比特币社区聚焦于提升比特币的可编程性，而比特币Layer 2（L2）被认为是最有前景的解决方案。L2不仅能够提供与侧链相媲美的优势，还具备来自比特币基础层的安全保障。
然而，实现L2的安全性面临一些挑战，例如新增操作码和确保数据可用性。已经涌现出多个比特币L2项目，其中一些利用比特币作为数据层（DA层）和构建L2的PoS资产。此外，比特币抵押品还创造了盈利机会。比特币L2与初创企业生态系统密切相关，对于实现无需许可和抗审查特性至关重要。Alliance致力于为这些初创公司提供支持。
为了对抗旧金融体系对比特币的占领，比特币社区正在积极探讨如何提高比特币的可编程性。近期，比特币现货ETF成为热议的焦点，但随着事态发展，社区的关注再次回归到比特币本身。这引发了一个永恒的问题：“如何提升比特币的可编程性？”
在这一问题上，比特币Layer 2（L2）被视为目前最有前景的解决方案。本文将比特币L2与早期工作进行了对比，探讨了一些最具前途的比特币L2项目。通过这样的比较，我们可以更好地理解L2在提高比特币可编程性方面的潜力。
在接下来的内容中，我们将深入研究一些最有希望的比特币L2项目，并探讨它们在增强比特币可编程性方面的独特贡献。此外，本文还将探讨与比特币L2相关的引人注目的创业机会，为那些寻求参与比特币创新生态系统的人提供有价值的洞见。通过这些讨论，我们可以更全面地了解如何通过比特币L2来抵制旧金融体系对比特币的占领。
捍卫无需许可的比特币
随着受监管产品的普及，许多投资者如今可以通过这些产品获取比特币敞口，并将比特币引入传统金融产品的领域，如杠杆交易和抵押贷款。值得注意的是，这些产品并非使用原生的比特币（BTC），而是采用由传统金融领域（TradFi）发行者控制的BTC，由托管方锁定原生BTC。随着时间的推移，TradFi BTC有可能成为持有和使用比特币的主要方式，将其从去中心化、无需许可的资产，转变为受到华尔街掌控的另一种资产。
在这一演变过程中，比特币原生的无许可产品变得至关重要，因为它们成为抵制旧金融体系对比特币控制的唯一途径。这类无许可产品维护了比特币的本质，并确保其去中心化属性不受到侵蚀。通过支持和采用这些原生的无许可产品，投资者和社区能够巩固比特币的独立性，远离传统金融体系的集中化掌控，保持数字资产的去中心化和抗审查特性。这不仅有助于维护比特币的原初理念，也为未来金融体系的去中心化奠定了坚实基础。
构建比特币原生产品
L1应用程序
虽然已经有很多尝试在比特币的Layer 1（L1）上实现附加功能，但这些努力的核心是利用比特币交易的能力来携带任意数据。这些任意数据可用于实现各种附加功能，例如发行和转移资产以及非同质化代币（NFT）。然而，这些功能并未作为比特币协议的一部分直接构建，而是需要额外的软件来解释这些数据字段并对其进行操作。
一些早期的努力包括Colored Coins、Omni Protocol、Counterparty以及最近的Ordinals。Omni最初用于在比特币的Layer 1上发行和转移Tether（USDT），后来扩展到其他区块链。Counterparty则是Bitcoin Stamps和SRC-20代币的基础技术。而Ordinals则是使用铭文在比特币上发行NFT和BRC-20代币的标准。
尽管Ordinals在成立以来取得了巨大成功，产生了超过2亿美元的手续费，但它仅限于资产的发行和转让。因为受到比特币原生编程语言Bitcoin Script的限制，更复杂的应用程序，例如自动做市商（AMM）和借贷服务，几乎不可能在L1上构建。
在追求在比特币网络上实现更多功能的过程中，我们需要认识到L1的限制，鼓励继续寻找创新的解决方案，或者转向更适合这些复杂应用程序的Layer 2解决方案。比特币社区的不懈努力将推动去中心化金融（DeFi）和其他创新应用在比特币生态系统中的发展。
BitVM
