最近比特幣再次創下歷史新高，達到73000美元，並且即將進行減半，再次吸引了大眾的關注。這種硬件密集型的工作證明架構雖然安全，但不具備可擴展性。網絡每秒只能處理少量交易，因此對於日常點對點交易效率不高。然而，情況正在發生變化，我們不是在談論一個新的Token，而是一個全新的維度——比特幣第二層（L2）。
L2是一個覆蓋在主鏈之上的網絡，可以處理一批交易，將主鏈的最重要的任務移出，從而提高整體吞吐量。
1、為什麼比特幣需要L2
根據可擴展性三難問題，沒有網絡可以同時安全、去中心化和快速。能源密集型的PoW比特幣無疑是所有區塊鏈中最安全的。超過75000個核心節點使其極度去中心化。這是一種權衡嗎？它無法處理超過3-4筆交易每秒。
比特幣是按照這種方式設計的，在15年前創建時，這些數字似乎足夠了。中本聰建議每10分鐘產生一個區塊，作為一個例子，平衡網絡延遲、傳播時間和計算效率。雖然隔離見證（SegWit）升級確實擴大了區塊大小，但仍然不夠。舉例來說，以太坊的區塊創建時間約為20秒。
儘管比特幣處於領先地位，但實際上人們並沒有像以太坊或Uniswap那樣頻繁地使用比特幣進行日常轉賬，即使比特幣網絡上的平均交易費用為4.96美元，現在比以太坊的10.51美元低兩倍。結果，比特幣中的大部分鉅額資金仍然處於未被利用和休眠狀態。此外，隨著Ordinals和BRC-20等NFT在比特幣上的興起，僅僅加劇了第一層網絡的壓力，導致更多擁堵和費用增加。
儘管比特幣目前的市場份額約為50％，但這一數字在長期內穩步下降。而且這個差距可能會變得更大。以太坊正在快速向著全數據分片邁進（正如我們在這篇文章中所解釋的，這可能真正改變遊戲規則），而比特幣不能落後。外部競爭正加大力度，要求提供更好的可擴展性解決方案。
2、理解 L2 解決方案
L2 解決方案是建立在底層網絡之上或旁邊的技術，可以促進主鏈之外的交易。實施 L2 的兩種最流行方法是狀態通道和側鏈；其他方法包括合併挖礦鏈和權益證明鏈。
狀態通道
狀態通道是由智能合約管理的協議，創建了結合了鏈上結算和鏈下流程的支付通道。
側鏈
側鏈是替代區塊鏈，在其中用戶通常會發送預先存在的比特幣（作為封裝幣）來參與。在側鏈中，用戶可以按照自己的意願進行交易。從側鏈返回主鏈的轉賬通過“猜測與反駁”（即隨著時間推移斷言並逐漸確認交易）進行，確保側鏈與比特幣市場價格之間的1:1比率。
3、盤點頭部比特幣 L2 解決方案
1）閃電網絡（Lightning Network，簡稱LN）
閃電網絡（LN）通過幾乎零費用實現快速的比特幣轉賬。它通過在發送方和接收方之間建立支付通道來工作，使用多重簽名交易和時間鎖定。支付通道基本上是存放資金的存款箱，用於特定的一組個體之間進行鏈下交易。
LN上的交易通過節點之間的通道“跳躍”以達到目的地。為了實現這一點，它採用了類似Tor中繼的洋蔥路由。因此，LN提供了高度的匿名性。
歷史背景
一個重要的觀點是：LN在比特幣社區中得到了長期的支持。中本聰傳達了使用通道進行高頻交易的想法；隨後，邁克·赫恩進一步發展了這個想法。2016年，白皮書發表了，數十名開發人員在Scaling Bitcoin Milan會議上就LN的方向達成了共識。2017年，在LN推出之前，隔離見證被實施為最後的里程碑。
閃電網絡的限制
理論上，LN可以處理數百萬次每秒的交易，但LN的採用尚未達到這個水平。LN的總鎖定價值如下：
由於LN上幾乎零費用，節點沒有太多的激勵來持續運行。節點可能會離線，通道可以單方面關閉，存在安全風險，大額交易並不實際。此外，比特幣價格波動意味著大多數人不會在LN通道中持有他們的BTC太長時間，而是來回轉移（每個通道的創建都需要單獨的鏈上交易）。
