MT Capital 研报：Stacks Nakamoto 升级在即，为比特币生态注入新动力

作者：Xinwei & 一木

TL；DR

观察历史走势，STX总是滞后于BTC走势，并且涨跌幅都大于BTC，相比于BTC生态中的其他币种也相对强势；

BTC减半临近，BTC生态概念热度持续上升，Stacks作为BTC生态中的龙头项目将在Q4迎来Nakamoto升级，5秒一次的快速出块和无需信任的sBTC将给BTC带来DeFi可能，预计将使Stacks生态进一步繁荣；

在BTC生态概念币中，STX上所数量最多，上了包括Upbit在内的所有主流交易所，也是流动性最佳的标的，可以作为指标现象级的标的观察整个BTC生态；

Stacks利用Proof of Transfer（PoX）共识机制在比特币的安全性基础上实现基于Clarity语言的智能合约和去中心化应用，通过锁定比特币来挖矿并增强其作为比特币二层的功能，包括交易的快速处理和比特币终局性保障；

Stacks生态目前TVL超过1900万美元，部署的智能合约数量超过12万，钱包数超过76万，生态项目比较完善，包括钱包、DeFi、NFT、DAO、DID、Social等等。

引言

Stacks（STX）是一个比特币智能合约层，旨在扩展比特币的功能，使其支持智能合约和去中心化应用。

目标： Stacks的主要目标是在比特币区块链上引入智能合约功能，允许开发者构建去中心化应用程序（DApps）和智能合约，以扩展比特币的用途。

POX共识： Stacks2.0采用POX共识，参与者获得的奖励是更稳定的、底层链加密货币，和新区块链的加密货币相比，底层链加密货币奖励更能激励早期参与者，这有助于吸引早期参与者，共识更强。

赋能BTC： 通过将BTC转化为用于构建DApps和智能合约的资产，增加比特币经济的活力。

生态：目前stacks有79个项目，TVL为$24.95M。

一、团队背景

图片来源：Linkedin

Stacks是一个由多个独立实体和社区组成的项目，最初由Blockstack PBC领导，后来更名为Hiro Systems PBC。根据Linkedin最新资料显示，总部NYC，团队目前有49人。

主要人物与职责：

Muneeb Ali：Stacks联合创始人，Hiro CEO，拥有普林斯顿大学的计算机博士学位，专注于分布式应用的研究和开发；他曾在 TEDx 等论坛上发表演讲，传播加密数字货币、区块链，并撰写了大量相关主题的学术刊物与白皮书。Muneeb同时也是Trust machine的CEO。

Jude Nelson：Stacks基金研究科学家，前Hiro工程合伙人，拥有普林斯顿大学的计算机科学博士学位，曾是PlanetLab的核心成员，该实验室因实现进行行星尺度实验和部署而获得了ACM Test of Time奖。

Aaron Blankstein：工程师，他在2017年获得博士学位后加入了Blockstack工程团队。他在普林斯顿大学和麻省理工大学学习计算机科学。其研究涵盖了多个主题，主要集中在 Web 应用程序性能，缓存算法，编译器和应用密码学上。他对 CONIKS 的研究在 2017 年获得了 Caspar Bowden 隐私增强技术奖。Emacs 使用已有 10 余年。

Mike Freedman：Hiro技术顾问，是普林斯顿大学的分布式系统教授，为项目提供技术指导。他曾获得 Presidential Early Career (PECASE) 奖、Sloan 奖学金。他的研究衍生了多个商业产品，也部署了数百万日用户级别的系统。

Albert Wenger：Hiro董事，同时也是Union Square Ventures (USV)的管理合伙人。在加入USV之前，他曾担任del.icio.us的总裁，并是一位活跃的天使投资人，曾投资了公司如Etsy和Tumblr。Albert 毕业于哈佛大学经济学和计算机科学专业，并拥有麻省理工大学信息技术博士学位。

JP Singh，Hiro 董事，普林斯顿大学教授和本科主任，主要研究并行计算系统和应用，曾获得 Presidential Early Career (PECASE) 奖和 Sloan 奖学金，也曾联合创办商业分析公司，FirstRain Inc.。他毕业于普林斯顿大学，并拥有斯坦福大学电机工程研究生学位以及博士学位。他同时Trust machine的创始人之一。

Stacks 生态中除 Hiro 外还有多个独立实体。包括 Stacks 基金、地灵科技、Freehold、New Internet Labs、密钥工作室 (SECret Key Labs)。

