引言:BTC生态的历史发展
近期比特币铭文的火爆引发了加密社区的狂欢。这个曾被视作”数字黄金”、主要作为价值存储的资产,随着Ordinals协议和BRC-20的出现,正重新激发人们对比特币生态发展可能性的关注。
作为最早的区块链网络,比特币诞生于2008年,由化名中本聪的匿名创造者提出,开创了去中心化数字货币的先河,对传统金融体系发起挑战。比特币的诞生源于对中心化金融体系固有缺陷的回应,它引入了点对点电子现金系统的概念,无需中介参与即可实现去信任化和去中介化交易。其底层技术——区块链,彻底革新了交易记录、验证和安全性的实现方式。2008年发布的比特币白皮书,为强调去中心化、透明和不可篡改的金融系统奠定了理论基础。
在诞生后的发展历程中,比特币经历了稳步增长阶段。早期采用者主要是科技爱好者和密码学支持者,他们开始进行比特币挖矿和交易。2010年,程序员Laszlo在佛罗里达用1万比特币购买两个披萨,成为比特币发展史上的标志性事件。
随着比特币影响力的扩大,相关基础设施逐渐完善。交易所、钱包和矿池如雨后春笋般涌现,满足这一新型数字资产的需求。随着区块链技术和市场的发展,比特币生态系统扩展到更广泛的参与者,包括开发者、创业团队、金融机构和监管机构,推动了生态系统的多元化发展。
2023年,沉寂已久的市场因Ordinals协议和BRC-20代币的火爆迎来”铭文之夏”,也让人们重新关注这条最老牌的公链。比特币生态未来将如何发展?它能否成为下一轮牛市的引擎?本报告将深入探讨比特币生态的历史演进,分析资产发行协议和扩容解决方案这两个核心赛道的发展现状、优势与挑战,展望比特币生态的未来前景。
为什么需要比特币生态
在探讨比特币生态的必要性之前,我们需要先了解比特币的基本特征和发展历程。比特币区别于传统金融记账方式,具有三个核心特征:
首先,比特币采用去中心化的分布式账本技术。其网络核心是区块链,这种去中心化账本记录了所有比特币交易。区块链由区块组成,每个区块包含前一区块的哈希值,形成链式结构,确保交易透明性和不可篡改性。
其次,比特币通过工作量证明(PoW)机制实现记账。网络节点通过解决数学难题验证交易并记录到区块链中,这一机制保证了网络安全性和去中心化特性。
第三,比特币通过挖矿实现发行。矿工通过解决数学难题验证交易并创建新区块,作为奖励获得新发行的比特币。
与我们熟悉的PayPal、支付宝等账户模型不同,比特币不通过直接增减账户余额实现转账,而是采用UTXO(未花费交易输出)模型。理解UTXO模型有助于我们更好地把握后续生态项目的技术方案。
UTXO是跟踪比特币所有权和交易历史的机制,每个未花费输出代表网络中的一笔交易输出,可用于构建新交易。其特点包括:每笔交易产生新的UTXO;交易验证依赖UTXO的存在状态;UTXO既可作为交易输入也可作为输出。这种模型提供了更高的安全性和隐私性,同时支持交易并行处理。
然而,受限于区块大小和非图灵完备的开发语言,比特币长期主要扮演”数字黄金”角色,难以承载更多应用。在比特币发展历程中,2012年出现染色币技术,通过在区块链上添加元数据使比特币代表其他资产;2017年因区块大小争议导致硬分叉,产生BCH、BSV等分叉链;此后BTC持续推进扩展性提升方案,2017年SegWit升级引入扩展区块和区块权重概念;2021年Taproot升级提升了交易隐私性和效率。这些关键升级为各类扩容协议和资产发行协议的发展奠定了基础,最终促成了Ordinals协议和BRC-20代币的火爆。
虽然比特币最初定位为点对点电子现金系统,但许多开发者始终希望突破”数字黄金”的局限,致力于提升比特币的扩展性并开发更多应用功能。
在比特币发展过程中,2013年Vitalik Buterin提出以太坊构想,随后与Gavin Wood、Joseph Lubin等人共同创立了这个可编程区块链平台。以太坊的核心创新是提供智能合约功能,使开发者能够构建各类去中心化应用,而不仅限于货币交易。这种可编程性使以太坊成为智能合约平台,支持创建和运行基于区块链的自动化合约应用,无需信任第三方。
凭借这一特性,以太坊逐渐成为加密领域的龙头,涌现出各类Layer2解决方案、去中心化应用,以及ERC20、ERC721等多样化资产标准,吸引了大量开发者共建生态。
