作者：BEVM 來源：medium 翻譯：善歐巴，喜來順財(cái)經(jīng)
比特幣生態(tài)系統(tǒng)不能建立在第 1 層之上。比特幣區(qū)塊鏈本質(zhì)上不是圖靈完備的。而且，比特幣過于簡單的UTXO和有限的區(qū)塊空間無法處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)和計(jì)算。因此，比特幣生態(tài)的發(fā)展需要Layer 2，特別是完全去中心化的比特幣Layer 2。比特幣15年來的幾次重大升級帶來了很多技術(shù)創(chuàng)新，但卻被忽視了。因此，大多數(shù)人認(rèn)為比特幣無法開發(fā)出完全去中心化的支持大規(guī)模生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用的 Layer 2。這是由于對比特幣發(fā)展缺乏了解，對Layer 2本質(zhì)的誤解，以及對比特幣生態(tài)系統(tǒng)的傲慢和偏見。
進(jìn)步的最大障礙是傲慢和偏見。奉勸大家放下傲慢，虛心學(xué)習(xí)，端正認(rèn)識。本文旨在為去中心化的比特幣layer2澄清事實(shí)。
Layer 2 的概念因以太坊生態(tài)而被人們所熟知，但 Layer 2 的概念并非源自以太坊，而是源自比特幣。
比特幣0.1版本包含了中本聰留下的一段原始代碼。該代碼允許用戶在交易被礦工確認(rèn)之前更新交易。如果一個(gè)用戶的余額增加，另一個(gè)用戶的余額就會(huì)相應(yīng)減少。一旦用戶完成交易，他們只能將交易結(jié)果傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，然后關(guān)閉他們的支付通道。基于“支付通道”的閃電網(wǎng)絡(luò)就是從這個(gè)概念中誕生的。它是比特幣最早的 Layer 2，也是加密世界中最早、最可行的 Layer 2 解決方案之一。
因此，在討論什么是 Layer 2 時(shí)，我們不應(yīng)該只看以太坊 Layer 2，也不應(yīng)該以它作為唯一標(biāo)準(zhǔn)（畢竟以太坊 Layer 2 的 rollups 設(shè)計(jì)方向經(jīng)過近兩年的發(fā)展才變得可行） ）。
相反，我們應(yīng)該透過表面來了解第 2 層是什么。只有這樣我們才能設(shè)計(jì)出可行的 Layer 2。
無論是比特幣 Layer 2 還是以太坊 Layer 2，它們的出現(xiàn)都是因?yàn)?Layer 1 主網(wǎng)無法處理更復(fù)雜、高性能的應(yīng)用場景。以太坊需要 Layer 2 來擴(kuò)展其功能，比特幣更需要它。例如，BTC可以在閃電網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)快速高效的支付場景；$ETH 可以轉(zhuǎn)移到 Arbitrum，以實(shí)現(xiàn)更快、更便宜、更復(fù)雜的智能合約場景。
因此，比特幣 Layer 2 和以太坊 Layer 2 本質(zhì)上都是讓 Layer 1 主網(wǎng)資產(chǎn)遷移到 Layer 2，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、高性能的應(yīng)用場景。因此，Layer 2 的本質(zhì)是去中心化的跨鏈解決方案+高性能、去信任的第二層網(wǎng)絡(luò)。
因此，比特幣 Layer 2 和以太坊 Layer 2 的設(shè)計(jì)都必須遵循一些基本原則。
1. 他們必須實(shí)現(xiàn)第一層資產(chǎn)的去信任跨鏈移動(dòng)。這是最關(guān)鍵的第一步。
2. 二層網(wǎng)絡(luò)的賬本必須是安全且去信任的。
只有滿足這兩個(gè)條件，Layer 2 才能真正可用、完全去中心化。
明確了 Layer 2 的本質(zhì)及其設(shè)計(jì)的基本原理后，我們來看看比特幣 Layer 2 和以太坊 Layer 2 在實(shí)際設(shè)計(jì)上有何不同。
