Drivechain：一種通過可定制化側鏈完成比特幣擴容方案

2023-07-03 00:07:25

隨着MEME的狂熱，比特幣生態中以ordi為代表將比特幣網絡擁堵程度又拉高到了一個全新的高度，5月9號時全網未確認交易達到354817筆，甚至在一天內連着出現了兩次整整1小時沒有出塊的網絡卡死情況，一度引起了社區的恐慌。

比特幣因為其本身技術框架的限制，以及所處在數字黃金的位置，導致比特幣生態的發展速度與玩法非常緩慢，隨着meme幣的爆火，比特幣網絡緩慢的問題也就成為了房間裏的大象，比特幣主網TPS每秒只能進行7筆交易，以太坊為15，而VISA則超過1700，以太坊的Layer2 Optimism 理論TPS可達到 2000，比特幣的TPS遠遠無法實現中本聰對它“一種點對點式的電子現金系統”的定義。

在此之前有人提議粗暴的擴容方式是直接將比特幣區塊從1MB擴大，盡管每個區塊容納的交易數量多了，但是出塊時間依然不會改變，從而會直接撐爆普通的節點存儲空間，增大節點運營壓力後導致大量礦工流失從而提高了比特幣中心化的風險。

- 來源：https://twitter.com/mrcoolbp/status/1417213646409814021 -

比特幣擴容問題多年以來都是人們爭論的焦點，但鮮少有人知道，這個議題早在2008年11月初，也就是比特幣白皮書剛發布不到兩天的時候就被人提起。

當時中本聰在密碼學郵件組首次現身並提出比特幣的概念之後，James A. Donald率先給予了回復。這位加拿大自由主義者指出，我們十分需要這樣一種系統，但它似乎無法依照需求進行擴容。如果數百萬人同時進行交易，那就會耗費大量的寬帶。

對此中本聰解釋說，在網絡超負荷之前，用戶只要使用簡易支付驗證（SPV）檢查雙花就能保證交易安全；同時他相信，寬帶問題並沒有那么嚴重，“假設每筆普通交易的大小為1KB。而2008財年，Visa共處理了370億筆交易，平均每天1億筆。這么大的交易量本該消耗100G的寬帶，也可以說是12個DVD或者兩部HD影片的大小。想要網絡規模真的擴大到這種程度，可能還需要好幾年，到時候，在網絡上發布HD影片根本不算什么事兒。”

有很多人用上面這段話來說明中本聰曾有鏈上擴容的計劃，並認為他有信心比特幣擴容後可以達到Visa的水平。不過這裏提到的更多是區塊容量方面的問題，而非現如今大家普遍關注的焦點，1MB區塊大小的限制。那是因為，當時的比特幣系統區塊大小上限默認為32MB；別說交易量寥寥無幾的早期階段，這一大小即便是放在今天的交易水平也是綽綽有余。

至於後來為什么會設置限制，上限為什么是1MB，大家都不太清楚。2010年中本聰添加規則的時候，甚至沒有向任何人提起，只是悄無聲息地在兩次比特幣升級中實現了1MB的限制。

2010年10月3日，比特幣核心开發人員Jeff Garzik在比特幣論壇上發布了可增加比特幣區塊大小的補丁，並建議對區塊大小進行擴容。但中本聰以無法與網絡兼容為由回絕了Jeff，同時表示，如果我們更接近這種需要的時候，可以放到稍後階段慢慢改變。而這一放，就讓擴容問題塵封到2013年左右才再次被人提起。隨着比特幣的爆火和出圈，擴容問題已經成為比特幣網絡的命門，可以這么說，1MB是中本聰親手給比特幣網絡套上的枷鎖，現在，如何打破枷鎖成為當務之急~