一个独特的努力，旨在扩展比特币的Layer 1（L1）功能，是BitVM。这个概念是建立在Taproot升级的基础上，旨在通过链下执行程序来扩展比特币的功能，并确保执行可以通过欺诈证明在链上受到挑战。虽然BitVM似乎可以用于在链下实现各种逻辑，但在实际应用中，随着链下程序规模的增长，执行欺诈证明在L1上的成本迅速增加。这一问题限制了BitVM在特定问题上的适用性，比如最小化信任的比特币桥。
尽管存在这些限制，许多即将推出的比特币Layer 2（L2）方案正在利用BitVM进行桥接实现。这表明BitVM仍然在比特币生态系统中具有重要的作用，特别是在处理链下和链上交互的场景中。通过采用这种方法，比特币社区能够在不牺牲安全性的前提下，拓展比特币的原生能力，为更广泛的应用场景提供支持。
然而，BitVM仍需应对执行欺诈证明的成本问题，以便更广泛地实现其在比特币生态系统中的潜力。未来的技术发展和改进可能会解决这一挑战，为BitVM提供更大的适用性和可行性，进一步推动比特币的功能扩展。
侧链
另一种解决比特币有限可编程性的方法是利用侧链。侧链是一种完全可编程的独立区块链，通常具备诸如EVM兼容性之类的特性，旨在与比特币社区保持一致并为其提供服务。Rootstock、Blockstream的Liquid以及Stacks V1是几个典型的比特币侧链示例。
比特币侧链已经存在多年，总体上在吸引比特币用户方面取得了有限的成功。以Liquid为例，目前有不到4500个BTC被桥接到该侧链上。然而，一些在这些侧链上构建的DeFi应用程序已经取得了一定的成功。例如，在Rootstock上的Sovryn和Stacks上的Alex等项目展示了在比特币生态系统中通过侧链构建具有DeFi特性的应用的潜力。
通过侧链，比特币用户能够利用更灵活的编程能力，参与更多的金融活动，并享受去中心化金融的各种优势。虽然侧链在比特币社区内尚未取得大规模的普及，但它们为拓展比特币的功能提供了一个重要的途径。未来随着技术的进步和用户认知的提高，侧链可能会在比特币生态系统中发挥更为重要的作用。
比特币L2
比特币L2正在成为构建基于比特币的无需许可应用程序的焦点。它们可以提供与侧链相同的优势，但具有来自比特币基础层的安全保证。关于什么真正代表了比特币L2，一直存在争议。在本文中，我们避免了这种争论，但讨论了如何使L2与L1充分耦合的主要考虑因素，并讨论了一些有前途的L2项目。
比特币L2要求
L1的安全性
比特币 Layer 2（L2）最关键的要求之一是能够从比特币 Layer 1（L1）的安全性中获得安全性。比特币作为最安全的链，用户期望这种安全性能够扩展到 L2。例如，闪电网络就成功地实现了这种情况。
这也是为什么侧链被分类为具有自己安全性的解决方案的原因，它们依赖于其独立的安全性机制。例如，Stacks V1 的安全性依赖于 STX 代币。
然而，在实践中，实现这种安全性要求并非易事。为了使 L1 保护 L2，L1 需要能够执行一定计算来验证 L2 的行为。例如，以太坊的 rollup 通过 L1 中的零知识证明（zk rollup）或验证欺诈证明（optimistic rollup）来获得安全性。而比特币基础层目前缺乏这两方面的计算能力。一些提议尝试通过向比特币添加新的操作码，以允许基础层验证 rollup 提交的 zk-proof 来解决这一问题。此外，一些提案，如 BitVM，试图在不更改 L1 的情况下实现欺诈证明的方法。然而，BitVM 面临的挑战是欺诈证明的成本可能非常高（数百个 L1 交易），从而限制了它们的实际应用。
实现 L1 级安全性的另一个要求是确保 L1 具有对 L2 交易的不可变记录，即数据可用性（Data Availability, DA）。这允许监视 L1 链的观察者验证 L2 的状态。通过铭文等方式，可以将 L2 交易的记录嵌入到比特币 L1 中。然而，这也带来了另一个问题，即可扩展性。比特币 L1 的区块时间被限制为每10分钟4MB，数据吞吐量限制为每秒约1.1 KB。即使 L2 交易被高度压缩到每笔约10字节，假设所有 L1 交易都用于存储 L2 数据，L1 也只能支持约100 tx/秒的 L2 吞吐量。这意味着在满足可扩展性方面仍然存在挑战，需要寻找更有效的解决方案。
