BTC L2 故事新編——以 Rollup 爲中心的設計原則

來源：佐爺歪脖山

比特幣擴容路线≠BTC L2。

我在新年伊始對 BTC L2 的技術路线進行了總結，主要分爲 BTC 的安全性和價值上行，以及 L2 交易執行和結果的下行兩部分，隨着時間的發展，短短三個月不到，BTC L2 已經來到近百的數量級，但是仍然有一些基本問題尚待釐清，定義問題首當其衝。

在比特幣的發展史上，擴容路线長期存在三種實踐，最底層的是主網升級，比如 SegWit 和 Taproot 兩類，其次是鏈外擴容，比如客戶端驗證、閃電網絡和側鏈等諸多嘗試，最後是直接分叉，比如狗狗幣、BSV、BCH 等。

由裏到外，紛繁復雜，究竟什么是 BTC L2 衆說紛紜，參考以太坊的發展史，我在此提出兩個評判要點：

1. L2 必須首先自己是一條鏈，能夠獨立完成運算、交易的各個環節，最終提交比特幣進行結算；

2. L2 的安全完全由 L1 保障，L2 的底層價值由 BTC 來支撐，L2 代幣不能幹擾 BTC 的功能發揮。

按照這個標准，主網升級和分叉和 L2 概念無關，重點在於鏈外擴容路线究竟該如何分類，比如閃電網絡是一個特殊的“通道”，本身很難說是一條公鏈，而側鏈具備自己的安全共識和運作模式，安全性無法嚴格和比特幣等效，但是 L2 應該就藏在其中，那么來繼續劃分。

BTC L2 = 閃電網絡 + 側鏈。

參考之前的標准，BTC L2 應該是閃電網絡和側鏈的一種混合產品，即像閃電網絡一樣完全依附於比特幣主網，同時像側鏈一樣“獨立於”比特幣運作，取其精華，去二者糟粕。

如此一來，現有的 BTC L2 方案都需要進一步發展，尤其是考慮到 BTC 的 UTXO 機制和 Layer 2 依賴的智能合約機制無法嚴格協同運作的事實，即比特幣無法實現對過往交易的撤銷，需要 L2 自行解決或者引入鏈外更新或索引機制。

其次，L2 的獨立性存在過強的問題，比如僅僅存儲比特幣交易的區塊頭信息作爲 L2 對 L1 的同步證明，僅僅將結算信息存入比特幣腳本作爲 DA 方案，而根本不考慮之後的檢索和確證問題。

BTC L2 的現狀極易被渾水摸魚，導致安全和信任危機，我認爲，必須從 L2 爲中心過渡到以 Rollup 爲中心的全新階段，即完全利用比特幣主網的安全性，同時解決大規模計算問題。

BTC L2 ≠ Rollup。

1. BTC 搭建 PoS 體系提供安全性，使用無許可的准入和銷毀機制，區別於現有包裹資產體系。

2. BTC 質押收益完全使用 BTC 作爲計價幣種，項目代幣不能和 BTC 產生功能衝突。

3. Rollup 計算層需要同時滿足大規模和隱私需求，以加密技術對抗中心化傾向。

4. Rollup 不能構建額外的 DA 層，嚴格使用比特幣作爲 DA 解決方案。

總結一下，理想中的 Rollup 應該是以 BTC 作爲原生 Gas Fee 和質押獎勵，利用 2WP 雙掛鉤機制實現跨鏈流通，1:1 錨定的映射資產 xBTC 流通於 BTC L2 和跨 L2 橋，隱私計算 + ZK 證明，可從源頭和過程保證比特幣使用者的完全匿名性和隱私性，項目代幣參與 Rollup 運作，避免和 BTC 的角色衝突。

Rollup 像橋像鏈又像 L2

首先要解放思想，PoW 底層 + PoS 上層是目前的最優解，質押收益來源依賴於底層價值支撐，工程組合取代技術創新，計較 ZK 還是 OP 沒太大意義，結果存儲不是 DA ，另外不必過度糾結中心化和去中心化的機制設計，沒有任何方案能和比特幣相提並論，即使是ETH OP，真正的故障證明和回收機制也是“路线”或者“理論上”，目前或者長期來看依然會由項目方來控制。

因此，更合理的機制設計在於如何通過技術手段減少人爲幹預，並且保障項目長期穩健運行，在 ETH L2 中被稱爲強制提款和逃生艙設計，確保極端情況下項目停擺也能保證用戶資金安全，對於 BTC Rollup，這裏的難點是如何在發生故障時將映射資產退回比特幣主網，以及如何在 Rollup 計算時保障隱私，在早期不那么去中心化之時。

首先討論第一點，BTC 的映射資產，比如 WBTC 的各類去中心化版本，在 Rollup 上流通的同時要確保安全性，一方面，BTC 進入才能支撐 Rollup 的價值，另一方面，Rollup BTC 在發生故障時必須能轉回主網。