以太坊Layer 1和Layer 2之間的跨鏈方式。Layer 2正式在以太坊主網(wǎng)上部署資產(chǎn)托管智能合約。當(dāng)用戶將 ETH 從以太坊主網(wǎng)轉(zhuǎn)移到 Layer 2 時(shí)，他們的 ETH 被鎖定在這個(gè)智能合約中，并且新的 ETH 在 Layer 2 網(wǎng)絡(luò)上以 1:1 的比例生成。
當(dāng)用戶發(fā)起返回主網(wǎng)時(shí)，Layer 2 的 ETH 被銷毀，觸發(fā) Layer 1 上的智能合約解鎖并將 ETH 返還給用戶。這就是以太坊Layer 1和Layer 2之間的跨鏈實(shí)現(xiàn)方法，它是通過以太坊的智能合約以及Layer 1和Layer 2之間的通信來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)了去信任化。
那么，比特幣如何實(shí)現(xiàn)去信任的BTC跨鏈呢？
在2021年比特幣Taproot升級之前，不可能實(shí)現(xiàn)完全去中心化的BTC跨鏈。然而，Taproot 引入 Schnorr 簽名和 MAST 合約已經(jīng)使之成為現(xiàn)實(shí)。
Schnorr簽名是一種比橢圓曲線簽名更適合比特幣的簽名算法。以太坊也曾想支持這個(gè)簽名，但由于升級簽名算法比較復(fù)雜，涉及到以太坊的賬戶系統(tǒng)，所以一直沒有這么做。Schnorr簽名的主要特點(diǎn)是聚合簽名，允許1000個(gè)比特幣地址通過一個(gè)簽名管理同一資產(chǎn)。
這不僅實(shí)現(xiàn)了簽名隱私，而且將1000個(gè)簽名的數(shù)據(jù)整合到一筆交易中，解決了多個(gè)簽名帶來的數(shù)據(jù)積累問題。因此，Schnorr簽名可以打破比特幣之前15個(gè)多重簽名的限制，實(shí)現(xiàn)完全去中心化的簽名管理。
MAST 合約或 Merkle 抽象語法樹使用 Merkle 樹來加密復(fù)雜的鎖定腳本。它們的葉子是一系列不重疊的文字。花費(fèi)時(shí)，只需公開相關(guān)腳本以及從該腳本到 Merkle 樹根的路徑。
簡單來說，MAST 合約相當(dāng)于 VM 函數(shù)（類似智能合約函數(shù)）。它們可以通過指令執(zhí)行預(yù)定的操作。例如，MAST合約與Schnorr簽名的組合可以觸發(fā)MAST合約，使參與去中心化資產(chǎn)管理的1000個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簽名，從而根據(jù)合約設(shè)定的規(guī)則智能執(zhí)行比特幣的流入、流出和支出。
這里沒有人為干預(yù)；一切都由合約執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了比特幣的去中心化管理。更多詳情請參考BEVM白皮書：https://github.com/btclaer2/BEVM-white-paper
我們以BTC Layer 2項(xiàng)目BEVM為例，看看真正的BTCLayer 2如何實(shí)現(xiàn)完全去中心化的跨鏈。
當(dāng)用戶將 BTC 從比特幣主網(wǎng)轉(zhuǎn)移到 BEVM 時(shí)，他們的 BTC 會(huì)進(jìn)入由 1000 個(gè)節(jié)點(diǎn)管理的合約地址。然后，在BEVM（即BTC第2層網(wǎng)絡(luò)）上1:1生成新的BTC。當(dāng)用戶發(fā)出將 BTC 從 BEVM 移回主網(wǎng)的指令時(shí)，BEVM 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將觸發(fā) MAST 合約，1000 個(gè)資產(chǎn)托管節(jié)點(diǎn)將按照預(yù)定規(guī)則自動(dòng)簽名，將 BTC 返回到用戶地址。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了完全的去中心化和去信任化。
從上面我們可以看到，利用Taproot引入的MAST合約和Schnorr簽名的結(jié)合，比特幣也可以實(shí)現(xiàn)像以太坊Layer 2一樣完全去信任的跨鏈。這是實(shí)現(xiàn)完全去中心化的BTC Layer最重要的第一步2.