可能聽完比特幣網絡擴容的背景，很多小夥伴還是不理解：究竟什么是比特幣網絡擴容？為什么要進行比特幣網絡擴容？

在比特幣網絡上每個區塊大小是一兆，大概能容納一千多條交易的信息，如果你上一個比特幣區塊鏈瀏覽器上去觀看的話，你會查到現在每一個區塊大概都是一兆左右，已經達到了區塊容量的上限，如果比特幣的網絡的轉账越來越多，很多交易就不會在交易發生後第一個發生的區塊被打包和確認。可能要等好幾個區塊或者時間更長，在比特幣的歷史上曾經遭遇過幾次粉塵攻擊，粉塵攻擊就是有人制造出大量的小額轉账，使得網絡中有大量的待確認的交易，導致正常的轉账不能夠被確認，確認時間被延遲，影響網絡的正常運轉。很多交易者的交易等待兩天或者是更久才得到確認，雖然粉塵攻擊是非常極端的例子，但是看現在的比特幣的網絡，正常的轉账量，已經遠遠超出了他能夠承受的最大的容量，每個區塊大小現在都是一兆，所以擴大比特幣區塊容量，突破現有一兆大小的限制，這個過程叫做擴容。

為什么要對比特幣網絡進行擴容？伴隨着ordi的出圈，很多比特幣網絡的忠實支持者和建設者其實如鯁在喉：一方面BRC20帶來了大量的流量和關注度，另一方面也給比特幣網絡本身帶來極大的擁堵和壓力，比特幣網絡目前每秒只能處理有限數量的交易。隨着比特幣的普及和用戶數量的增加，交易量也隨之增加。然而，限制了每秒處理交易數量的區塊大小和區塊確認時間，導致了交易擁堵和延遲確認的問題。因此，只有擴容比特幣網絡才可以提高交易速度，才能夠更好地應對日益增長的交易需求。

同時，比特幣網絡上的交易費用是根據交易的大小和優先級來計算的。由於每個區塊中只能容納有限數量的交易，競爭成為了用戶想要盡快確認交易的手段之一。這導致了高交易費用的問題，尤其是在網絡擁堵時。通過擴容比特幣網絡，可以增加每個區塊中可以容納的交易數量，從而降低交易費用，並使更多的用戶能夠負擔得起使用比特幣進行交易。

為了解決比特幣網絡的擁堵問題，很多建設者和og在擴容方向上已經做出了不同的嘗試：

Stacks

Stacks採用金字塔形的堆棧，底層是比特幣基礎結算層，然後是增加了智能合約和可編程性的Stacks，最上層是增加可擴展性和速度的Hiro。它使用自己的智能合約語言Clarity，並將歷史交易記錄寫入到了比特幣網絡中，因此Stacks是一個比特幣的Layer 2（以前Stacks也稱自己為Layer 1）。Stacks發行有自己的代幣$STX，作為比特幣智能合約的代表，$STX也是近期表現最好的資產之一。

Rootstock/RIF

Rootstock（RSK）是比特幣上的一條兼容EVM的側鏈，它和比特幣使用相同的SHA-256算法，比特幣礦工在進行挖礦的時候可以進行“合並挖礦”（Merged Mining），不需要額外的資源消耗，同時可以獲得Rootstock中的交易手續費收入。Rootstock中的原生代幣是一種比特幣錨定幣Smart BTC（RBTC），也用於支付交易的手續費。

RIF（Rootstock基礎設施，RIF）則是一個建立在Rootstock之上的平臺，旨在為开發者提供區塊鏈基礎設施和服務，包括域名、存儲、身份驗證等，以支持dApp的开發和部署。雖然Rootstock除RBTC外並沒有發行其它代幣，但Rootstock和RIF由同一家公司IOV Labs开發，RIF發行有自己的代幣$RIF。

Liquid Network

Liquid Network是 Blockstream 在2018年9月推出的一種側鏈技術（也稱自己為Layer 2），旨在為比特幣用戶提供更快、更便捷的交易體驗，同時保證交易的安全性和隱私性。它由包括交易所、金融機構以及其它以比特幣為重點的公司組成的 Liquid 聯合委員會維護和治理。

除了快速、便宜、隱私的轉账功能外，Liquid Network還可以實現各種類型的智能合約功能，如搭建DeFi應用（DEX Sideswap、借貸平臺Hodl Hodl等）、發行穩定幣、發行證券代幣、鑄造NFT、進行多籤交易等。

Lightning Network

比特幣Lightning Network（閃電網絡）是一種比特幣Layer 2協議，通過在交易雙方之間建立支付通道來提高比特幣的交易速度和隱私性。

支付通道建立後，雙方可以發送鏈下交易來進行交易，交易僅記錄在通道的雙方之間，不需要在比特幣網絡中進行確認，因此交易速度快、費用低。交易的雙方可以隨時將交易記錄提交到比特幣網絡上進行結算，從而實現比特幣的轉移。