既然以太坊已能实现智能合约和各类Dapp开发,为何人们还要回归比特币进行扩容和应用开发?主要原因可归纳为三点:
首先是市场共识优势。作为最早的区块链和加密货币,比特币在公众和投资者心中具有无可比拟的知名度和信任度。目前比特币市值达8000亿美元,约占整个加密市场市值的一半。
其次是高度去中心化。在主流通证中,比特币的去中心化程度最高,创始人中本聪早已隐退,整个网络完全由社区推动发展;而以太坊仍有Vitalik和基金会主导发展方向。
第三是散户对公平发行的需求。Web3发展离不开新资产发行方式。传统项目代币发行中,无论是FT还是NFT,基本都由项目方主导,散户收益严重依赖项目方和背后VC的做市能力;而比特币生态出现的铭文等创新性公平发行机制,赋予散户更多话语权,也因此聚集了更多资金和关注。比特币生态重新获得关注很大程度上得益于铭文公平发行的特性。
这也是为什么尽管比特币在TPS、出块时间等方面逊于以太坊,且最初设计目的仅为加密货币交易,仍有大量开发者希望引入智能合约功能进行应用开发。
总结来看,正如比特币的崛起源于价值共识——人们普遍认同比特币作为有价值的数字资产和交换媒介,加密世界的革新也与资产属性密切相关。当前比特币生态的热度主要由Ordinals协议和BRC-20等铭文资产类型带动。这种热度也反哺整个生态系统,使更多人重新关注比特币生态。
与以往牛市不同,本轮市场中散户影响力显著增强。传统上,VC和项目方主导加密市场发展,推动众多区块链项目。但随着散户对加密资产兴趣增长,他们希望在市场中发挥更大作用,参与项目发展和决策。某种程度上,散户也推动了本轮比特币生态系统的复兴与繁荣。
尽管以太坊生态在智能合约和去中心化应用方面更为灵活,但比特币作为数字黄金和稳定的价值存储工具,凭借其龙头地位和市场共识,在整个加密货币领域仍具有独特而重要的地位。因此,人们持续关注并努力发展比特币生态,不断挖掘其潜力与可能性。
比特币生态项目发展现状分析
观察比特币生态发展历程,目前主要面临两大困境:一是网络扩展性较低,搭建应用需要更好的扩容解决方案;二是生态应用较少,需要爆款项目聚集开发者并激发创新。
围绕这些问题,比特币生态主要从三个方向进行建设:资产发行相关协议、链上扩容及Layer2解决方案、以及钱包、跨链桥等基础设施项目。由于整个生态仍处早期阶段,DeFi等应用场景尚在萌芽,本文将重点分析资产发行、链上扩容、Layer2和基础设施四个领域的发展情况。
1. 资产发行协议
比特币生态自2023年以来的火热离不开Ordinals协议和BRC-20的推动,使原本仅作为价值存储和交换媒介的比特币成为资产发行平台,极大拓展了使用场景。在Ordinals之后,还出现了Atomicals、Runes、PIPE等多种协议,为用户和项目方提供多样化的比特币资产发行方案。
1) Ordinals & BRC-20
Ordinals协议让人们能够在比特币上铸造类似以太坊NFT的数字资产,最初引发关注的Bitcoin Punks、Ordinal punks都基于该协议。随后火爆的BRC-20标准也建立在Ordinals协议之上,开启了”铭文之夏”。
Ordinals协议由Casey Rodarmor于2023年初推出。Casey自2010年以来一直从事技术工作,曾任职于Google、Chaincode Labs和Bitcoin core,现任SF Bitcoin BitDevs联合主持人。他从2017年开始对NFT产生兴趣,受Solidity启发尝试以太坊智能合约开发,但因认为以太坊NFT实现方式过于复杂而放弃。2022年初,他再次萌生在比特币上实现NFT的想法,灵感来自中本聪在原始代码库中提到的”原子”概念,希望让比特币重新变得有趣。
Ordinals协议实现”BTC NFT”(Ordinal Inscriptions)的核心要素有二:一是为每个Satoshi(聪)分配序列号,实现最小单位的标识和交易跟踪,使Satoshi具有非同质化特性;二是支持将任意内容(文本、图片、视频、音频等)附加到单个Satoshi上,创建独特的比特币原生数字物品——铭文(即俗称的NFT)。
