《中文》ABCDE:比特币的乐高之路:加密货币巨头的模块化转型

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ABCDE
07-21
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*致谢:感谢Chakra、UTXO Stack、Nubit 和 Yala的优秀团队,感谢他们出色的合作写作努力和专业见解。你们的专业知识和支持非常宝贵。感谢你们让这篇文章得以实现!

在区块链技术的演进过程中,比特币的模块化路径似乎比以太坊更具有必然性,这是多种因素巧妙相互作用的结果。作为区块链领域的先驱,比特币面临着与生俱来的可扩展性挑战。随着用户群的爆发式增长和应用场景的不断拓展(例如Ordinals的兴起),网络拥堵和交易费用过高的问题日益凸显,成为一道亟待跨越的鸿沟。

比特币的核心设计理念是作为简单、安全的价值存储和转移系统,这为模块化提供了绝佳的舞台。这种方式可以在不触及底层协议的情况下优雅地扩展功能,堪称完美的解决方案。

比特币社区对于维护主链稳定性和安全性的不懈追求,以及其他区块链平台快速技术革新的压力,无疑推动了模块化的必要性。更值得注意的是,作为市值最高的加密货币,比特币所蕴含的巨大经济价值成为开发者探索模块化解决方案的强大催化剂,激励他们不断拓展比特币的功能边界和应用领域。

模块化方案的巧妙之处在于,既能保持比特币网络的高安全性,又能巧妙地在第二层或侧链上开辟创新空间。这一策略不仅符合比特币社区的价值观,也为比特币开启了功能丰富和性能提升的新篇章,同时维护了其核心价值主张。

Chakra:新的BTC结算层

1.为什么需要独立的结算层?

可扩展性:比特币主链的交易处理能力有限,如果所有 Layer 2 交易都直接在主链上结算,将导致网络拥堵。独立结算层通过批量处理大量交易,只将最终结果提交给主链,有效解决了这一问题,显著提升了整体吞吐量。

创新性:独立的结算层也为开发者提供了广阔的创新空间。通过克服比特币脚本语言的限制,它允许开发者在不直接影响比特币链的情况下尝试各种新颖的扩展解决方案。这种灵活性使得功能扩展无需硬分叉,确保网络稳定性和兼容性。

2. 与以太坊的Dymension的比较

以太坊生态系统中的 Dymension 是一个很好的参考示例。它提供了一个支持 Rollup 即服务 (RaaS) 的独立链。基于 Dymension 构建的 Rollup 本质上是使用Cosmos SDK 开发的链,但最终的确认过程外包给了 Dymension。此外,Dymension 修改了 IBC 协议,将中继器转变为流动性提供者。

比特币的挑战:

然而,比特币的结算层面临着独特的挑战,尤其是在零知识 (ZK) 验证方面。比特币本身无法直接实现结算功能,即使是像 BitVM 这样的创新解决方案也难以完全解决这个问题。虽然 BitVM 理论上支持 ZK 验证(正如 Citrea 项目所展示的那样),但它在交易处理速度 (TPS) 和其他关键服务的实现方面仍然面临重大限制,例如跨链桥接和统一流动性。

ZK 结算及附加服务:

ZK结算的核心在于要求rollup在状态更新的同时向链提交相应的证明,提供RaaS服务的链必须支持zk Rollup框架。结算层的重要性还体现在其附加的服务上,比如Rollup A到Rollup B的跨链交易需要经过结算层,避免了P2P网络常见的同种Token跨链不一致问题,此外,结算层内统一的流动性池可以实现集中交易,并捕获所有交易费用。

深度协作和激励:值得注意的是,Dymension 等平台鼓励深度协作项目在其网络上启动汇总,并可能为每次上线的Rollup向质押者空投代币。这一策略将平台的代币变成了“金铲子”,激励用户积极参与质押和生态系统开发。

总结:结算层的概念及其在解决可扩展性、互操作性和流动性整合方面的潜力为比特币生态系统的未来发展提供了重要的见解和方向。

3、Chakra是基于PoS共识机制的高性能BTC结算层。

脉轮 区块链由基础共识层、结算共识层、执行层三层组成,其设计和实现旨在提高吞吐量、降低延迟、增强安全性、灵活性和可扩展性。

基础共识层是Chakra Chain的The Block共识,是上层服务的基础,采用PoS共识,区块生成由可验证随机函数(VRF)提出,并根据投票权重最高的链进行最终确定。

结算共识层专门处理不同链之间的结算事件,重用 Chakra PoS 共识验证器集与底层通信。这种轻量级共识实现了极低的延迟。验证器监听结算请求事件,广播签名确认,并在收集到足够的签名后生成法定人数证书 (QC)。然后,他们将结算消息和 QC 发送到 Babylon 网络进行最终确认。Babylon 上质押的BTC为 Chakra 的结算共识提供了额外的共享安全性,确保了结算服务的安全。

