轉發原標題'Fractal、OP_NET、AVM、BRC100、可編程符文，BTC 還有哪些擴展方案？'

自2024年第一季以來，BTC生態系統的投機熱情並未及上2023年的水平。然而，隨著更多開發者加入並熟悉BTC模型，BTC生態系統的技術進步迅速，特別是在可編程可擴展解決方案方面。此前，Trustless labs推出了BTC的L2和UTXO綁定，以及BTC的重新抵押。本文將繼續填補空白，介紹深受歡迎的分形比特幣以及BTC元數據協議的可編程解決方案，如BRC20、CBRC和ARC20。

1. 分形

Fractal是一個基於比特幣核心客戶端軟件虛擬化的可擴展框架，創建了一個遞迴樹狀結構，其中每一層區塊鏈都可以改進整個Fractal網絡的性能。通過重複使用主代碼，Fractal可以立即與比特幣及其基礎設施兼容，例如在挖礦方面。不同之處在於Fractal已啟用op_cat運算子，允許更多邏輯實現。

Fractal是由Unisat團隊開發的，該團隊在2024年1月的部落格中提到了Fractal的開發進展。 該項目於2024年6月1日推出了Beta測試網，並在7月29日完成了測試階段重置，預計主網將於2024年9月推出。

該團隊剛剛發布了其Token經濟模型。Fractal網絡將擁有自己的代幣，其中50％由挖礦產生，15％用於生態系統，5％預售給早期投資者，20％用於顧問和核心貢獻者，以及10％作為社區補貼，用於建立合作夥伴關係和流動性。

架构设计

Fractal完全虛擬化了比特幣核心客戶端，將其封裝成可部署和運行的比特幣核心軟件包（BCSP）。然後，它遞歸地錨定到比特幣主網，獨立運行一個或多個BCSP實例。通過現代虛擬化技術，它實現了高效的硬件性能共享，允許多個實例在主系統上運行。簡單來說，這就像在一台計算機（BTC主網）上運行多個虛擬機實例（Fractal構建的BCSP實例），並且可以進一步遞歸。

當大量的鏈上交互需求出現時，這些需求可以選擇性地委託給更深層次。該系統的動態平衡能力有助於避免在任何特定層次出現過度擁擠。為了提供更好的用戶體驗，Fractal還對比特幣核心進行了一些修改，將區塊確認時間改為30秒或更短，並將區塊大小增加20倍至20 MB，確保足夠的性能和短延遲。

Fractal 已啟用 op_cat 運算子，為 BTC 可擴展性方案提供更多探索和測試可能性。

就跨鏈資產而言，由於不同實例都在同一個物理環境中運行，可以理解為在同一個 BTC 框架下運行多個比特幣核心鏈。因此，實例鏈可以相互通信，通過構建通用資產轉移接口，在不同層之間實現無縫的資產轉移。

比特幣以及BRC-20和Ordinals等資產可以以分散的方式橋接。底層機制是具有動態替換功能的輪換 MPC 簽名機制。目前，它似乎是一個包裝層。在隨後的反覆運算中，BTC 和其他主網資產也可以作為 brc-20 包裝資產存在於分形比特幣上。

與典型的Ethereum第二層解決方案相比，這種虛擬化通過在主鏈之外添加一個額外的抽象層來實現計算可擴展性，同時保持與主鏈的一致性，而不引入新的共識機制。因此，目前的BTC ASIC礦工和礦池可以無縫地加入Fractal網絡。

Fractal的安全保障在於其計算能力。該設計主要通過三個方面增強了Fractal的PoW機制的安全性。Fractal引入了聯合挖礦，其中每三個區塊中有一個通過與BTC挖礦機進行合併挖礦生成，以幫助保護網絡免受潛在的51%攻擊；其餘兩個區塊由Fractal網絡自身的計算能力生成。顯然，對BTC挖礦機的影響對於Fractal的成功至關重要，其代幣經濟必然會傾向於挖礦機。

同時，新創建的虛擬化實例鏈在啟動階段將會經歷一個初始的脆弱期。在啟動新實例時，運營商可以設定一個特定的區塊高度來提供保護，直到實例達到安全和健康的狀態。未來，具有大量計算能力的礦工可以將其資源分配給不同的BCSP實例，從而增強整個系統的穩健性和彈性。

Fractal主網幣和sats之間的關係

Fractal主網幣的挖礦產出是為了確保鏈的運行。fb鏈和btc基本相同，沒有直接運行智能合約的能力。因此，像交換這樣的複雜DeFi功能需要額外的基礎設施。Unisat承諾將使用brc20 sats進行交換。這種交換運行在Fractal上，同樣需要自己的節點。這些節點為了自給自足而收取的服務費是sats。