總的來說，閃電網絡並沒有成為比特幣可擴展性的終極解決方案，主要是由於設計和運營方面的挑戰。許多人甚至認為它是過時的解決方案。它默認沒有智能合約（RGB項目致力於通過LN在比特幣上引入智能合約）。然而，可以說它是目前最好的比特幣第二層解決方案，或者至少是最廣泛使用的。
2）Liquid Network
Liquid Network是最大的L2比特幣側鏈，TVL為2.6億美元。它由Blockstream於2018年推出。區塊的創建需要1-2分鐘；速度是以高度集中為代價的。實際上，該側鏈為各種信任方（主要是交易平臺和市場製造商等企業）提供了比特幣結算機制。它使用了名為L-BTC的比特幣封裝幣作為貨幣，並作為私有鏈運行。在其核心，Liquid網絡類似於一座橋，每個比特幣都對應著一個L-BTC。
Liquid Network的侷限性
Liquid Network實際上並沒有解決可擴展性三難問題，因為它的去中心化程度不夠。在TVL中的3,836個比特幣中，99.5%或3,817個比特幣存儲在一個地址中，即bc1…ff4aj4。這種中心化程度是由於其作為聯邦的設計。對Liquid的誠實批評是，它在某種程度上違背了加密貨幣的初衷，因為它只有大約60名成員。
總的來說，Liquid網絡不太適合零售投資者，並且對交易對手的信任要求很高。儘管如此，Liquid希望通過允許任何時候進行交換（即通過AQUA錢包）或在其鏈內部對各種資產進行Token化，吸引日常用戶加入。
3）Rootstock（RSK）
Rootstock是另一個比特幣側鏈，在TVL中有2,721個比特幣。對於發送到RSK的每個比特幣，它都會發行一個名為RBTC的Token，保持1:1的錨定。與Liquid的主要區別在於RSK專注於智能合約。事實上，該區塊鏈兼容EVM，意味著它可以託管常見的DeFi應用程序（例如，借代、質押）。根據其更新的白皮書，新區塊可以在30秒內生成，最大Rootstock採用了一種綜合的方法，著重於用戶、開發者和礦工，以發展其生態系統。其優勢之一是用戶友好的設計，以及支持數十種錢包/ dApps，使RBTC-BTC交換變得容易。對於開發者，它提供了250萬美元的補助金。RSK將自己定位為現有比特幣礦工的低 hanging fruit。特別是，礦工可以在稱為合併挖礦的過程中利用相同的基礎設施獲得高額獎勵。在2023年，Uniswap擴展到了RSK。
Rootstock的侷限性
自將近十年前推出以來，根網尚未征服大眾（儘管它是最受歡迎的第二層解決方案之一）。除了公眾接受度之外，可以說將以太坊智能合約引入混合體系使RBTC所有者更容易受到黑客攻擊，而不僅僅是持有BTC。部署到根網的項目必須確保其智能合約不包含任何第三方審計的漏洞。除此之外，網絡去中心化程度的情況仍然未知，因為數據不容易獲取。我們不要忘記，根網是作為一個聯邦設立的。因此，它依賴於中央託管機構來確保安全。
4）Stacks Network（STX）
Stacks是一個擁有1.55億美元TVL的比特幣第二層側鏈。它採用Proof of Transfer（PoX）共識機制，並使用本地STXToken作為貨幣。質押對於激活PoX機制至關重要。STX持有者質押他們的Token，並以BTC作為獎勵獲得收益。與RSK類似，Stacks提供智能合約支持；但它使用Clarity作為編程語言。其優勢之一是擁有一套相當完善的生態系統，包括數十個應用程序和工具以及一個活躍的開發者社區。此外，STX位居全球前25名最有價值的加密貨幣之列。
質押如何支持PoX？
