比特币生态新趋势：闪电网络、Ordinal、Atomical、bitVM

比特币在加密货币生态中的地位不仅是历史性的，也是至关重要的。作为第一个并且最著名的加密货币，比特币不仅开创了数字货币的新时代，也为?defi?和区块链技术的广泛应用奠定了基础。它的去中心化特性、有限的供应量（2100?万个比特币上限）、作为一种价值储存和投资手段的能力，使其在加密货币市场中占据了显著的地位。

人们对比特币生态的关注主要源于其创新性、对传统金融系统的挑战，以及其潜在的经济影响力。随着时间的推移，比特币不仅成为了资产多样化的一部分，也成为了全球金融讨论的一个重要话题。然而，经过了几个牛熊周期的转换，人们渐渐认识到，比特币本身的非图灵完备性质，给比特币生态的进一步拓展造成了极大影响。

图灵完备性是指一个系统能模拟任何图灵机的能力，通常与能够执行包括循环和分支在内的任意计算指令的系统相关。比特币的脚本语言相对简单，主要设计用于处理交易和控制转账过程中的条件，例如多重签名或定时锁定，而不是执行复杂的计算任务。这种设计是为了保持网络的安全性和稳定性。相比之下，像以太坊这样的区块链平台提供了一个图灵完备的环境，允许在其上运行复杂的智能合约。

在讨论比特币时，重要的是要认识到它的限制，尤其是在执行复杂程序和智能合约方面的能力。因此，要讨论比特币生态的发展，我们需要首先对“比特币生态需要解决哪些问题”进行一下总结和归纳。

总的来说是三个方面：一是如何在不影响比特币网络安全的情况下，提高网络效率降低交易费用；二是如何在不对比特币网络造成负担的情况下，解决比特币网络上原生资产的发行；三是如何在图灵不完备的情况下，解决比特币网络上搭载更多智能合约与复杂应用的问题。

以下是一些探索方向：

在本文中，我们将比较比特币生态最为炙手可热的几个项目，从社区共识、技术难度和未来应用场景等几个关键方面进行考量，得出一些一般性的结论，包括：

（一）社区共识对于这些项目的成功至关重要。比特币社区历来重视网络的安全性和去中心化，任何重大改变都需要广泛的共识。bitVM?和?RGB?项目等都旨在扩展比特币的功能，但必须确保不会损害核心属性，这在社区中可能引发激烈讨论。

（二）技术难度是另一个重要因素。这些项目都试图在不破坏比特币主链稳定性的前提下，通过?Layer 2?解决方案或其他技术手段引入新功能，这无疑是技术上的挑战。

（三）从未来应用场景来看，这些项目都极具潜力。bitVM?通过提供高级编程能力，RGB?项目通过实现智能合约和资产发行，都有可能大大扩展比特币的应用范围，从而使其成为不仅仅是价值存储的平台。然而，这些应用场景的实现将取决于技术的成功实施和社区的广泛接受。

（四）仅就目前阶段而言，比特币生态突破的重心还在“解决资产发行”的阶段，因此我们预期将出现一段时间的?meme?币活跃期，由于巨大的造富效应，吸引更多的用户与开发者进入生态场域，找到项目落地与网络价值，实现真正的生态闭环。

在介绍比特币生态的诸多协议与项目之前，我们有必要对?segwit?和?taproot?做一些简单的了解。

自比特币诞生以来，以其简单优雅的技术、精巧绝伦的经济激励设计，成为了大批去中心化主义者的信仰，在这个过程中，经过社区反复论证与迭代，其网络经过了多次重要升级，包括?BIP 34?在区块中引入版本号，为未来的协议升级奠定了基础，BIP 66?增强了网络的安全性，通过要求比特币交易中的数字签名遵循确定的格式，BIP 65 (OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY)允许创建具有时间锁定功能的交易，从而增加了创建复杂的交易脚本的灵活性等，在诸多升级中，对比特币生态扩展最重要的无疑是?SegWit（隔离见证）和?Taproot，旨在改善比特币网络的可扩展性和效率，也为后来包括?Ordinal?等相关协议在内的技术创新，奠定了坚实的基础。

SegWit，首次引入于?2017?年，主要解决了交易可塑性问题，通过将交易签名信息（见证数据）从交易数据中分离出来，增加了区块的有效容量，从而提高了网络的处理能力和降低了交易费用。此外，SegWit?为比特币的第二层解决方案，如闪电网络，提供了更好的基础，使得微支付更为可行。