图片来源：stackschina

Hiro：专注于提供和维护 Stacks 生态系统中的开发者工具。

Stacks 基金（Stacks Foundation）：通过治理、研发、教育和资助，支持 Stacks 生态系统发展。

地灵科技（Daemon Technologies）：专注于支持 Stacks 挖矿和质押（Staking）业务。

密钥工作室（Secret Key Labs）：专注于提供可直接参与 Stacking 的中文手机端钱包。

二、资本关系

Stacks总共进行5轮融资，总额$88M。

资料来源：Rootdata

具体时间点与资方如下：

资料来源：Rootdata

Trust machine：

Trust Machine由两位普林斯顿计算机科学家（Stacks的创始人之一Muneeb Ali和Hiro的执行董事JP Singh）创立，他们都是比特币的忠实信徒，相信比特币层可以为比特币解锁广泛的新用例。Stacks的创始人之一Muneeb Ali和Hiro的执行董事JP Singh共同创立了Trust machine。

Trust Machines旗下有三款产品：Leather（钱包，原名Hiro wallet）、Console（社交平台）、LNswap。

2022年4月，Breyer Capital, Digital Currency Group, GoldenTree, Hivemind和Union Square Venture宣布对Trust Machine投资**$150 M**[1]。

此外，2023年3月，Trust Machine与Gossamer Capital宣布对Alex（Stacks上最大的dex）进行250万美元的投资。

图片来源：本文作者梳理

三、发展历程与现状

发展历程

资料来源：本文根据公开资料整理

现状

Stacks已于2023 年第⼀季度进⾏了最新的 v2.1 ⽹络升级，其中包括了提升堆栈（Stacking）功能、改进 Clarity 编程语⾔、内部区块链升级、增强可靠性等⽅⾯的更新。另外，还上线了Hiro 开发者平台，使开发⼈员能够通过托管式体验在 Stacks 上构建和部署智能合约。

目前，社区正在积极筹备预计发生在2023 Q4的Nakamoto升级。

Nakamoto 升级引入了一系列技术进步，与 1:1 比特币支持资产 sBTC 的引入相结合，Stacks 将很快实现以完全去中心化的方式写入比特币。sBTC 是在 L1 和 L2 之间移动比特币的一种信任最小化的方式。此外，与早期侧链方式不同，阈值钱包由一组无权限、动态变化的实体管理的，这些实体在经济上有动力维护挂钩，他们可以随意加入或退出挂钩维护。利用这种机制，可以在比特币层发行一种资产，这种资产始终与比特币保持 1:1 的挂钩关系。此外，Nakamoto 升级还将大幅缩短执行时间，从几分钟缩短到几秒钟。

社区此前已经开启了面向开发者的sBTC的试用申请开放，并积极组织社区成员学习本次升级要点与用例。

四、共识机制：POX

Stacks最早的共识机制是POB（proof-of-burn），由Jude Nelson 与Aaron Blankstein于2018年底提出。

POB允许Stacks矿工通过销毁加密货币而非消耗电力的方式参与竞争。与普通的工作量证明区块链相比，燃烧证明链的矿工无需专用硬件即可参与，并为网络参与者提供了更高的透明度。但是，POW，燃烧证明也是破坏性的，要求矿工销毁价值来换取区块链的安全性。

与PoS不同，PoB要求用户将代币永久性地销毁，以换取挖矿权。用户通过将代币发送到一个无法取回的地址来实施"燃烧"。

挖矿权利是根据一个随机选择的过程来分配的，即使用户已经燃烧了代币，也没有绝对的保证他们会被选中来挖矿。

这个过程对于原始代币的持有者来说可能会导致代币供应减少，但它确实创建了一种与矿工之间的竞争机会。

由于POB燃烧的BTC相当于永久销毁，为了更好地平衡矿工和持币者之间的利益，同时减少对比特币网络的影响，Stacks从PoB共识机制过渡到PoX。

POX（Proof of Transfer）

POX（Proof of Transfer）是燃烧证明机制的延伸。PoX 使用已建立区块链的工作证明加密货币来确保新区块链的安全。不过，与POB不同的是，矿工不是烧毁加密货币，而是将承诺的加密货币转移给网络中的其他参与者。