执行层采用Chakra自主设计的Substrate BlockSTM,通过多种优化提升性能,处理频繁的状态转换结算请求。通过乐观并行化、覆盖变更集、批量提交、全局密钥、MVMemory等技术,Chakra在多线程环境下可大幅提升交易处理速度,达到5000TPS以上,在高配置计算环境下可达10万TPS,满足当前主流BTC Layer 2解决方案的结算需求。

Nubit:BTC 的数据可用性层

我们不会在这里深入探讨BTC为什么需要 DA;相反,我们将重点关注BTC为什么需要新的 DA(换句话说,为什么像 Celestia 这样的 DA 解决方案目前无法满足 BTC 的需求)。

Nubit 在比特币经济安全性的基础上构建了高可扩展、高安全性的数据可用性层。Nubit 团队成员均来自加州大学圣芭芭拉分校的教授和博士生,具有卓越的学术声誉和全球影响力,不仅精通学术研究,还拥有丰富的区块链工程实施经验。

1. 原生比特币集成:

Nubit 的设计充分考虑了与比特币网络的兼容性和集成性。这种原生集成使 Nubit 能够直接与比特币的 UTXO 模型、脚本系统和共识机制进行交互,从而提供无缝的用户体验和更高的安全性。相比之下,Celestia 作为通用数据可用性层,可以为多个区块链提供服务,但无法提供这种级别的比特币特定集成。

2. 原生比特币质押:

Nubit 引入了一种创新机制,允许比特币持有者直接参与 PoS 共识,而无需将其BTC转换为其他代币或使用复杂的跨链桥。这意味着BTC持有者可以直接质押其比特币,参与网络安全维护并获得相应的奖励。这不仅增强了网络的经济安全性,还保持了 BTC 的流动性和价值。相比之下,Celestia 的质押机制基于其原生代币,无法直接利用比特币的经济价值和网络效应。

3.比特币锚定:

Nubit 通过在比特币主网上定期记录自己的区块哈希和验证器集投票信息,实现与比特币主网的紧密锚定。这种方法提供了额外的安全保障,并显著缩短了资产解绑时间(从传统的几周缩短到不到 4 小时)。这种直接的比特币锚定机制增强了 Nubit 网络的可信度,并为用户提供了更大的灵活性。而作为独立区块链的 Celestia 无法提供这种与比特币主网的直接锚定。

4.关注比特币生态系统:

Nubit 针对比特币生态中的独特需求和应用进行了专门的设计和优化,例如对Ordinals (比特币上的 NFT 协议)和 BRC-20(比特币上的代币标准)提供了优化支持。团队与 domo(BRC20 的创建者)合作撰写了关于模块化索引器的论文,将 DA 层设计融入比特币元协议索引器结构,参与行业标准的建立和制定。

5.比特币级别的PoS共识机制和DA保障:

Nubit 探索了 SNARK 支持的高效签名聚合共识,将 PBFT 与 zkSNARK 技术相结合,大幅降低了验证者之间验证签名的通信复杂度,无需访问整个数据集即可验证交易的正确性,实现超大规模共识验证者集,实现比特币级别的去中心化。Nubit 的数据可用性采样 (DAS) 是通过对区块数据的一小部分进行多轮随机采样来实现的。每轮成功都会增加数据完全可用的可能性。一旦达到预定的置信度,The Block数据即被视为可访问。相比之下,Celestia 采用的是传统的 Tendermint 共识算法,只能支持 100 个质押验证者的规模。

Nubit生态系统整合进展:

目前已实现与 Merlin、Manta、Rooch Network 等 Layer2 数据可用性解决方案的集成。基于 Nubit 构建的模块化索引器已作为技术标准集成到OKX钱包、 TOMO、Gate 钱包和 Unisat 钱包中,为比特币生态系统中的数百万用户提供安全且无需信任的索引服务。Nubit 还与 Succinct 合作,使任何生态系统都可以在链上部署 zk-light 客户端,从而允许生态系统应用程序/L2/L3 通过 Nubit 访问由比特币保护的数据可用性层。

Nubit通过创新的共识算法和协议机制,构建了第一个由比特币保障的数据可用性层,为比特币生态和多链生态中的应用和基础设施提供可扩展的数据服务,突破比特币自身的数据吞吐量瓶颈,为开发者打开无限可能。

UTXO 堆栈:创建基于 UTXO 的比特币第 2 层

UTXO Stack 正在将比特币核心 UTXO 模型扩展为 Layer 2 解决方案,类似于OP Stack 和Arbitrum Orbit 为以太坊开发者提供工具来创建自己的 Layer 2 rollup,大大降低了开发Threshold。UTXO Stack 提供一键式链部署工具,帮助开发者以低成本基于 UTXO 模型创建原生的、同构的比特币 Layer 2 解决方案。

