比特幣的 “側鏈愿景”：重新在 BTC 上回歸並激發新的敘事

2023-07-21 00:07:41

早在比特幣誕生初期，人們就意識到比特幣在轉账速度、容量以及智能合約等方面的不足，如果說能建立比特幣账本的一個副本，就像以前許多法定貨幣由黃金擔保一樣，在需要的時候資產可以在兩個區塊鏈之間相互轉換，就可以加速比特幣或者其他數字資產的流動性。在繼續基於公共區塊鏈的比特幣信用證明的同時，側鏈也能支持完成一些更為復雜的應用操作。

比特幣與比特幣側鏈都使用比特幣作為系統貨幣。其實質是通過“雙向錨定”機制實現主鏈貨幣價值向側鏈體系的轉移，從而在側鏈上使用這部分從主鏈轉移過來的主鏈貨幣的價值，至於以這部分主鏈貨幣價值背書而產生、發行的側鏈貨幣的名稱，則可以按需自由命名。

側鏈協議可以幫助比特幣在其他區塊鏈上流通，其應用範圍和應用前景會更加廣泛。有創意的人們會研發出各種各樣的應用以側鏈協議與比特幣主鏈對接，使得比特幣這種基准自由貨幣的地位越牢固。

2015 年左右，擴大區塊與側鏈之爭聲起，BTC 生態圍繞“擴容”的思路开始拓展，一些分叉鏈讓 BTC 敘事有所延展，但也導致了社區的分歧。很長一段時間內，BTC 的“L2”充滿爭議。

相對而言，BTC L2 發展緩慢但平穩，最終跑出了“支付”這一廣泛被視為可行的發展方向，以增加 BTC 的流動性。以閃電網絡為代表，在這樣的支付網絡中，能夠滿足礦工真實存在的需求、應用場景明確，生態中的用戶數量正在穩步增長。

2021 年 BTC 的 Taproot 升級，引入了包括智能合約、隱私提升和交易成本降低的重要提案（BIP），Taproot 雖然沒有直接引入「BTC 原生 DeFi」或「BTC 智能合約」，但其讓新的、復雜的交易類型在鏈上成為可能，並激發了开發者對於 BTC 生態的創新。

閃電網絡及 Stacks 等 BTC 生態的开發活動和使用量的顯著增加，加快了 BTC 原生的 DeFi 概念。

BIP300-Hashrate Escrows 算力托管-創建側鏈https://github.com/bitcoin/BIPs/blob/master/BIP-0301.mediawiki

隨着 BTC DeFi、錢包、NFT 等概念出現，一些側鏈及異構跨鏈遇上市場熱點，BTC L2 迎來了“老技術+新敘事”的復興。而 Drivechain 技術正是其中的佼佼者。除了閃電網絡所布局的“支付”賽道外，“Merged mining（聯合挖礦/合並挖礦）”也是市場熱度較高的側鏈生態應用方向之一，而這也正是 Drivechain 技術所涵蓋的領域，Merged mining 的概念為礦池附加了激勵措施，使 BTC Miner 進一步利用其硬件資源和運營成本實現收益，這類激勵往往以 BTC 支付，並為側鏈生態發展引入支持。

從 BTC 原生角度去看，側鏈最早是為了提升 BTC 交易速度而提出的解決方案，讓 BTC 從主鏈上安全轉移到另一條鏈，再安全返回主鏈，可在比特幣的激勵系統幹擾最小的情況下進行改善，同時，記账和安全需要依靠 BTC Miner，通過採用 Drivechain 技術，我們可以推動比特幣網絡進行 BIP300 & BIP301 升級：

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。

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。

通過 BIP300 & BIP301 升級我們可以看出，BTC 生態歷經多個周期，其敘事從社會實驗、支付體系、抵御通脹、數字黃金等等角度展开。BTC 本身不是圖靈完備的，在帶給 BTC 強大的穩定與安全的同時，BTC 生態進一步拓展的需求正面臨挑战，比特幣網絡如果能達到L2所構想的那樣：支撐起了資產發行、支持有狀態的智能合約、增加可擴展性、支付結算、隱私等更多期望，那么比特幣未來會變成什么樣？

