比特幣層級化：Layer2擴展方案的下一個前沿
比特幣層（Bitcoin Layers, BL）正通過引入增強擴展性、可編程性和交易效率的功能，徹底改變比特幣生態系統，同時解決比特幣網絡固有的一些局限。以下是比特幣層對比特幣區塊鏈帶來的基本進展的深入剖析：
比特幣層引入的主要創新
1. 智能合約的可編程性
比特幣層使得在比特幣區塊鏈上直接使用可編程的智能合約成為可能，從而能夠原生地進行複雜交易。這是一次重大進步，讓開發者可以創建去中心化應用（dApp）和協議，而這在過去僅限於以太坊等智能合約平台。
比特币层可以直接在比特币区块链上使用可编程智能合约，从而可以在本地进行复杂的交易。这是一个重大的飞跃，允许开发人员创建以前仅限于以太坊和其他智能合约平台的去中心化应用程序（dApps）和协议。
2. 交易速度提升
最顯著的好處之一是大幅縮短交易處理時間。一些比特幣層解決方案的交易時間不到 30 秒，相比之下，比特幣的平均交易確認時間約為 10 分鐘，這極大地改善了用戶體驗，並使比特幣更適合日常支付。
3. 信任最小化的 Layer 2 (L2) 資金劃轉
比特幣層提供了一種機制，能夠以最小的信任要求在不同層之間轉移 BTC，提升了安全性和效率。通過解決與聯合方法通常相關的中心化問題，比特幣層在無需依賴第三方的情況下，使得將比特幣移動到 L2 網絡更加安全。
4. 成本效益
比特幣上的交易費用有時可能過高，尤其是在網絡擁堵時。比特幣層降低了這些成本，使得小額且更頻繁的經濟交易可行。
5. 資產發行和Rollups
比特幣層引入了資產發行的新功能，允許用戶創建代幣和管理資產。Rollups是通過將多個交易捆綁成一個批次，減少需要在鏈上驗證的交易數量，從而提高擴展性、增加吞吐量並降低成本。
6. 互操作性與隱私性
BL 增強了網絡與其他區塊鏈交互的能力，創建了不同生態系統之間的橋樑。此外，隱私功能保護用戶數據，確保交易細節保密，同時維護區塊鏈的完整性。
7. 支持虛擬機和專用功能
虛擬機，比如以太坊虛擬機（EVM）的比特幣優化版本，支持部署去中心化應用（dApps），包括 GameFi、DeFi、DeSoc（去中心化社交網絡）和 DeSci（去中心化科學）等領域。
擴展技術
過去兩年中，出現了數種比特幣擴展技術，由於名稱中都包含“鏈”字，這些技術讓人感到困惑。以下是用來實現比特幣層的核心方法概述：
1. 狀態通道
狀態通道允許參與者創建離鏈的加密支付通道進行交易。只有初始和最終餘額會被報告到比特幣網絡，從而顯著減少了鏈上的活動。像閃電網絡這樣的解決方案使參與者之間能夠實現實時、幾乎零手續費的交易，讓比特幣在微交易方面更加擴展和高效。
2. Optimistic 和Zero-Knowledge (ZK) Rollups
這兩種 Rollups 將多個離鏈交易匯集成單個數據，然後在比特幣區塊鏈上確認。這種方式減少了計算負擔，提升了網絡的擴展性，並增加了每秒處理的交易數量。
3. 側鏈
側鏈是具有自身共識機制的獨立區塊鏈，但通過雙向橋與比特幣相連接。用戶可以在比特幣與側鏈之間轉移資產，解鎖新功能並提高擴展性。Liquid 和 RSK 等側鏈提供了隱私增強和智能合約支持等功能，而不會對比特幣主網造成負擔。
有關側鏈的爭議
雖然側鏈代表了一種創新的擴展解決方案，但它們在比特幣社區中也面臨批評。一些純粹主義者認為，真正的 Layer 2 解決方案應該允許無需依賴第三方即可從 L2 網絡單方面提取 BTC。然而，側鏈通常依賴外部驗證器，這引發了關於中心化和安全性的擔憂。
像比特幣層平台的 Janusz 這樣的知名開發者對某些比特幣 L2 項目持懷疑態度，認為只有少數幾個項目，例如 Citrea 和 Alpen ZK Rollups，真正帶來了創新。其餘的則更像是以太坊風格的側鏈，這些側鏈在去中心化和安全性方面做出了妥協，但並沒有實質性地推動比特幣的擴展能力。
側鏈實施中的創新
多個側鏈實施方案提供了不同程度的安全性和去中心化：
1. Drivechains
由 Paul Sztorc 在BIP-300 和 BIP-301中引入，Drivechains 依賴礦工充當資金的監護人，通過“盲”合併挖礦的方式，允許用戶將 BTC 移回主區塊鏈。這提供了一種去中心化的側鏈解決方案。
