Биткойн-спотовые ETF доминировали в обсуждениях в последние несколько недель. Когда все это улажено, внимание сообщества вернулось к созданию Биткойна. Это означает ответ на вечный вопрос: "Как улучшить программируемость Биткойна?".

Биткойн L2 в настоящее время является наиболее перспективным ответом на этот вопрос. В этой статье мы сравниваем Bitcoin L2 с более ранними работами и обсуждаем некоторые из наиболее перспективных проектов Bitcoin L2. Далее в статье рассматриваются интересные возможности для стартапов, которые актуальны для Bitcoin L2.

Основателям стартапов, которые заинтересованы в создании проектов, ориентированных на Биткойн, рекомендуется связаться со мной и подать заявку на участие в Альянсе.

Защита безразрешительного биткойна

Поскольку теперь многие инвесторы могут получить доступ к Биткойну через регулируемый продукт, они могут использовать BTC во множестве продуктов TradFi, таких как торговля с кредитным плечом, кредитование под залог и т.д. Однако эти продукты не используют родные BTC. Вместо этого они используют TradeFi представление BTC, которое контролируется эмитентами, в то время как "родные" BTC заблокированы хранителями. Со временем TradeFi BTC может стать основным способом хранения и использования BTC, превратив его из децентрализованного актива без права доступа в просто еще один актив, контролируемый Уолл-стрит. Биткойн-нативные безразрешительные продукты - это единственный путь вперед, чтобы противостоять захвату Биткойна старой финансовой системой.

Создание нативных продуктов Bitcoin

Приложения L1

Было много попыток реализовать дополнительные функции на L1. Эти усилия были направлены на использование способности транзакций Bitcoin переносить произвольные данные. Эти произвольные данные могут быть использованы для реализации дополнительных функций, например, выпуска и передачи активов и НМТ. Однако эти функциональные возможности не встроены в протокол Биткойна, а требуют дополнительного программного обеспечения для интерпретации этих полей данных и действий с ними.

Среди них - Colored Coins, Omni Protocol, Counterparty и недавно Ordinals. Изначально Omni использовалась для выпуска и перевода Tether (USDT) в Bitcoin L1, а затем распространилась на другие цепочки. Counterparty - это технология, лежащая в основе Биткойн-марок и токенов SRC-20. В настоящее время Ordinals является стандартом де-факто для выпуска NFT и токенов BRC-20 на Bitcoin с использованием надписей.

Ординары пользуются огромным успехом и принесли более $200 млн. гонорара с момента создания. Несмотря на этот успех, ординары ограничиваются выпуском и передачей активов. Ординалы не могут быть использованы для реализации приложений на L1. Более сложные приложения, например, AMM и Lending, практически невозможно создать из-за ограничений Bitcoin Script, родного языка программирования Биткойна.

BitVM

Одной из уникальных попыток расширить функциональность Bitcoin L1 является BitVM. Эта концепция основана на обновлении Биткойна с помощью Taproot. Концепция BitVM заключается в расширении функциональности Биткойна за счет выполнения программ вне цепочки с гарантией того, что выполнение может быть оспорено на цепочке с помощью доказательств мошенничества. Хотя может показаться, что BitVM можно использовать для реализации произвольной логики вне цепочки, на практике стоимость выполнения доказательства мошенничества на L1 быстро растет с размером программы вне цепочки. Эта проблема ограничивает применимость BitVM для решения специфических задач, таких как мост BTC с минимальным уровнем доверия. Многие из готовящихся к выпуску Bitcoin L2 используют BitVM для реализации моста.

Упрощенная диаграмма работы BitVM

Сайдчейны

Другой подход к решению проблемы ограниченной программируемости Биткойна заключался в использовании сайдчейнов. Сайдчейны - это независимые блокчейны, полностью программируемые, например, совместимые с EVM, которые стараются соответствовать сообществу Биткойна и предоставлять услуги этому сообществу. Rootstock, Blocksteam's Liquid и Stacks V1 являются примерами таких сайдчейнов.

