比特币 Layer 2 报告:比特币持续领跑,比特币 Layer 2 有望蓬勃发展

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Crypto Insights
2024年5月8日
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关键要点

  • 比特币的出色表现和知名度提升了比特币 Layer 2 的发展。

  • 比特币 Layer 2 正在蓬勃发展,其中侧链目前占据主导地位,而 ZK 巨头正在追赶。

  • 几位先行者可能比新手更快地占据更多市场份额。

  • 比特币 Layer 2 紧跟以太坊 Layer 2,但自推出比特币相关协议和 Layer 2 以来,其社区和生态系统更加活跃。

比特币的出色表现引领了比特币 Layer 2 的普及

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Bybit 用户持有的比特币来源:Bybit

比特币交易量占 Bybit 总交易量的百分比。来源:Bybit

不可否认,自 2023 年 9 月下旬以来,比特币一直处于整个市场反弹的推动者席位,正如其日益增长的主导地位所证明的那样。2022 年,比特币主导率稳定在 40% 左右,但 2023 年开始攀升至 51.1%(截至 2024 年 5 月 7 日的本文)。 

在比特币现货 ETF 在美国获得批准的推动下,比特币的表现表现出色,Bybit 的交易量证明了比特币交易的普及,其数据表明,从 2024 年 3 月至 2024 年 4 月,用户持有的 BTC 逐月上涨 18%。此外,截至本文撰写时,Bybit 截至总交易量的比特币平均交易量百分比已从 25.6% 上升至 31.8%。我们认为,比特币交易的普及推动了比特币 Layer 2 的普及。

什么是比特币 Layer 2?

比特币 Layer 2 的定义尚未达成共识。该术语通常是指与比特币紧密联系的网络,旨在提高比特币的可扩展性,降低交易成本,并为最古老的区块链网络增加虚拟机可编程性。在本文中,我们将比特币 Layer 2 定义为一个单独的区块链网络,通过桥梁或其他设计与比特币连接。直接构建在比特币主网上的此类平台被称为比特币协议,包括 RunesOrdinals

有关比特币第 2 层定义的详细信息,请参阅本文

为什么现在要讨论比特币 Layer 2?

比特币 Layer 2 仍处于早期开发阶段。只有少数项目在 2024 年初普及之前就为比特币开发了 Layer 2 解决方案。自 2023 年第 Q4 Ordinals 和 Stack 普及以来,比特币 Layer 2 解决方案一直备受关注。 

随着比特币在 2023 年 9 月开始看到比特币现货 ETF 获批的希望,比特币继续超越以太坊和其他替代 Layer 1,比特币也随之转向。这些现货 ETF 的审批降低了比特币区块链面临的监管风险,这增加了其与以太坊的竞争优势,后者自己的现货 ETF 审批截至 2024 年 5 月尚未确定。

更重要的是,在以太坊最新路线图的成功实施和以太坊 Layer 2 的普及的背景下,比特币社区已开始探索在卷积和侧链的帮助下为比特币提供更多效用的可能性,Layer 2 解决方案在过去几年与 Ethreum 和 Avalanche 等其他 Layer 1 开发中进行了战斗测试。

随着比特币不断受到关注,我们来探索一下比特币 Layer 2 的现有格局。

比特币 Layer 2 中的现有参与者有哪些?

根据 BTCL2.INFO 的统计,目前共有 74 种比特币 Layer 2 解决方案,其中大多数解决方案已在过去两个季度中投入使用。尽管比特币 Layer 2 的行业竞争如此激烈,但通常可以根据每位玩家采用的技术进行分类。简而言之,有三种解决方案:状态通道、侧链和上卷。我们还将介绍与比特币相关的协议。

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比特币 Layer 2 格局 来源:由 Bybit 编制

状态频道

状态通道提供了一种解决方案,可提高加密货币交易的可扩展性和效率。这些网络在交易方之间建立独立的渠道,实现链外通信和状态更新。交易各方之间会创建一个新的渠道,作为通信层,使各方能够交换信息,并在主区块链上更新钱包状态。余额变化等状态变化会记录在渠道内。