Taproot，于?2021?年激活，是对比特币协议的另一个重大升级。它通过引入?Schnorr?签名，提高了隐私性和安全性，同时优化了智能合约的效率和灵活性。Taproot?使所有交易，无论是简单的支付还是复杂的智能合约，都在外部看起来一样，从而增强了用户隐私。此外，这个升级通过简化多签交易的数据需求，降低了这类交易的成本，使得复杂合约在比特币网络上更具可行性。

总体而言，SegWit?和?Taproot?这两次升级共同提升了比特币网络的性能、扩展性和功能，为比特币的未来发展奠定了坚实的基础。

当我们统计全网比特币矿工收入，可以明显发现，?2023?年?5?月时，矿工收入达到牛市收入七八成的水平，这侧面反映了比特币链上交易活动的增加的趋势，在这个过程中，矿工的收入模式受到很大影响。比特币矿工的主要收入来源于两个方面：新比特币的区块奖励以及交易手续费。尽管新比特币的产生速率是固定的，但交易手续费会随着网络交易量的增加而变化。而这一变化的本质原因，是由于?Ordinal?协议的引入增加了比特币网络上的交易数量，特别是如果数字艺术品和其他?NFT?成为比特币上流行的资产类别，导致交易手续费的增加，从而间接提高矿工的总收入。

侧链是一种独立的区块链，与主比特币链平行运行，并通过特定的锚定机制与主链交互。这种设计允许用户将资产从比特币主链移动到侧链上，侧链可以提供更快的交易确认、更低的手续费，甚至可以支持更复杂的智能合约和应用程序。由于侧链处理了主链上的大量交易，因此有助于减轻主链的负担，并改善整个网络的性能。

Layer 2?解决方案，如著名的闪电网络，是建立在比特币主链之上的协议层。这些解决方案通过创建链外交易渠道来实现快速、高效的交易处理，只有在开启或关闭渠道时才需要与比特币主链进行交互，对于支持小额、高频的交易尤其有效，大大扩展了比特币在日常支付和微交易等领域的应用可能性。

然而很长一段时间里，闪电网络仅仅用于小额支付，且不支持其他资产的发行，用例有限的情况下，被?Ordinal?热度反超。2023?年?10?月，lightning labs?在主网上发布了?Taproot Assets?协议，支持在比特币和闪电网络上发行稳定币和其他资产。正如开发总监?Ryan Gentry?提到的，Taproot Assets 将为开发者提供“使比特币成为多资产网络所需的工具，但以可扩展的方式维护比特币的核心价值”。

通过以 Taproot 为中心的设计，Taproot Assets 以更加私密和可扩展的方式在比特币和闪电网络上交付资产。Taproot Assets 上发行的资产可以存入闪电网络通道，其中节点可以提供从比特币到 Taproot Assets 的原子转换。这使得 Taproot Assets 能够与更广泛的闪电网络进行互操作，受益于其覆盖范围并增强其网络效应。

然而，正如@blockpunk?2077?所提到的，在目前阶段，“用户不能直接在 BTC 主网中发送交易自助地铸造 Token，而是有一个项目方地址一次性发行(或者叫注册)所有的 Token，然后再由项目方转入闪电网络进行分发。因此，Taproot Assets Token 都不是通过自由铸造的方式公平分发，往往需要一个中心化的项目方进行空投，项目方本身也可以预留 token，刚刚发行的 $trick $treat 就是如此。”这种中心化特性招致了一些批评，不完全符合比特币社区对于去中心化与去中介化的追求。

Satoshi）赋予独特序列号，并在交易中追踪它们，允许用户在比特币交易中嵌入非同质化的、复杂的数据。随着允许在比特币上使用 NFT 的铭文，开发的自然进程转向了可替代代币。3 月 9 日，一位名为 @domo 的匿名 Crypto 用户发布了一个帖子，理论了一种名为 BRC-20 的方法，该方法可以在 协议之上创建可替代的代币标准。 本质上，该方法是将文本刻在 sat 上以创建可替代的代币。最初的设计只允许三种不同的操作：部署、铸造和转移。

我们认为，Ordinal?协议以及其衍生的?BRC?20?设计非常精妙，以简单而快捷的方式解决了资产发行的大问题，与比特币的设计理念不谋而合，使其更容易得到比特币生态参与者的广泛关注和支持。**而它在比特币生态中，更多扮演了一种承上启下的作用。**其承接与利用了比特币?Taproot?升级后的新特性，使得在单个交易中存储大量数据成为可能。Ordinals?协议通过这种方式，可以在比特币链上直接创建和传输数字艺术作品、收藏品等，为比特币区块链带来了?NFT（非同质化代币）的概念，与以太坊等平台上的?NFT?实现方式有所不同。