Биткойн-сайдчейн существует уже много лет и, как правило, добился ограниченного успеха в привлечении пользователей Биткойна. Например, у Liquid менее 4500 BTC, подключенных к сайдчейну. Тем не менее, некоторые приложения DeFi, созданные на основе этих цепочек, достигли определенного успеха. Примерами могут служить Соврин на корневище и Алекс на стеках.

Биткойн L2

Биткойн L2 становится центром внимания для создания приложений без разрешения на основе BTC. Они могут предложить те же преимущества сайдчейна, но с гарантиями безопасности, вытекающими из базового слоя Биткойна. Постоянно ведутся споры о том, что же на самом деле представляет собой Bitcoin L2. В этой статье мы избегаем этих дебатов, но обсуждаем основные соображения о том, как сделать L2 достаточно связанным с L1, и обсуждаем некоторые перспективные проекты L2.

Требования Bitcoin L2

Безопасность от L1

Самое важное требование к Bitcoin L2 - это выводить свою безопасность из безопасности L1. Биткойн - самая безопасная цепочка, и пользователи ожидают, что эта безопасность распространится и на L2. Например, это уже происходит с Lightning Network.

Именно по этой причине сайдчейны классифицируются как таковые, у них своя собственная безопасность. Например, Stacks V1 зависел от токена STX для обеспечения безопасности.

Требование безопасности трудновыполнимо на практике. Чтобы L1 мог обеспечить безопасность L2, L1 должен иметь возможность выполнять определенные вычисления, чтобы подтвердить поведение L2. Например, роллапы Ethereum получают свою безопасность от L1, потому что Ethereum L1 может либо проверить доказательство с нулевым знанием (zk-роллап), либо проверить доказательство мошенничества (оптимистичный роллап). В настоящее время базовый уровень Биткойна не обладает вычислительными возможностями ни для того, ни для другого. Существуют предложения по добавлению новых опкодов в Биткойн, которые позволили бы базовому уровню подтверждать ZKP, представленные ролловерами. Кроме того, такие предложения, как BitVM, пытаются реализовать способы доказательства мошенничества без изменений в L1. Проблема BitVM заключается в том, что стоимость доказательств мошенничества может быть чрезвычайно высокой (сотни транзакций L1), что ограничивает их практическое применение.

Еще одно требование к обеспечению безопасности уровня L1 для L2 - это наличие у L1 неизменяемой записи о транзакциях L2. Это известно как требование доступности данных (DA). Это позволяет наблюдателю, который следит только за цепочкой L1, подтвердить состояние L2. С помощью надписей можно встроить запись L2 TX в биткоин L1. Однако это создает еще одну проблему, которая заключается в масштабируемости. При ограничении времени блока в 4 МБ каждые ~ 10 минут, пропускная способность Bitcoin L1 составляет ~ 1,1 КБ/с. Даже если транзакции L2 сильно сжаты до примерно 10 байт/текс, L1 может поддерживать суммарную пропускную способность L2 только на уровне ~ 100 текс/сек, предполагая, что все транзакции L1 предназначены для хранения данных L2.

Доверительное минимизированное соединение с L1

В Ethereum L2 мосты к L2 и обратно контролируются L1. Переход на L2, он же Peg-in, фактически означает блокировку актива на L1 и майнинг копии этого актива на L2. В Ethereum это достигается с помощью смарт-контракта L2 native-bridge. Этот смарт-контракт хранит все активы, которые подключены к L2. Безопасность смарт-контракта зависит от валидаторов L1. Это делает соединение с L2 безопасным и минимизирует доверие.