完成通信会话后,通道将关闭,最终状态,包括更新后的钱包余额,将作为单笔交易提交至比特币主网。然后,比特币矿工验证并纳入本次交易,相应地更新网络状态。

最著名的玩家是闪电网络,该网络自 2016 年以来一直存在,并得到了知名 Web 2.0 玩家的支持,包括 Block 的 Jack Dorsey。主要 CEX 也采用了闪电网络来降低用户的手续费。

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陈述渠道的优缺点。资料来源:Bybit 编制

国家频道具有多种优势。由于交易方无需等待主区块链上的区块确认,因此交易速度更快。此外,通过将多笔交易分批提交到一次提交中,用户可以节省手续费,尤其是在一次会话中执行多笔交易时。 

如上图所示,除了固有的安全风险外,Lightning Network 的容量限制也阻止了其大规模采用。截至撰写本文时,其交易量为 3.05 亿美元,仅占比特币中心化交易所每日交易的一小部分。

此外,状态通道用于代币兑换,代币兑换(由于缺乏虚拟机)不具备智能合约功能。

该领域的新玩家是RGB,该项目旨在通过与闪电网络合作,为比特币增加智能合约能力。其团队将其称为“部分状态智能合约系统”,并提供了解决国家渠道固有局限性的新承诺。然而,目前我们还没有看到主要加密货币原生代采用RGB解决方案。尽管如此,我们很高兴看到 RGB 如何改变状态通道解决方案,并为更热门的侧链或上卷解决方案提供新的替代方案。

另一方面,Lightning Network和RGB都没有自己的原生代币,因此,零售用户可能不会在不久的将来投资这两种解决方案。

侧链

侧链是一个独立的网络,它运行自己的共识算法,同时保持与主网络的通信。 

为了与主网络建立连接,侧链采用桥接器,方便两个网络之间的资产划转。智能合约在资产锁定和铸造方面发挥着至关重要的作用,可确保侧链与主网之间资产正常移动。侧链的设计可能会有很大差异,部分侧链的运行安全系统与主网分开,而其他侧链则集成了主网络的安全功能。

该领域的知名企业包括 Stacks、Liquid Network 和 Rootstock,为比特币的侧链解决方案提供服务,而 BEVM、Bouncebit、ANVM 和 Map Protocol 等正在崛起。

Sidechain 项目

功能

TVL

代币

市值(市值)

堆栈

最大的侧链解决方案;

转账证明;兼容 EVM

1.35 亿美元

STX

STX 市值为 33 亿美元

流动网络

旨在成为交易所的结算层; 

无虚拟机;

侧链中使用的 L-BTC

N/A

N/A

N/A

根库 

合并挖矿;

虚拟机

1.9 亿美元

N/A

N/A

BEVM

在侧链上使用 BTC 作为矿工

94 万美元

N/A

N/A

ANVM(或 AlLayer)

AI 驱动且兼容 EVM 的侧链

6.54 亿美元

N/A

N/A

BounceBit

质押与 EVM 兼容

4.92 亿美元

N/A

N/A

地图协议

跨链互操作性

1.1 亿美元

N/A

N/A

比特币侧链解决方案。资料来源:由 Bybit 通过 DefiLlama 和 BTCL2.INFO 编制

这些侧链之间存在差异。一般来说,新的解决方案提供了更全面的解决方案,例如更先进和兼容以太坊的虚拟机,而Liquid Network等老玩家则没有虚拟机。此外,一些解决方案引入了 Stacks 等原生代币,而一些解决方案则采用比特币作为 Rootstock 和 BEVM 等天然气代币。采用与比特币更紧密相关的解决方案,可以提高安全性。

值得注意的是,新项目 AILayer 目前在所有侧链解决方案中均处于最高 TVL,这可能是由于其空投以及对人工智能 (AI) 的期待。

累计

Rollup 是一个与比特币网络共识层协同工作的执行层。其主要目的是加强交易处理。Rollup Layer 2 网络为用户营造了可以执行各种操作的环境。交易按批次组织,并发送至主网共识层进行最终结算。一个汇总批次最多可包含 10,000 笔交易,这些交易作为单笔交易提交到主网共识层进行结算。这种交易组合使 Layer 2 上卷网络能够实现更快的速度和更低的费用。

卷积有两种类型:乐观卷积和零知识卷积。无需初始验证,即可实现最优卷积批量交易。但是,为解决安全问题,挑战期约为 7 天。在此期间,任何人均可提出怀疑并提供欺诈证明,对卷积交易提出异议。挑战期结束后,该批次将被视为有效,并被 Layer 1 链接受。

