比 Taproot 更有用？深入探討 Drivechain 的工作原理和技術特點

近日，由於比特幣生態 NFT、BRC-20 等陸續火爆導致比特幣網絡越來越擁堵，BRC-20 代幣和 Ordinals NFT，一夜之間將排名第一的區塊鏈變成了更笨重的以太坊版本。

在 2021 年 11 月籤署網絡 Taproot 升級的核心开發人員和礦工怎么也不會想到，比特幣現在面臨許多困擾以太坊多年的相同問題，包括騙人的模因幣和垃圾幣、猴子圖片的 NFT 佔用區塊空間和飛漲的交易費用。

那么究竟什么是 BRC-20 呢？什么又是 Ordinals 協議呢？他們兩者和閃電網絡又有什么關系？

一、Ordinals 協議——比特幣“聰”時代正式到來

由於以太坊從一开始就設計為支持智能合約和去中心化應用，因此在NFT領域具有天然的優勢，基於以太坊的 ERC-721 標准，开發者可以輕松地創建、發行和交易 NFT 。這並不意味着比特幣網絡不能支持 NFT ，甚至還可以發行“代幣”。這也來到了我們要討論的重點——Ordinals，一個由比特幣的前开發者 Casey Rodarmor 創建的協議。

1. Ordinals 的起步：比特幣 NFT

2023年1月，比特幣核心貢獻者 Casey Rodarmor 發布了 Ordinals 協議。 Ordinals 協議的出現，重新點燃了大家對比特幣 NFT 的討論，Ordinals 協議是如何讓 NFT 在比特幣上成為可能呢？

比特幣的總量是2100萬枚，它的最小單位是 Sats（聰），1 BTC=1 億 Sats。

Ordinals協議提出了一種以“聰”為基礎的創新設計，允許在“聰”中嵌入各種信息——如圖片、文本、視頻等（“inscription”，也叫銘文），將上傳的銘文與特定的“聰”相連（“Ordinal”），這一過程被稱為銘刻（Inscribe），類似於以太坊NFT的鑄造（Mint）。最終產生的是攜帶銘文的聰，也就是所謂的比特幣 NFT 。

當每個聰都具備唯一的標記和編號時，相應的內容也具有唯一性，使聰從僅作為計價單位的角色轉變為 NFT 單位。

數據來源：Dune Analytics

2. Ordinals 的探索：BRC-20

在 Ordinals 協議發布2個月後，推特用戶 @Domodata 在Ordinals協議上，又提出了一個比特幣上的 Token 標准—— BRC-20  標准。

BRC-20 利用 JSON 數據的 ??????? ???????????? 來部署代幣合約、鑄造代幣和轉移代幣。你可以把 BRC-20 標准當成Ordinals的一種應用類 NFT，相當於一張支票， BRC-20 沒有智能合約。

在 BRC-20 發布的24小時內，就有超過 30,000 個 ??????? ???????????? 被鑄造。@Domodata 也部署了 BRC-20 的第一枚代幣—— $Ordi，總量2100萬個，每個人都可以免費Mint，在不到2天的時間裏， $Ordi 就被全部mint完畢。

部分BRC-20代幣，來源：https://brc-20.io/

但是無論是Ordinals 協議和 BRC-20 ，都無法擺脫比特幣網絡的宿命：比特幣的交易速度慢、手續費高、擴容困難等問題，這些難題也束縛了比特幣的性能和廣泛的應用場景。而閃電網絡卻通過努力實現比特幣的初衷——成為一種點對點的電子現金系統，解決了這一困境：除了大額交易，小額交易中的“聰”也能通過閃電網絡非常方便的流動起來。

那么一度被譽為比特幣解決拓展性等問題的「殺手鐗」之一的閃電網絡是什么？發展到現在都暴露了哪些劣勢？通過閃電網絡比特幣未來升級又將獲得哪些啓發？為什么 Adam Back 博士會把 Drivechain 看作是比 Taprrot 更好的技術？

二、閃電網絡是什么？

閃電網絡 Lighting Network ，是一個鏈下服務方案，它不發送任何貨幣，而是在第二層級中進行账本的變更並隨後在第一層級中完成結算，從而避免數千次的、實際的鏈上資金交易。

根據閃電網絡瀏覽器中的數據顯示，目前閃電網絡已搭建3639個節點，形成通道12289條，網絡容量達114.83個 BTC 。

三、什么是比特幣 Taproot 升級？

Taproot 是一個軟分叉，它改進了比特幣的腳本以增加隱私、效率和網絡處理智能合約的能力。它被認為是自 2017 年 SegWit 升級以來最重要的比特幣升級。

