比特幣生態(tài)不是建立在Layer1之上的，比特幣區(qū)塊鏈天然不是圖靈完備的，而且，比特幣極簡的UTXO和有限的區(qū)塊空間也無法處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)和計算。因此，比特幣要發(fā)展生態(tài)必需Layer2，而且是完全去中心化的比特幣Layer2。比特幣15年來的幾次重大升級帶來了許多技術(shù)革新，但是，一直被人們忽視，因此，大部分人認(rèn)為，比特幣生態(tài)做不出完全去中心化的可以支持大規(guī)模生態(tài)應(yīng)用的Layer2。這是對比特幣的發(fā)展缺乏認(rèn)知，對Layer2的本質(zhì)缺乏理解，對比特幣生態(tài)帶有傲慢和偏見。
阻礙人們進(jìn)步的最大障礙，正是傲慢與偏見。我勸諸君，放下傲慢，空杯學(xué)習(xí)，端正認(rèn)知。謹(jǐn)以此文，為去中心化的比特幣Layer2正名。
一、什么是Layer2?Layer2的本質(zhì)是什么?
Layer2的概念被人們熟知是因為以太坊生態(tài)，但是，Layer2的概念卻不是以太坊生態(tài)原創(chuàng)，而是來源于比特幣。
比特幣0.1版本的代碼里保留了一份原始版本的代碼，是中本聰留下的。這段代碼支持用戶在交易被礦工打包確認(rèn)之前更新交易。如果一個用戶的余額增加，另一個用戶的余額就會相應(yīng)減少，一旦用戶完成了交易，他們就可以只向主鏈網(wǎng)絡(luò)傳輸一個交易結(jié)果然后關(guān)閉他們的支付通道。基于“支付通道“后來誕生了閃電網(wǎng)絡(luò)，閃電網(wǎng)絡(luò)是比特幣最早的Layer2，也是加密世界里最早且可行的Layer2。
因此，在我們談什么是Layer2時，不能僅以 以太坊Layer2馬首是瞻，也不能以以太坊Layer2為唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)(畢竟以太坊Layer2是經(jīng)過這兩年的發(fā)展才基本確定了roullp這個設(shè)計方向的可行性)，而是應(yīng)該透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，需要了解Layer2的本質(zhì)是什么?這樣才能設(shè)計出切實可行的Layer2。
無論是比特幣Layer2還是以太坊Layer2，其誕生的背景都是當(dāng)Layer1主網(wǎng)無法實現(xiàn)更復(fù)雜更高性能的應(yīng)用場景時，需要把Layer1資產(chǎn)跳脫到Layer2去實現(xiàn)。以太坊需要Layer2去拓展其性能，比特幣則更需要Layer2。比如，BTC可以在閃電網(wǎng)絡(luò)里實現(xiàn)快速高效的支付場景;ETH則可以跨到Arbitrum去速度更快、Gas更低且更復(fù)雜的智能合約場景。
因此，無論是比特幣Layer2還是以太坊Layer2，其本質(zhì)都是一樣的，都是讓Layer1的主網(wǎng)資產(chǎn)跨到Layer2實現(xiàn)更復(fù)雜更高性能的應(yīng)用場景。因此，Layer2的本質(zhì)是一個去中心化的跨鏈方案 一個高性能且無需信任的二層網(wǎng)絡(luò)。
那么，無論是比特幣Layer2還是以太坊Layer2，在設(shè)計時都得遵循一些最基本的原則：
1、必須實現(xiàn)Layer1資產(chǎn)無需信任地跨到Layer2，這是最重要的第一步。
2、Layer2網(wǎng)絡(luò)的賬本一定是安全且無需信任的。
只有同時滿足以上兩個條件，才是一個切實可用且完全去中心化的Layer2。
二、比特幣Layer2和以太坊Layer2在設(shè)計上會有哪些異同?
我們搞清楚了Layer2的本質(zhì)是什么，也搞明白了Layer2設(shè)計的基本原則，那么，我們來看一下，比特幣Layer2和以太坊Layer2在實際設(shè)計上有哪些異同?
