比特幣Layer2解讀：盤點2024年值得關注的關鍵項目

原文作者：Malanii Oleh

原文翻譯：白話區塊鏈

最近比特幣再次創下歷史新高，達到73,000 美元，並且即將進行減半，再次吸引了大眾的注意。這種硬體密集的工作證明架構雖然安全，但不具備可擴展性。網路每秒只能處理少量交易，因此對於日常點對點交易效率不高。然而，情況正在改變，我們不是在談論一個新的Token，而是一個全新的維度－比特幣第二層（L2）。

L2 是一個覆蓋在主鏈之上的網絡，可以處理一批交易，將主鏈的最重要的任務移出，從而提高整體吞吐量。

1、為什麼比特幣需要L2

根據可擴展性三難問題，沒有網路可以同時安全、去中心化和快速。能源密集的PoW 比特幣無疑是所有區塊鏈中最安全的。超過75,000 個核心節點使其極度去中心化。這是一種權衡嗎？它無法處理超過3-4 筆交易每秒鐘。

比特幣是按照這種方式設計的，在15 年前創建時，這些數字似乎就足夠了。中本聰建議每10 分鐘產生一個區塊，作為一個例子，平衡網路延遲、傳播時間和運算效率。雖然隔離見證（SegWit）升級確實擴大了區塊大小，但仍然不夠。舉例來說，以太坊的區塊創建時間約為20 秒。

儘管比特幣處於領先地位，但實際上人們並沒有像以太坊或Uniswap 那樣頻繁地使用比特幣進行日常轉賬，即使比特幣網路上的平均交易費用為4.96 美元，現在比以太坊的10.51 美元低兩倍。結果，比特幣中的大部分巨額資金仍然處於未被利用和休眠狀態。此外，隨著Ordinals 和BRC-20 等NFT 在比特幣上的興起，僅加劇了第一層網路的壓力，導致更多擁塞和費用增加。

儘管比特幣目前的市佔率約為50 ％，但這一數字在長期內穩步下降。而且這個差距可能會變得更大。以太坊正在快速朝著全數據分片邁進（正如我們在這篇文章中所解釋的，這可能真正改變遊戲規則），而比特幣不能落後。外部競爭正加大力度，要求提供更好的可擴展性解決方案。

2、理解L2 解決方案

L2 解決方案是建立在底層網路之上或旁邊的技術，可以促進主鏈之外的交易。實施L2 的兩種最受歡迎方法是狀態通道和側鏈；其他方法包括合併挖礦鏈和權益證明鏈。

狀態通道

狀態通道是由智能合約管理的協議，創建了結合了鏈上結算和鏈下流程的支付通道。

側鏈

側鏈是替代區塊鏈，在其中用戶通常會發送預先存在的比特幣（作為封裝幣）來參與。在側鏈中，使用者可以按照自己的意願進行交易。從側鏈返回主鏈的轉帳透過「猜測與反駁」（即隨著時間推移斷言並逐漸確認交易）進行，確保側鏈與比特幣市場價格之間的1: 1 比率。

3.盤點頭比特幣L2 解決方案

1）閃電網路（Lightning Network，簡稱LN）

閃電網路（LN）透過幾乎零費用實現快速的比特幣轉帳。它透過在發送方和接收方之間建立支付通道來運作，使用多重簽名交易和時間鎖定。支付通道基本上是存放資金的存款箱，用於特定的一組個體之間進行鏈下交易。

LN 上的交易會透過節點之間的通道「跳躍」以達到目的地。為了實現這一點，它採用了類似Tor 中繼的洋蔥路由。因此，LN 提供了高度的匿名性。

歷史背景

一個重要的觀點是：LN 在比特幣社群中得到了長期的支持。中本聰傳達了使用通道進行高頻交易的想法；隨後，麥克赫恩進一步發展了這個想法。 2016 年，白皮書發表了，數十名開發人員在Scaling Bitcoin Milan 會議上就LN 的方向達成了共識。 2017 年，在LN 推出之前，隔離見證被實施為最後的里程碑。

閃電網路的限制

理論上，LN 可以處理數百萬次每秒的交易，但LN 的採用尚未達到這個水準。 LN 的總鎖定價值如下：

由於LN 上幾乎零費用，節點沒有太多的激勵來持續運行。節點可能會離線，通道可以單方面關閉，有安全風險，大額交易並不實際。此外，比特幣價格波動意味著大多數人不會在LN 通道中持有他們的BTC 太長時間，而是來回轉移（每個通道的創建都需要單獨的鏈上交易）。