В Биткойне невозможно иметь мост, который был бы защищен всем набором майнеров L1. Вместо этого лучше всего завести мультисиговый кошелек, в котором хранятся активы L2. Таким образом, безопасность моста L2 зависит от безопасности мультисигмы, т.е. от количества подписывающих лиц, их идентификации и от того, как защищены операции привязки и отмены привязки. Один из подходов к повышению безопасности моста L2 - это использование нескольких мультисигов вместо одного мультисига, который содержит все активы моста L2. В качестве примера можно привести TBTC, где участники, подписывающие многозначные контракты, должны предоставить залог, который может быть уничтожен, если они обманут. Аналогично, предлагаемый мост BitVM требует, чтобы лица, подписывающие мультисигму, предоставили залог безопасности. Однако в этой мультисигме любой из подписантов может инициировать транзакцию peg-out. Взаимодействие с привязкой защищено доказательствами мошенничества BitVM. Если подписавший совершает злонамеренное поведение, другие подписавшие (верификаторы) могут представить доказательство мошенничества на L1, что приведет к уничтожению злонамеренного подписавшего.

Ландшафт биткойна L2s

Краткое сравнение проектов Bitcoin L2

Chainway

Chainway создает zk-рулетку поверх Биткойна. Chainway использует Bitcoin L1 в качестве уровня DA для хранения ZKP и разницы состояний. Кроме того, при сворачивании используется рекурсия доказательств, так что каждое новое доказательство объединяет доказательства, которые были опубликованы в предыдущем блоке L1. Доказательство также объединяет "Принудительные транзакции", которые представляют собой транзакции, связанные с L2, которые транслируются на L1, чтобы заставить их включиться в L2. Такая конструкция имеет несколько преимуществ

1. Принудительные транзакции гарантируют, что секвенсор рулонов не сможет цензурировать транзакции L2, и дают пользователю возможность включать эти TX, транслируя их на L1.
2. Использование рекурсии доказательств означает, что проверяющий каждого блока должен проверить предыдущее доказательство. Это создает цепочку доверия и гарантирует, что недействительные доказательства не могут быть включены в L1.

Команда Chainway также обсуждает использование BitVM для гарантии корректного выполнения проверки доказательств и транзакций "привязка/вывод". Использование BitVM для проверки транзакции моста снижает предположения о доверии к мультисигме моста до честного меньшинства.

Botanix

Компания Botanix создает EVM L2 для Биткойна. Чтобы улучшить согласование с Биткойном, Botanix L2 использует Биткойн в качестве PoS-актива для достижения консенсуса. Валидаторы L2 получают комиссионные от транзакций, выполняемых на L2. Далее, L2 хранит корень дерева Меркла всех транзакций L2 на L1 с помощью надписей. Это обеспечивает частичную безопасность транзакций L2, поскольку журналы транзакций L2 не могут быть изменены, но не гарантирует DA этих транзакций.

Botanix управляет соединением с L1 через сеть децентрализованной мультисиговой системы под названием Spiderchain. Подписывающие мультисигму выбираются случайным образом из набора оркестрантов. Оркестранты блокируют средства пользователей на L1 и подписывают соглашение о майнинге эквивалентного количества BTC на L2. Оркестранты вносят залог, чтобы иметь право на эту роль. Залог безопасности можно сократить в случае злонамеренного поведения.

Botanix уже запустил публичную тестовую сеть, а запуск основной сети запланирован на первую половину 2024 года.

Bison Network

Компания Bison использует стиль суверенного сворачивания для своих Bitcoin L2. Bison реализует сворачивание zk с помощью STARKs и использует ординаты для хранения данных L2 TX и сгенерированных ZKP в L1. Поскольку Биткойн не может проверять эти доказательства на L1, проверка делегируется пользователям, которые проверяют ZKP на своих устройствах.

Для передачи BTC в/из L2 компания Bison использует контракты Discreet Log (DLC). DLC защищены L1, но зависят от внешнего оракула. Этот оракул считывает состояние L2 и передает информацию в Bitcoin L1. Если этот Оракул централизован, он может злонамеренно потратить заблокированные средства на L1. Поэтому для Bison важно со временем перейти на децентрализованный оракул DLC.

Bison планирует поддерживать zkVM на основе ржавчины. В настоящее время в ОС Bison реализован ряд контактов, например, контракт Token, которые могут быть доказаны с помощью Bison prover.

