BTC生态全景解析:从历史到现状的深度剖析

一、引言：BTC生态的历史发展

比特币作为第一个加密货币,自2009年诞生以来引领了加密货币的发展浪潮。它不仅改变了金融行业格局,还对整个世界产生了深远影响。比特币提供了一种便捷的跨境支付方式,增强了个人财务安全和隐私保护,并激发了区块链技术的发展。

比特币诞生于2008年,由中本聪创造,标志着去中心化数字货币的诞生。它引入了点对点电子现金系统概念,无需中间人参与即可实现去信任化和去中介化。比特币的基础技术区块链彻底改变了交易记录、验证和安全性的方式。

在诞生之后,比特币经历了逐渐而稳定的增长阶段。早期采用者主要是科技爱好者和密码学支持者。首次记录的实际交易发生在2010年,程序员Laszlo用1万比特币购买了2个披萨。随着比特币日益受到关注,相关的生态基建开始形成。交易所、钱包和矿池大量涌现,来满足这种新型数字资产的需求。

2023年,Ordinals协议和BRC-20 Token的火爆带来了铭文的夏天,让人们重新关注到比特币这条最古老的公链。人们开始思考比特币生态的未来发展究竟会如何,比特币生态是否会成为下一轮牛市的发动机。

二、为什么需要比特币生态

尽管以太坊已经可以实现智能合约和各类Dapp的开发,为什么人们还需要回到BTC上再去扩容和开发应用?主要有以下3个原因:

1. 市场共识：比特币作为最早的区块链和加密货币,在公众和投资者心中拥有最高的知名度和信任度。目前比特币的市值达到8000亿美元,占据整个加密市场市值的一半左右。

2. 去中心化程度高：在主流区块链中,比特币的去中心化程度最高,创始人中本聪已经隐匿,整个链都由社区推动发展。

3. Fair Launch需求：在比特币生态中,铭文这类创新性的Fair Launch场所给予了散户更多话语权,聚集了更多金钱和财富。

与以往牛市不同,这轮市场中散户的影响力越来越大。他们希望在市场中发挥更大作用,并参与到项目决策中。从某种程度上说,散户也推动了这轮比特币生态系统的发展和再次繁荣。

三、比特币生态项目发展现状分析

1. 资产发行协议

比特币生态从2023年开始的火热离不开Ordinals协议和BRC-20的推动,让原本仅能作为价值存储和交换的比特币还能作为资产发行的场所。在Ordinals之后,还诞生了Atomicals、Runes、PIPE等不同类型的协议,帮助用户和项目方在BTC进行资产发行。

1. Ordinals & BRC-20

Ordinals是一个能让人们在比特币上铸造类似于以太坊上NFT的协议。BRC-20标准是基于Ordinals protocol出现的,开启了后来的铭文之夏。

Ordinals协议的核心有两个要素:

• 将序列号分配给每个Satoshis,实现了比特币最小单位的标号。
• 支持将任意内容附加到单个Satoshis上,包括文本、图片、视频、音频等。

BRC-20协议是基于Ordinals协议,将类似于ERC-20 Token的功能写入到了脚本数据中,从而实现Token部署、铸造和交易的流程。

BRC-20的火爆背后也隐藏着许多原因,核心可以总结为以下2个方面:

• 造富效应:BRC-20作为BTC链上的新资产品类,拥有天然的吸引力。
• Fair Launch:BRC-20铭文具有公平发射的特点,没有人是天然的庄家。

2. Atomicals & ARC-20

Atomiclas协议于2023年9月上线,希望不需要外界的索引机制来实现资产的发行、铸造和交易,构建一个比Ordinals协议更加native和完善的资产发行协议。

Atomicals协议与Ordinals协议的核心区别:

• 索引方面,Atomicals协议以UXTO作为单位进行索引。
• 内容附加方面,Atomicals协议将内容刻在UXTO中。

此外,Atomicals协议还引入了PoW机制,通过调整前缀字符的长度来控制挖矿的难度,铸造者需要使用CPU来计算出匹配的hash值,从而实现了更公平的分发方式。

3. Runes & Pipe

Runes协议和ARC-20的标准比较相似,也是在UTXO的脚本中铭刻Token数据,Token的交易也是依赖于BTC网络。区别点在于Rune的数量是可以定义的,不像ARC-20中最小精度是1。

Pipe协议由Trac的创始人Benny推出,原理与Rune基本一致。此外,Pipe还希望支持更多的资产类型。

4. BTC Stamps & SRC-20

BTC Stamps是一个与Ordinals完全不同的资产发行协议。Stamps协议使用了交易输出嵌入base64格式图像数据的方法,将该字符串作为STAMP:的后缀放在交易描述密钥中,然后使用Counterparty协议将其广播到比特币分类账上。这种类型的交易将数据分拆嵌入到多个交易输出中,无法被全节点删除,从而实现了存储的永久性。