2. AVM

AVM（Atomicals虛擬機）是Atomicals協議的BTC智能合約實現。AVM創建了一個模擬BTC腳本功能並在虛擬機內啟用多個BTC本地操作碼的虛擬機器。開發人員可以通過結合比特幣腳本、定義自己的規則來管理資產創建和轉移來實現智能合約。

中本聰在比特幣創始階段設計了一種完全具有表達性的腳本語言，其中包含豐富的原始操作碼指令集。這些腳本具有一定的數據存儲能力，並且它們的執行是圖靈完備的。比特幣核心後來禁用了一些用於圖靈完備性的操作碼，例如基本字符串連接操作（OP_CAT）和算術運算符（如乘法OP_MUL和除法OP_DIV）。

AVM的方法是最大限度地發揮BTC原始操作碼的功能。AVM虛擬機通過雙棧PDA（壓棧自動機）模擬BTC腳本，實現圖靈完備性。該虛擬機運行在一個包含索引器、指令解析器和全局狀態的沙箱中，實現智能合約處理和狀態同步與驗證。

AVM虛擬機器的指令集包含完整的BTC操作碼，允許開發人員使用許多尚未在主網啟用的BTC功能進行編程。這使AVM看起來像BTC生態系擴展的本地先驅網絡。

AVM是一種架構，可以根據任何BTC元數據協議進行定製，例如BRC20、ARC20、Runes和CBRC。它由應用程序開發人員、服務提供商和用戶共同管理，形成自發共識。因此，它適用於幾乎任何元數據協議，只需對虛擬機器下的索引器進行較小的調整即可。

AVM已發佈了Beta版本https://x.com/atomicalsxyz/status/1823901701033934975..., 相關代碼可在此處找到 https://github.com/atomicals/avm-interpreter.......

3. OP_NET

官方網站：https://opnet.org/#

OP_NET，計劃於2024年第三季提出，旨在在符合比特幣特性和架構的同時，將類似以太坊的智能合約功能引入比特幣網絡。在OP_NET上的交易僅需要本地比特幣，無需額外的代幣支付節點激勵或交易費用。

OP_NET提供了一個全面、緊湊且用戶友好的開發庫，主要使用AssemblyScript（類似於TypeScript，可編譯為WebAssembly）進行編寫。其設計目標是簡化比特幣相關技術的創建、讀取和操作，特別是在智能合約和比特幣智能銘文（BSI）方面。

OP_NET 核心功能和特性

OP_NET維護比特幣的區塊共識和數據可用性，確保所有交易都存儲在比特幣網路上，並受到其不變性的保護。通過執行虛擬機（OP_VM），OP_NET可以對比特幣區塊執行複雜的計算。所有提交的OP_NET交易都標有“BSI”字串，並在OP_VM中執行以更新合約狀態。

OP_NET節點運行WASM虛擬機，支持多種編程語言，如AssemblyScript、Rust和Python。通過利用Tapscript實現高級智能合約功能，開發人員可以直接在比特幣區塊鏈上部署和交互智能合約，而無需經過許可。

這些智能合約的代碼被壓縮並寫入BTC交易中。這將生成一個UTXO地址，被視為合約地址，用戶必須將資金轉移到該地址以與合約互動。

當與 OP_NET 網絡互動時，用戶除了支付 BTC 交易費外，還需支付至少 330 satoshis 作為額外費用，以確保該交易不被 BTC 主網礦工視為“塵埃攻擊”。用戶可以增加更多的 gas 費用，並且在 OP_NET 網絡中，交易的打包順序是根據費用排序的，而不僅僅依賴於 BTC 區塊的打包順序。如果用戶為 OP_NET 交易費支付超過 250,000 sat，多餘的部分將作為獎勵分配給 OP_NET 節點網絡。

為了在 DeFi 應用程式中擴展 BTC 的使用，OP_NET 提供了一個權威證明系統，允許 BTC 被包裹成 WBTC。通過多重簽名方法，主網 BTC 被橋接到 OP_NET 協議中。

值得注意的是，OP_NET與隔離見證和Taproot相容，其代幣設計不受UTXO的約束，避免了錯誤向礦工發送代幣的風險，進一步增強了系統的安全性和可靠性。通過這些功能，OP_NET為比特幣生態系統注入了更強大的智能合約功能和去中心化應用程式支援。

OP_NET生態系統項目

OP_NET 的前身是 cbrc-20 協議，大多數生態系項目直接延續。生態系覆蓋多個領域，包括去中心化交易、借貸、市場製造、流動性提供和跨鏈橋接:

