2025 年比特幣協議層全景覆盤

來源:ChainFeeds Research


Bitcoin Optech 的 年度總結 歷來被視為比特幣生態的技術風向標。它不關注幣價波動,只記錄比特幣協議與關鍵基礎設施最真實的脈動

2025 年的報告揭示了一個明顯的趨勢:比特幣正在經歷從「被動防禦」向「主動進化」的範式轉移。

過去一年,社區不再僅僅滿足於修補漏洞,而是開始系統性地應對生存級威脅(如量子計算),並在不犧牲去中心化的前提下,激進地探索擴容與可編程性的邊界。這份報告不僅是開發者的備忘錄,更是理解未來五到十年比特幣資產屬性、網絡安全與治理邏輯的關鍵索引。

核心結論

縱觀 2025 年,比特幣的技術演進呈現出三大核心特徵,這也是理解下列 10 大事件的鑰匙:

  1. 防禦前置化: 針對量子威脅的防禦路線圖首次變得清晰且具實操性,安全思維從「當下」延伸至「後量子時代」。

  2. 功能分層化: 軟分叉提案的高密度討論與 Lightning 網絡的「熱插拔」進化,顯示出比特幣正在通過分層協議實現「底層穩固、上層靈活」的架構目標。

  3. 基建去中心化: 從挖礦協議(Stratum v2)到節點驗證(Utreexo/SwiftSync),大量工程資源投入到了降低參與門檻與抗審查能力的提升上,旨在對抗物理世界的中心化引力。

Bitcoin Optech 的年報涵蓋了過去一年成百上千次代碼提交、郵件組激辯與 BIP 提案。為了從技術噪音中提取出真正的信號,我剔除了僅限於「局部優化」的更新,篩選出了以下 10 個對生態具有結構性影響的事件。

1. 量子威脅的系統性防禦與「加固路線圖」

【狀態:研究與長期提案】

2025 年標誌著比特幣社區對量子計算威脅的態度發生了質變,從理論探討轉向了工程準備。BIP360 獲得編號並更名為 P2TSH (Pay to Tapscript Hash)。這既被視為量子加固路線的重要墊腳石,也更通用地服務於某些 Taproot 用例(例如不需要內部 key 的承諾結構)。

與此同時,社區深入探討了更具體的量子安全驗籤方案,包括在未來引入相應腳本能力(例如重新引入 OP_CAT 或新增驗籤類操作碼)的前提下,用 OP_CAT 構造 Winternitz 簽名、討論把 STARK 驗證作為原生腳本能力、以及優化哈希簽名方案(如 SLH-DSA / SPHINCS+)的鏈上成本。

這一議題之所以佔據首位,是因為它觸及了比特幣的數學基石。如果量子計算在未來真的削弱了橢圓曲線離散對數假設(從而威脅 ECDSA/Schnorr 簽名的安全性),將引發系統性的遷移壓力與歷史輸出的安全分層。這迫使比特幣在協議與錢包層提前準備升級路徑。對於長期持有者而言,選擇具備升級路線圖與安全審計文化的託管方案,以及關注未來可能出現的遷移窗口,將成為資產保全的必修課。

2. 軟分叉提案井噴:構建「可編程金庫」的基石

【狀態:高密度討論 / 草案階段】

這一年是軟分叉提案的高密度討論年,核心聚焦於如何在保持極簡主義的同時釋放腳本的表達能力。CTV(BIP119)與 CSFS(BIP348)等契約類提案,以及 LNHANCE 和 OP_TEMPLATEHASH 等技術,都在試圖為比特幣引入更安全的「限制性條款」。此外,OP_CHECKCONTRACTVERIFY(CCV)成為 BIP443,各類算術操作碼與腳本恢復提案也在排隊等待共識。