1、必須實現(xiàn)Layer1資產(chǎn)無需信任地跨到Layer2
以太坊Layer1和Layer2之間的跨鏈方式：Layer2官方在以太坊主網(wǎng)首先部署一個托管資產(chǎn)的智能合約，當(dāng)用戶從以太坊主網(wǎng)把ETH跨到Layer2，用戶的ETH被鎖定在該智能合約并在Layer2網(wǎng)絡(luò)1:1生成新的ETH。當(dāng)用戶發(fā)出跨回主網(wǎng)的指令時，Layer2的ETH銷毀，同時觸發(fā)Layer1上的智能合約把ETH解鎖給用戶。這是以太坊Layer1和Layer2的跨鏈實現(xiàn)方式。是通過以太坊的智能合約以及Layer1和Layer2網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn)的，可以實現(xiàn)去信任化。
那么，比特幣的Layer2該如何實現(xiàn)去信任的BTC跨鏈呢?
在2021年比特幣Taproot升級之前，是無法做到完全去中心化的BTC跨鏈的，但是，由于Taproot升級帶來了Schnorr簽名和MAST合約，讓完全去中心化的比特幣跨鏈成為現(xiàn)實。
Schnorr簽名是一種比橢圓曲線簽名更適合比特幣的簽名算法，以太坊也一直想支持該簽名，但是由于升級簽名算法涉及以太坊的賬號體系等復(fù)雜問題，因此以太坊一直沒有升級為Schnorr簽名。Schnorr簽名最大特點是聚合簽名，可以實現(xiàn)1000個比特幣地址來簽名管理同一筆資產(chǎn)，不僅可以實現(xiàn)簽名的隱私性，還可以讓1000個簽名提交的數(shù)據(jù)并為一筆，徹底解決多重簽名帶來的數(shù)據(jù)堆積問題，因此，Schnorr簽名可以突破原來比特幣最多15重多簽的限制，實現(xiàn)完全去中心化的簽名管理。
而Mast合約，全稱Merkle Abstract Syntax Tree，是使用默克爾樹來加密復(fù)雜的鎖定腳本，其葉子是一系列相互不重疊的腳本，支出時，只需披露相關(guān)腳本以及從該腳本通向默克樹根的路徑。
簡單理解Mast合約就是等效于VM的功能(類智能合約功能)，可以通過指令來執(zhí)行既定的操作，比如，Mast合約 Schnorr簽名的組合，可以通過觸發(fā)Mast合約來讓參與去中心化資產(chǎn)管理的1000個節(jié)點進(jìn)行簽名，從而智能化地按照合約制定的規(guī)則來執(zhí)行比特幣的進(jìn)出與花費，這里沒有任何人為的干預(yù)，完全靠合約執(zhí)行，從而實現(xiàn)比特幣的去中心化管理。具體細(xì)節(jié)可以參考BEVM白皮書：https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper
我們以BTC Layer2項目BEVM為例，來看，真正的BTCLayer2是如何實現(xiàn)完全去中心化跨鏈的?
當(dāng)用戶把比特幣主網(wǎng)的BTC跨到BEVM時，用戶的BTC進(jìn)入1000個節(jié)點托管的合約地址內(nèi)，然后，同時在BEVM即BTC Layer2網(wǎng)絡(luò)按照1:1的生成新的BTC，當(dāng)用戶發(fā)出把BTC從BEVM跨回主網(wǎng)的指令時，BEVM網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將觸發(fā)Mast合約，1000個托管資產(chǎn)的節(jié)點將按照既定的規(guī)則自動簽名，把BTC返回到用戶地址。整個過程，實現(xiàn)了完全的去中心化和無需信任。
從以上內(nèi)容可以看出，通過使用Taproot帶來的Mast合約 Schnorr簽名的組合，比特幣也可以和以太坊Layer2一樣實現(xiàn)完全去信任的跨鏈，這是實現(xiàn)完全去中心化的BTC Layer2最重要的第一步。
2、Layer2網(wǎng)絡(luò)的賬本一定是安全且無需信任的。
以太坊Layer2的賬本是由排序器管理，在處理交易時，是按照一定比例，一般是10:1的比例，把Layer2的賬本roullp后打包上傳到以太坊主網(wǎng)，然后由以太坊節(jié)點驗證，但是，以太坊Layer2的排序器(就是Layer2網(wǎng)絡(luò)的運行節(jié)點，一般都只有1個節(jié)點)是完全中心化的，均是由Layer2官方來運行和掌握，如此中心化的設(shè)計如何取得用戶信任呢?主要是通過把Layer2的賬本roullp打包到以太坊主網(wǎng)讓礦工節(jié)點驗證，如果用戶不信任該賬本，可以通過發(fā)起鏈下檢舉來驗證賬本，因此，Op-Roullp又被稱為樂觀證明，就是其信任假設(shè)是樂觀地認(rèn)為官方不作惡，如果作惡，可以通過檢舉來證明。這些組合設(shè)計，基本可以保障Layer2賬本是可信的，但是，這也導(dǎo)致以太坊Layer2上的ETH等資產(chǎn)是不抗審查的，是可以被外部力量強制凍結(jié)的，因為，ETH Layer2排序器就官方自己一個節(jié)點，是可以被中心化控制的。這也將導(dǎo)致ETH Layer2的資產(chǎn)規(guī)模是有上限的，因為，很多大資金將因為不抗審查的問題而不敢進(jìn)入，試想，如果你有10萬枚ETH，你敢把這些資產(chǎn)跨到一個不抗審查的以太坊Layer2嗎?