我們把下面列出的 6 種想法稱為 “比特幣需要側鏈的愿景”：

比特幣必須僵化

在軟件應用程序每周更新並且能夠發布任意數量的修復程序的世界中，比特幣網絡發現自己擁抱了一種理性的保守主義形式。隨着基礎層趨於僵化，其運作方式變得更加嚴格，开發人員還帶來了不破壞節點之間共識的可選優化。

嗯，首先，比特幣是硬通貨，用戶同意數字黃金的用例。其次，網絡的去中心化足以逐步淘汰不需要的和不必要的提案。每個節點運營商都是主權選民，他們選擇自己喜歡的軟件客戶端和優化，同時同意網絡的基本規則。

拒絕運行开發人員的代碼是博弈論的一部分。通過選擇退出並不允許任何代碼向導成為網絡暴君，權力下放只會得到最大化。這樣，开發人員就不會再开發有爭議的軟件。而且，當確實提出了按需修復時，用戶將期待嚴格的測試和同行評審。

2. 區塊上限必須縮減

比特幣核心开發者， Eligis 礦池的創始人早在2019 年 5 月表示：“簡單來說，區塊大小的上限不應該太高，也許現在說已經太晚了 …… 我們幾年前就該削減區塊大小上限”。”BTC因為隔離見證的部署，區塊數據大小限制改成了交易數據區塊上限為1M，見證數據區塊上限為3M，總區塊大小上限為4M。這個限制邏輯在隔離見證部署後，一直到現在也沒有變過，同為比特幣網絡的BCH區塊大小上限是32M。BCH的區塊大小限制是非常簡潔的，相對來說，BTC因為部署了隔離見證，導致區塊大小限制變得更復雜。隨着越來越多的交易被添加到比特幣的區塊中，這個限制在今天仍然存在，它離這條1MB的线就越近。比特幣區塊的尺寸應該擴大，以適應那些信奉比特幣的人們的浪潮。只有區塊擴大規模，才能產生大規模採用，但是以比特幣網絡的現狀來看，這顯然很不現實，所以，一個擁有大容量區塊的側鏈就顯得尤為重要。

3. 手續費收益必須提高

鏈上數據顯示，伴隨着BRC20的爆火，從5 月 1 日开始，BTC 每筆平均交易費用开始出現大幅增長，從初期的 2U 上漲到現最高峯的 20多U。

礦工收益的構成 — — 目前，礦工的收益構成分別為兩大塊：

區塊獎勵 : 6.25 $BTC / 區塊

交易費用: 也就是打包交易的手續費。交易費用的多少依據網絡情況以及用戶的設定而不同，以每個字 byte 來衡量，目前比特幣 memepool 池中的低優先級平均費用大約為 300sats/byte，也就是大約 11u/字節。

比特幣礦工的單個區塊交易費用收入也從 5 月 1 號开始超過 1$BTC，並一路高歌猛進，在 8 號上午過去的幾個小時裏，礦工單區塊的交易費收入更是一度達到了驚人的 6$BTC，有的區塊的交易費用甚至超過了本身的區塊獎勵。

BTC網絡每日手續費總和，按BTC計算

但是這種情況也僅是曇花一現，由於比特幣網絡沒有智能合約，本身上面搭載的應用和生態就極少，交易手續費常年低的可以忽略不計，同時，減半周期到來後，隨着區塊獎勵的下降，總安全預算的下滑將讓網絡變得易受攻擊。為補充實質手續費收入，合並挖礦既是必要的 12，又是充分的，無論是從經濟層面還是安全層面。

4. 比特幣必須變得可互通（即 “多鏈愿景”）

以太坊創始人 Vitalik Buterin 指出，「未來將是多鏈（Multi-Chain）的」。那么，下一輪牛市的公鏈板塊顯然不會只是 Aptos 等少數項目的獨角戲，圍繞去中心化、安全、TPS、交易成本等市場痛點，一定會有更多項目憑借各自的優勢脫穎而出。與此同時，比特幣網絡也正在試圖擺脫日落西山的刻板印象，2015年到2016年，側鏈成為了一個熱點話題，大家設想着比特幣會快速擴展其功能，而大多數山寨幣將會被淘汰。相關的功能擴展項目，如Mastercoin（現在的Omni）、colored coin（彩色幣）、Namecoin、Rootstock（根鏈）、Blockstack 和 Open Timestamps都促成了這種設想。然而，由於側鏈實施起來很復雜，比特幣的這種非貨幣用途逐漸淡出了人們的視线。