這些看似晦澀的升級,實則是給全球價值網絡增加新的「物理定律」。它們有望讓原生的「金庫(Vaults)」類構造變得更簡單、更安全、可標準化,讓用戶能設置延時取款與撤銷窗口等機制,從協議可表達性層面實現「可編程的自保」。 同時,這些能力有望大幅降低閃電網絡、DLC(離散對數合約)等二層協議的交互成本與複雜度。

3. 挖礦基礎設施的「抗審查」重構

【狀態:實驗性實現 / 協議演進】

挖礦層的去中心化直接決定了比特幣的抗審查屬性。2025 年,Bitcoin Core 30.0 引入實驗性 IPC 接口,大幅優化了礦池軟件/Stratum v2 服務與 Bitcoin Core 驗證邏輯之間的交互效率,減少了對低效 JSON-RPC 的依賴,為 Stratum v2 的集成鋪平了道路。

Stratum v2 的關鍵能力之一是(在啟用 Job Negotiation 等機制時)把交易選擇權從礦池進一步下放到更分散的礦工側,從而提升抗審查彈性。 與此同時,MEVpool 的出現試圖通過盲化模板與市場競爭來解決 MEV 問題:理想狀態下應由多個 marketplace 並存,避免單點市場反而成為新的中心化樞紐。這直接關係到普通用戶在極端環境下,其交易是否依然能被公平打包。

4. 免疫系統升級:漏洞披露與差分模糊測試

【狀態:持續進行的工程操作】

比特幣的安全性依賴於在真實攻擊前的自我體檢。2025 年,Optech 記錄了大量針對 Bitcoin Core 和 Lightning 實現(如 LDK/LND/Eclair)的漏洞披露,範圍涵蓋從資金卡死到隱私去匿名化,甚至是嚴重的盜幣風險。這一年,Bitcoinfuzz 利用「差分模糊測試(Differential Fuzzing)」技術,通過對比不同軟件對同一數據的反應,揪出了超過 35 個深層 Bug。

這種高強度的「壓力測試」是生態成熟的標誌。它如同一劑疫苗,雖然短期內暴露了病灶,但長期看顯著增強了系統的免疫力。對於依賴隱私工具或閃電網絡的用戶來說,這也敲響了警鐘:沒有任何軟件是絕對完美的,保持關鍵組件的更新是確保存款安全的最樸素法則。

5. 閃電網絡 Splicing:通道資金的「熱更新」

【狀態:跨實現實驗性支持】

閃電網絡(Lightning Network)在 2025 年迎來了可用性的重大突破:Splicing(拼接/通道熱更新)。這一技術允許用戶在不關閉通道的情況下動態調整資金(充值或提現),目前已在 LDK、Eclair 和 Core Lightning 三大主流實現中具備了實驗性支持。雖然相關 BOLTs 規範仍在打磨,但跨實現的兼容性測試已取得顯著進展。

Splicing 是「不關通道也能加減資金」的關鍵能力。它有望降低因通道資金調整不便帶來的支付失敗與運維摩擦。未來錢包有望顯著降低通道工程學的學習成本,讓更多用戶把 LN 當作接近「餘額賬戶」的支付層來使用,這是比特幣支付走向大規模日用的關鍵拼圖。

6. 驗證成本革命:讓全節點跑在「平民設備」上

【狀態:原型實現(SwiftSync)/ BIP 草案(Utreexo)】

去中心化的護城河在於驗證成本。2025 年,SwiftSync 和 Utreexo 兩大技術對「全節點門檻」發起了正面衝擊。SwiftSync 通過在 IBD(初始區塊下載)期間優化 UTXO 集寫入路徑:只在確認某輸出在 IBD 結束時仍未花費時才加入 chainstate,並藉助一個「最小信任」的 hints 文件,在樣例實現中將 IBD 過程加速到 5 倍以上,同時為並行驗證打開空間。 而 Utreexo(BIP181-183)則通過 Merkle forest 累加器,允許節點在不本地存儲完整 UTXO 集的情況下驗證交易。