Statechains

Statechains是一種用於BTC鏈下轉移的擴容技術，它與閃電網絡類似，但又不完全相同。在閃電網絡中，資產的轉移是通過通道的所有權轉移的，但在Statechains中資產的轉移是通過BTC存款（UTXO）私鑰（臨時密鑰）的所有權轉移的。

Statechains首先會在存款者和狀態鏈實體之間創建一個擁有多個私鑰的多重籤名錢包，這些私鑰掌握了與之相關聯的比特幣。私鑰的持有者可以在Statechain上創建交易記錄，將私鑰轉移給其他人，從而實現比特幣資產的轉移。Statechain中的交易也不需要每筆確認，從而提高交易速度，減少手續費。

Drivechain

Drivechain是一個比特幣开放式側鏈協議，可以根據不同的需求定制不同的側鏈。它的設計來自於兩個比特幣改進提案，BIP 300“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，BIP 301“聯合盲挖”（Blind Merged Mining）。和RSK一樣，網絡的安全性也通過聯合挖礦的方式，由現有的比特幣礦工維護。

Drivechain的出現是為了在保持比特幣的安全性和去中心化的情況下，與以太坊、Zcash、比特幣分叉鏈等競爭，為比特幣引入更多功能，這些側鏈也使用比特幣的錨定幣，用於轉账等功能。

在以上幾種比特幣擴容方案中，Stacks和RSK較為通用，RSK支持EVM，鏈上應用中的資金更多，但近期只有Stacks的數據增長較快。

在主要用於BTC支付的幾種方案中，Lightning Network中的BTC最多，Liquid Network同時在積極籌備DeFi、NFT等用例，Statechains的應用有限，如果從為比特幣生態繁榮的角度來看，只有Drivechain能夠達到為比特幣擴容的目的。

每一個 Layer2 的 sidechain 會每三個月打包一次 Hash 發送給 Layer1 的 BTC 礦工，礦工審核之後會得到那個 sidechain 的三個月內的交換費用那么Drivechain是如何擴大比特幣生態的容量的呢？

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。2022年12月，Drivechain的开發公司Layer2 Labs才宣布完成300萬美元的種子輪融資，

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，在sidechain上，开發人員可以完全自由地制作任何Token、代幣、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。

也就是說，你可以在 sidechains創建你想要的任何區塊鏈應用程序，由於 Drivechain將sidechains視為第 2 層，將 BTC 視為Layer1，這樣我們也可以順利地避开比特幣區塊1MB大小的限制，從而達到擴容的目的。繞开比特幣本身，構建sidechain在目前來看，不失為一個絕妙的構思：一方面每個Sidechain都是它自己的區塊鏈,Sidechain可以被編程為具有任何代幣、特性、規則和共識機制，甚至是 PoS 或 DPoS，另一方面，隨着時間的推移，通過 Drivechain可以構建出一個蓬勃發展的生態系統，在這個生態系統中，容量限制將不再是致命缺陷，相反，無限的可擴展性將成為絕對的優勢。

Drivechain是近兩年來比特幣二層網絡擴展的技術熱點之一。許多業內人士認為，這項技術有可能在根本上解決區塊鏈的擴容問題，因此 Drivechain 在比特幣生態圈中都有較高的熱度。然而，由於其更高的技術門檻和开發難度，採用這項技術的區塊鏈項目仍為少數。

盡管如此，比特幣網絡近 7年軟分叉升級次數急劇下跌、耗時越來越長，創新速度愈來越慢：

Nostr 創始人 @fiatjaf 怎么看待 Drivechain ？Not activating Drivechain is an attack on Bitcoin.

傳統的线性架構的區塊鏈，在維持良好的多中心化與安全性的前提下，在底層上的吞吐容量有根本的瓶頸問題。因此這些區塊鏈項目的擴容方案，一種是以犧牲多中心化的記账方式來換取整個鏈的吞吐容量，一種是依賴側鏈、分片等第二層（Layer 2）技術來處理小額交易。要根本性地獲得更好的底層鏈效率，需要採取與完全不同的架構。 Drivechain就是較被看好的潛在挑战者。 Drivechain 相對於傳統线性區塊鏈的優勢是非常明顯的，主要在於可延展性和交易吞吐量上。

參考鏈接：

https://link3.cc/layertwolabs