零知识汇总(ZK 汇总)使用零知识有效性证明对每笔交易进行初步验证,无需挑战期。因此,ZK 上卷的交易会立即哈希到主网上。

优化累计

零知识汇总

Tuna Chain

Merlin Chain

Rollux

SatoshiVM

B2 网络

Elastos

光谱链

柠檬

比特币 Layer 2 上卷解决方案。资料来源:Bybit

以太坊的生态系统几年来一直在实施乐观的汇总和零知识汇总(ZK 汇总)。比特币的 Layer 2 从这一开发中受益,这些先进的 Layer 2 技术已迁移至比特币生态系统。

很明显,ZK 卷积目前在比特币 Layer 2 上更受欢迎,这可能是由于每笔交易的成本较低,因为每批交易中存储的数据较少。迄今为止,Merlin Chain 凭借 11 亿美元的 TVL 成为该联盟的领军者,在其主网和原生代币 MERL 上线后保持领先。Merlin Chain 具有先发优势,活跃社区中的十几款 DApp 现已上线运行。

B2 Network 拥有比特币 ZK 上卷解决方案的第二大 TVL,但截至 2024 年 5 月,B2 Network 仅推出了一个测试网。随着空投计划和主网上线导致项目嗡嗡作响,我们可能会看到网络进一步涌入。

Tuna Chain 采用双架构,混合基础设施具有乐观和 ZK 卷积,在竞争对手中独树一帜。作为比特币的第一个模块化 Layer 2,Celestia 采用了数据可用性解决方案,并计划在 2024 年下半年推出自己的稳定币。我们在以太坊生态系统中还没有看到这种双重结构,因此有趣的是,它如何突破两种主流上卷解决方案的限制。

比特币相关协议

如上所述,Mirror、Runes 和 Ordinals 等比特币相关协议没有自己的区块链网络。相反,它们是 Layer 1 网络的 DApp,即比特币主网。

Mirror L2 质押协议通过其镜像比特币 (mBTC) 为其他 Layer 2 提供 BTC 质押解决方案。 Mirror 与 wBTC 提供的中心化 BTC 质押不同,后者通过去中心化重叠多西格机制实现。

Ordinals是一个独特的Satoshis下单系统,是比特币最小的单位,允许创建比特币NFT。用户可将文本或图像等数据作为数字文物刻录到单个 satoshi 上。这一过程创建了比特币原生数字文物(也称为比特币 NFT),可在比特币区块链上存储、转移和交易。

Runes 由开发 Ordinals 的同一团队创建,旨在解决因 BRC-20 代币标准在 Ordinals 内使用比特币原生 UTXO 交易模式时效率低下而导致的拥堵问题。

三层 2 解决方案对比

上述三种解决方案均旨在提高比特币的吞吐量,而侧链和上卷可帮助比特币生态系统增加智能合约能力。正如以太坊 Layer 2 的发展所观察到的那样,卷积是一种比侧链更先进的技术,因为我们没有看到使用侧链架构的新项目。从本质上讲,侧链是独立的区块链,从技术上讲,所有替代的 Layer 1 都可以成为侧链,只要它们能够实现比特币进出资产的转移。

尽管如此,比特币侧链的一些创新解决方案旨在解决看似过时的 Layer 2 解决方案所面临的固有安全风险,包括 Rootstock 的合并挖矿概念。 

风险

坦率地说,比特币 Layer 2 在开发早期阶段面临的所有风险和限制都将产生。

  1. 一般限制

    1. 安全与交易对手风险:所有第 2 层解决方案均引入了额外的软件和复杂性,这可能会增加安全漏洞的风险。另一方面,资产通常通过由 Layer 2 团队构建和管理的网桥从主网或其他 Layer 1 区块链转移到比特币 Layer 2。网络运营商的恶意行为可能会导致第三方风险。

    2. 互操作性挑战:虽然侧链旨在提供与主区块链的互操作性,但实现无缝高效的互操作性可能具有挑战性。 在主区块链和侧链之间划转资产可能需要额外步骤,例如在主链上锁定资金、等待确认,然后在侧链上解锁。这些步骤可能会带来延迟、复杂性和潜在的安全风险。

