BTC生態全景解析:從歷史到現狀的深度剖析

一、引言：BTC生態的歷史發展

比特幣作爲第一個加密貨幣,自2009年誕生以來引領了加密貨幣的發展浪潮。它不僅改變了金融行業格局,還對整個世界產生了深遠影響。比特幣提供了一種便捷的跨境支付方式,增強了個人財務安全和隱私保護,並激發了區塊鏈技術的發展。

比特幣誕生於2008年,由中本聰創造,標志着去中心化數字貨幣的誕生。它引入了點對點電子現金系統概念,無需中間人參與即可實現去信任化和去中介化。比特幣的基礎技術區塊鏈徹底改變了交易記錄、驗證和安全性的方式。

在誕生之後,比特幣經歷了逐漸而穩定的增長階段。早期採用者主要是科技愛好者和密碼學支持者。首次記錄的實際交易發生在2010年,程序員Laszlo用1萬比特幣購買了2個披薩。隨着比特幣日益受到關注,相關的生態基建開始形成。交易所、錢包和礦池大量湧現,來滿足這種新型數字資產的需求。

2023年,Ordinals協議和BRC-20 Token的火爆帶來了銘文的夏天,讓人們重新關注到比特幣這條最古老的公鏈。人們開始思考比特幣生態的未來發展究竟會如何,比特幣生態是否會成爲下一輪牛市的發動機。

二、爲什麼需要比特幣生態

盡管以太坊已經可以實現智能合約和各類Dapp的開發,爲什麼人們還需要回到BTC上再去擴容和開發應用?主要有以下3個原因:

1. 市場共識：比特幣作爲最早的區塊鏈和加密貨幣,在公衆和投資者心中擁有最高的知名度和信任度。目前比特幣的市值達到8000億美元,佔據整個加密市場市值的一半左右。

2. 去中心化程度高：在主流區塊鏈中,比特幣的去中心化程度最高,創始人中本聰已經隱匿,整個鏈都由社區推動發展。

3. Fair Launch需求：在比特幣生態中,銘文這類創新性的Fair Launch場所給予了散戶更多話語權,聚集了更多金錢和財富。

與以往牛市不同,這輪市場中散戶的影響力越來越大。他們希望在市場中發揮更大作用,並參與到項目決策中。從某種程度上說,散戶也推動了這輪比特幣生態系統的發展和再次繁榮。

三、比特幣生態項目發展現狀分析

1. 資產發行協議

比特幣生態從2023年開始的火熱離不開Ordinals協議和BRC-20的推動,讓原本僅能作爲價值存儲和交換的比特幣還能作爲資產發行的場所。在Ordinals之後,還誕生了Atomicals、Runes、PIPE等不同類型的協議,幫助用戶和項目方在BTC進行資產發行。

1. Ordinals & BRC-20

Ordinals是一個能讓人們在比特幣上鑄造類似於以太坊上NFT的協議。BRC-20標準是基於Ordinals protocol出現的,開啓了後來的銘文之夏。

Ordinals協議的核心有兩個要素:

• 將序列號分配給每個Satoshis,實現了比特幣最小單位的標號。
• 支持將任意內容附加到單個Satoshis上,包括文本、圖片、視頻、音頻等。

BRC-20協議是基於Ordinals協議,將類似於ERC-20 Token的功能寫入到了腳本數據中,從而實現Token部署、鑄造和交易的流程。

BRC-20的火爆背後也隱藏着許多原因,核心可以總結爲以下2個方面:

• 造富效應:BRC-20作爲BTC鏈上的新資產品類,擁有天然的吸引力。
• Fair Launch:BRC-20銘文具有公平發射的特點,沒有人是天然的莊家。

2. Atomicals & ARC-20

Atomiclas協議於2023年9月上線,希望不需要外界的索引機制來實現資產的發行、鑄造和交易,構建一個比Ordinals協議更加native和完善的資產發行協議。

Atomicals協議與Ordinals協議的核心區別:

• 索引方面,Atomicals協議以UXTO作爲單位進行索引。
• 內容附加方面,Atomicals協議將內容刻在UXTO中。

此外,Atomicals協議還引入了PoW機制,通過調整前綴字符的長度來控制挖礦的難度,鑄造者需要使用CPU來計算出匹配的hash值,從而實現了更公平的分發方式。

3. Runes & Pipe

Runes協議和ARC-20的標準比較相似,也是在UTXO的腳本中銘刻Token數據,Token的交易也是依賴於BTC網路。區別點在於Rune的數量是可以定義的,不像ARC-20中最小精度是1。

Pipe協議由Trac的創始人Benny推出,原理與Rune基本一致。此外,Pipe還希望支持更多的資產類型。

4. BTC Stamps & SRC-20

BTC Stamps是一個與Ordinals完全不同的資產發行協議。Stamps協議使用了交易輸出嵌入base64格式圖像數據的方法,將該字符串作爲STAMP:的後綴放在交易描述密鑰中,然後使用Counterparty協議將其廣播到比特幣分類帳上。這種類型的交易將數據分拆嵌入到多個交易輸出中,無法被全節點刪除,從而實現了存儲的永久性。

SRC-20標準是BTC Stamps協議下的代幣標準,對標BRC-20代幣標準。與BRC-20相比,SRC-20數據存儲在UTXO中,使其永久成爲區塊鏈的一部分,無法被刪除。