· Motoswap：在比特幣第一層運行的去中心化交易協議。

· Stash：一個在比特幣第一層上運行的去中心化借貸協議。Stash使用OP_NET的WBTC作為擔保品，允許用戶進行無需許可的借貸，貸款以USD穩定幣發行。

· Ordinal Novus：一個在 OP_NET 生態系統中提供市場製造和流動性的平台。

·Ichigai：集成多個 DeFi 平臺的去中心化聚合器，允許使用者在一個介面中管理交易、跟蹤市場和處理投資組合。

· SatBot：一個集成了電報的交易機器人，通過電報支持實時交易執行、市場追蹤和投資組合管理。

· KittySwap：一個運行在 OP_NET 上的去中心化交易和永續合約平台。

· Redacted：提供鏈上私人、合規DeFi私人銀行服務。

· SLOHM Finance：一個在OP_NET上推出的去中心化儲備貨幣項目。

· BuyNet：專為比特幣 DeFi 生態系統開發的買入機器人。

· SatsX：一個在 OP_NET 上開發多功能功能和工具、擴展生態系統能力的項目。

· 梗幣（如Satoshi Nakamoto Inu、Zyn、Unga、Pepe）：這些是基於OP_20協議的梗幣，全部由OP_NET支持。

4. BRC100

文件：https://docs.brc100.org

BRC-100是建立在序數理論上的去中心化計算協議。它通過引入“銷毀”和“鑄造”等新操作來擴展BRC-20，當這些操作結合在一起時，可以通過在索引器中記錄不同地址的代幣餘額和狀態來實現複雜的DeFi操作。開發人員還可以通過添加更多運算符來擴展BRC-100協議的功能。

BRC-100 協議操作

BRC-100引入了像mint2/mint3和burn2/burn3这样的操作，允許代幣在UTXO模型和狀態機模型之間安全過渡：

· mint2：生成新的代幣，增加總供應量。通常需要根據特定應用程式或地址的權限。

· mint3：與mint2類似，但不會增加供應。主要用於將應用程式餘額轉換為UTXO（未花費交易輸出），以便在其他應用程式中使用。

·burn2：在更新應用程式狀態時銷毀令牌。在特定條件下，燒毀的代幣可以通過 mint2 重新生成。

· burn3：類似於 burn2，但不會減少供應。而是將代幣轉換為應用程式的狀態。被燒毀的代幣可以通過 mint3 重新生成。

擴展和兼容性

計算能力和狀態轉移可以通過BRC-100擴展協議進行擴展。所有的BRC-100擴展協議彼此兼容，這意味著實現BRC-100及其擴展的代幣可以在所有應用中使用。BRC-100協議及其擴展可以通過改進協議進行更新和升級。

BRC-100協定及其所有擴展和改進統稱為BRC-100協定堆棧。所有BRC-100擴展協議都是相互兼容的，允許實現BRC-100及其擴展的代幣在所有應用程序中使用並支持跨鏈操作。值得注意的擴展包括BRC-101、BRC-102和BRC-104:

· BRC-101：一種去中心化的鏈上治理協議，定義了如何根據BRC-100或其擴展協議來管理應用程序。

· BRC-102：一個針對BRC-100資產的自動流動性協定，根據“恆定產品公式”(x*y=k)定義了一種基於BRC-100協定堆棧的代幣對的自動做市方法。

· BRC-104：一個流動性貨幣 Staking/Re-staking Pool 協議，定義了如何通過 Staking 將 BRC-20 資產、Rune 資產和 BTC 封裝成 BRC-100 資產，以及如何將 BRC-100 資產獎勵分配給 BRC-100 資產、BRC-20 資產、Rune 資產或 BTC Staker。BRC-104 是 BRC-100 協議棧的資產封裝和產出協議。

BRC-100 生態系統項目

項目團隊正在探索一種實現BRC-100協議索引器最小化索引的方法。這使各方能夠部署自己的最小索引，以獲取BRC-100協議堆棧中所有資產的狀態，而不需要為所有擴展協議實現複雜的計算邏輯。此外，最小索引不需要經常更新或升級。

BRC-100 生態系統中有 3 個項目:

· inBRC（已推出）- 第一個BRC-100市場和索引器：https://inbrc.org.

· 100Swap（已推出）- 基於BRC-102協議的第一個比特幣L1 AMM銘刻去中心化交易所：https://100swap.io.

· 100Layer（開發中）- 一個針對比特幣生態系統在比特幣L1上的流動性協議，基於BRC-104和BRC-106協議，包括由去中心化抵押物支持的穩定幣，封裝代幣和流動性挖礦：https://100layer.io.

5. 可程式設計符文（原體）

符文本質上是存儲在比特幣OP_RETURN領域的數據結構。與BRC-20等其他基於JSON的協定相比，符文更輕量級，不依賴複雜的索引系統，並保持比特幣的簡單性和安全性。

可程式設計符文是符文的擴展層，允許使用符文創建可程式設計資產。這些資產可以存在於UTXO中，並支持類似於AMM（自動做市商）協定的操作。可程式設計符文的核心概念是利用比特幣區塊鏈上的數據，通過虛擬機或類似技術實現智能合約功能。

Proto-Runes協議

可編程符文中的主要項目是Proto-Runes協議，由團隊領導@judoflexchop，oyl錢包的創始人。它已經開源：https://github.com/kungfuflex/protorune......

