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比特幣 Layer 2 報告:比特幣持續領跑,比特幣 Layer 2 有望蓬勃發展

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Crypto Insights
May 8, 2024

主要收穫

  • 比特幣的出色表現和知名度提升了比特幣 Layer 2 的發展。

  • 比特幣 Layer 2 正在蓬勃發展,其中側鏈目前佔據主導地位,而 ZK 巨頭正在追趕。

  • 與新手相比,少數先行者可能佔據更多市場份額。

  • 比特幣 Layer 2 緊跟以太坊 Layer 2,但自推出比特幣相關協議和 Layer 2 以來,其社區和生態系統變得更加活躍。

比特幣表現優異,令比特幣 Layer 2 備受歡迎

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Bybit 用戶持有的比特幣資料來源:Bybit

比特幣交易量佔 Bybit 總交易量的百分比。來源:Bybit

不可否認,自 2023 年 9 月下旬以來,比特幣一直處於整個市場反彈的推動者位置,正如其日益增長的主導地位所證明的那樣。2022 年,比特幣主導率穩定在 40% 左右,但 2023 年開始攀升至 51.1%(截至 2024 年 5 月 7 日的本文)。 

在比特幣現貨 ETF 在美國獲得批准的推動下,比特幣的表現表現出色,Bybit 的交易量證明了比特幣交易的普及,其數據表明,用戶持有的 BTC 從 2024 年 3 月至 2024 年 4 月環比上漲 18%。此外,截至本文撰寫時,Bybit 交易總量的平均交易量百分比已從 25.6% 增加至 31.8%。我們認爲,比特幣交易的普及推動了比特幣 Layer 2 的普及。

什麼是比特幣 Layer 2?

比特幣 Layer 2 的定義尚未達成共識。該術語通常是指與比特幣緊密聯繫的網絡,旨在提高比特幣的可擴展性,降低交易成本,併爲最古老的區塊鏈網絡增加虛擬機可編程性。在本文中,我們將比特幣 Layer 2 定義爲一個單獨的區塊鏈網絡,透過橋樑或其他設計連接到比特幣。直接構建在比特幣主網上的此類平台被稱爲比特幣協議,包括 Runes Ordinals

有關比特幣第 2 層定義的詳細信息,請參閱本文

爲什麼現在要討論比特幣 Layer 2?

比特幣 Layer 2 仍處於早期開發階段。只有少數項目在 2024 年初普及之前就爲比特幣開發了 Layer 2 解決方案。自 2023 年第 Q4 Ordinals 和 Stacks 普及以來,比特幣 Layer 2 解決方案一直備受關注。 

隨着比特幣在 2023 年 9 月開始出現對比特幣現貨 ETF 審批的期待,比特幣繼續超越以太坊和其他替代 Layer 1 的關注。這些現貨 ETF 的批准降低了比特幣區塊鏈面臨的監管風險,這增加了其與以太坊的競爭優勢,後者自己的現貨 ETF 批准截至 2024 年 5 月尚未確定。

更重要的是,在以太坊最新路線圖的成功實施和以太坊 Layer 2 的普及的背景下,比特幣社區已開始探索在卷積和側鏈的幫助下爲比特幣提供更多效用的可能性,Layer 2 解決方案在過去幾年與 Ethreum 和 Avalanche 等其他 Layer 1 的發展中進行了戰鬥測試。

隨着比特幣不斷受到關注,我們來探索一下比特幣 Layer 2 的現有格局。

比特幣 Layer 2 中的現有玩家有哪些?

根據 BTCL2.INFO 的數據,目前共有 74 種比特幣 Layer 2 解決方案,其中大多數解決方案已在過去兩個季度中投入使用。儘管比特幣 Layer 2 的行業競爭如此激烈,但通常可以根據每位玩家採用的技術進行分類。簡而言之,有三種解決方案:狀態通道、側鏈和上卷。我們還將介紹與比特幣相關的協議。

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比特幣 Layer 2 格局 資料來源:Bybit 編制

狀態通道

狀態通道提供了一種解決方案,可提高加密貨幣交易的可擴展性和效率。這些網絡在交易方之間建立獨立的渠道,實現鏈外通信和狀態更新。交易各方之間會創建一個新的渠道,作爲通信層,使各方能夠交換信息,並在主區塊鏈上更新錢包狀態。餘額變化等狀態變化會記錄在渠道內。