BIP300-Hashrate Escrows 算力托管-創建側鏈https://github.com/bitcoin/BIPs/blob/master/BIP-0301.mediawiki

BIP300 和 BIP301 中定義的 Drivechain 為比特幣帶來了新的愿景，可以解決以下幾個問題：

為當前爭議較強且政治化的共識變更流程提供一種替代方案：新增選擇性加入的側鏈來引入新功能，不必更改 Layer 1 的規則。

2. 向其它密碼學貨幣借鑑有用的功能，讓人們找不到理由支持除比特幣之外的加密貨幣。因此，比特幣將有望在加密貨幣市場中佔據壟斷地位。這對實現其成為“貨幣”的目標大有幫助。

3. 產生足夠多的交易費來支撐比特幣的安全預算。這一點尤為重要，因為區塊補貼必然會隨減半周期而減少。而且，在安全預算的資金問題上，現有的其它解決方案都很不理想：引入後續增發計劃會通過硬分叉解除比特幣的 2100 萬發行上限；轉向 PoS 則需要對比特幣進行大量技術修改並採取硬分叉的手段；將交易費與交易額掛鉤會讓比特幣陷入與山寨幣和法幣之間的交易費價格战。

比特幣會有一組側鏈。一條側鏈被採納與否取決於它能否帶來更多交易費。這是因為礦工作為利己的理性主體只會激活能夠讓他們利益最大化的側鏈。因此，比特幣的發展方向歸根結底由比特幣用戶的顯示性偏好決定。這一經濟決策過程可以取代比特幣社區內部的政治決策過程。

一些側鏈會從頭开始構建，引入尚未被任何山寨幣良好落地的新功能。一些有價值的山寨幣可能會被轉化成側鏈。它們的側鏈版本必將遠遠超越原始版本，整個比特幣網絡將變成多鏈並行互通，這些側鏈將從比特幣那裏獲得更大的網絡效應和更高的安全預算，同時完整保留原有的功能。

5. 閃電網絡是不夠的。

閃電網絡的產生源於解決比特幣網絡的擁堵問題，比特幣开發團隊為此萌生了一個想法 — — 在比特幣主鏈上建立第二層交易網絡，即閃電網絡。具體原理為：交易雙方都抵押一部分資金到一個多重籤名的地址上，資金需要雙方同時出具私鑰才能提出。在閃電網絡裏，雙方的交易過程不會被記錄在鏈上，只有最終的結果即一筆交易會記錄在主鏈，這相當於只需要一次排隊，大大減少了鏈上記账的流程和手續費。

由於是基本比特幣主鏈的，所以本質上閃電網絡還是會受到比特幣區塊大小的限制，這從根本上扼殺了閃電網絡搭建大規模應用的可能性，只有通過Drivechain技術搭建側鏈，才能從根本上解決這個問題。

6. 比特幣开發需要競爭。

Bitcoin Core 的开發流程利用了審慎心理。但審慎不如競爭。尤其是在飛速發展的領域裏。審核並不總能及時跟上；蘇聯式的管理對許多個人和團體來說都是難以接受的。我們需要制度化的反對派。從設計上來說，Core 會拒絕好但有爭議（good-but-controversial）的想法。因此，今天的協議不是最優的。我們可以看到許多新想法並不與 Core 合作，而是以山寨幣的形式發布。Core 可以幫助开發者在職業生涯上升/獲得更好的聲譽；但終端用戶卻被忽視了。這是不道德的。

軟分叉需要很長時間才能完成。（與此同時，過大的區塊所造成的損害已經出現了，而且每天都在發生）。

BTC 二層仍然是 BTC-Fi 預期的重要實現基建。大多數的 BTC-Fi，其設計思路仍是延用以太坊 L2 及側鏈，保持主鏈作為數據狀態和安全基礎層。這種側鏈是較容易實現的方式，但安全性始終無法媲美主鏈和 L2，制約了側鏈的發展速度，而drivechain卻可以輕易解決這些問題：Drivechain 可以解決很多不同的問題：

