Taproot VS Drivechain:比特幣擴容的不同探索



與Taproot相比,Drivechain的分層、“鏈下擴容”方案,有更大的可能性,且有更低廉的花費。

Taproot VS Drivechain:比特幣擴容的不同探索

2021年11月,比特幣進行了2017年後至今為止唯一一次程式碼陞級:Taproot陞級。 這次陞級如同生石灰灑入平靜的湖泊,慢慢的加熱整片湖水,引起熱氣不斷冒泡。

Bitcoin前7年  16次軟陞級、Bitcoin後7年  僅2次軟陞級; SegWit軟分叉陞級花了20個月、Taproot軟分叉陞級花了46個月。

Taproot VS Drivechain:比特幣擴容的不同探索插图1

2023年,比特幣生態一反常態的活躍,相關創新如雨後春筍般遍地頂尖,從3月份的Ordinals協定,到9月份整個比特幣社區都在討論Drivechain,10月份集中出現的BitVM、Taproot Asset等,比特幣生態似乎聚集著重回舞臺中央的能量,也彰示著加密貨幣之王的强大吸引力和作為開源軟件的可能性。

近期主要的比特幣生態

1、Ordinals

Ordinals是利用隔離見證陞級,將圖片、文字、音視頻,甚至是程式碼等數據,只要大小在4MB以下,寫入比特幣交易的隔離見證區當中,並通過一個編號、索引子來區別、追跡每一個比特幣聰,從而實現在比特幣主網發行、交易NFT資產,隨後又出現了基於Ordinals的BRC20 token。 在今年4月,基於Ordinals的NFT和BRC20 Token炒作達到了頂峰,吸引了整個加密圈的關注。

2、Babylon

Babylon旨在將比特幣安全性帶至PoS網絡和DApp,支持比特幣持有者通過質押比特幣,以提高PoS鏈和DApp的安全性並幫助用戶獲得收益。

Babylon的比特幣質押協定通過密碼學科技,將比特幣質押者攻擊PoS網絡共識的行為,轉換為將其在比特幣網絡質押的比特幣全部或部分罰沒。 並且該罰沒只會在攻擊確實產生時觸發,保證了誠實質押者資產的絕對安全,如此一來,就可以在不需要比特幣跨鏈的情况下,使得比特幣成為和PoS原生代幣一樣的質押資產。

其中的核心技術叫做「可選取的一次性簽名」(EOTS,extractable one-time signature)科技,當使用該科技時,同一秘鑰只能簽一次名。 如果簽名兩次,則該秘鑰可以被解碼。 該科技底層簽名算灋基於比特幣原生簽名算灋,所以受現有比特幣網路支援。

3、BitVM

不久之前由Zerosync團隊Robin linus剛剛發佈的構想,被描述為“ 不需要改變現有比特幣共識,甚至不需要任何陞級,在比特幣上實現任何計算”, 白皮書中表述,這通過Op-Rollup、欺詐證明和Taproot Leaf和Bitcoin Script來實現。

據加密分析師@tmel0211的看法,BitVM提案的覈心點是,通過taproot地址矩陣或者說taptree實現了類似二進位電路的各類程式指令,組合起來就相當於完整的合約執行了。 最小單元指令確實由比特幣全節點完成,而且無限疊加taproot地址,無限組合的可能性可以疊加很多複雜計算。 某種程度上,說它為圖靈完備機不為過。 但無限疊加taproot地址只會新增成本消耗,理論上是可以圖靈完備實現一切,但卻不切實際。

現時,BitVM依然處於討論階段。

4、Taproot Asset

日前剛剛由Lightning Labs團隊發佈,Taproot Assets是一個基於比特幣區塊鏈的新協定,它利用了比特幣最新的陞級— Taproot,以實現更高的隱私和可擴展性,為開發者在比特幣區塊鏈上發行、發送、接收和發現資產提供了覈心功能。 這些資產可以被存入Lightning網絡的通道中,並可以通過現有的Lightning網絡進行轉移。

Taproot assets完全基於UTXO,在Taproot地址的Script腳本中寫入“ 簡單的程式碼”, 把它當成UTXO花費條件指令來執行。 在Taproot Assets的資產發行場景內,可以把這串簡單的操作碼指定為Token發行總量、發行時間,發行對象等規則,可接入一組多簽地址來聯合觸發該操作碼。

不難發現,這些生態出現的重要基礎是Segwit與Taproot陞級。

Segwit與Taproot陞級

Taproot是比特幣網絡的一次陞級,於2021年11月14日上線。 自SegWit問世以來,Taproot與Schnorr簽名一直是備受期待的比特幣科技陞級。

Taproot陞級由3項不同的比特幣改進提案(
BIP340

BIP341

BIP342
)組成,其中包括:Taproot、Tapscript及其覈心,即名為“ Schnorr簽名” 的全新數位簽章方案。 Taproot旨在改變比特幣腳本的運作管道,提升私密性、可擴展性與安全性,為比特幣用戶帶來諸多好處,例如提升交易私密性和降低交易費用。 還將讓比特幣執行更多複雜的交易,從而拓寬用例,與乙太坊一較高下,尤其是智慧合約功能和網絡對去中心化金融(DeFi)和非同質化代幣(NFT)的支持。