以太坊 Layer 2 的賬本由排序器管理。在處理交易時(shí)，他們通常使用 10:1 的比例來匯總 Layer 2 的賬本并將其打包到以太坊主網(wǎng)上，并由以太坊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。
然而，以太坊 Layer 2 的排序器（運(yùn)行 Layer 2 網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，通常只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)）完全由 Layer 2 官員中心化和控制。這樣的中心化設(shè)計(jì)如何獲得用戶的信任呢？主要是通過將Layer 2的賬本打包到以太坊主網(wǎng)上進(jìn)行礦工節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證。
不信任賬本的用戶可以發(fā)起鏈下挑戰(zhàn)來驗(yàn)證它。因此，Optimistic Rollups 也被稱為樂觀證明——它們樂觀地假設(shè)官員不會(huì)做出惡意行為，如果有，也可以通過挑戰(zhàn)來證明。這些組合設(shè)計(jì)可以確保 Layer 2 的賬本是值得信賴的。
然而，這也意味著以太坊 Layer 2 上的資產(chǎn)，比如 ETH，不具備審查能力，可以被外力強(qiáng)制凍結(jié)，因?yàn)橐蕴?Layer 2 的定序器由單個(gè)官方節(jié)點(diǎn)控制，可以集中控制。這也將限制ETH Layer 2上的資產(chǎn)規(guī)模，因?yàn)樵S多大型基金會(huì)因?yàn)椴豢箤彶榈膯栴}而猶豫是否進(jìn)入。想象一下，如果你有 100,000 個(gè) ETH，你敢把這些資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到不抗審查的以太坊 Layer 2 上嗎？
同時(shí)，由此產(chǎn)生了兩個(gè)用戶不友好的問題：
A。由于 Optimistic Rollups 有 7 天的挑戰(zhàn)期，當(dāng)用戶將 ETH 從 Layer 2 移回以太坊主網(wǎng)時(shí)，必須等待至少 7 天挑戰(zhàn)期結(jié)束。
b.?由于以太坊 Layer 2 的排序器完全由單一官方節(jié)點(diǎn)控制，因此 ETH Layer 2 上的所有跨鏈和交易費(fèi)用均由官方獨(dú)享（據(jù)悉 Base、ZKsync 等 ETH Layer 2 排序器收入超過 500 萬美元）每月，峰值超過 1000 萬美元），而 Layer 2 用戶無法分享這些網(wǎng)絡(luò)增長紅利。
那么，比特幣 Layer 2 如何確保賬本值得信賴呢？
繼續(xù)以BEVM為例，之前我們提到BEVM通過Mast合約和Schnorr簽名的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了去中心化的比特幣跨鏈。為了促進(jìn)第2層和第1層之間的實(shí)時(shí)通信，BEVM的網(wǎng)絡(luò)完全運(yùn)行在比特幣輕節(jié)點(diǎn)上，使其成為由1000個(gè)比特幣輕節(jié)點(diǎn)組成的值得信賴的網(wǎng)絡(luò)。
為了保證第二層賬本的絕對安全，防止網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)惡意行為，BEVM 采用了比特幣的經(jīng)濟(jì)博弈論機(jī)制。BEVM 將管理比特幣的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)行第 2 層網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)合并。這意味著通過資產(chǎn)抵押操作二層網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)也是管理BTC資產(chǎn)的節(jié)點(diǎn)。
此外，BEVM 設(shè)計(jì)了完全基于經(jīng)濟(jì)學(xué)的自動(dòng)動(dòng)態(tài)質(zhì)押機(jī)制，確保 BEVM 第 2 層節(jié)點(diǎn)質(zhì)押的 BTC/主網(wǎng)代幣總價(jià)值始終超過其管理的資產(chǎn)價(jià)值。這種博弈論機(jī)制保證了二層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)沒有惡意行為的動(dòng)機(jī)，從而保證了二層賬本的絕對安全和可信。
此外，BEVM 的設(shè)計(jì)帶來了以太坊 Layer 2 不具備的兩個(gè)優(yōu)勢：
A。BEVM的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是完全去中心化的，不受任何項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的控制。因此，這個(gè)第 2 層上的 BTC 可以抵抗審查，不能被任何力量凍結(jié)，并且可以隨時(shí)在 BEVM 和比特幣主網(wǎng)之間自由交叉。這就解決了主要資本的信任問題。
b.?由于BEVM網(wǎng)絡(luò)是由去中心化節(jié)點(diǎn)運(yùn)營，產(chǎn)生的跨鏈和網(wǎng)絡(luò)交易費(fèi)用與節(jié)點(diǎn)和用戶共享，而不是由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)壟斷。
從上面的對比中，我們可以看出比特幣Layer 2和以太坊Layer 2的異同。由于比特幣和以太坊先天的差異，比特幣Layer 2的設(shè)計(jì)不能簡單照搬以太坊的Layer 2模型。相反，它應(yīng)該深入Layer 2的本質(zhì)，并將其與比特幣的獨(dú)特特性相結(jié)合，為比特幣Layer 2找到正確的路徑。