催化有關比特幣的實驗和新用例

發行資產、完全隱私型交易、有狀態的區塊鏈合約、圖靈完備、去中心化遊戲、一些 DeFi 想法、預測市場、Futarchy、去中心化且有意義的人類可讀域名、包含大量普通交易的巨型區塊、專為閃電網絡而優化的區塊鏈等等……

這些想法或許具有很大價值，但是從來沒有人真正嘗試過它們，因為它們無法通過真正的比特幣來實現或與之交互。這些想法只能退而求其次，要么依托於垃圾幣，要么尋求 Liquid 或 RSK 之類的托管方案。或許正是因為這個原因，它們才沒能形成網絡效應。

解決衝突和內部分歧

有的人希望在 UTXO 模式下實現完全隱私型交易，有的人卻想要將自己的名字和聲譽與“账戶”綁定；有的人想要簡單的多籤方案，有的人偏好需要讀取大堆變量的復雜代碼；有的人想要每隔 10 分鐘將交易成批上鏈，有的人想要將資金鎖定在通道內實現鏈下即時交易；有的人想要使用代幣，有的人只想持有代幣；有的人想要使用區塊鏈技術來解決世界上的所有問題，有的人只想使用區塊鏈技術來重塑貨幣。

基於 Drivechain 的側鏈解決方案可以消除人們之間的分歧，皆大歡喜。與此同時，哪怕再不情愿，人們也會使用同一種貨幣，為彼此的生態作出貢獻。另外，人們還可以自由轉換陣營，減少認知失調。

解決擴容問題

很多鏈（如上文提到的那些）都為了提高比特幣的吞吐量而使出渾身解數。我們有可能會看到特殊的閃電網絡鏈，哪怕是由巨型區塊組成的普通鏈或 mimblewimble 鏈等等也可以做到這點。甚至還有一些笨辦法，例如，運行 200 條類似比特幣且不具備其它功能的獨立區塊鏈（你可以稱之為 “分片”），這樣就可以將比特幣的當前吞吐量提高 200 倍。

解決區塊鏈的安全預算問題

安全預算計算起來很簡單：先思考一下如果沒有區塊補貼，你認為每個區塊的合理安全預算應該是多少，然後將它除以一個區塊可以容納的字節數量，就可以算出每個字節的價格是多少 satoshi 。如果預估合理，每筆比特幣交易都需要用戶支付大量 satoshi，如此高昂的成本不僅使其不適合日常交易，也讓开啓和關閉閃電通道變得不切實際。

因此，如果沒有像 Drivechain 這樣的解決方案，你就只剩下一個選擇：讓 Liquid 和 RSK 之類的可信服務提供商或托管型閃電網絡錢包代表你使用比特幣。但是，有了 Drivechain，側鏈上就有可能發生數千筆交易，並全部打包進一個側鏈區塊中，然後支付很高的費用（通過盲合並挖礦）發布到主鏈上。比特幣的安全性就有了保障。

維持比特幣的去中心化

一旦我們將普通交易都交由側鏈處理，主鏈就只是側鏈資產進出的 “樞紐”，然後我們就可以將主鏈的區塊大小上限降到很小的值（比如 100 KB），大幅降低全節點的運行難度。

總結

通過Drivechain技術我們可以看出，當主鏈的性能出現瓶頸，或者某些功能無法擴展的時候，把資產轉移到側鏈上，相關的交易只需要在側鏈上執行，從而達到了分擔主鏈的壓力，擴展主鏈的性能和功能的目的。早期側鏈技術方案主要是針對比特幣提出的。因為比特幣的技術架構，天生就有擴展性的不足。比如交易延時長、吞吐量低、不支持圖靈完備的智能合約，都是比特幣內在的設計缺陷。這些設計缺陷必須通過重構比特幣基礎框架和算法才能解決。但是比特幣作為市值最大、流通性最高、認可度最廣的數字貨幣，修改其基礎架構可能會引起巨大的風險，比特幣核心开發者在技術升級的態度上也比較保守，這決定了比特幣很難通過技術升級提高自身的可擴展性。側鏈上的資產有比特幣的信用背書，在價值上等同於比特幣。同時側鏈的設計架構不受比特幣網絡的限制，开發者可以通過各種各樣的區塊鏈技術構建側鏈，應用於各種應用場景。