總的來說，閃電網路並沒有成為比特幣可擴展性的終極解決方案，主要是由於設計和營運方面的挑戰。許多人甚至認為它是過時的解決方案。它預設沒有智能合約（RGB 項目致力於透過LN 在比特幣上引入智能合約）。然而，可以說它是目前最好的比特幣第二層解決方案，或至少是最廣泛使用的。

2）流動網絡

Liquid Network 是最大的L2 比特幣側鏈，TVL 為2.6 億美元。它是由Blockstream 於2018 年推出。區塊的創建需要1-2 分鐘；速度是以高度集中為代價的。實際上，該側鏈為各種信任方（主要是交易平台和市場製造商等企業）提供了比特幣結算機制。它使用了名為L-BTC 的比特幣封裝幣作為貨幣，並作為私有鏈運行。在其核心，Liquid 網路類似於一座橋，每個比特幣都對應著一個L-BTC。

Liquid Network 的局限性

Liquid Network 實際上並沒有解決可擴展性三難問題，因為它的去中心化程度不夠。在TVL 中的3, 836 個比特幣中， 99.5% 或3, 817 個比特幣儲存在一個地址中，即bc 1 …ff 4 aj 4 。這種中心化程度是由於其作為聯邦的設計。對Liquid 的誠實批評是，它在某種程度上違背了加密貨幣的初衷，因為它只有大約60 名成員。

總的來說，Liquid 網路不太適合零售投資者，對交易對手的信任要求很高。儘管如此，Liquid 希望透過允許任何時候進行交換（即透過AQUA 錢包）或在其鏈內部對各種資產進行Token 化，吸引日常用戶加入。

3）砧木（RSK）

Rootstock 是另一個比特幣側鏈，在TVL 中有2, 721 個比特幣。對於發送到RSK 的每個比特幣，它都會發行一個名為RBTC 的Token，並保持1: 1 的錨定。與Liquid 的主要區別在於RSK 專注於智能合約。事實上，該區塊鏈相容於EVM，意味著它可以託管常見的DeFi 應用程式（例如，借代、質押）。根據其更新的白皮書，新區塊可以在30 秒內生成，最大Rootstock 採用了一種綜合的方法，專注於用戶、開發者和礦工，以發展其生態系統。其優勢之一是用戶友好的設計，以及支援數十種錢包/ dApps，使RBTC-BTC 交換變得容易。對於開發者，它提供了250 萬美元的補助金。 RSK 將自己定位為現有比特幣礦工的低hanging fruit。特別是，礦工可以在稱為合併挖礦的過程中利用相同的基礎設施來獲得高額獎勵。在2023 年，Uniswap 擴展到了RSK。

Rootstock 的局限性

自從近十年前推出以來，根網尚未征服大眾（儘管它是最受歡迎的第二層解決方案之一）。除了公眾接受度之外，可以說將以太坊智能合約引入混合體系使RBTC 所有者更容易受到駭客攻擊，而不僅僅是持有BTC。部署到根網的專案必須確保其智慧合約不包含任何第三方審計的漏洞。除此之外，網路去中心化程度的情況仍然未知，因為資料不容易取得。我們不要忘記，根網是作為一個聯邦設立的。因此，它依賴中央託管機構來確保安全。

4）堆疊網路（STX）

Stacks 是一個擁有1.55 億美元TVL 的比特幣第二層側鏈。它採用Proof of Transfer（PoX）共識機制，並使用本地STXToken 作為貨幣。質押對於啟動PoX 機制至關重要。 STX 持有者質押他們的Token，並以BTC 作為獎勵獲得收益。與RSK 類似，Stacks 提供智慧合約支援；但它使用Clarity 作為程式語言。其優勢之一是擁有一套相當完善的生態系統，包括數十個應用程式和工具以及一個活躍的開發者社群。此外，STX 位居全球前25 名最有價值的加密貨幣。