PoX的主要特点和优势

基于底层链代币的奖励：参与者获得的奖励是更稳定的、底层链加密货币，和新区块链的加密货币相比，底层链加密货币奖励更能激励早期参与者，这有助于吸引早期参与者，共识更强。

初始价值设定：以为与底层链加密货币挂钩，所以新代币具有可以参考的初始价值。

解决依赖价值螺旋问题：PoX通过为参与者提供底层链加密货币激励，有助于解决新区块链可能出现的依赖价值螺旋问题。

建立开发者基金：PoX还可以用于建立开发者基金，以支持新区块链生态系统的发展。这些基金可以使用另一种加密货币，如比特币，从而不会影响新加密货币的价值。

POX设计

Miners：矿工。竞价形式质押 BTC 获得下一个区块的开采权 → 挖矿 → 获得挖矿产出的STX 代币 + 平台交易手续费高；

Stackers：在一定时期内锁定一定数量的STX的用户。设置不同周期质押 STX →自建池子或加入其他池子→提供接收奖励的地址→ 根据质押STX的数量获得矿工的 BTC；

参与者

矿工挖矿机制 图片来源：Stacks白皮书

参与者（网络维护者）激励 图片来源：Stacks白皮书

奖励周期：在每个奖励周期中，矿工将资金转移到接收奖励的地址。每个奖励地址在奖励周期中仅接收来自矿工的一笔比特币。

参与资格：

Stacks钱包有不少于总解锁STX代币的0.02%，此门槛会根据Stacking协议中的参与水平而调整；

在奖励周期开始前广播一条已签名消息，其中包括锁定相应STX代币的协议指定锁定期、指定接收资金的比特币地址以及投票支持Stacks链上的某个块。

地址有效性：参与者需要能够验证接收资金的地址，因为每个奖励周期的奖励地址都需要被确认为有效。

准备阶段和奖励共识：在奖励周期之前，参与者会经历准备阶段，其中决定了两个关键事项：

1）锚定块：在奖励周期中，存在一个锚定块，矿工需要将其资金转移到适当的奖励地址。这个锚定块在整个奖励周期内都是有效的。

2）奖励集合：奖励集合是将在奖励周期中接收资金的比特币地址的集合。这个集合是通过锚定块的Stacks链状态来确定的。

奖励地址的选择规则：不同的规则适用于奖励地址的选择，具体取决于矿工建立的区块链提示是否是锚定块的后代。如果一个矿工建立的区块链提示不是锚定块的后代，那么所有该矿工的承诺资金都必须被销毁。如果一个矿工建立的区块链提示是锚定块的后代，那么该矿工必须将承诺资金发送到奖励集合中的两个地址。

五、技术架构

L1 or L2？

Stacks被描述为一个构建在比特币之上的智能合约层。

初始版本（2021年发布）的Stacks具有与比特币L1分开的安全预算（Security budget），被视为一个独立的层（L1.5）

未来Nakamoto版本计划将完全依赖于比特币的哈希算力，使其成为比特币的一个完全附属层（L2），这意味着Stacks将由比特币的安全性来决定其交易的不可逆性。

侧链（Sidechain）？

Stacks在某种程度上与比特币互操作，但它不符合传统侧链的定义。Stacks的共识机制在比特币L1上运行，与比特币的最终性（finality）紧密相关，而且Stacks上的数据和交易被自动哈希并永久存储在比特币的区块链上。这与传统的侧链不同，它们的共识运行在侧链上，而不依赖于比特币L1，也不会将数据存储在比特币L1上。所以，Stacks不符合传统侧链的定义。

智能合约语言——Clarity

Clarity是一种可决策的智能合约编程语言，专为Stacks区块链设计，其特点如下：

1）安全性优先：Clarity的设计着重于安全性和可预测性，以防范Solidity合同中的常见漏洞和攻击。它专门为了安全性而设计，旨在避免智能合同领域的常见问题。

2）解释性：Clarity的代码是解释性的，意味着它在提交到链上时会被逐行解释执行，与其他语言（如Solidity）需要先编译为字节码不同。这减少了编译器可能引入的漏洞，并保持了智能合同的可读性，因为Clarity合同的代码即执行的代码，没有编译后的字节码。

3）可决策性：Clarity是一种可决策的语言，这意味着从代码本身，您可以确切地知道程序将做什么。这避免了问题，如"停机问题"。Clarity确保不会在调用过程中"耗尽燃料"，因为它保证程序执行会在有限的步骤内结束。