Proto-Runes協議是一個提供可編程符文框架的標準和規範。通過在子協議（元協議）之間管理和轉移符文資產，它實現了AMM、借貸協議或成熟的智能合約的構建。

例如，Proto-Runes Protocol已在比特幣網路上實現了類似Uniswap的DEX（去中心化交易所），支持符文資產的原子互換和流動性池的建立。通過原型燃燒和原型消息的結合，用戶可以在不離開比特幣網路的情況下進行去中心化交易和資產管理。

簡而言之，Proto-Runes協議允許符文被燃燒成可編程符文（Protorunes），從而賦予符文額外的功能和用途。

Protoburn和Protorunes

Proto-Runes 的其中一個關鍵機制是 Protoburn，它允許使用者燒毀符文，將它們轉換成僅由子協議使用的表示形式。這些符文資產通過符文指針或符文協議上的法令定向，生成子協議中的新資產形式，即可程式化符文或 Protorunes。

原型銷毀通過鎖定OP_RETURN輸出中的符文來確保不可花費性。這種機制確保符文資產可以安全地從主協定轉移到子協定，允許在子協定內進行進一步的操作和交易。

這個過程通常是單向的，也就是說資產從符文協議轉移到子協議，但不能直接轉回。Protoburn訊息嵌入在Runestone的Protocol字段中的Protostone中，具有13（符文協議標籤）的協議標籤。該訊息包含目標子協議ID和資產指針等信息。這種機制為子協議之間的資產管理和轉移提供了基礎，並允許像原子交換這樣的功能。

原型消息

在 Proto-Runes 協議中，Protomessage 指的是在子協議中執行的操作指令。它通過 Protostone 結構進行編碼並由索引器進行解析。Protomessages 通常包含資產操作請求，例如轉帳、交易或其他協議定義的功能。當索引器解析 Protostone 中的 message 欄位時，該欄位包含一個字节数組，通常通過 protobuf 或其他子協議預期的序列化器解析，然後作為參數傳遞給子協議的運行時。該消息可能涉及資產轉移、交易邏輯或其他協議功能。

指针用于指定 Protostone 的目标位置，可以是交易输出中的 UTXO 或另一个 Protostone。如果子协议决定不执行输入并且交易失败，protorunes 将被退还给 refund_pointer 指向的位置，将未使用的资产返还给原始交易的发起者。

Proto-Runes 協議操作機制

原始符文協定的運行機制如下：索引器首先處理符文協定中的符石特徵，然後依次處理子協定的協定消息。所有原石都按照它們在符石的協定欄位中出現的順序進行處理。為了避免複雜性和潛在的安全漏洞，Proto-Runes 協定禁止遞歸執行原型消息，這意味著每個原型消息只能執行一次，任何遞歸指令都會導致交易失敗，未使用的資產將被退還。

在Proto-Runes協議中，LEB128（Little Endian Base 128）是一種變長編碼方法，用於表示大整數。 LEB128編碼被廣泛用於表示協議字段和消息，以節省空間並提高處理效率。 每個子協議都有一個獨特的協議標籤，以區分不同的子協議。 這些標籤被表示為u128值，並在Protostone中以LEB128編碼值的形式出現。 指針用於指定Protostone的目標位置，可以是交易輸出中的UTXO，另一個Protostone，甚至是參考原型消息，以實現子協議中的複雜操作邏輯。

最新發展：Genesis Protorune

QUORUM•GENESIS•PROTORUNE 是第一個 Protorune，其 Protoburn 已成功完成。可以觀察到ord索引器的正確操作，其中Protoburn在沒有紀念碑的情況下發生，因為OP_RETURN輸出使用了QUORUM•GENESIS•PROTORUNE的平衡。這可以通過此連結看到：https://mempool.space/tx/eb2fa5fad4a7f054c6c039ff934c7a6a8d18313ddb9b8c9ed1e0bc01d3dc9572…

這個Genesis Protorune僅用作參考實施，並不打算出售。它旨在作為Protorune標準的公共論壇，可以整合到協議中，提供項目代幣的治理功能。

該@judoflexchop團隊仍在為這個創世原型開發一個WASM索引器：https://github.com/kungfuflex/quorumgenesisprotorune…

這是在比特幣L1上實施鏈上治理的功能模型。作為索引器，它允許用戶通過原型消息生成投票代幣，每個提案中相同範圍的符文只生成一個投票代幣。當達到法定人數時，提案會自動執行，用戶也可以通過將投票代幣轉移到不可花費的地址來撤回他們的投票。整個過程確保了治理的透明度和有效性。

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