以Rollup技术为核心,开启BTC Layer 2发展新篇章

比特币扩容路线≠BTC L2。

我在新年伊始对BTC L2 的技术路线进行了总结,主要分为BTC 的安全性和价值上行,以及​​L2 交易执行和结果的下行两部分,随着时间的发展,短短三个月不到, BTC L2 已经来到近百的数量级,但仍有一些基本问题尚待厘清,定义问题首当其冲。

在比特币的发展史上,扩容路线长期存在三种实践,最底层的是主网升级,例如SegWit 和Taproot 两类,其次是链外扩容,例如客户端验证、闪电网路和侧链等诸多尝试,最後是直接分叉,如狗狗币、BSV、BCH 等。

比特币扩容路线选择

由里到外,纷繁复杂,究竟什麽是BTC L2 众说纷纭,参考以太坊的发展史,我在此提出两个评判要点:

  1. L2 必须先自己是一条链,能够独立完成运算、交易的各个环节,最终提交比特币进行结算;
  2. L2 的安全完全由L1 保障,L2 的底层价值由BTC 来支撑,L2 代币不能干扰BTC 的功能发挥。

按照这个标准,主网升级和分叉和L2 概念无关,重点在於链外扩容路线究竟该如何分类,比如闪电网络是一个特殊的“通道”,本身很难说是一条公链,而侧链具备自己的安全共识和运作模式,安全性无法严格和比特币等效,但是L2 应该就藏在其中,那麽来继续划分。

BTC L2 = 闪电网路+ 侧链。

参考先前的标准,BTC L2 应该是闪电网路和侧链的一种混合产品,即像闪电网路一样完全依附於比特币主网,同时像侧链一样「独立於」比特币运作,取其精华,去二者糟粕。

如此一来,现有的BTC L2 方案都需要进一步发展,尤其是考虑到BTC 的UTXO 机制和Layer 2 依赖的智能合约机制无法严格协同运作的事实,即比特币无法实现对过往交易的撤销,需要L2 自行解决或引入链外更新或索引机制。

其次,L2 的独立性存在过强的问题,例如仅储存比特币交易的区块头资讯作为L2 对L1 的同步证明,仅将结算资讯存入比特币脚本作为DA 方案,而根本不考虑之後的检索和确证问题。

BTC L2 的现状极易被浑水摸鱼,导致安全和信任危机,我认为,必须从L2 为中心过渡到以Rollup 为中心的全新阶段,即完全利用比特币主网的安全性,同时解决大规模计算问题。

BTC L2 ≠ Rollup。

  1. BTC 搭建PoS 系统提供安全性,使用无许可的存取和销毁机制,区别於现有包裹资产系统。
  2. BTC 质押收益完全使用BTC 作为计价币种,而专案代币不能和BTC 产生功能冲突。
  3. Rollup 计算层需要同时满足大规模和隐私需求,以加密技术对抗中心化倾向。
  4. Rollup 不能建立额外的DA 层,严格使用比特币作为DA 解决方案。

总结一下,理想中的Rollup 应该是以BTC 作为原生Gas Fee 和质押奖励,利用2WP 双挂钩机制实现跨链流通,1:1 锚定的映射资产xBTC 流通於BTC L2 和跨L2 桥,隐私计算+ ZK 证明,可从来源和流程保证比特币使用者的完全匿名性和隐私性,专案代币参与Rollup 运作,避免和BTC 的角色冲突。

Rollup 像桥像链又像L2

 BTC Rollup 运作流程

首先要解放思想,PoW 底层+ PoS 上层是目前的最优解,质押收益来源依赖於底层价值支撑,工程组合取代技术创新,计较ZK 还是OP 没太大意义,结果存储不是DA ,另外不必过度纠结中心化和去中心化的机制设计,没有任何方案能和比特币相提并论,即使是ETH OP,真正的故障证明和回收机制也是“路线”或者“理论上”,目前或者长期来看依然会由项目方来控制。

因此,更合理的机制设计在於如何透过技术手段减少人为干预,并且保障项目长期稳健运行,在ETH L2 中被称为强制提款和逃生舱设计,确保极端情况下项目停摆也能保证用户资金安全,对於BTC Rollup,这里的难点是如何在发生故障时将映射资产退回比特币主网,以及如何在Rollup 计算时保障隐私,在早期不那麽去中心化之时。