Taproot 升級包括 3 個不同的比特幣改進提案  (BIP) ，包括 Taproot、Tapscript 及其核心——稱為 Schnorr 籤名的新數字籤名方案。

四、Taproot 是如何工作的？

有 3 個 BIP 協同工作以實現 Taproot 升級。每個 BIP 都以不同的方式影響和補充另一個。

1.  Schnorr 籤名 (BIP340)

Schnorr 籤名促進了一種更快、更安全的方式來驗證比特幣網絡上的交易。它由德國數學家和密碼學家 Claus Schnorr 开發的密碼籤名方案組成 。

2. 主根 (BIP341)

Taproot 是 Taproot 升級得名的地方。它建立在 2017 年 SegWit 升級的基礎上，並使用 Merkelized Alternative Script Tree (MAST) 來擴展比特幣區塊鏈上的交易數據量。

3. Tapscript（BIP342）

Tapscript 是對比特幣腳本的編碼語言升級，為其他 2 個 BIP 讓路。它是操作碼的集合，用於指定如何執行的交易。

Taproot 的激活提升比特幣網絡的功能，以促進快速可靠的交易。在 Taproot 之前，比特幣協議仍處於 Layer 1 开發階段，而以太坊等其他協議已經在 Layer 2 和 DApps 中搶先一步。升級後，比特幣开啓了部署智能合約的道路，並有可能擴展其用例以覆蓋未來趨勢的 NFT 和 DeFi 市場。 

隨着比特幣網絡以更低的費用變得更高效，它可以激勵更多的交易和更廣泛的採用。此外，用戶可以保留自己的交易隱私，使BTC在市場上與其他隱私幣相比更具競爭力。

盡管閃電網絡能夠解決主鏈性能不足造成的一些問題，但它仍然有很多缺陷被人詬病，主要體現在以下幾點：

• 技術復雜开發進程慢：閃電網絡白皮書誕生於2015年，至今仍停留在測試網階段，無法大規模使用，比特幣的主鏈擁堵問題仍然無法緩解。

• 網絡效應難以建立：對於一個網絡來說，用戶越多網絡的價值也就越大，而閃電網絡的復雜性提升了搭建閃電網絡節點的門檻，用戶難以形成規模效應。

• 節點的中心化傾向：按照閃電網絡的設計，受成本與各種因素的影響，閃電網絡的節點會演變成幾個大節點連接的網絡，目前排名第一的節點dead.cash佔全網15.5%的容量。

• 安全問題：閃電網絡測試網上线後，曾發生了幾起丟幣的事件。

由於閃電網絡並不是獨立於比特幣網絡之外的，而是基於比特幣網絡开發的第二層，所以在無法在根本上承載日益增長的應用需求，尋找新的可行的擴展方案迫在眉睫。

五、為什么說 Drivechain 比 Taproot 更有用

需要注意的是，比特幣閃電網絡仍然是一個相對新的技術，仍在不斷發展和改進中。隨着技術的成熟和採用的增加，一些缺點可能會得到解決或減輕。而 Blockstream 創始人 Adam Back 博士認為：Drivechain 可以說比 Taproot（一種用於Ordinal NFT 的 BTC Layer2 技術）更好。

1. 什么是 BIP300 ？

“哈希率托管”（Hashrate Escrows），通過 “Container UTXOs” 將 3-6 個月的交易數據壓縮成 32 字節。針對 BTC  交易中的部分字段，通過編碼方案來減小 BTC  區塊體積。

BIP300 一種稱為驅動鏈的比特幣改進提案。驅動鏈本質上是側鏈，或建立在比特幣區塊鏈之上的獨立區塊鏈，使用 BTC 作為主要貨幣。BIP300 是由 Paul Sztorc 和他的公司 Layer 2 Labs 提出的，該公司已經籌集了 300 萬美元用於改善比特幣的隱私性、可擴展性和用戶體驗。

2. 什么是 BIP301？ 

“聯合盲挖”（Blind Merged Mining）允許 Miner  在不運行其節點軟件的情況下开採側鏈/山寨幣，即 BTC Miner 可同時挖掘側鏈區塊，網絡的安全性也通過 Merged Mining  的方式，由現有 BTC Miner  維護。

3. 什么是 Drivechain ？

比特幣的 Drivechain 是一種側鏈技術，旨在通過在比特幣網絡上運行側鏈，擴展比特幣的功能和應用。Drivechain的基本思想是將比特幣作為區塊鏈的底層，通過鎖定比特幣來創建側鏈，從而實現比特幣和側鏈之間的雙向互操作性。