完成通信會話後,通道將關閉,最終狀態,包括更新後的錢包餘額,將作爲單筆交易提交至比特幣主網。然後,比特幣礦工驗證並納入本次交易,相應地更新網絡狀態。

最著名的玩家是閃電網絡,該網絡自 2016 年以來一直存在,並得到了包括 Block 的 Jack Dorsey 在內的知名 Web 2.0 玩家的支持。主要 CEX 也採用了閃電網絡來降低用戶的交易成本。

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陳述渠道優勢與劣勢。資料來源:Bybit 編制

國家渠道具有多種優勢。由於交易方無需等待主區塊鏈上的區塊確認,因此交易速度更快。此外,透過將多筆交易分批提交到一次提交中,用戶可以節省手續費,尤其是在一次會話中執行多筆交易時。 

如上圖所示,除了固有的安全風險外,Lightning Network 的容量限制也阻止了其大規模採用。截至撰寫本文時,其交易量爲 3.05 億美元,僅佔比特幣中心化交易所每日交易的一小部分。

此外,狀態通道用於代幣兌換,代幣兌換(由於缺乏虛擬機)不具備智能合約功能。

該領域的新玩家是RGB,該項目試圖透過與閃電網絡合作,爲比特幣增加智能合約能力。其團隊將其稱爲「部分狀態智能合約系統」,並提供瞭解決國家渠道固有侷限性的新承諾。然而,目前我們還沒有看到主要加密貨幣原生代採用RGB解決方案。儘管如此,我們很高興看到 RGB 將如何改變狀態通道解決方案,併爲廣受歡迎的側鏈或上卷解決方案提供新的替代方案。

另一方面,Lightning Network和RGB都沒有自己的原生代幣,因此,零售用戶可能不會在不久的將來投資這兩種解決方案。

側鏈

側鏈是一個獨立的網絡,它運行自己的共識算法,同時保持與主網絡的通信。 

爲了與主網絡建立連接,側鏈採用橋接器,促進兩個網絡之間的資產劃轉。智能合約在資產鎖定和鑄造方面發揮着至關重要的作用,可確保側鏈與主網之間資產正常移動。側鏈的設計可能會有很大差異,部分側鏈的運行安全系統與主網分開,而其他側鏈則集成了主網絡的安全功能。

該領域的知名企業包括 Stacks、Liquid Network 和 Rootstock,用於比特幣側鏈解決方案,而 BEVM、Bouncebit、ANVM 和 Map Protocol 等正在崛起。

Sidechain 項目

功能

TVL

代幣

市值(市值)

堆棧

最大的側鏈解決方案;

轉賬證明;兼容 EVM

1.35 億美元

STX

STX 市值爲 33 億美元

流動網絡

旨在成爲交易所的結算層; 

無虛擬機;

側鏈中使用的 L-BTC

不適用

不適用

不適用

根庫 

合併挖礦;

虛擬機

1.9 億美元

不適用

不適用

BEVM

在側鏈上使用 BTC 作爲礦工

94 萬美元

不適用

不適用

ANVM(或 AlLayer)

AI 驅動和 EVM 兼容側鏈

6.54 億美元

不適用

不適用

BounceBit

質押與 EVM 兼容

4.92 億美元

不適用

不適用

地圖協議

跨鏈互操作性

1.1 億美元

不適用

不適用

比特幣側鏈解決方案。資料來源:Bybit 透過 DefiLlama 和 BTCL2.INFO:// 編寫

這些側鏈之間存在差異。一般來說,新的解決方案提供了更全面的解決方案,例如更先進和兼容以太坊的虛擬機,而Liquid Network等老玩家則沒有虛擬機。此外,一些解決方案引入了 Stacks 等原生代幣,而一些解決方案則採用比特幣作爲 Rootstock 和 BEVM 等天然氣代幣採用與比特幣更緊密相關的解決方案,可以提高安全性。

值得注意的是,新項目 AILayer 目前在所有側鏈解決方案中都處於最高的 TVL,這可能是由於其空投以及對人工智能 (AI) 的期待。

累計

Rollup 是一個與比特幣網絡共識層協同工作的執行層。其主要目的是加強交易處理。Rollup Layer 2 網絡爲用戶營造了可以執行各種操作的環境。交易按批次組織,併發送至主網共識層進行最終結算。一個彙總批次最多可包含 10,000 筆交易,這些交易作爲單筆交易提交到主網共識層進行結算。這種交易組合使 Layer 2 上卷網絡能夠實現更快的速度和更低的費用。

卷積有兩種類型:樂觀卷積和零知識卷積。無需初始驗證即可實現最優卷積批量交易。但是,需要大約 7 天的挑戰期來解決安全問題。在此期間,任何人均可提出懷疑並提供欺詐證明,對卷積交易提出異議。挑戰期結束後,該批次將被視爲有效,並可在 Layer 1 鏈上接受。