首先讨论第一点,BTC 的映射资产,例如WBTC 的各类去中心化版本,在Rollup 上流通的同时要确保安全性,一方面,BTC 进入才能支撑Rollup 的价值,另一方面,Rollup BTC 在发生故障时必须能转回主网。

现有的解决方案,基本上都是跨链桥的各类变种,差别只在於是通讯桥、资产桥还是中心化的桥,目前来看基本上很难再有新的解决方案,桥接资产是搭建PoS 体系的第一步。

不过质押和质押收益还有创新空间,例如可以跳过Lido 的发展阶段,直接使用DVT 技术来建立完整的去中心化质押体系,或者基於BTC、WBTC 或者BounceBit 发行的,基於交易所体系衍生出的再质押BTC 搭建混合质押体系,以降低危机时对BTC 的安全冲击。

在桥接和DVT/混合质押之後,Rollup 的计算长期被人忽视,这里面的问题在於,Rollup 自己要能承担公链的数据吞吐、状态更新和结果存储,以及数据分发四个阶段或部分,可以分成两点去讨论,其一是效率,其二是隐私。

最後是DA 问题,也就是参考ETH L2 和Rollup 分野的评判标准,不使用主网作为DA 方案的无法被称之为Rollup,这涉及到最终的安全承诺,如果L2/Rollup 主动放弃L1 的安全保障,那麽自然就该被剔除出去,由於BTC 的独立机制,所以需要额外的补充设计。

 DA 机制

索引器网路实际上要承担交易更新的重任,必须被去中心化。

最终,我们可以完成整个BTC Rollup 的机制设计,可以分成四步走,基本上都会沿着xBTC—>质押—>计算—->DA 四步去搭建技术架构,这里的困难主要在於质押系统和映射资产的设计原则,以及链上计算的隐私问题和最终的DA 设计。

此外,遵循专案代币无法和BTC 发生冲突的原则,专案代币应该在Rollup 之内发挥作用,例如DVT 体系的搭建,索引器的去中心化维护,以及生态发展和治理体系上流转。

大图景:BTC L2 横评纵论

架构说明

如果以我划定的Rollup 为标准,那麽显然诸多专案方案无法被纳入讨论,因此将范围放宽,具备上述特徵的都可被直观评述。

按照四步骤的顺序,可以稍微比较一下目前主流的技术方案,需要注意的是,每一步都是环环相扣的,但是会默认前提已经存在不再赘述,例如桥接的下一步是质押,那麽在论述质押时就不会再强调桥接的实现方式,依序递进。

从桥接资产出发,ZetaChain 和Zeus Network 最符合标准,分别沟通比特币和EVM 生态以及Solana 生态,在具体实现上,二者略微有所区别。

ZetaChain 创造了和ERC-20 类似的ZRC-20 标准,BTC 可以1:1 映射发行zBTC 代币,同时,为突出全链Omni 概念,zBTC 实际上存在内部兑换机制,不会实际传输到目标链之上,由此将zBTC 变为所谓的全链资产,不过这种映射资产需要很强的机制设计,ZetaChian 透过使用观察者(observers)和签署者(signers)来监控比特币链上的交易和事件,并在ZetaChain 上达成共识,从而实现与比特币等非智慧合约区块链的互动。

理论上而言,ZetaChain 是全链跨链桥,不止於能沟通比特币和EVM 生态,但这里的重点是说明比特币等非智慧合约公链如何连接EVM 的过程,可以发现,ZetaChain 不仅是消息桥,同时也是资产桥。

而Zeus Network 则强调自身是通讯层而非跨链桥,在其机制设计上,它提供了一个标准化的接口,使得不同的区块链可以透过这个接口进行资讯和价值的交换。

例如可以将BTC 锁定在一个特定的比特币位址上,并在Solana 上释放等值资产,而需要实际转移BTC,并且在Solana 进行智慧合约操作,可以改变比特币网路上的行为。

可以发现,这更像是一种文字游戏的感觉,理论上确实不需要在两条链之间转移资产,但实际上你也无法真的将BTC 转移至Solana 网络上,桥接资产或信息,本质上都需要引入第三方来相互调用和通信,区别只在於介入程度的深浅。