Drivechain 的主要優勢在於可以通過側鏈來實現比特幣未實現的功能和應用，同時不會影響比特幣的安全性和去中心化特點。

Drivechain 的設計還提供了一種新的比特幣擴容方案，因為它可以在側鏈上實現更高的交易吞吐量和更短的確認時間，而不會影響比特幣網絡的安全性和穩定性。此外，Drivechain 還可以通過比特幣的共識機制來保障側鏈的安全性和可靠性，從而增強側鏈的信任度。

比特幣協議的 Drivechain 和 Sidechain 升級都是由 LayerTwo Lab 的創始人 Paul Sztorc 所創建，他自2011年以來一直是頂級比特幣的OG研究員和开發人員，也是耶魯大學的經濟學家。

4. 什么是 Mainchain ？

LayerTwo Labs 將在2023年硬分叉 BTC，並創建一個新的 PoW 區塊鏈。 這個硬分叉的 PoW 區塊鏈將被稱為 Mainchain。 Mainchain (MC) 將從第一天开始預裝所有 Drivechain 升級（BIP300 和 BIP301）

5. Mainchain 的工作原理

LayerTwo Labs 將在 Mainchain 硬分叉期間推出七個自己开發完善的 Sidechain（將它們視為“去中心化應用程序”或 DApp）。 項目團隊、开發人員和任何人無需許可地在 Mainchain（第 1 層）上創建 Sidechains（第 2 層），以試驗他們的任何想法和概念。

在此期間所有 BTC 地址都將 1:1 收到 Mainchain 代幣。 Mainchain 將遵循所有與BTC相同的規則：2100 萬枚代幣總供應量，每個區塊 10 分鐘，區塊獎勵每四年減半，並使用與 BTC 相同的 PoW 共識模型。

也就是說 現有的所有可以挖 BTC（SHA256算法）的挖礦設備都可以挖 Mainchain。 早期，由於Mainchain 挖礦難度降低，即使是過時的設備（GPU、老式 ASIC 礦機）也可以挖到 MC，並且收益不錯（獲得更多的 MC 區塊獎勵）。

也就是說通過Drivechain升級後每一個側鏈沒有邏輯限制，开發者有無限的空間可以去設計他們想設計的側鏈。每一個側鏈需要自己的節點和硬件，礦工只需要做一件事，每三個月只需去確認一次側鏈的交換歷史，每一次確認只需要看32byte的哈希（64個字母），礦工基本沒有任何硬件的壓力和成本去審核側鏈的運作，審核完之後的費用會給到比特幣礦工，因為每個哈希是很小的，可以很容易進到比特幣的區塊裏面，NFT、智能合約、token在Drivechain升級之後，可以在比特幣側鏈上運行，因為現有的比特幣區塊容量太小，無法容納這些項目和應用。

Mainchain 將是唯一可以通過 Sidechain 支持任何概念和想法的 PoW 鏈。 

隨着時間的推移，Mainchain 成為一個蓬勃發展的生態系統，受到 Sidechain 用戶的喜愛並得到大量礦工的支持（甚至他們可能已經從 BTC 轉換為 MC）， 在 Mainchain (MC) 價格及其 Sidechains 生態系統成功的壓力下，BTC 礦工可能最終投票支持 BIP300 和 BIP301 協議激活升級。

六、Mainchain 新特性

所以，總結下來，Mainchain 將擁有以下創新特性的二層網絡：

1. Drivechain ( BIP300 ) 是由 LayerTwo Labs 創始人兼首席執行官 Paul Sztorc 自 2013 年以來創建和开發的 BTC 協議的升級版。Drivechain 允許开發人員通過連接到 BTC 網絡的 Sidechains 創建他們想要的任何區塊鏈應用程序；

2. 將 Sidechains 視為第 2 層，將 BTC 視為 Layer1；

3. 在 Sidechains 上，开發人員可以完全自由地、無需許可地發行 Token 、智能合約、區塊大小、共識模型（PoW、PoS）、用例、DApp、UX 和 UI、功能和規則，沒有任何限制；

4. BTC 礦工將定期從每個 Sidechains 收取費用，而不需要額外的硬件或成本；

5. Sidechains 上的故障不會以任何方式損害 Layer1 BTC，對BTC 礦工來說總是有益無害；

6. 通過 Sidechains 的無盡創新應用 = BTC 礦工收取更多交易手續費= 更多挖礦激勵 = 增加哈希率 = 從而提高 BTC 價格

Drivechain 為比特幣开闢了更多的應用場景和創新機會，而Mainchain 將衆多應用場景和創新機會集為一體，推動了比特幣二層網絡的繁榮。

總的來說，Mainchain 為比特幣提供了更高的擴展性、可編程性、更低的交易成本、更豐富的想象力，並促進了比特幣的實際應用和生態系統的多樣化發展。這對於推動加密行業的發展是具有裏程碑意義的一大步。

參考鏈接：

https://link3.cc/layertwolabs

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