从技术细节看,序号分配中新的序号只能通过Coinbase Transaction(每个区块的第一笔交易)产生。通过UTXO转移可追溯到相应Coinbase交易,判断UTXO中Satoshi编号。值得注意的是,这一编号体系并非来自比特币链上,而是由链下索引器完成,本质上是社区为链上Satoshi制定的编号系统。
Ordinals协议诞生后,出现了许多有趣NFT项目,如Oridinal punks、TwelveFold等。截至目前,比特币铭文数量已超5400万。在Ordinals协议基础上诞生的BRC-20标准,更开启了后续的BRC-20热潮。
BRC-20协议基于Ordinals协议,将类似ERC-20代币的功能写入脚本数据,实现代币部署、铸造和转移流程。具体包括:通过”deploy”操作部署代币,注明名称、总量和单张数量限制;通过”mint”操作铸造代币;通过”transfer”操作转移代币。索引器识别这些操作后在本地账本中记录相应代币余额变化。
从铸造原理看,由于BRC-20代币余额记录在隔离见证的脚本数据中,不被比特币网络直接识别,需要索引器在本地维护账本。本质上,Ordinals只是将比特币网络作为存储空间,链上记录元数据和操作说明,所有实际运算和状态更新都在链下处理。
BRC-20引爆了整个铭文市场,目前占Ordinals资产类型的70%以上。从市值看,BRC-20代币总市值达26亿美元,其中龙头代币Ordi市值11亿美元,Sats市值约10亿美元。BRC-20代币的出现为比特币生态乃至整个加密世界注入了新的活力。
BRC-20火爆背后主要有两方面原因:一是造富效应,作为BTC链上新资产类别具有天然吸引力;二是公平发行特性,让散户与VC站在同一起跑线,即使科学家想大量获取代币也需要付出铸造成本。
尽管Ordinals协议自诞生以来就备受争议,被认为会导致区块膨胀、提高节点运营门槛、降低去中心化程度,但从积极角度看,它为比特币展示了超越数字黄金的新价值用例,为生态带来新活力,吸引开发者重新关注和建设比特币生态,在扩容、资产发行和基础设施等领域持续耕耘。
2) Atomicals & ARC-20
Atomicals协议于2023年9月由比特币社区匿名开发者发布,旨在不依赖外部索引机制实现资产发行、铸造和交易,构建比Ordinals更原生和完善的资产发行协议。
与Ordinals的核心技术差异在于:索引方面采用UXTO而非Satoshi作为单位;内容附加方面将数据铭刻在UXTO而非隔离见证脚本中。此外,Atomicals引入PoW机制,通过调整前缀字符长度控制挖矿难度,实现更公平的分发方式。
在Atomicals协议下产生三种资产类型:NFT、ARC-20代币和Realm域名系统。其中ARC-20是官方支持的代币标准,采用染色币机制,代币信息记录在UXTO上,交易完全由BTC网络处理,与BRC-20存在多方面差异。
总体而言,Atomicals协议交易依赖BTC网络,不会产生大量无意义交易,对网络影响较小;不依赖链下账本,更去中心化;转账只需一笔交易(BRC-20需两笔),性能显著提升。但挖矿机制可能导致市场为矿工买单,削弱公平发行优势;此外ARC-20代币存在用户误花风险。
3) Runes & Pipe
针对BRC-20产生大量无效UTXO的问题,Ordinals开发者Casey于2023年9月提出基于UTXO模型的Runes协议。该协议与ARC-20类似,但在UTXO脚本中铭刻代币数据,允许自定义代币数量。目前Runes仍处构想阶段。一个月后,Trac创始人Benny推出原理基本相同的Pipe协议,并计划支持更多资产类型。
4) BTC Stamps & SRC-20
BTC Stamps是与Ordinals完全不同的资产发行协议。由于Ordinals数据存储在隔离见证中可能被”修剪”,Twitter用户@mikeinspace创建了BTC Stamps协议,通过将数据永久嵌入UTXO确保不可删除或修改。这种集成方式为需要不可更改记录的应用提供了强大解决方案。
技术实现上,Stamps协议使用交易输出嵌入base64格式图像数据的方法,通过Counterparty协议广播到比特币账本,数据分拆嵌入多个交易输出,无法被全节点删除。在该协议下产生的SRC-20代币标准,对标BRC-20但数据存储在UTXO中,具有永久性。