這兩項技術的推進,意味著在資源受限的設備上運行全節點將變得切實可行,增加了網絡中獨立驗證者的數量。

7. Cluster Mempool:重塑手續費市場的底層調度

【狀態:接近發佈 (Staging)】

在 Bitcoin Core 31.0 的預期功能中,Cluster Mempool(集群內存池)的實現接近完成。它引入 TxGraph 等結構,把複雜的交易依賴關係抽象為可高效求解的「交易簇線性化/排序」問題,讓區塊模板構建更系統化。

雖然這是底層的調度系統升級,但它有望提升費率估算的穩定性與可預測性。通過消除因算法侷限導致的異常打包順序,未來的比特幣網絡在擁堵時表現將更加理性和平滑,用戶的加速交易請求(CPFP/RBF)也能在更確定的邏輯下生效。

8. P2P 傳播層的精細化治理

【狀態:策略更新 / 持續優化】

針對 2025 年出現的低費率交易激增現象,比特幣 P2P 網絡經歷了一次策略拐點。Bitcoin Core 29.1 將默認的最低中繼費率下調至 0.1 sat/vB。同時,Erlay 協議繼續推進以降低節點帶寬消耗;此外社區還提出了「區塊模板共享」等提案,並持續優化緊湊區塊重建策略,以應對日益複雜的傳播環境。

在政策更一致、節點默認更低門檻的情況下,低費率交易在網絡中傳播的可行性有望得到改善這些方向有望降低運行節點對帶寬的硬性要求,進一步維護了網絡的公平性。

9. OP_RETURN 與區塊空間的「公地悲劇」辯論

【狀態:Mempool Policy 變更 (Core 30.0)】

Core 30.0 放寬了 OP_RETURN 的策略限制(允許更多輸出、移除部分大小上限),這在 2025 年引發了關於比特幣用途的激烈哲學辯論。請注意,這屬於 Bitcoin Core 的 Mempool Policy(默認轉發/標準性策略),而非共識規則;但它會顯著影響交易是否容易傳播與被礦工看到,因此會真實影響區塊空間的競爭格局。

支持者認為這能糾正激勵扭曲,反對者則擔心這會被視為對「鏈上數據存儲」的背書。這場爭論提醒我們,區塊空間作為稀缺資源,其使用規則(即便是非共識層面的)也是各方利益持續博弈的結果。

10. Bitcoin Kernel:核心代碼的「組件化」重構

【狀態:架構重構 / API 發佈】

Bitcoin Core 在 2025 年邁出了架構解耦的關鍵一步:引入 Bitcoin Kernel C API。這標誌著將「共識驗證邏輯」從龐大的節點程序中剝離出來,成為一個獨立、可複用的標準組件。目前,這一內核已能支持外部項目複用區塊驗證與鏈狀態邏輯。

「內核化」將為生態帶來結構性的安全紅利。它允許錢包後端、索引器和分析工具直接調用官方驗證邏輯,避免了因重複造輪子導致的共識差異風險。這就像為比特幣生態提供了一臺標準化的「原廠發動機」,基於此構建的各類應用將更加穩健。

附錄:術語表 (Mini-Glossary)

為了輔助閱讀,以下是文中關鍵術語的簡要釋義:

  • UTXO (Unspent Transaction Output): 未花費交易輸出,比特幣賬本狀態的基本單位,記錄著誰擁有多少幣。

  • IBD (Initial Block Download): 初始區塊下載,新節點加入網絡時同步歷史數據的過程。

  • CPFP / RBF: 兩種交易加速機制。CPFP(子為父償)靠新交易拉動舊交易;RBF(費用替代)直接用高費率交易替換低費率交易。

  • Mempool (內存池): 節點用來存放「已廣播但尚未被打包進區塊」的交易的緩衝區。

  • BOLTs: 閃電網絡的一系列技術規範(Basis of Lightning Technology)。

  • MEV (Maximal Extractable Value): 最大可提取價值,指礦工通過重新排序或審查交易能獲得的額外利潤。


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