BRC?20?标准衍生自?Ordinals?协议，旨在比特币区块链上实现与以太坊的?ERC?20?类似的代币标准。BRC?20?的目标是为比特币生态中的代币提供一种标准化的定义和接口，使得开发者可以在比特币区块链上创建、发行和管理代币，类似于以太坊上的代币操作。这意味着，未来，在比特币链上也可以进行复杂的代币交易和智能合约操作，虽然这需要复杂的编程和数据存储技术。BRC?20?标准的提出是对比特币功能的一种拓展，显示了比特币生态的不断成熟和多样化。然而，实现这样的标准需要社区的广泛支持和技术上的进一步开发。

Ordinals?的创新性主要体现在：在此之前，比特币还是可互换的（fungible?或者说?interchangeable），区块链上的一个聪无法与另一个聪区分开来。Ordinal?通过利用原始比特币协议的两个更新来改变这一点：隔离见证(SegWit) 和 Taproot。简单来说，SegWit 允许将更便宜的数据放入交易的见证部分，并有效地增加块大小，而 Taproot 允许在见证部分中进行高级脚本编写。结合起来，这两个更新对于铭文至关重要，因为它们允许在任何比特币区块的见证部分中进行更任意的数据存储。

总的来说，Ordinals?和?BRC?20?的出现，不仅引爆了比特币市场（矿工收入的来源完全有次改变了，请见下图），更为后来的部分改进协议指明了方向。比如比特币社区活跃开发者?Beny?所部署的?BRC?20?标准的?TRAC，以及首个?2,?100 万总量的诅咒铭文-CRSD，又基于此，推出了定位于?OrdFi 的?BRC-20 改进版? Protocol，Tap Protocol 是对?BRC-20 协议级别的改进，而基于?Tap Protocol 发行了?TAP?与-TAP，同时推出?Pipe 协议，是一种?Runes?的改进版协议。

矿工收入分析

9 月，比特币社区另一位匿名开发者经过一段时间的打磨，认为?Ordinal?协议存在一些设计上的缺陷，根据此，他推出了?Atomicals Protocol。从技术审美的角度，Atomicals 基于?BTC 的?UTXO 进行铸造和传播，不为?BTC 网络带来额外的负担，跟比特币技术更为贴合，获得了一部分比特币原教旨主义者的支持。另一方面，由于?Ordinal?协议拥有更浓厚的“实验性”，是一种更为自然自发的产物，其?BRC?20?协议是另一种意义上的、令?Ordinal?创始人?Casey?都始料未及的“衍生产物”，因此?Ordinal?生态并不具备“规划性”。而?Atomicals?则不同，经过思考和打磨，加之创始人本身的前瞻性，Atomicals?生态有明确的蓝图。

这里我们对?Atomicals 协议做出简单的介绍。

Atomicals 协议是一种简单而灵活的协议，用于为比特币等未花费的交易输出 (UTXO) 区块链铸造、传输和更新数字化对象（即?digital objects，传统上称为?NFT，Atomical?认为?NFT?是一个技术性很强的术语，无法表达可用的多种用途，而选择使用术语“数字对象”来引出该协议的所有潜在用途，对普通人来说更为熟悉，并且对开发人员也更加友好）。

原子（Atomical?或者?Atom）是一种组织数字对象的创建、传输和更新的方式——它本质上是根据一些简单规则定义的数字所有权链。协议是开源的，任何人都可以免费使用。所有库、框架和服务均根据 MIT 和 GPL?v3 发布，以确保任何人都无法控制这些工具和协议。

与其他的比特币生态协议相比，Atomical?的主要优势是不需要使用集中服务或中间人作为可信索引器。它不需要对比特币进行任何更改，也不需要侧链或任何辅助层。它旨在与其他已出现的协议（例如Nostr、Ordinals等）协调工作。每个协议都有其不同的优势，Atomicals Digital Objects 增加了用户、创建者和开发人员可用的选项范围。

根据的@bro.tree说法，“Atomicals 协议是第一个以 POW 过程来挖代币铭文的协议，人人可以亲自用?CPU?挖到 代币 / realm / NFT，这是该协议最令人着迷的特色。”