Стеки V2

Stacks - один из самых ранних проектов, направленных на расширение возможностей программирования Биткойна. В настоящее время Stacks перестраивается, чтобы лучше соответствовать Bitcoin L1. Это обсуждение посвящено предстоящему выпуску Stacks V2, который, как ожидается, будет запущен в Mainnet в апреле 2024 года. В Stacks V2 реализованы две новые концепции, которые улучшают согласование с L1. Первый, Nakamoto Release, обновляет консенсус Stacks, чтобы он следовал блокам Биткойна и был окончательным. Второй - улучшенный мост BTC под названием sBTC.

В версии Накамото блоки в стеках добываются майнерами, которые берут на себя обязательства в BTC на L1. Когда майнеры Stacks создают блок, эти блоки закрепляются в Bitcoin L1 и получают подтверждения от майнеров L1 PoW. Когда блок получает 150 подтверждений L1, этот блок считается окончательным и не может быть форкнут без форка Bitcoin L1. В этот момент майнер Stacks, добывший этот блок, получает вознаграждение в STX, а его облигация BTC распределяется среди майнеров Stackers сети. Таким образом, все блоки Stacks, которые старше 150 блоков (~ 1 день), зависят от безопасности Bitcoin L1. Для новых блоков (< 150 подтверждений) цепочка стаков может форкать только в том случае, если 70% стакеров поддерживают форк.

Другая модернизация Stacks - sBTC, которая предлагает более безопасный способ подключения BTC к Stacks. Чтобы перевести активы в стэки, пользователи вносят свои BTC на адрес L1, контролируемый стэкерами L2. Когда транзакции по пополнению счета подтверждены, на L2 чеканятся sBTC. Чтобы обеспечить безопасность соединенных BTC, стейкеры должны заблокировать облигацию в STX, превышающую стоимость соединенных BTC. Штабелеры также отвечают за выполнение запросов на выгрузку пегов из L2. Запросы на выравнивание транслируются как транзакция L1. После подтверждения стейкеры сжигают sBTC на L2 и совместно подписывают L1 tx, который освобождает BTC пользователя на L1. За эту работу стакеры получают вознаграждение в виде шахтерских облигаций, о которых мы говорили выше. Этот механизм называется доказательством перевода (Proof of Transfer, PoX).

Стаксы соответствуют Биткойну, требуя, чтобы многие важные транзакции L2, например, PoX-бонды майнеров, peg-out txs, выполнялись как L1. Это требование действительно улучшает согласованность и безопасность BTC, но может привести к ухудшению пользовательского интерфейса из-за волатильности и высоких комиссий L1. В целом, в обновленном дизайне стеков были решены многие проблемы V1, но несколько слабых мест все же осталось. Это включает использование STX в качестве основного актива в L2 и L2 DA, т.е. на L1 доступен только хэш транзакций и код смарт-контракта.

БОБ

Bulid-on-Bitcoin (BOB) - это Ethereum L2, который стремится к выравниванию с Биткойном. BOB работает как оптимистичный ролловер на Ethereum и использует среду исполнения EVM для реализации смарт-контрактов.

Изначально BOB принимает различные виды мостов BTC (WBTC, TBTC V2), но в будущем планирует перейти на более безопасный двусторонний мост с использованием BitVM.

Чтобы отличаться от других Ethereum L2, которые также поддерживают WBTC и TBTC, BOB создает функции, которые позволят пользователям напрямую взаимодействовать с Bitcoin L1 из BOB. BOB SDK предоставляет библиотеку смарт-контрактов, которые позволяют пользователям подписывать транзакции в биткойне L1. За выполнением этих транзакций на L1 следит клиент bitcoin light. Легкий клиент добавляет хэши блоков Биткойна в BOB, чтобы обеспечить простую проверку (SPV) того, что представленные транзакции были выполнены на L1 и включены в блок. Еще одна особенность - отдельный zkVM, который позволяет разработчикам писать rust-приложения для Bitcoin L1. Доказательство правильности выполнения может быть проверено на свертке BOB.