2. Softchains
這些側鏈依賴於比特幣的共識，同時允許某些修改。Softchains 保持與比特幣主網的兼容性，但可以引入額外的功能，如更快的區塊時間或智能合約支持。
3. Spiderchains
Spiderchains 採用了一種去中心化的側鏈管理模型，通過類似節點網狀結構進行獨立決策。這種自我管理的方式提供了去中心化，但需要大量的計算資源。
4. Spacechains
這些模塊化、完全獨立的側鏈在其專屬空間塊內運作，可用於數據存儲或智能合約執行。Spacechains 的靈活性和可擴展性是其主要優勢，但它們也面臨兼容性挑戰。
5. Federated Sidechains
在Federated Sidechains 中，一組受信任的參與者（a federation）控制比特幣主網和側鏈之間的資產轉移。雖然這種方式可以非常高效，但它高度依賴對聯合的信任，使其更具中心化。
主要項目和先行者
幾個突出的項目為比特幣層級化的未來奠定了基礎：
閃電網絡（Lightning Network ）
自 2018 年推出以來，閃電網絡允許參與者開設離鏈支付通道，只有最終餘額會在比特幣主網上結算。這大幅提升了交易速度並降低了費用，使比特幣在日常支付中更加實用。
Stacks
Stacks 不是側鏈或 Rollup，而是一種構建在比特幣之上的軟體棧或抽象層。它使用 Proof-of-Transfer (PoX) 共識機制，礦工通過轉移比特幣來賺取 Stacks (STX) 代幣，結合了比特幣的安全性，並實現去中心化金融（DeFi）等附加功能。
Rootstock (RSK)
RSK 是一個 兼容EVM 的側鏈，通過合併挖礦利用比特幣的哈希算力來保護其區塊鏈。RSK 在比特幣上引入了智能合約和dApps，通過雙向錨定系統將比特幣鎖定在主網上，並在 RSK 上發行 Smart Bitcoin (RBTC)。
Liquid Network
由 Blockstream 推出的 Liquid 是一個聯合側鏈，旨在實現更快、更隱私的交易，特別適合機構用戶。Liquid 使用 Liquid Bitcoin (L-BTC) 作為其原生代幣，與比特幣保持 1:1 的比例掛鉤。
新興比特幣層項目
隨著比特幣層生態系統的擴展，許多創新項目紛紛出現，各自推動比特幣潛力的邊界：
- Merlin Chain：基於 ZK-Rollup 的側鏈，提供去中心化預言機和欺詐證明模組，專注於解鎖 BTC 原生資產在 EVM 兼容 dApp 中的潛力。
- Core Chain：一個利用 Satoshi Plus 共識機制的EVM 兼容側鏈，結合了 Delegated Proof-of-Work (DPoW) 和 Delegated Proof-of-Stake (DPoS)。Core Chain 由 Core DAO 管理，使用 coreBTC 作為其原生代幣。
- BitLayer：與 BitVM 有深度聯繫的聯合側鏈，專注於擴展比特幣網絡的能力，允許跨鏈驗證和安全的 L2 應用。
- BitcoinOS：一種混合技術，允許創建 dApps、DAO 和基於 zk-SNARK 的 Rollups，為主網與L2網絡之間的比特幣傳輸提供近乎無信任的橋樑。
- Ark：一個專注於隱私的 ZKP 協議，通過離鏈支付實現匿名比特幣交易，提供比閃電網絡更低成本的隱私保護。
- Babylon：基於 Cosmos SDK 的項目，Babylon 將比特幣的安全機制整合到 Cosmos 生態系統中，允許進行無需橋接的比特幣質押。
比特幣層的未來展望
比特幣層生態系統正在快速發展，當前活躍的擴展解決方案已超過 77 個，總鎖定價值（TVL）超過 29 億美元。分析師預測，到 2025 年，該數字在正常市場條件下可能會飆升至 240 億美元，而在牛市周期中甚至可能達到 480 億美元。
儘管對安全性和中心化的擔憂依然存在，但比特幣層將在比特幣網絡的增長中發揮關鍵作用，推動比特幣的採用，並讓下一代去中心化應用和服務在這個世界上最安全的區塊鏈上實現。