虽然SRC-20铸造成本较高(最初80U,升级后30U,仍为BRC-20的6倍),但其只需一次交易完成铸造或转移,支持四种BTC地址类型,在安全性和交易便捷性上具有明显优势。
5) ORC-20
ORC-20标准旨在扩展BRC-20使用场景并优化现有问题。目前BRC-20代币只能在二级市场交易,总量不可变,缺乏质押、增发等机制;严重依赖外部索引器,存在双花攻击风险。
ORC-20兼容BRC-20,提高适应性、可扩展性和安全性,消除双花可能。与BRC-20的主要区别包括:对名称和命名空间无限制,支持更广泛JSON格式;允许更改初始发行值和最大铸币量;采用UTXO模型防止双花;部署时增加ID标识区分同名代币。简言之,ORC-20是BRC-20的升级版,赋予代币更高灵活性和丰富经济模型。
6) Taproot assets
Taproot assets是闪电网络开发团队Lightning Labs推出的资产发行协议,直接与闪电网络集成。核心特点包括:完全基于UTXO,可与RGB、Lightning等原生技术集成;支持自定义代币数量;直接闪电网络集成降低交易成本。但目前存在元数据不存储在链上、依赖链下索引器等弊端,且非公平发行。
7) 现状分析小结
总结来看,Ordinals协议和BRC-20代币标准带来铭文热潮,重新激发对比特币资产发行协议的关注,涌现出Atomicals、Runes、BTC Stamps、Taproot Assets等多样化协议。除主流协议外,还有许多构想中的协议,如BRC-100、BRC-420等,呈现百花齐放局面。
当前资产发行协议可分为BRC-20派和UTXO派,分别代表两种发展思路:BRC-20式的简洁优雅解决方案与ARC-20式的渐进优化路径。目前BRC-20凭借先发优势占据主导地位,未来SRC-20、ARC-20等标准谁能实现弯道超车值得期待。
本质上,”铭文”赛道为散户带来公平发行新模式,为比特币生态带来巨大关注;同时根据OKLink数据,比特币矿工收入中手续费占比自去年12月以来超过10%,为矿工带来切实利益。在利益共同体驱动下,比特币铭文生态和资产发行协议将进入探索发展新阶段。
2. 链上扩容
资产发行协议引发对比特币生态的重新关注,而由于扩展性和交易确认时间的限制,生态长期发展需要直面扩容问题。在提升可扩展性方面,目前主要有链上扩容和链下扩容(Layer2)两条路线。本节重点分析链上扩容方案。
1) Segwit升级
2017年7月的隔离见证(SegWit)升级大幅提升了比特币可扩展性。在SegWit前,1MB区块限制导致交易拥堵和高费用。SegWit通过重组交易数据结构,将见证数据(签名和脚本)分离存储在新”见证区域”,有效增加区块容量。
SegWit引入权重单位(wu)作为新区块大小计量单位,使区块大小能够突破1MB限制,实际扩容至400万wu。这提高了网络吞吐量,减少交易拥堵和费用上涨。此外,SegWit为后续Taproot升级和Ordinals协议奠定了基础,某种程度上助推了”铭文之夏”。
2) Taproot升级
2021年11月的Taproot升级结合BIP 340、341和342三个提案,旨在提高网络隐私性、安全性和功能性。核心优势包括:Schnorr签名支持多签聚合,减少交易数据大小;P2TR脚本类型增强隐私性;Tapscript支持更复杂智能合约。这些升级为比特币未来发展奠定坚实基础。
3. 链下扩容:Layer2
受比特币链结构限制和社区共识分散影响,链上扩容常遭质疑,许多建设者转向链下扩容方案。比特币Layer2根据数据可用性和共识机制大致分为状态通道、侧链、Rollup等类型。
1) 状态通道
状态通道是在区块链上创建的临时通信通道,支持链外高效交互,最终将结果记录在链上。最典型的案例是闪电网络(Lightning Network),2015年提出概念,2018年由Lightning Labs落地实施
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