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基建方兴未艾,全景解读比特币L2生态版图

2024.05.18

原文撰文:Caliber

原文编译:深潮 TechFlow

在金融科技的复杂领域,比特币作为一种创新的数字货币,通过绕过传统金融中介来实现点对点的直接交易。然而,随着其发展,比特币也面临一系列内在的挑战,尤其是与可扩展性和交易吞吐量相关的问题,这些问题是其更广泛应用道路上的主要障碍。

这些挑战并非比特币独有,以太坊虽然设计上更具灵活的应用开发能力,也存在类似的问题。为了解决这些问题,提出了许多解决方案,如侧链、Layer 2 或支付通道网络。在以太坊中,Layer 2 生态系统正在迅速扩展,涌现出各种解决方案,如 EVM rollups、向 rollups 过渡的侧链以及追求不同程度去中心化和安全性的项目。Layer 2 解决方案的安全性问题,特别是资产保障和这些系统读取及适应以太坊区块链变化的能力,突显了一个关键的权衡:更高的安全性通常以牺牲可扩展性和成本效益为代价。

虽然比特币在改进其功能方面取得了令人瞩目的进展,但在开发类似于以太坊的 Layer 2 解决方案时仍面临一些重大挑战。比特币的设计限制在确保 Layer 2 解决方案中的提现安全性方面尤为明显。其脚本语言功能有限,缺乏图灵完备性,限制了其执行复杂计算和支持高级功能的能力。这一设计选择优先考虑比特币的安全性和效率,但限制了其可编程性,相对于以太坊等更灵活的区块链平台而言。并且概率性最终性也可能削弱 Layer 2 解决方案所需的可靠性和速度,可能导致诸如链重组等问题,影响交易的永久性。尽管比特币的设计原则使其可靠且安全,但这些因素使其 Layer 2 系统难以迅速适应新变化。

隔离见证(SegWit)和 Taproot 对比特币而言是变革性的。SegWit 通过分离签名数据,优化了比特币的基础设施,提高了交易速度,并支持闪电网络(Lightning Network)的快速支付处理。随后的 Taproot 通过压缩交易数据和掩盖交易复杂性,引入了效率和隐私的改进。SegWit 和 Taproot 共同点燃了 Layer 2 创新的新潮流,成为未来 Layer 2 设计的基础,显著扩展了比特币作为数字货币的功能。

理解比特币的 Layer 2 解决方案

比特币的 Layer 2 三难困境

在比特币日益扩展的 Layer 2 解决方案中,我们看到许多不同的系统涌现,旨在提高可扩展性和增加采用率。这些解决方案提供了独特的方法来克服比特币的内在限制。Trevor Owens 提出了一种分类方法,将这些解决方案根据其解决比特币 Layer 2 三难困境的方式进行分类,将其分为离链网络、去中心化侧链和联合侧链,每种解决方案都有独特的方法和权衡:

链下网络:优先考虑可扩展性和隐私,但可能给用户体验带来挑战。例如, Lightning  RGB。

去中心化侧链:引入新的代币和共识机制,扩展功能,但可能使用户体验复杂化并增加中心化担忧。例如,Stacks, Babylon, Interlay等。

联合侧链:通过可信的财团简化操作,提供效率,但可能以牺牲比特币的基础去中心化为代价。例如 Liquid, Rootstock, Botanix。

基建方兴未艾,全景解读比特币L2生态版图

这种三难困境提供了一种有用的方法来分类比特币的 Layer 2 解决方案,但可能无法完全捕捉其设计的所有复杂细节。此外,它指出了当前解决方案的权衡,而不是无法解决的障碍,表明这些三难困境的元素是开发人员决策过程的一部分。

例如,去中心化侧链发行新代币以增加安全性和促进网络参与,这可能使用户交互更复杂,并且可能不受比特币纯粹主义者欢迎。另一方面,联合侧链选择跳过新代币,使用户体验更加顺畅,并减少比特币社区内部的抵触情绪。另一种选择是使用全 VM/全局状态,这允许复杂功能的实现,包括在智能合约平台上创建新代币。然而,这种方法使系统更复杂,通常增加其受到攻击的风险。

技术分类

从另一个技术角度看,我们根据主要技术特征对比特币的 Layer 2 解决方案进行分类。这种不同的分类方法考察了各种技术细节和结构,提供了对每个解决方案如何贡献于增强比特币的可扩展性、安全性和功能的细致理解。每种方法都有其独特的目的,这些目的并不冲突,也不会制造三难困境。然而,每种方法在安全性和可扩展性方面都有各自的优劣。因此,一些系统可能会结合这些方法。我们将在文章的下一部分详细讨论这一点。让我们探讨这些类别:

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