質押如何支持PoX？

Proof of Transfer（PoX）機制依賴網路穩定性以啟動。礦工在「準備階段」期間確認PoX 錨定區塊以啟動獎勵週期。錨定區塊的選擇確定了PoX 獎勵集合，但礦工需要在其鏈狀態中擁有它，以便挖掘從其下降的區塊。如果PoX 錨定區塊遺失，那麼SIP-007 中概述的恢復程序涉及礦工透過PoB（Proof of Burn）挖掘一個鏈來「繞過」它。系統設計透過鼓勵質押來解決這個問題，從而幫助礦工確定丟失的區塊是否真的不可用，或者只是沒有傳播給他們。

Stacks 的局限性

礦工使用加權的密碼選擇透過加密的排序進行競爭以附加區塊。排序是一種使用密碼學選擇參與者的去中心化方法，這對於共識是至關重要的。

在當前模型中，由於區塊生成速率與比特幣的速率相關聯，慢的比特幣區塊和Stacks 分叉會破壞鏈上應用程序，導致交易確認延遲高達10-30 分鐘。微區塊無法加速交易時間，因為在下一次排序之前，確認存在不確定性，導致孤立交易。此外，Stacks 分叉與比特幣分叉無關，可以進行廉價的重新組織，加上連接不良的礦工透過排除其他人的區塊提交來操縱排序結果。幸運的是，Stacks 對這些問題很清楚，並正在Nakamoto 升級和相關SIP 中解決這些問題。

Nakamoto 提供了什麼？

Nakamoto 提出的重大改變是將區塊產生與加密排序分離，從而將交易確認時間縮短到幾秒鐘。在交易確認後，Stacks 將不再獨立分叉，確保交易撤銷與撤銷比特幣交易一樣具有挑戰性。此外，對排序演算法的修改阻止了比特幣礦工作為Stacks 礦工獲得優勢。這些改變包括將Stacks 的任期變化與比特幣區塊到達分離開來，要求各質押者合作驗證和簽署每個Nakamoto Stacks 區塊，並採用比特幣MEV 解決方案以懲罰區塊提交審查。

總的來說，透過Nakamoto 升級，Stacks L2 希望實現交易吞吐量的增加和100% 的交易最終性。這是一個有希望的發展，可以將Stacks 提升為最精緻的L2 解決方案。

4、比特幣L2 解決方案的比較

Stacks、閃電網路、Liquid 和RSK 統稱為L2 中的「四巨頭」。它們在遊戲中時間最長，因此受到了最廣泛的採用。較新穎的L2 包括Babylon、MintLayer、Ark、Botanix 和RGB。特別是，RGB 致力於讓閃電網路支援智慧合約。

5、比特幣L2 的局限性

大多數比特幣第二層解決方案仍處於早期開發階段，特別是與其他L2 解決方案（如Polygon、ZKSync 等）相比。許多側通道並沒有足夠的去中心化，而是由共同開發，並依賴中央託管機構。

目前沒有一種比特幣L2 解決方案實際上解決了類似的三難問題。這總是需要進行權衡。

閃電網路是開放的，不引進新的Token，但缺乏全球虛擬機器。 Liquid 沒有引進新的Token，具有全球虛擬機，但是是一個聯邦組織。 Stacks 既開放又支援全球虛擬機，但引進了新的Token。

在比特幣L2 發展的複雜景觀中，嚴格的測試和徹底的程式碼審查至關重要。透過Hacken 的L1/L2 審計團隊，您可以獲得行業領先的專業知識，該團隊審查了分散式帳本規則，對漏洞進行了深入研究，並分析了架構和已知威脅。使用Hacken 的區塊鏈協議審計來保護您的比特幣第二層解決方案。

此外，目前技術缺乏採用。比特幣L2 解決方案僅處理了比特幣交易的一小部分，但分析師認為這一份額未來可能增加到25 ％。

6、結論

總而言之，比特幣L2 解決方案對釋放比特幣網路的潛力至關重要。比特幣的大量資金被低效利用，主要用作價值儲存。要成為注定要成為的不受信任的金融系統，必須利用建立在主網之上或旁邊的技術。

這樣，第一層可以保持其極高的安全性和去中心化性，而比特幣L2 解決方案可以為更廣泛的比特幣原生交易和Web3 應用提供快速且可擴展的比特幣交易和智慧合約。

目前，脫鏈的閃電網路是最受歡迎和去中心化的L2 解決方案——快速且廉價，但僅限於簡單的交易。側鏈解決方案在智慧合約支援方面提供了更多的功能，但去中心化程度較低。特別是，Stacks（STX）有潛力成為終極的比特幣L2 解決方案。