从L1桥接信任最小化
在以太坊 Layer 2 中，L2 的桥接是由 L1 控制的。桥接到 L2，也称为 Peg-in，实际上意味着将资产锁定在 L1 上，并在 L2 上创建此资产的副本。在以太坊中，这是通过 L2 原生桥智能合约实现的。该智能合约存储了所有桥接到 L2 的资产。智能合约的安全性源自 L1 验证者。这种设计使得桥接到 L2 的过程安全且信任最小化。
在比特币中，不可能有一个由全部 L1 矿工保护的桥。相反，最佳选择是拥有一个存储 L2 资产的多重签名钱包。因此，L2 网桥的安全性取决于多重签名的安全性，包括签名者的数量、他们的身份以及如何保护转入和转出操作。提高 L2 桥接安全性的方法之一是使用多个多重签名，而不是使用一个包含所有 L2 桥接资产的多重签名。
其中一个例子是 TBTC，其中多重签名签名者必须提供质押品，以防止作弊，如果他们作弊，质押品可能会被削减。类似地，提议的 BitVM 桥要求多重签名签名者提供安全保证金。然而，在此多重签名中，任何签名者都可以发起转出交易。转出交互受到 BitVM 欺诈证明的保护。如果签名者犯了恶意行为，其他签名者（验证者）可以在 L1 上提交欺诈证明，从而导致恶意签名者被移除。这种设计在一定程度上提高了 L2 桥接的安全性和去中心化性。
比特币L2格局
Chainway
Chainway正在建立一个基于比特币的 zk-rollup 解决方案。Chainway 的 rollup 利用比特币 Layer 1（L1）作为数据可用性层（DA层），用于存储 rollup 的零知识证明（zkp）和状态差异。此外，该 rollup 利用了证明递归的技术，使每个新证明都聚合在前一个 L1 块上发布的证明之上。这个证明还聚合了“强制交易”，即与 L2 相关的交易，这些交易在 L1 上广播，以确保它们被强制包含在 L2 上。这种设计有几个优势：
1. 强制交易的保障：强制交易确保 rollup 排序器无法审查 L2 交易，并赋予用户通过在 L1 上广播这些交易来将其包含在 L2 中的权力。
2. 证明递归的信任链：使用证明递归意味着每个区块的证明者必须验证前一个证明。这创建了一个信任链，保证无效的证明不能包含在 L1 上。
Chainway 团队还讨论了使用 BitVM 的可能性，以确保正确执行证明验证和转入/转出交易。通过使用 BitVM 验证桥接交易，可以将桥接多重签名的信任假设减少到较少的诚实参与者。这种综合使用不同技术的方法有望提高整体系统的安全性和可靠性，使用户能够在 L2 上更安全地进行交易和操作。
Botanix
Botanix正在为比特币构建一个以太坊虚拟机（EVM）Layer 2（L2）。为了增强与比特币的一致性，Botanix L2采用比特币作为 PoS 资产来达成共识。L2 的验证者从在 L2 上执行的交易中获得费用。此外，L2 使用铭文将所有 L2 交易的 Merkle 树根存储在 L1 上。这为 L2 交易提供了部分安全性，因为 L2 交易日志不能被篡改，但无法保证这些交易的数据处理。
Botanix 通过一个名为 Spiderchain 的去中心化多重签名系统网络处理 L1 的桥接。多重签名的签名者是从一组业务流程协调程序（orchestrators）中随机选择的。Orchestrators 将用户资金锁定在 L1 上，并签署一份证明，在 L2 上生成等量的比特币。Orchestrators 需要提供一定的保证金才能担任此职位。在发生恶意行为时，安全保证金可以被削减。
Botanix 已经启动了一个公共测试网，计划在 2024 年上半年启动主网。这个举措有望为比特币生态系统带来更多的去中心化金融解决方案，提高比特币网络的可扩展性和功能。
Bison Network
Bison的比特币 Layer 2 采用主权 rollup 风格。Bison 利用 STARK 实现 zk-rollup，并使用 Ordinals 将 L2 交易数据和生成的 zk-proof 存储到比特币 L1 上。由于比特币无法在 L1 上验证这些证明，因此验证任务委托给在其设备上验证 zk-proof 的用户。
