲染成一個模塊化的框架，分離了比特幣的共識、數據可用性與執行過程。Rollkit允許開發人員部署sovereign rollups，將比特幣作為數據可用性層，為Rollup交易提供相當于比特幣主網的安全性。

總結與展望

隨著比特幣網絡上的交易量越來越多，如何讓比特幣承載更多的交易和生態是目前主要的發展方向，無論是閃電網絡、側鏈還是RGB協議，比特幣二層的發展也在持續進行，最終達到比特幣網絡安全性和可擴展性的兼容。

當前比特幣生態的規模距以太坊還有不少的差距，一是知名項目相對于以太坊較少，二是用戶規模也不如以太坊，但作為當前市值最高的區塊鏈網絡，其增長潛力還是很大的。

隨著比特幣生態各基礎設施日漸完善，會吸引到越來越多的項目入駐和投資者的關注。以閃電網絡為基礎的OmniBOLT和RGB協議等項目將能夠從中獲得更強大的開發能力，而一些兼容以太坊的BTC Layer2項目也將從生態中受益。未來比特幣生態將在支付、DeFi、NFT 等領域加速發展，覆蓋更多的賽道和用戶。

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