Текущий дизайн BOB лучше описать как сайдчейн, а не как Bitcoin L2. В основном это связано с тем, что безопасность BOB зависит от Ethereum L1, а не от безопасности Bitcoin.

SatoshiVM

SatoshiVM - еще один проект, который планирует запустить zkEVM Bitcoin L2. Проект появился внезапно с запуском Testnet в начале января. Технические подробности проекта скудны, и неясно, кто является разработчиками, стоящими за этим проектом. В немногочисленных технических документах по SatoshiVM говорится об использовании Bitcoin L1 для DA, противодействии цензуре путем поддержки возможности транслировать транзакции на L1 и проверке ZKP L2 с помощью доказательств мошенничества в стиле BitVM.

Учитывая анонимный характер проекта, вокруг него ведется много споров. Некоторые расследования показывают, что проект связан с Bool Network, который является более старым проектом Bitcoin L2.

Возможности для стартапов в парадигме Bitcoin L2

Пространство для Bitcoin L2 предоставляет несколько возможностей для стартапов. Если не принимать во внимание очевидную возможность создания лучшего L2 для Биткойна, есть еще несколько возможностей для стартапов.

Уровень DA Биткойна

Многие из новых языков L2 направлены на то, чтобы усилить их связь с языком L1. Один из способов сделать это - использовать L1 для DA. Однако, учитывая жесткие ограничения на размер блоков Биткойна и большую задержку между блоками L1, L1 не сможет хранить все транзакции L2. Это создает возможность для создания специфического для биткоина слоя DA. Существующие сети, например, Celestia, могут расшириться, чтобы заполнить этот пробел. Однако создание внецепочечного решения DA, которое зависит от безопасности Биткойна или залога BTC, улучшает согласованность с экосистемой Биткойна.

Извлечение MEV

Помимо использования Bitcoin L1 для DA, некоторые L2 могут решить делегировать заказ транзакций L2 секвенсорам с привязкой к BTC или даже майнерам L1. Это означает, что любое извлечение MEV будет делегировано этим организациям. Учитывая, что майнеры биткоинов не приспособлены для выполнения этой задачи, существует возможность создания компании, похожей на flashbot, которая сосредоточится на добыче MEV и потоке частных ордеров для биткоин L2. Добыча MEV часто тесно связана с используемой ВМ, а учитывая, что для Bitcoin L2 не существует согласованной ВМ, в этой сфере может быть несколько игроков. Каждая из них посвящена разным Bitcoin L2.

Инструменты для повышения доходности биткоина

Биткойн L2 должны будут использовать залог BTC для выбора валидатора, обеспечения безопасности DA и других функций. Это создает возможности для повышения доходности при хранении и использовании Биткойна. В настоящее время существует несколько инструментов, предлагающих такие возможности. Например, Babylon позволяет закладывать BTC для обеспечения безопасности других цепочек. По мере развития экосистемы Bitcoin L2 появляется возможность создания платформы, объединяющей возможности получения дохода от BTC.

В заключение хочу сказать, что Биткойн - это самая признанная, самая защищенная и самая ликвидная криптовалюта. Сейчас, когда Биткойн вступает в фазу институционального принятия с запуском Bitcoin Spot ETF, как никогда важно сохранить фундаментальную природу BTC как актива, не требующего разрешения и цензуры. Это может произойти только благодаря расширению пространства безразрешительных приложений вокруг Биткойна. Биткойн L2 и экосистема стартапов, поддерживающая эти L2, являются основополагающими компонентами для достижения этой цели. В Alliance мы стремимся поддержать основателей, которые создают эти стартапы.

声明：

1. 本文转载自[medium]，著作权归属原作者[Mohamed Fouda]，如对转载有异议，请联系Gate Learn团队，团队会根据相关流程尽速处理。

2. 免责声明：本文所表达的观点和意见仅代表作者个人观点，不构成任何投资建议。

3. 文章其他语言版本由Gate Learn团队翻译， 在未提及Gate.io)的情况下不得复制、传播或抄袭经翻译文章。