零知識彙總(ZK 彙總)使用零知識有效性證明對每筆交易進行初步驗證,無需過挑戰期。因此,ZK 上架的交易會立即哈希到主網上。

優化累計

零知識彙總

金槍魚鏈

Merlin 鏈

Rollux

SatoshiVM

B2 網絡

Elastos

光譜鏈

檸檬

比特幣 Layer 2 上卷解決方案。資料來源:Bybit

以太坊的生態系統幾年來一直在實施樂觀的彙總和零知識彙總(ZK 彙總)。比特幣的 Layer 2 從這一開發中受益,這些先進的 Layer 2 技術已遷移至比特幣生態系統。

很明顯,ZK 卷積目前在比特幣 Layer 2 上更受歡迎,這可能是由於每筆交易的成本較低,因爲每批交易中存儲的數據較少。迄今爲止,Merlin Chain 憑藉 11 億美元的 TVL 成爲該聯盟的領軍者,在其主網和原生代幣 MERL 上線後保持領先。Merlin Chain 具有先發優勢,活躍社區中的十幾款 DApp 現已上線運行。

B2 Network 擁有比特幣 ZK 上卷解決方案的第二大 TVL,但截至 2024 年 5 月,B2 Network 僅推出了一個測試網。隨着空投計畫和主網上線導致項目嗡嗡作響,我們可能會看到網絡進一步湧入。

Tuna Chain 採用雙架構,混合基礎設施具有樂觀和 ZK 卷積,在競爭對手中獨樹一幟。作爲比特幣的第一個模塊化 Layer 2,Celestia 採用了數據可用性解決方案,並計畫在 2024 年下半年推出自己的穩定幣。我們在以太坊生態系統中還沒有看到這種雙重結構,因此有趣的是,它如何突破兩種主流上卷解決方案的限制。

比特幣相關協議

如上所述,Mirror、Runes 和 Ordinals 等比特幣相關協議沒有自己的區塊鏈網絡。相反,它們是 Layer 1 網絡的 DApp,即比特幣主網。

Mirror L2 質押協議透過鏡像比特幣 (mBTC) 爲其他 Layer 2 提供 BTC 質押解決方案。 Mirror 與 wBTC 提供的中心化 BTC 質押不同,後者透過去中心化重疊多西格機制實現。

Ordinals是一個獨特的Satoshis下單系統,是比特幣最小的單位,允許創建比特幣NFT。用戶可以將文本或圖像等數據作爲數字文物刻錄到單個 satoshi 上。這一過程創建了比特幣原生數字文物(也稱爲比特幣 NFT),可在比特幣區塊鏈上存儲、轉移和交易。

Runes 由開發 Ordinals 的同一團隊創建,旨在解決因 BRC-20 代幣標準使用比特幣原生 UTXO 交易模式在 Ordinals 內效率低下而導致的擁堵問題。

三層 2 解決方案對比

上述三種解決方案均旨在提高比特幣的吞吐量,而側鏈和上卷可幫助比特幣生態系統增加智能合約能力。正如以太坊 Layer 2 的發展所觀察到的那樣,卷積是一種比側鏈更先進的技術,因爲我們沒有看到使用側鏈架構的新項目。從本質上講,側鏈是獨立的區塊鏈,從技術上講,所有替代的 Layer 1 都可以成爲側鏈,只要它們能夠實現比特幣進出資產的轉移。

儘管如此,比特幣側鏈的一些創新解決方案旨在解決看似過時的 Layer 2 解決方案所面臨的固有安全風險,包括 Rootstock 的合併挖礦概念。 

風險

坦率地說,以太坊 Layer 2 在開發初期所面臨的所有風險和限制都將對比特幣 Layer 2 產生。

  1. 一般限制

    1. 安全與交易對手風險:所有第 2 層解決方案均引入了額外的軟件和複雜性,這可能會增加安全漏洞的風險。另一方面,資產通常透過由 Layer 2 團隊構建和管理的網橋從主網或其他 Layer 1 區塊鏈轉移到比特幣 Layer 2。網絡運營商的惡意行爲可能會導致第三方風險。

    2. 互操作性挑戰:雖然側鏈旨在提供與主區塊鏈的互操作性,但實現無縫高效的互操作性可能具有挑戰性。 在主區塊鏈和側鏈之間劃轉資產可能需要額外步驟,例如鎖定主鏈上的資金、等待確認,然後在側鏈上解鎖。這些步驟可能會帶來延遲、複雜性和潛在的安全風險。