Proof of Transfer（PoX）機制依賴於網絡穩定性以激活。礦工在“準備階段”期間確認PoX錨定區塊以啟動獎勵週期。錨定區塊的選擇確定了PoX獎勵集合，但礦工需要在其鏈狀態中擁有它，以便挖掘從其下降的區塊。如果PoX錨定區塊丟失，那麼SIP-007中概述的恢復程序涉及到礦工通過PoB（Proof of Burn）挖掘一個鏈來“繞過”它。系統設計通過鼓勵質押來解決這個問題，從而幫助礦工確定丟失的區塊是否真的不可用，或者只是沒有傳播給他們。
Stacks的侷限性
礦工使用加權的密碼選擇通過加密的排序進行競爭以附加區塊。排序是一種使用密碼學選擇參與者的去中心化方法，這對於共識是至關重要的。
在當前模型中，由於區塊生成速率與比特幣的速率相關聯，慢的比特幣區塊和Stacks分叉會破壞鏈上應用程序，導致交易確認延遲高達10-30分鐘。微區塊無法加速交易時間，因為在下一次排序之前，確認存在不確定性，從而導致孤立交易。此外，Stacks分叉與比特幣分叉無關，可以進行廉價的重新組織，加上連接不良的礦工通過排除其他人的區塊提交來操縱排序結果。幸運的是，Stacks對這些問題很清楚，並正在Nakamoto升級和相關SIP中解決這些問題。
Nakamoto提供了什麼？
Nakamoto提出的重大改變是將區塊生成與加密排序分離，從而使交易確認時間縮短到幾秒鐘。在交易確認後，Stacks將不再獨立分叉，確保交易撤銷與撤銷比特幣交易一樣具有挑戰性。此外，對排序算法的修改阻止了比特幣礦工作為Stacks礦工獲得優勢。這些改變包括將Stacks的任期變化與比特幣區塊到達分離開來，要求各質押者合作驗證和簽署每個Nakamoto Stacks區塊，並採用比特幣MEV解決方案以懲罰區塊提交審查。
總的來說，通過Nakamoto升級，Stacks L2希望實現交易吞吐量的增加和100%的交易最終性。這是一個有希望的發展，可以將Stacks提升為最精緻的 L2 解決方案。
4、比特幣 L2 解決方案的比較
Stacks、閃電網絡、Liquid和RSK被統稱為L2中的“四巨頭”。它們在遊戲中時間最長，因此受到了最廣泛的採用。更為新穎的L2包括Babylon、MintLayer、Ark、Botanix和RGB。特別是，RGB致力於讓閃電網絡支持智能合約。
5、比特幣L2的侷限性
大多數比特幣第二層解決方案仍處於早期開發階段，特別是與其他L2解決方案（如Polygon、ZKSync等）相比。許多側通道並沒有足夠的去中心化，而是由聯合開發，並依賴於中央託管機構。
目前沒有一種比特幣 L2 解決方案實際上解決了類似的三難問題。這總是需要進行權衡。
閃電網絡是開放的，不引入新的Token，但缺乏全球虛擬機。Liquid沒有引入新的Token，具有全球虛擬機，但是是一個聯邦組織。Stacks既開放又支持全球虛擬機，但引入了新的Token。
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此外，當前技術缺乏採用。比特幣 L2 解決方案僅處理了比特幣交易的一小部分，但分析師認為這一份額未來可能增加到25％。
6、結論
總而言之，比特幣 L2 解決方案對釋放比特幣網絡的潛力至關重要。比特幣的大量資金被低效利用，主要用作價值存儲。要成為註定要成為的不受信任的金融系統，必須利用建立在主網之上或旁邊的技術。
這樣，第一層可以保持其極高的安全性和去中心化性，而比特幣 L2 解決方案可以為更廣泛的比特幣原生交易和Web3應用提供快速和可擴展的比特幣交易和智能合約。
目前，脫鏈的閃電網絡是最受歡迎和去中心化的 L2 解決方案——快速且廉價，但只限於簡單的交易。側鏈解決方案在智能合約支持方面提供了更多的功能，但去中心化程度較低。特別是，Stacks（STX）有潛力成為終極的比特幣 L2 解決方案。