这一发展的一个关键组成部分是比特币第 1 层资产发行协议 RGB++。RGB++ 通过同构绑定将比特币 UTXO 映射到图灵完备 UTXO 链的 eUTXO(支持智能合约的扩展 UTXO),并在两条链上使用脚本约束来验证状态计算和所有权变更的有效性。这种图灵完备 UTXO 链称为 RGB++ 链,可以是像 Nervos CKB或Cardano这样的满足必要条件的链。同构绑定意味着比特币 UTXO 和 RGB++ 链上的 eUTXO 是相互绑定的——eUTXO 的解锁条件被设置为相应的 UTXO。因此,一旦 UTXO 被花费,相应的 eUTXO 也会转移。使用 RGB++ 协议发行的资产在 RGB++ 链上进行解释,而所有权仍然绑定在比特币 UTXO 上。

RGB++ 带来的一个前所未有的功能是无需跨链桥接的跨链,即 Leap。当 eUTXO 的解锁条件是比特币 UTXO 时,解释后的 RGB++ 资产的所有权在比特币链上;如果我们在 RGB++ 链上创建交易,将 eUTXO 的解锁条件更改为LitecoinUTXO,则 RGB++ 资产的所有权将跳转到Litecoin链。这使得从比特币到Litecoin的跨链转移无需任何跨链桥接。整个过程完全去中心化,无需跨链桥接或信任假设。通过 Leap,通过 RGB++ 在比特币第 1 层发行的资产可以无缝过渡到第 2 层。

在此技术基础上,UTXO Stack 可以一键创建基于 UTXO 模型和 PoS 机制的比特币第二层,称为 Branch Chain。Branch Chain 具有以下优势:

- 高TPS和低交易费用:利用UTXO模型和PoS机制独特的并行处理能力。

-利用 RGB++ 的资产协议:RGB++ 资产可以在任何 UTXO 链(包括但不限于比特币、 CKB、Litecoin和各种支链)之间自由转换,而无需跨链桥。

- 重用 CKB 的智能合约堆栈:在比特币第 2 层实现图灵完备性。

- 重复使用BTC钱包:兼容 JoyID、UniSat、 OKX Wallet 和 Gate Wallet 等钱包。

- 安全性:通过BTC/ CKB质押、DA 层和强制退出机制确保安全性。

UTXO Stack 有助于创建高性能、可编程的比特币第 2 层解决方案,强调比特币的原生性和与 UTXO 模型的同构性,为比特币扩展提供新的范式。

Yala:以模块化架构重新定义BTC DeFi的未来

比特币的 DeFi 解决方案面临诸多挑战,这主要归因于比特币网络的固有限制和设计理念。现有的 Layer 2 技术(如 rollups 和侧链)虽然可以实现复杂的应用,但仍然受到比特币技术限制的制约,难以充分利用其共识和安全机制。此外,这些解决方案在资产安全性、跨链互操作性和本机功能支持方面往往存在不足。尽管比特币持有者数量众多,但出于安全方面的考虑,许多鲸鱼仍不愿参与新的比特币应用。Yala 通过其独特的设计从根本上解决了比特币的安全问题,并为比特币持有者提供了流动性解决方案。

Yala 是原生的BTC DeFi 解决方案,采用模块化架构,集成了去中心化索引器网络和预言机。Yala 利用比特币生态系统中的资产发行能力发行稳定币 $YU。该稳定币可以自由参与任何链上的 DeFi 活动,从而解锁BTC资产的可编程性并释放比特币的巨大流动性。

Yala 的架构体现了模块化设计的精髓。它包括应用层、共识和数据可用性层、执行层和结算层。这种模块化设计使BTC资产能够进行原生的 DeFi 交易,同时保持比特币网络的安全性和共识。

1.应用层: Yala 的应用层定义了状态变化的逻辑,可以包括 EVM 或其他BTC Layer 2 解决方案中的智能合约。

2.共识与DA层: Yala采用Indexer来维护系统的链下状态和数据可用性,这体现了BTC模块化中探索的独立DA层的概念,旨在提高数据处理的效率和可用性。

3.执行层: Yala 的 Vaults 模块作为状态变化的执行环境,类似于BTC模块化中讨论的独立执行层,目的是提高交易处理效率。

4.结算层: Yala 最终将交易结算到BTC主网。

Yala 的架构设计展示了如何在比特币生态系统中模块化实现 DeFi 功能。它巧妙地利用了比特币的安全性和去中心化特性,同时通过模块化设计克服了比特币在智能合约和可扩展性方面的局限性。

Yala 的例子也凸显了模块化在提升开发效率和系统灵活性方面的优势。通过提供 SDK 和可定制的模块,Yala 使开发人员能够更轻松地在比特币生态系统中构建应用程序,这与BTC模块化追求的目标一致。

关于 ABCDE

ABCDE 是一家专注于领投顶级加密货币创业公司的风投公司,由火币联合创始人杜军和前互联网及加密货币创业者 BMAN 共同创立,两人均在加密货币行业深耕十余年。ABCDE 的联合创始人白手起家,在加密货币行业打造了价值数十亿美元的公司,包括上市公司(1611.HK)、交易所(火币)、SAAS 公司(ChainUP.com)、媒体(Cointime.com)和开发者平台(BeWater.xyz)。

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