比特幣 Layer 2 設(shè)計(jì)的正確方向：
1. 比特幣的 Layer1 本質(zhì)上并不是圖靈完備的。其簡單的UTXO設(shè)計(jì)和有限的塊空間無法驗(yàn)證和計(jì)算復(fù)雜的數(shù)據(jù)和程序。因此，試圖在比特幣有限的 UTXO 和區(qū)塊空間內(nèi)，或者通過客戶端驗(yàn)證來改進(jìn)這一點(diǎn)是不可行的。這種方式極其復(fù)雜，最多只能支持資產(chǎn)發(fā)行。唯一正確的方向是將BTC去中心化到Layer 2，從而能夠擴(kuò)展更復(fù)雜、高性能的場景。
2、解決比特幣去中心化跨鏈到Layer 2的問題是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@是一切的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的比特幣跨鏈方法如哈希時(shí)間鎖、掛鉤、包裝、多重簽名等很難獲得用戶信任。比特幣2021年Taproot升級帶來的Mast合約和Schnorr簽名的結(jié)合可以解決比特幣去中心化跨鏈的問題，這是比特幣Layer 2值得探索的方向。
3. 為了確保 Layer 2 賬本的安全性和可信性，不要簡單地復(fù)制以太坊 Layer 2 的模型。試圖通過rollups將BTC Layer 2賬本壓縮打包到比特幣鏈上進(jìn)行驗(yàn)證是不可行的，因?yàn)楸忍貛艆^(qū)塊鏈不支持OP或ZKP驗(yàn)證，礦工不會(huì)參與Layer 2賬本的驗(yàn)證。將這些賬本存儲在比特幣鏈上只是一種記錄保存形式，沒有任何實(shí)際目的。為了保證二層賬本的安全，可以借鑒比特幣的經(jīng)濟(jì)博弈論，在經(jīng)濟(jì)和博弈論層面上為節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一種動(dòng)態(tài)的質(zhì)押機(jī)制，從而保證二層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)沒有惡意行為的動(dòng)機(jī)，保證網(wǎng)絡(luò)安全。第 2 層賬本。
4.支持比特幣主網(wǎng)ZKP。我們都希望比特幣未來能再進(jìn)行一次BIP級別的升級，讓比特幣網(wǎng)絡(luò)能夠驗(yàn)證OP或者ZKP，讓比特幣礦機(jī)能夠進(jìn)行ZKP計(jì)算。到時(shí)候，ZK-rollups就可以進(jìn)入比特幣網(wǎng)絡(luò)，比特幣Layer 2可以實(shí)現(xiàn)更終極的解決方案。然而，這可能要在未來 5-10 年內(nèi)才可行。
綜合以上分析，我們可以看出，目前最可行的BTC Layer 2解決方案是基于Taproot升級帶來的Mast合約和Schnorr簽名，結(jié)合比特幣輕節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)質(zhì)押網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信和網(wǎng)絡(luò)安全介于 Layer 2 和 Layer1 之間，從而實(shí)現(xiàn)真正去中心化的比特幣 Layer 2。這正是 BEVM 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的解決方案。
為什么我們相信比特幣 Layer 2 將超越以太坊 Layer 2，比特幣生態(tài)系統(tǒng)將超越以太坊生態(tài)系統(tǒng)？
我們認(rèn)為有以下幾個(gè)原因：
1. 已經(jīng)有一個(gè)完全去中心化的 BTC Layer 2 解決方案可用。在這樣的解決方案之前，最大的比特幣包裝資產(chǎn)是WBTC，由中心化機(jī)構(gòu)Bitgo發(fā)行，目前規(guī)模約為65億美元。隨著完全去中心化解決方案（例如 BEVM）的出現(xiàn)，預(yù)計(jì)該市場可能會(huì)再增長 5-10 倍甚至更多，達(dá)到 325 億美元至 650 億美元的規(guī)模，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 ETH 目前 200 億美元的總 TVL Layer 2（該數(shù)據(jù)包括跨鏈 ETH 和 ETH Layer 2 上的其他資產(chǎn)，實(shí)際跨鏈 ETH 遠(yuǎn)小于 200 億美元）。
2. 由于比特幣本質(zhì)上不是圖靈完備的，因此它比以太坊更需要 Layer 2 來發(fā)展其生態(tài)系統(tǒng)。因此，未來大量的BTC將會(huì)轉(zhuǎn)移到Layer 2來構(gòu)建各種去中心化的BTC應(yīng)用。這是由市場需求決定的。
3.比特幣 Layer 2 可以比以太坊 Layer 2 更能抵抗審查，更容易獲得用戶尤其是大資本的信任和青睞。
4、比特幣市值是以太坊的三倍。目前，ETH Layer 2 的總 TVL 約為 200 億美元，約占以太坊市值的 10%。按照同樣的比例，如果未來有 10% 的 BTC 進(jìn)入比特幣 Layer 2，總 TVL 將達(dá)到 850 億美元，是以太坊 Layer 2 交易量的三倍。
我們剖析了 Layer 2 的本質(zhì)，對比了比特幣 Layer 2 和以太坊 Layer 2 的設(shè)計(jì)，看到了比特幣 Layer 2 切實(shí)可行的解決方案。基于比特幣 Layer 2 的先進(jìn)設(shè)計(jì)以及以太坊 Layer 2 發(fā)展的剛性需求比特幣的體量和生態(tài)系統(tǒng)，我們推斷比特幣 Layer 2 必然會(huì)超越以太坊 Layer 2。
最終，比特幣生態(tài)系統(tǒng)也將超越以太坊生態(tài)系統(tǒng)。
喜來順財(cái)經(jīng)