对于与 L2 之间的比特币桥接，Bison 使用离散日志合约（DLC）。DLC 由 L1 保护，但依赖于外部预言机。这个预言机读取 L2 状态并将信息传递给比特币 L1。如果这个预言机是中心化的，那么可能会在 L1 上恶意使用锁定的资产。因此，对于 Bison 来说，将最终转向去中心化的 DLC 预言机变得至关重要。
Bison 还计划支持基于 Rust 的 zkVM。目前，Bison OS 已经实现了许多合约，例如 Token 合约，可以使用 Bison 证明器来进行验证。这为 Bison 提供了更多的灵活性和可扩展性，使其能够适应不断发展的比特币 Layer 2 生态系统。
Stacks V2
Stacks是早期专注于扩展比特币可编程性的项目之一，目前正在进行改进以更好地与比特币 Layer 1（L1）保持一致。重点讨论的是即将推出的 Stacks V2，计划在 2024 年 4 月发布到主网。Stacks V2引入了两个新概念，以提高与 L1 的一致性。首先是 Nakamoto Release，更新了 Stacks 的共识机制以遵循比特币区块和最终确定性。第二是改进的 BTC 桥接，称为 sBTC。
在 Nakamoto Release 中，Stacks 中的区块由在 L1 上以 BTC 进行保证金交易的矿工开采。当 Stacks 矿工创建一个区块时，这个区块被锚定在比特币 L1 中，并接收 L1 PoW 矿工的确认。当一个区块收到 150 个 L1 确认时，这个区块被认为是最终确定的，不能在比特币 L1 上分叉。在这一点上，开采该区块的 Stacks 矿工获得 STX 奖励，他们的 BTC 保证金被分发给网络中的 Stackers。这样，任何超过 150 个区块（约 1 天）的 Stacks 区块都依赖于比特币 L1 的安全性。对于较新的区块（< 150 次确认），只有在 70% 的 Stackers 支持分叉的情况下，Stacks 链才能分叉。
另一个 Stacks 的升级是 sBTC，提供了一种更安全的方式将 BTC 桥接到 Stacks。用户将他们的 BTC 存入由 L2 Stackers 控制的 L1 地址，然后 sBTC 将在 L2 上铸造。为了确保桥接 BTC 的安全性，Stackers 必须在 STX 中锁定超过桥接 BTC 价值的保证金。Stackers 还负责执行来自 L2 的转出请求，该请求作为 L1 交易广播。确认后，Stackers 在 L2 上销毁 sBTC，并协作签署 L1 交易，释放 L1 上用户的 BTC。对于这项工作，Stackers 获得之前讨论过的矿工保证金奖励，这个机制被称为传输证明（PoX）。
尽管 Stacks 在一定程度上与比特币一致，要求许多关键的 L2 交易在 L1 上执行，但由于 L1 的波动性和高费用，可能导致用户体验下降。总的来说，升级后的 Stacks 设计解决了 V1 中的许多问题，但仍然存在一些弱点，包括在 L2 和 L2 数据可用性（DA）中使用 STX 作为原生资产，限制了 L1 上可用的只有交易和智能合约代码的哈希值。
BOB
比特币构建（Build-on-Bitcoin，BOB）是一个以太坊 Layer 2，旨在与比特币保持一致。BOB以 Optimistic Rollup 的形式在以太坊上运行，并利用 EVM 执行环境来实现智能合约。
BOB最初接受不同类型的桥接 BTC（如 WBTC、TBTC V2），但计划在未来通过使用 BitVM 来采用更安全的双向桥接。
为了与其他同样支持 WBTC 和 TBTC 的以太坊 Layer 2 区分开，BOB 正在构建允许用户直接与比特币 L1 交互的功能。BOB SDK 提供了一个智能合约库，允许用户在比特币 L1 上签署交易。这些交易在 L1 上的执行由比特币轻客户端监控。轻客户端将比特币区块的哈希值添加到 BOB 中，以允许简单验证（SPV）提交的交易在 L1 上执行并包含在区块中。另一个特性是独立的 zkVM，它允许开发人员为比特币 L1 编写 Rust 应用程序。正确执行的证明可以在 BOB Rollup 上进行验证。