在未来生态场景与落地方面，Atomical?主要考虑了三种资产类别以及其衍生的场景，分别是?ARC?20?（即同质化代币）、非同质化数字对象（即?NFT）、realm（数字身份），相关落地场景包括：数字收藏品、媒体和艺术，数字身份、身份验证和令牌门控内容，网络托管和文件存储（比特币原生文件系统），点对点交换和原子交换（天然支持?Swap），数字命名空间分配（DAO?构建与域名革命），虚拟土地和产权登记，游戏的动态对象和状态（Gamefi），社交媒体资料、帖子和社区（可验证?SBT，Socialfi）等。

总的来说，相比于?Ordinal?协议，ARC?20 和 $ATOM 还非常早期，还需要等待钱包、市场的完善，但由于其技术设计、挖矿设定等与比特币更为贴合，其正统性相对来说更占据高位，这对于比特币社区弥足珍贵。在可能性层面，也有机会实现真正的 BTC 原生 DeFi。从生态发展来说，目前社区有过几次小爆发（见下图），但还未经历过大规模的炒作，仍具备较大的潜力。

Atomical?铸造情况

另外，值得一提的是，Atomical?协议下的所有代币，使用原生聪单位表示每个代币，可以像普通比特币一样拆分、组合。1?币对应?1?聪，一张?atom?是?1000?币，对应?1000?聪的?BTC，这对于生态初学者需要一段适应过程，万一在转账过程中把?atom?当做普通?BTC?手续费燃烧了，就会销毁。

在比特币生态中，bitVM、Ordinal?和?atomicals?协议各自代表了不同方向的技术创新和拓展。bitVM?的目标是为比特币网络提供更高级的编程能力和智能合约功能，从而拓宽其应用范围并增加其功能性。这种方法试图在保持比特币核心属性——如安全性和去中心化——的同时，引入更多的可编程性和灵活性。

简单来说，bitVM?是一种计算模型，可让开发者在比特币上运行复杂的合约，而无需改变其基本规则。bitVM?概念提出以来至?2023?年?10?月公布白皮书，引起了比特币社区的广泛关注和期待，比特币社区开发者?Super Testnet?曾大胆宣称“这可能是比特币脚本历史上最令人兴奋的发现”。从抽象意义上讲，bitVM?的工作原理类似于闪电网络，被社区中一部分人认为比特币支付的未来，因为它也使用链下机制来扩展比特币交易。

正如前文中提到，比特币作为加密货币的数字黄金标准，但它落后于其他公链生态的是其处理复杂的、图灵完备的智能合约的能力。BitVM?正是从此出发，由 Robin Linus 创建的“比特币虚拟机”，同时值得一提的是，Robin?还创建了?ZeroSync ，这是一个令人兴奋的方向，将零知识证明引入到比特币生态，着力进行?Stark Proofs?的比特币实现。

如果用一句话总结，即，在?BitVM?下，计算将在链外执行，链上验证，类似于以太坊上的?op rollup?机制。

相似的是，BitVM 涉及两个主要参与者：证明者和验证者。证明者是发起计算或声明的一方，本质上是说，“这是一个程序，这是我断言它将执行或生成的内容。” 另一方面，验证者负责验证该声明。这种双重角色系统可以实现一定程度的制衡，确保计算结果准确且值得信赖。

BitVM 的独创性在于它对计算工作负载的处理。与将大量计算负担放在链上的传统区块链操作不同，BitVM 的大部分复杂计算都是在链下执行的。这大大减少了需要直接存储在比特币区块链上的数据量，提高了效率并降低了成本。这种链下方法还提供了更高的速度和灵活性，因为开发人员或用户可以运行复杂的程序或模拟，而不必担心区块链不堪重负。

然而，BitVM 确实在需要时采用链上验证，尤其是在出现争议的情况下。如果验证者质疑证明者声明的合法性，系统将参考比特币区块链的不可更改的去中心化账本来解决问题。这是通过所谓的“欺诈证明”来实现的。

如果证明者的主张被证明是错误的，验证者可以向区块链提交简明的欺诈证明，从而揭露不诚实行为。这不仅解决了争端，而且维护了系统的整体完整性。通过集成链下计算和链上验证，BitVM 实现了计算效率和强大安全性的平衡，即我们所熟知的?Optimistic rollup。其基本思想是假设所有交易都是正确的（“乐观的”），除非另有证明。只有当出现争议时，相关数据和计算才会在主区块链上发布和验证。这显着减少了必须存储在链上的数据量，从而释放空间并降低交易费用。