  1. 状态通道

    1. 交易对手风险:国家渠道涉及参与者之间的直接互动,这意味着与链上交易相比,交易对手的风险更高。如果参与者恶意行为或未能履行其义务,例如拒绝签名并向区块链提交最终状态,则可能导致争议或资金损失。

    2. 渠道拥堵:为了进行交易,国家渠道依赖于参与者的可用性和响应能力。如果一个状态渠道中存在多个待处理交易,则可能会发生延迟,参与者可能需要等待争议解决流程才能解决任何问题。这可能会影响国家渠道的效率和可用性,尤其是在需求旺盛的时期。

    3. 功能有限:州级渠道主要用于有限参与者之间的简单频繁交易。涉及大量参与者的复杂智能合约互动或交易可能不适合国家渠道。与链上交易相比,该限制限制限制了状态渠道的使用案例和功能。

    4. 退出骗局:国家渠道可能面临退出骗局。如果恶意参与者或操作者突然关闭渠道,并使用锁定资金消失,则可能导致其他参与者遭受重大经济损失。

  1. 侧链

信任与信赖:侧链通常要求参与者信任侧链的验证者或运营商,并依赖这些实体来正确验证和保护交易。验证者或操作员的恶意行为或信任违规可能导致财务损失,并对参与者造成其他不利后果。

卷积仍作为一项技术进行探索,没有独特的局限性。到目前为止,他们面临的主要风险在于未能跟上最新技术。

总体而言,Merlin Chain 的成功证明,卷积有望成为比特币 Layer 2 中长期的主导技术。

比特币第 2 层能否挑战以太坊第 2 层?

比特币第 2 层

以太坊第 2 层

热门解决方案

状态频道、侧链、汇总

Rollups

主导类型

侧链和 ZK 上架率居前列

乐观的汇总率居前列

第 2 层的 TVL

约 25 亿美元

~400 亿美元

比特币第 2 层与以太坊第 2 层。来源:Bybit 编制

比特币 Layer 2 仍处于早期阶段,其 TVL 远远落后于以太坊。得益于以太坊生态系统的发展,卷积技术日趋成熟。因此,从长远来看,由于加密货币领域的开源功能,比特币网络上的卷积技术可能会加速。

两个生态系统的独特之处在于每个主网本身的机制。比特币不具备智能合约功能,其低吞吐量可能会限制其 Layer 2 解决方案。例如,Stacks一直在努力提高其产量,因为它的吞吐量与比特币的吞吐量挂钩。其全新 Nakamoto 升级旨在通过将区块生产与加密排序区分开来解决这一问题。此外,由于比特币网络缺乏虚拟机可编程性,因此比特币 Layer 2 必须具备智能合约功能,才能为主网增加更多效用。因此,那些没有智能合约功能的第 2 层可能会失去那些甚至兼容 EVM 的用户。 

总而言之,比特币的 Layer 2 解决方案仍有增长空间,由于其运营历史较短,因此需要对自己的应用进行战斗测试。特别是,加密货币钱包等基础设施目前尚未得到完善,这可能会限制新用户迁移到生态系统。 

结语

比特币 Layer 2 将 BTC 的效用扩展到当前品牌之外,仅将其视为“数字黄金”。他们利用比特币挖矿提供的卓越安全性,使比特币 Layer 2 处于挑战以太坊和 Solana 等现有企业的有利位置。

尽管如此,比特币 Layer 2 的普及之路仍被视为比以太坊更颠簸。由于比特币区块链设计的较旧架构,主网本身在可编程性方面受到限制,这可能会导致社区需要解决的其他问题。然而,由于 Layer 2 的技术进步,特别是在 ZK 上卷方面,比特币社区拥有良好的参考资料,可以直接在其 Layer 2 产品中采用更先进的 ZK 上卷。 

一些分析师认为,比特币社区“能够抵御变化和创新”,这可能会减缓 Layer 2 的发展。然而,随着 Ordinals 和 Runes 的上线以及链上交易的普及,我们认为,创新推动了社区文化的发展。特别是,新投资者、项目所有者和新用户可能会注入影响现有社区的新血。 

由于比特币是为数不多的剩余工作证明 (PoW) 区块链之一,并且继续优于其他替代区块链,因此比特币 Layer 2 开发具有巨大的探索潜力。

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