某種程度上,結合此前的Segwit陞級,Taproot陞級開啟了比特幣實現更複雜合約的大門。

Segwit是2017年的一個更新,通過新增一個可以支持任意數據的" 見證數據(witness data)" 部分,有效地將比特幣交易隔離成兩個部分。

Taproot VS Drivechain:比特幣擴容的不同探索插图3

非SegWit區塊和SegWit區塊的結構比較圖

在科技上,SegWit的實施意味著交易不再需要包括見證數據(不會佔用比特幣原本為區塊安排的1MB空間)。 取而代之的是,在一個區塊的末尾,為見證數據創建了一個額外獨立的空間。 它支持任意的數據轉帳,並有一個折扣的" 區塊重量", 巧妙地將大量的數據保持在比特幣的區塊大小限制內,以避免硬分叉的需要。

隔離見證(SegWit)的實施給比特幣網絡帶來了兩個重大變化:

  • 簽名數據通常占存儲在塊中數據的65%,從主“ 基礎” 塊中删除並存儲在單獨的塊中。 這允許在每個基本塊中容納更多事務。

  • SegWit還引入了“ 塊權重”, 在科技上將比特幣塊從1 MB新增到4 MB; 由3 MB的簽名數據和1 MB的交易數據組成。

Segwit & Taproot VS Drivechain

簡單而言Segwit與Taproot是通過對區塊數據、簽名管道的改變,讓UTXO或者區塊當中可以寫入更多樣的數據,然後通過鏈下的一些操作,實現特定的功能,一定程度上增强了比特幣網絡實現更複雜合約的能力。

但不可否認的基礎事實是,
比特幣的能力受到其底層Script的限制,同時加上區塊大小、出塊時間因素,擴容潜力非常有限。

在Ordinals火爆期間我們已經看到了這個問題,大量的BRC20交易使比特幣網絡擁堵不堪,交易手續費飆升至數百美金一筆,引起了社區的不滿。

而BitVM憧憬的比特幣圖靈完備,應用單個taproot地址的腳本實施最小程式設計組織,不能超出比特幣的執行邏輯框架比如hashlock、timelock這些,不能超出限定的存儲條件,這個基礎上要實現複雜合約需要組合大量地址進行taptree構建,要花費的成本也越大,而且慢。

Taproot VS Drivechain:比特幣擴容的不同探索插图5

與Taproot這些鏈上擴容方案相比,Drivechain的分層、“ 鏈下擴容” 方案,有更大的可能性,並且更低廉的花費。

同樣不觸及比特幣的共識機制,
Drivechain只需要在區塊中添加BIP300中設計的6種新的區塊消息,使用算力託管地址,輔以BIP-301的盲合併挖礦方案,就可以低成本的實現比特幣大面積的側鏈擴容,側鏈擁有比特幣主網的安全性,和非常自由設計的高可拓展性。
  在理論上,Drivechain帶來的可能性是無限的。

邏輯上來說,Taproot Asset也是相同的思路,資產在比特幣主網,但交易在閃電網絡中。 而實際上,他們都可以使用Drivechain來實現,成為Drivechain架構裏的側鏈,能够實現交易、轉帳之外更多的功能。 Layer 2 Labs團隊自身,就已經在推動7條Drivechain側鏈的建設,RSK等側鏈也有意在Drivechain啟動之後轉入Drivechain體系。

Blockstream創始人、POW共識發明者Adam Back曾在Layer 2 Labs的
推特Space
中這麼說到:
“ 如果能够在1層引入一些新的功能和擴展性,那麼比特幣可以在某種程度上實現固化,同時在2層上繼續進行創新。 比特幣需要可擴展性和模組化,以便更快地創新和採納新功能。 像閃電網絡這樣的科技已經有所幫助,但在解决可擴展性和用戶需求方面還有更多工作可以做,需要科技解決方案來為用戶提供更好的選擇,比如在側鏈或驅動鏈上訪問真實的UTXO。 他們認識到比特幣的採用可能會迅速增長,科技需要跟上以適應新增的需求,非常期待Drivechain的表現。& rdquo;

Taproot VS Drivechain:比特幣擴容的不同探索插图7

從Adam Back的角度看,Taproot是比特幣在一層的新功能和拓展,Drivechain則是2層創新的管道。
BIP300由Bitcoin覈心開發者Luke-jr正式提交PR

比特幣是安全第一的加密貨幣,也是可程式設計的軟件應用程序。
  BTC社區的探索有韌性,在多年的創新停滯之後,
僅僅是開放了些許區塊空間和並支持更多資料類型
,就帶來了社區的躍躍欲試和市場的高度關注,可以預見在擁有更大潜力空間之後,比特幣會以怎樣的規模席捲世界。

作為比特幣的擁簇,Layer 2 Labs非常期待這一天的到來,熱切希望與比特幣生態的開發者們通力合作,實現比特幣的大規模採用。

聯系郵箱:0xniumao@gmail.com