同時，這里還衍生出兩個對于用戶不友好的問題：
a、由于Op-Roullp有一個7天期限的檢舉機制，因此，當(dāng)用戶把ETH從Layer2跨回以太坊主網(wǎng)時，至少需要過完7天的檢舉期。
b、由于ETH Layer2的排序器完全是項目官方一個節(jié)點在控制，因此，ETH Layer2的跨鏈及交易手續(xù)費完全由項目官方獨享的(據(jù)悉Base、ZKsync等ETH Layer2每月排序器營收超500萬美金，高峰時超1000萬美金)，而Layer2用戶無法分享這些網(wǎng)絡(luò)增長紅利。
那么，比特幣Layer2如何實現(xiàn)賬本可信呢?
我們?nèi)砸訠EVM為例，前面我們提到，BEVM是通過Mast合約 Schnorr簽名的組合來實現(xiàn)比特幣去中心化跨鏈，而為了實現(xiàn)Layer2和Layer1的實時通訊，BEVM的網(wǎng)絡(luò)是完全運行的比特幣輕節(jié)點，因此BEVM是由1000個比特幣輕節(jié)點組成的可信網(wǎng)絡(luò)。
為了保障Layer2賬本絕對安全，保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不作惡，BEVM借鑒了比特幣網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)學(xué)博弈機制，BEVM把托管比特幣的節(jié)點和Layer2網(wǎng)絡(luò)運行的節(jié)點合二為一，即通過質(zhì)押資產(chǎn)運行Layer2網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點也是托管BTC資產(chǎn)的節(jié)點，同時，BEVM設(shè)計了一套完全基于經(jīng)濟(jì)學(xué)的自動化動態(tài)質(zhì)押機制，即保證BEVM的Layer2節(jié)點質(zhì)押的BTC/主網(wǎng)代幣的總價值永遠(yuǎn)大于其托管的資產(chǎn)價值，以經(jīng)濟(jì)學(xué)博弈的機制來保障Layer2的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點沒有動力作惡，從而保障Layer2的賬本是絕對安全可信的。
除此之外，BEVM的設(shè)計還帶來兩個好處，這也是以太坊Layer2所不具備的：
a、BEVM的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是完全去中心化的，不是由某個項目方控制的，因此，BTC在BEVM這個Layer2上是抗審查的，是任何力量都無法凍結(jié)的，是可以與比特幣主網(wǎng)隨時互跨進(jìn)出的。因此，可以解決大資金的信任問題。
b、由于BEVM網(wǎng)絡(luò)是由去中心化節(jié)點運行的，因此，產(chǎn)生的跨鏈及網(wǎng)絡(luò)手續(xù)費是與節(jié)點、用戶共享的，不是項目方獨享的。
三、比特幣Layer2的正確道路
通過上文的對比，可以清晰看到比特幣Layer2和以太坊Layer2的異同，由于比特幣以太坊先天的不同，因此，在設(shè)計比特幣Layer2時，不能照搬照抄以太坊Layer2模式，而是應(yīng)看透Layer2本質(zhì)，結(jié)合比特幣特點，才能走出比特幣Layer2的正確道路。
比特幣Layer2的正確設(shè)計方向：
1、比特幣Layer1天然不是圖靈完備的，比特幣極簡的UTXO設(shè)計和區(qū)塊空間無法驗證運算復(fù)雜數(shù)據(jù)和程序，因此，企圖通過客戶端驗證或者在比特幣有限的UTXO及區(qū)塊空間內(nèi)做改良方案，是不可行的，該方向不僅實現(xiàn)方案極其復(fù)雜，在比特幣Layer1有限的拓展空間里做改良，最多只能支撐發(fā)資產(chǎn)，想去拓展更高性能的Layer2方向，是行不通的。唯一正確的方向是把BTC以去中心化的方式跳脫到Layer2，從而實現(xiàn)更復(fù)雜更高性能的場景拓展。