当前的 BOB 设计更好地描述为一个侧链，而不是比特币 Layer 2。这主要是因为 BOB 的安全性依赖于以太坊 L1，而不是比特币的安全性。尽管如此，BOB 仍然提供了一种将以太坊和比特币网络集成的解决方案，为用户提供了更多的选择和灵活性。
SatoshiVM
SatoshiVM是一个计划推出 zkEVM 比特币 Layer 2 的项目，近期在1月初启动了测试网。尽管该项目的技术细节较少，并且开发人员身份仍不明确，但一些有限的技术文档表明它将使用比特币 L1 进行数据可用性（DA），通过支持在 L1 上广播交易的能力来抵抗审查，并采用类似 BitVM 风格的欺诈证明来验证 L2 zk-proof。
由于SatoshiVM项目的匿名性，围绕其存在很多争议。一些调查显示，该项目可能与 Bool Network 有联系，Bool Network 是一个较老的比特币 Layer 2 项目。
请注意，由于SatoshiVM的匿名性和技术细节的不确定性，用户在参与或投资该项目时应保持谨慎，并在做出决策前对项目进行更全面的研究。
比特币L2中的创业机会
比特币L2的发展空间带来了一些创业机会。除了为比特币打造最佳L2平台这个显而易见的机会之外，还有其他一些创业机会。
比特币数据层
许多即将推出的 Layer 2（L2） 项目旨在加强与 Layer 1（L1） 的一致性。一种常见的方法是将 L1 用于数据可用性（DA）。然而，考虑到比特币区块大小的硬性限制以及 L1 区块之间的长延迟，L1 将无法存储所有 L2 交易。为了填补这一空白，出现了一些为比特币特定的数据处理层的机会。现有的网络，比如 Celestia，可以扩展以解决这个问题。
在这个背景下，创建一个依赖于比特币安全性或以 BTC 为抵押品的链下 DA 解决方案，可以提高与比特币生态系统的一致性。这种解决方案能够克服比特币 L1 区块的存储限制，同时维护与比特币网络的关联性。这也有助于确保 L2 与 L1 之间的数据一致性，同时利用比特币的安全性作为支撑。 Celestia等网络可能是这一方向上的候选者，它们提供了一种以去中心化的方式扩展比特币 L1 的方法，以满足 L2 数据存储的需求。
MEV提取
除了使用比特币L1进行DA外，一些L2可能会选择将L2交易排序委托给BTC绑定的排序器，甚至委托给L1矿工。这意味着任何MEV提取都将委托给这些实体。鉴于比特币矿工不具备完成这项任务的能力，一家专注于MEV提取和比特币L2私人订单流的类似flashbot的公司就有机会出现。MEV提取通常与所使用的VM密切相关，鉴于比特币L2没有商定的VM，该领域可能有多个参与者。每个人都专注于不同的比特币L2。
比特币收益工具
比特币 Layer 2（L2） 将需要使用比特币作为抵押品，以进行验证器选择、数据可用性（DA）安全性和其他功能。这为持有和使用比特币的个人和机构创造了收益机会。目前，已经存在一些工具和平台，例如 Babylon，它允许用户质押比特币以保护其他链的安全性。随着比特币 L2 生态系统的蓬勃发展，提供汇聚比特币原生收益机会的平台有望得到更多关注。
总体而言，比特币是最受认可、最安全、流动性最强的加密货币。随着比特币现货 ETF 的推出，比特币进入了机构采用的阶段，保持比特币作为一种无需许可和抗审查资产的基本性质变得比以往任何时候都更加重要。这一目标只能通过扩大比特币周围的无许可应用空间来实现。比特币 L2 和支持这些 L2 的创业生态系统是实现这一目标的基本要素。在 Alliance 中，我们致力于为正在创建这些初创公司的创始人提供支持。我们期待着协助推动比特币生态系统的发展，使其更加开放、创新和适应不断变化的加密货币市场。
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