当资产桥接之後,会出现质押体系,质押的意义在於模仿ETH 网路的安全承诺,例如Stake、LSDFI、Restake 和LRTFi 等四类机制,其根本逻辑都在於质押确保主网安全,发行等效凭证参与DeFi 赚取收益,差别在於「娃娃」程度的不同。

在比特币的实践中,Merlin Chain 是质押系统的代表,BounceBit 是LRTfi 的代表,但是核心都在於吸引用户将资产留存在自身体系之内,并不是单纯的存币生息,而是希望在保存安全性的同时,尽力扩展生态的边界,可用性时代逐渐到来。

Merlin Chain 在暴力拉盘之外,机制上致力於生态发展,基於L1 BTC 多签和L2 智能合约体系,进而搭建出L2 上的使用场景,例如Merlin Swap、Merlin Starter 等众多生态,是目前的Layer 2 中最会搞事情的,其和ETH L2 ZKFair 师出同门,都是Lumoz 的产品,其和Cobo 合作搭建L2 资管体系,目前TVL 36 亿美元,基本上是最高的一档。

而BounceBit 更进一步,或者说更退一步。

进步处在於BounceBit 基於交易所生产再质押资产,用户直接在币安存入BTC 并在BNB Chain 兑换为包裹资产,并可参与CeFi 和DeFi 的交易活动,进一步而言,使用托管技术,BounceBit 可在保管比特币的同时发行LRTfi 资产,进而搭建的EVM 相容体系可对接链上世界。

在整个网路运作中,CEX 和托管是运作的基础,而BounceBit 的独特之处在於将锁定後的BTC 再次流动性发行,投入资产增值的逻辑中,目前TVL 7 亿美元,并且可将BTC 或自身代币存入质押网络,整体思路是运用更多中心化措施来降低BTC 运作的风险。

更退一步在於这是WBTC 的略微改进版本,甚至未经长期运行,其安全程度未必比得过WBTC 的老字号。

接下来是链上计算环节,这里要解决两个问题,一个是排序器和排序器的去中心化,第二是相容性和计算效率问题。

排序器的中心化是ETH L2 上的痼疾,究其根本,使用中心化的排序器可以极大提高L2 的运作效率,并可相当程度上防止MEV 攻击,同时也有助於提升用户的交易体验,在这些好处之外,就是严重的中心化问题,会导致专案方成为事实上的运作实体。

B² Network 则尝试使用自己的BSQ 主网代币去构建去中心化排序器网络,实际上相当於搭建出一个激励网,需要结合提交者、证明者和挑战者等更多角色去维持运作,即用治理的复杂度去降低中心化程度。

在相容性上,EVM 或SVM 的相容性容易解决,但是L2 之间的跨链则会更为复杂,而计算效率则需要大规模引入并行或并发等手段,目前没有特别明显的实践项目。

另外是链上计算的隐私保护,目前虽然有使用ZK-Rollup 的方案,但是主要是用於压缩数据,更多发生在DA 的数据发布上,专门针对计算过程的隐私保护方案还没有很明显的专案.

最後是DA 的数据发布方式,这个需要和ZK 机制结合来论述,和ETH L2 不同,BTC L2 使用ZK 主要是压缩数据,例如Bitlayer 就是如此。

Bitlayer 在执行上使用乐观验证机制降低复杂度,使用ZK 压缩数据,并透过类似铭文的情况写入资料。具体而言是假设交易批次预设有效,除非有证据证明其无效。这样,交易可以在链下快速处理,并透过压缩格式提交到比特币网络,减少资料负载和成本。如果发现诈欺行为,参与者可以发起挑战,触发状态回溯和惩罚恶意行为者,确保系统安全。

但是如何基於比特币去建构状态回滚可能并没有那麽简单,仍需要长期探索。

结语

从比特币扩容方案出发,尝试去勾勒比特币版的以Rollup 为中心该长什麽样,核心在於确保BTC 的价值和安全性能迁移至Rollup 之上,并且需要和现有的包裹资产方案区分开,在具体实现上,基於桥接资产和质押体系的方案成为共同选择,但是在如何确保去中心化和发挥BTC、主网代币的作用上,仍然处於模糊地带。

但是Rollup 为中心路线目前仍然是最完备的,相较於基於UTXO 机制或客户端验证方案都更为成熟,在中间的链上环节上,隐私计算和排序器去中心化是两个要点,在在最终的DA 上,铭文已经提供了较成熟的借鉴思路,唯一的困难是成本问题。

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