  1. 狀態通道

    1. 交易對手風險:國家渠道涉及參與者之間的直接互動,這意味着與鏈上交易相比,交易對手的風險更高。如果參與者惡意行爲或未能履行其義務,例如拒絕簽名並將最終狀態提交至區塊鏈,則可能導致爭議或資金損失。

    2. 渠道擁堵:爲了進行交易,國家渠道依賴於參與者的可用性和響應能力。如果一個狀態渠道中存在多個待處理交易,則可能會發生延遲,參與者可能需要等待爭議解決流程才能解決任何問題。這可能會影響國家渠道的效率和可用性,尤其是在需求量較高的時期。

    3. 功能有限:州級渠道主要用於有限參與者之間的簡單頻繁交易。涉及大量參與者的複雜智能合約互動或交易可能不適合國家渠道。與鏈上交易相比,這一限制限制限制了狀態渠道的使用案例和功能。

    4. 退出騙局:國家渠道可能面臨退出騙局。如果惡意參與者或操作者突然關閉渠道,並因資金鎖定而消失,則可能導致其他參與者遭受重大經濟損失。

  1. 側鏈

信任與信賴:側鏈通常要求參與者信任側鏈的驗證者或操作員,並依賴這些實體來正確驗證和保護交易。驗證者或操作員的惡意行爲或信任違規可能導致財務損失,並對參與者造成其他不利後果。

卷積仍作爲一項技術進行探索,沒有獨特的侷限性。到目前爲止,他們面臨的主要風險在於未能跟上最新技術。

總體而言,Merlin Chain 的成功證明,從中長期來看,卷積有望成爲比特幣 Layer 2 的主導技術。

比特幣第 2 層能否挑戰以太坊第 2 層?

比特幣第 2 層

以太坊第 2 層

熱門解決方案

狀態通道、側鏈、彙總

累計

主導類型

側鏈和 ZK 金寶博電子競技

樂觀的卷積率居前列

第 2 層的 TVL

約 25 億美元

約 400 億美元

比特幣第 2 層與以太坊第 2 層。來源:Bybit 編制

比特幣 Layer 2 仍處於早期階段,其 TVL 遠遠落後於以太坊。隨着以太坊生態系統的發展,卷積技術日趨成熟。因此,從長遠來看,由於加密貨幣領域的開源功能,比特幣網絡上的卷積技術可能會加速。

兩個生態系統的獨特之處在於每個主網本身的機制。比特幣沒有智能合約功能,其低吞吐量可能會限制其 Layer 2 解決方案。例如,Stacks一直在努力提高其產量,因爲它的吞吐量與比特幣的吞吐量掛鉤。其全新 Nakamoto 升級旨在透過將區塊生成與加密排序區分開來解決這一問題。此外,由於比特幣網絡缺乏虛擬機可編程性,因此比特幣 Layer 2 必須具備智能合約功能,才能爲主網增加更多效用。因此,那些沒有智能合約功能的 Layer 2 可能會失去兼容 EVM 的用戶。 

總而言之,比特幣的 Layer 2 解決方案仍有發展空間,由於其運營歷史較短,因此需要對自己的應用進行戰鬥測試。特別是,加密貨幣錢包等基礎設施目前尚未得到完善,這可能會限制新用戶遷移到生態系統。 

結語

比特幣 Layer 2 將 BTC 的效用擴展到當前品牌之外,僅將其視爲「數字黃金」。他們利用比特幣挖礦提供的卓越安全性,使比特幣 Layer 2 處於挑戰以太坊和 Solana 等現有企業的有利位置。

儘管如此,比特幣 Layer 2 的採用方式被視爲比以太坊更顛簸。由於比特幣區塊鏈設計的較舊架構,主網本身在可編程性方面受到限制,這可能會導致社區需要解決的其他問題。然而,由於第 2 層的技術進步,特別是在 ZK 上卷方面,比特幣社區有很好的參考,可以直接在其第 2 層產品中採用更先進的 ZK 上卷。 

一些分析師認爲,比特幣社區「能夠抵禦變化和創新」,這可能會減緩 Layer 2 的發展。然而,隨着 Ordinals 和 Runes 的上線以及鏈上交易的普及,我們認爲,創新推動了社區文化的發展。特別是,新投資者、項目所有者和新用戶可能會注入影響現有社區的新血。 

由於比特幣是爲數不多的剩餘工作證明 (PoW) 區塊鏈之一,並且繼續優於其他替代區塊鏈,因此比特幣 Layer 2 開發具有巨大的探索潛力。