2、一定要解決比特幣去中心化跨鏈到Layer2的問題，這是一切的基礎(chǔ)。通過Hash時間鎖、掛鉤、封裝、多簽等傳統(tǒng)的比特幣跨鏈方式很難取得用戶的信任。比特幣2021年Taproot升級帶來的Mast合約 Schnorr簽名的技術(shù)組合，可以解決比特幣去中心化跨鏈問題，也是比特幣Layer2非常值得探索的方向。
3、在保障Layer2賬本安全可信這一點，絕對不能照抄以太坊Layer2的模式，試圖通過roullp的方式把BTC Layer2賬本壓縮打包到比特幣鏈上去驗證，這一點是不可行的，因為，比特幣區(qū)塊鏈不支持OP或者ZKP的驗證，礦工不會參與Layer2賬本的驗證，把這些賬本存到比特幣鏈上只是一個存證，沒有任何意義。要保障Layer2賬本安全，可以學(xué)習(xí)比特幣的經(jīng)濟(jì)學(xué)博弈機制，通過經(jīng)濟(jì)學(xué)和博弈論的層面來設(shè)計節(jié)點動態(tài)質(zhì)押機制，從而實現(xiàn)Layer2網(wǎng)絡(luò)節(jié)點沒有動力作惡，從而保障Layer2的賬本安全。
4、我們都寄希望于未來比特幣再次進(jìn)行BIP級別的升級，實現(xiàn)比特幣網(wǎng)絡(luò)可以驗證OP或者ZKP，比特幣礦機可以進(jìn)行ZKP計算，此時ZK-roullp可以進(jìn)入比特幣網(wǎng)絡(luò)，那時，比特幣Layer2則可以實現(xiàn)更終極的方案。但是，這可能是未來5-10年才能實現(xiàn)的事。
基于以上分析，我們可以看到，目前最落地可行的BTC Layer2方案是基于Taproot升級帶來的Mast合約 Schnorr簽名，結(jié)合比特幣輕節(jié)點動態(tài)質(zhì)押網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)Layer2和Layer1的實時通訊和網(wǎng)絡(luò)安全，從而實現(xiàn)真正去中心化的比特幣Layer2，而這正是BEVM已經(jīng)實現(xiàn)落地的方案。
四、比特幣Layer2必將超越以太坊Layer2，比特幣生態(tài)必將超越以太坊生態(tài)
為什么我們認(rèn)為比特幣Layer2必將超越以太坊Layer2，比特幣生態(tài)也必將超越以太坊生態(tài)?
我們認(rèn)為至少有以下幾個原因：
1、目前已經(jīng)有完全去中心化的BTC Layer2方案可以使用。在沒有完全去中心化的方案之前，最大的比特幣封裝資產(chǎn)是通過中心化機構(gòu)Bitgo發(fā)行的WBTC，目前約65億美金規(guī)模。在完全去中心化的方案出現(xiàn)后(如BEVM)，預(yù)測該市場可以再增長5-10倍以上，體量可以達(dá)到325億-650億美金，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ETH Layer2目前的200億美金總TVL(該數(shù)據(jù)包含了跨鏈的ETH和ETH Layer2上的其他資產(chǎn)，實際跨鏈的ETH遠(yuǎn)沒有達(dá)到200億美金)。
2、比特幣由于天然不是圖靈完備的，因此，比特幣要發(fā)展生態(tài)比以太坊更需要Layer2，因此，未來將會有大量BTC到Layer2去構(gòu)建各類去中心化的BTC應(yīng)用。這是市場需求決定的。
3、比特幣Layer2可以比以太坊Layer2更抗審查，更容易獲得用戶尤其大資金的信任和青睞。
4、比特幣市值是以太坊市值的3倍，目前ETH Layer2的總TVL約200億美金，約占以太坊市值的10%;按照同樣的比例，如果未來10%的BTC進(jìn)入比特幣Layer2，整個TVL將達(dá)到850億美金，是以太坊Layer2體量的3倍之多。
總結(jié)：
我們分析了Layer2的本質(zhì)，且對比了比特幣Layer2和以太坊Layer2的設(shè)計異同，我們看到了比特幣Layer2切實可行的落地方案。同時，我們根據(jù)比特幣Layer2設(shè)計的先進(jìn)性和比特幣本身體量及生態(tài)發(fā)展的剛性需求，推導(dǎo)出比特幣Layer2必將超越以太坊Layer2。最終，比特幣生態(tài)也必將超越以太坊生態(tài)。
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