SRC-20标准是BTC Stamps协议下的代币标准,对标BRC-20代币标准。与BRC-20相比,SRC-20数据存储在UTXO中,使其永久成为区块链的一部分,无法被删除。

5. ORC-20

ORC-20标准旨在提高BRC-20代币的使用场景以及优化BRC-20的现有问题。ORC-20兼容BRC-20标准,并提高适应性、可扩展性和安全性,以及消除双重支出的可能性。

ORC-20的主要特点:

• 对名称和命名空间没有限制,并且具有灵活的键。
• 支持更广泛的JSON格式的数据格式。
• 允许更改发行的初始值和最大铸币值。
• 使用UTXO模型进行交易。
• 在部署时增加了ID标识。

6. Taproot assets

Taproot assets是比特币的二层网络开发团队Lightning Labs推出的资产发行协议。其核心特点:

• 完全基于UTXO,可以和RGB、Lightning这些Bitcoin原生技术很好地集成。
• 用户可以自定义Token交易的数量,可以在单个交易中创建或转移多个代币。
• 直接与闪电网络集成。

2. 链上扩容

在提升比特币的可扩展性方面,目前主要有两条发展路线:链上扩容和链下扩容。在链上扩容方面,最值得一提的就是SegWit升级和Taproot升级。

1. Segwit升级

2017年7月,比特币进行了隔离见证(Segwit)升级,可扩展性大幅提升。SegWit的主要目标是解决比特币网络面临的交易处理能力限制和交易费用高昂的问题。

SegWit通过重新组织交易数据结构,将交易的见证数据分离出来,并将其存储在"见证区域"。这种改变使得块大小能够超过1MB的限制,实际上扩大了块的容量,从而增加了比特币网络的吞吐量。

2. Taproot升级

Taproot升级于2021年11月进行,旨在提高比特币网络的隐私性、安全性和功能性。其升级的核心优势:

• Schnorr多签聚合:允许多个公钥和签名被聚合成一个单一的公钥和签名。
• 隐私性更强:使所有Taproot输出看起来相似,使多重签名和单签名交易之间不会有更多区别。
• 使更复杂的智能合约成为可能:通过引入新的脚本类型"Tapscript",允许开发者编写更复杂的智能合约。

3. 链下扩容:Layer2

由于比特币本身链的结构限制,再加上比特币的社区共识分散的特点,链上扩容的方案常常会受到社区的质疑,因此许多builder们开始尝试链下扩容,构建链下扩容协议或者说Layer2。

目前Bitcoin Layer2的类型根据数据可用性和共识机制可以大致分为:状态通道、侧链、Rollup等。

1. 状态通道

状态通道是一种在区块链上创建的临时通信通道,用于在链外进行高效的交互和交易。最具代表性的是闪电网络。

闪电网络是一个构建在比特币区块链上的状态通道网络,它允许用户通过打开支付通道,在链外进行快速交易。闪电网络的核心在于大量的交易发生在链下,只有最后所有交易完成,进行最终状态确认时,才会进行链上的记录。

闪电网络的优点:

• 实时支付,支付速度可达毫秒级到秒级。
• 可扩展性高,全网每秒能够处理数百万至数十亿笔交易。
• 低成本,通过在区块链外部进行交易和结算。
• 跨链能力,通过异构区块链共识规则进行链外的原子交换。

2. 侧链

侧链是一个与主链并行运行的独立区块链网络,可以自定义规则和功能,从而实现更高的扩展性和灵活性。以Rootstock和Stacks为例:

Rootstock (RSK):

• 目标是为比特币生态系统提供更多功能和扩展能力。
• 虚拟机(RSK Virtual Machine)是基于以太坊虚拟机(EVM)的改进版本。
• 引入了"合并挖矿"的共识算法,与比特币的挖矿过程结合在一起。

Stacks:

• 基于比特币的侧链,具有自己的共识机制和智能合约功能。
• 使用转移证明(PoX)的共识机制。
• 计划进行Nakamoto升级,提高交易吞吐量和100%的比特币交易确认最终性。

3. Rollup

Rollup是一种在主链上构建的二层解决方案,通过将大部分计算和数据存储从主链转移到Rollup层上来提高吞吐量。目前比特币上的Rollup项目主要有:

• Merlin Chain:由Bitmap和BRC-420开发团队Bitmap Tech推出,通过ZK-Rollup来提高比特币的扩展性。
• B² Network:提供了一个支持图灵完备智能合约的链外交易平台,结合了零知识证明(ZKP)技术和欺诈证明的挑战响应协议。
• BitVM:通过在链下处理图灵完备的智能合约等复杂计算来实现Rollup。

4. 其他

除了上述提到的状态通道、侧链和Rollup之外,还有一些链下扩容方案采用了客户端验证的方式,其中最具有代表的就是RGB协议。

RGB是由LNP/BP标准协会在比特币和闪电网络上开发的私有和可扩展的客户端验证智能合约系统。RGB的核心特点:

• 客户端验证模式:数据存储在链外,智能合约只负责验