5. ORC-20

ORC-20標準旨在提高BRC-20代幣的使用場景以及優化BRC-20的現有問題。ORC-20兼容BRC-20標準,並提高適應性、可擴展性和安全性,以及消除雙重支出的可能性。

ORC-20的主要特點:

• 對名稱和命名空間沒有限制,並且具有靈活的鍵。
• 支持更廣泛的JSON格式的數據格式。
• 允許更改發行的初始值和最大鑄幣值。
• 使用UTXO模型進行交易。
• 在部署時增加了ID標識。

6. Taproot assets

Taproot assets是比特幣的二層網路開發團隊Lightning Labs推出的資產發行協議。其核心特點:

• 完全基於UTXO,可以和RGB、Lightning這些Bitcoin原生技術很好地集成。
• 用戶可以自定義Token交易的數量,可以在單個交易中創建或轉移多個代幣。
• 直接與閃電網絡集成。

2. 鏈上擴容

在提升比特幣的可擴展性方面,目前主要有兩條發展路線:鏈上擴容和鏈下擴容。在鏈上擴容方面,最值得一提的就是SegWit升級和Taproot升級。

1. Segwit升級

2017年7月,比特幣進行了隔離見證(Segwit)升級,可擴展性大幅提升。SegWit的主要目標是解決比特幣網路面臨的交易處理能力限制和交易費用高昂的問題。

SegWit通過重新組織交易數據結構,將交易的見證數據分離出來,並將其存儲在"見證區域"。這種改變使得塊大小能夠超過1MB的限制,實際上擴大了塊的容量,從而增加了比特幣網路的吞吐量。

2. Taproot升級

Taproot升級於2021年11月進行,旨在提高比特幣網路的隱私性、安全性和功能性。其升級的核心優勢:

• Schnorr多籤聚合:允許多個公鑰和籤名被聚合成一個單一的公鑰和籤名。
• 隱私性更強:使所有Taproot輸出看起來相似,使多重籤名和單籤名交易之間不會有更多區別。
• 使更復雜的智能合約成爲可能:通過引入新的腳本類型"Tapscript",允許開發者編寫更復雜的智能合約。

3. 鏈下擴容:Layer2

由於比特幣本身鏈的結構限制,再加上比特幣的社區共識分散的特點,鏈上擴容的方案常常會受到社區的質疑,因此許多builder們開始嘗試鏈下擴容,構建鏈下擴容協議或者說Layer2。

目前Bitcoin Layer2的類型根據數據可用性和共識機制可以大致分爲:狀態通道、側鏈、Rollup等。

1. 狀態通道

狀態通道是一種在區塊鏈上創建的臨時通信通道,用於在鏈外進行高效的交互和交易。最具代表性的是閃電網絡。

閃電網絡是一個構建在比特幣區塊鏈上的狀態通道網路,它允許用戶通過打開支付通道,在鏈外進行快速交易。閃電網絡的核心在於大量的交易發生在鏈下,只有最後所有交易完成,進行最終狀態確認時,才會進行鏈上的記錄。

閃電網絡的優點:

• 實時支付,支付速度可達毫秒級到秒級。
• 可擴展性高,全網每秒能夠處理數百萬至數十億筆交易。
• 低成本,通過在區塊鏈外部進行交易和結算。
• 跨鏈能力,通過異構區塊鏈共識規則進行鏈外的原子交換。

2. 側鏈

側鏈是一個與主鏈並行運行的獨立區塊鏈網路,可以自定義規則和功能,從而實現更高的擴展性和靈活性。以Rootstock和Stacks爲例:

Rootstock (RSK):

• 目標是爲比特幣生態系統提供更多功能和擴展能力。
• 虛擬機(RSK Virtual Machine)是基於以太坊虛擬機(EVM)的改進版本。
• 引入了"合並挖礦"的共識算法,與比特幣的挖礦過程結合在一起。

Stacks:

• 基於比特幣的側鏈,具有自己的共識機制和智能合約功能。
• 使用轉移證明(PoX)的共識機制。
• 計劃進行Nakamoto升級,提高交易吞吐量和100%的比特幣交易確認最終性。

3. Rollup

Rollup是一種在主鏈上構建的二層解決方案,通過將大部分計算和數據存儲從主鏈轉移到Rollup層上來提高吞吐量。目前比特幣上的Rollup項目主要有:

• Merlin Chain:由Bitmap和BRC-420開發團隊Bitmap Tech推出,通過ZK-Rollup來提高比特幣的擴展性。
• B² Network:提供了一個支持圖靈完備智能合約的鏈外交易平台,結合了零知識證明(ZKP)技術和欺詐證明的挑戰響應協議。
• BitVM:通過在鏈下處理圖靈完備的智能合約等復雜計算來實現Rollup。

4. 其他

除了上述提到的狀態通道、側鏈和Rollup之外,還有一些鏈下擴容方案採用了客戶端驗證的方式,其中最具有代表的就是RGB協議。

RGB是由LNP/BP標準協會在比特幣和閃電網絡上開發的私有和可擴展的客戶端驗證智能合約系統。RGB的核心特點:

• 客戶端驗證模式:數據存儲在鏈外,智能合約只負責驗