在 BitVM 中，Optimistic rollup?尤其有用。大多数计算工作发生在链外，减少了需要存储在比特币区块链上的数据量。当交易启动时，BitVM 可以使用 Optimistic Rollups 将多个链下交易捆绑到单个链上交易中，进一步减少区块链占用空间。

此外，在发生争议时，BitVM 对欺诈证明的使用与 Optimistic Rollups 固有的“挑战-响应”系统非常吻合。如果证明者做出虚假声明，验证者可以通过提供简洁的欺诈证据来快速揭露不诚实行为。然后，该欺诈证据将在 Optimistic Rollup 框架内进行审查，如果得到验证，不诚实的一方将受到惩罚。

不同的是，虽然?BitVM 和以太坊的 EVM（以太坊虚拟机）都提供智能合约功能，但它们的方法和功能有所不同。以太坊的 EVM 在支持多方合约方面更加通用，并在区块链上提供更广泛的计算任务，但这可能会导致更高的成本和混乱的区块链。而?BitVM 主要关注两方合约，并在链外执行大部分计算工作。这使得比特币区块链上的足迹最小化并降低了交易成本。然而，BitVM 当前的设计限制了其在复杂的多方环境中的适用性，而这是以太坊 EVM 擅长的领域。

并非所有人都相信 BitVM?值得受到关注，也引起了一部分人员的担忧，正如?paradigm?研究院?Dan?所言，该协议仅适用于两方，因此它不能用于?rollup?或其他多方应用，而且这本身并没有太新颖的部分，比如程序员?Greg Maxwell?很久以前提出过一个更好的协议（“ZK?或有支付”，ZK contingent payments）来解决相同的问题。但不得不承认，如果?bitVM?有效，BitVM 可能会对比特币之上的构建产生广泛影响。另一个批评是，即使计算是“链下”完成的，链上验证仍然可能会产生巨大的开销。而?BitVM 提案表示，它不会向网络增加大量交易量，不会导致?gas fee?飙升——就像?Ordinals 受欢迎程度飙升时那样。

总的来说，bitVM?实际还在概念阶段，正如?Linus?所言，“发布白皮书的目的是用简单的术语描述这个想法，激发社区的兴趣，但它还不是一个完整的解决方案。”

以闪电网络为代表的侧链与?Layer?2?是发展时间最长的生态探索与实践。其中，闪电网络汇集了比特币生态一半以上的开发者，在社区内拥有其他侧链、协议等解决方案难以比拟的共识和凝聚力。作为一个旨在解决比特币可扩展性问题的协议，闪电网络通过在主链之上创建支付渠道，实现快速、低成本的微交易，有效缓解了比特币网络的拥堵和高费用问题，然而很长一段时间里，闪电网络仅仅用于小额支付，且不支持其他资产的发行，用例有限的情况下，被?Ordinal?热度反超。其项目公司?lightning labs?在主网上适时发布了?Taproot Assets?协议，支持在比特币和闪电网络上发行稳定币和其他资产，将为开发者提供“使比特币成为多资产网络所需的工具，但以可扩展的方式维护比特币的核心价值”。

以?Ordinal?协议为代表的多种资产发行协议，设计精巧且拥有很强的技术创新亮点，以简单的方式完成了困扰比特币生态的“资产发行”大问题，在极短时间内汇集了大量的市场关注,造富效应与开发者的涌入让人曾经的?defi summer。脱胎于?Ordinal?的其他创新协议?BRC?20、、Atomicals?等，产生了很强的技术迭代感。虽然在比特币社区，对其协议也有诸如“加重主网负担”等负面评价，我们认为，Ordinal?协议为代表的资产发行协议，会成为一段时间的市场热点，是比特币生态的过渡性或者说阶段性革新。

bitVM?及类似的虚拟机或智能合约平台在比特币生态中的地位显得尤为独特和重要。这些平台的出现代表了比特币生态对于功能拓展和技术创新的渴望，尤其是在智能合约和更高级编程能力方面，为比特币带来了新的使用场景和价值提升。尽管它目前仍处于发展和探索阶段，长期来看，引入智能合约的能力对于比特币的长期发展和竞争力至关重要，可能会成为比特币生态中创新和多元化的关键驱动力。然而，这些系统的成功将依赖于社区的接受程度、技术的可行性以及能否与比特币主链的安全性和去中心化特性保持一致。