現有的解決方案，基本都是跨鏈橋的各類變種，區別只在於是通信橋、資產橋還是中心化的橋，目前來看基本上很難再有新的解決方案，橋接資產是搭建 PoS 體系的第一步。

不過質押和質押收益還有創新空間，比如可以跳過 Lido 的發展階段，直接使用 DVT 技術來搭建完整的去中心化質押體系，或者基於 BTC、WBTC 或者 BounceBit 發行的，基於交易所體系衍生出的再質押 BTC 搭建混合質押體系，以降低對危機時對 BTC 的安全衝擊。

橋接和 DVT/混合質押之後，Rollup 的計算長期被人忽視，這裏面的問題在於，Rollup 自己要能承擔公鏈的數據吞吐、狀態更新和結果存儲，以及數據分發四個階段或部分，可以分成兩點去討論，其一是效率，其二是隱私。

• 效率容易理解，比如使用並行機制或並發機制，在度過早期的 FOMO 情緒後，比特幣 Rollup 要和 ETH Rollup 比拼運行效率，而提速已經被 Solana 證明真的管用。

• 隱私問題長期被人忽視，比特幣的 PoW 機制導致其幾乎無法被審查，但是 Rollup 在早期階段，極易受到 ETH PoS 後的窘境，即某類節點遭受和迎合審查機制，這裏的解決方案無法通過去中心化機制設計來實現，任何方案都無法和 BTC PoW 相提並論，必須尋求隱私計算的幫助。

最後是 DA 問題，也就是參考 ETH L2 和 Rollup 分野的評判標准，不使用主網作爲 DA 方案的無法被稱之爲 Rollup，這涉及到最終的安全承諾，如果 L2/Rollup 主動放棄 L1 的安全保障，那么自然就該被剔除出去，由於 BTC 的獨立機制，所以需要額外的補充設計。

• 樂觀驗證和 ZK 混合使用成爲主流，指的是 Rollup 上的交易最終由主網進行確認，欺詐證明使用樂觀機制，即先確認，後排障，時間滿，即生效，而在證明生成上，可以使用 ZK 來大幅壓縮數據，這一點在 BTC Rollup 上尤爲重要，原因無他，比特幣空間過於昂貴。
  

• 銘文機制可在交易機制上發揮更大作用，在 ETH Rollup 上，欺詐證明一旦被挑战，並被以太坊所接受，主網會罰沒提交者的質押資產，但是在 BTC Rollup 上，這種罰沒必須在鏈外進行，因爲比特幣的腳本一旦被寫入，則無法再次被更改，只能通過繼續在新區塊寫入信息的形式完成更新，即只能 Update（更新），無法 Overwrite（覆寫）。
  

  索引器網絡實際上要承擔交易更新的重任，必須被去中心化。

最終，我們可以完成整個 BTC Rollup 的機制設計，可以分爲四步走，基本上都會沿着 xBTC--->質押--->計算---->DA 四步去搭建技術架構，這裏的難點主要在於質押系統和映射資產的設計原則，以及鏈上計算的隱私問題和最終的 DA 設計。

此外，遵循項目代幣不能和 BTC 發生衝突的原則，項目代幣應該在 Rollup 之內發揮作用，比如 DVT 體系的搭建，索引器的去中心化維護，以及生態發展和治理體系上流轉。

大圖景：BTC  L2 橫評縱論

如果以我劃定的 Rollup 爲標准，那么顯然諸多項目方案無法被納入討論，因此將範圍放寬，具備上述特徵的都可被直觀評述。

按照四步走的順序，可以稍微比較一下目前主流的技術方案，需要注意的是，每一步都是環環相扣的，但是會默認前提已經存在不再贅述，比如橋接的下一步是質押，那么在論述質押時就不會再強調橋接的實現方式，依次遞進。

從橋接資產出發，ZetaChain 和 Zeus Network 最符合標准，分別溝通比特幣和 EVM 生態以及 Solana 生態，在具體實現上，二者略微有所區別。

ZetaChain 創造了和 ERC-20 類似的 ZRC-20 標准，BTC 可以 1:1 映射發行 zBTC 代幣，同時，爲突出全鏈 Omni 概念，zBTC 實際上存在內部兌換機制，不會實際傳輸到目標鏈之上，由此將 zBTC 變爲所謂的全鏈資產，不過這種映射資產需要很強的機制設計，ZetaChian 通過使用觀察者（observers）和籤署者（signers）來監控比特幣鏈上的交易和事件，並在 ZetaChain 上達成共識，從而實現與比特幣等非智能合約區塊鏈的交互。

理論上而言，ZetaChain 是全鏈跨鏈橋，不止於能溝通比特幣和 EVM 生態，但是這裏的重點是說明比特幣等非智能合約公鏈如何接入 EVM 的過程，可以發現，ZetaChain 不僅是消息橋，同時也是資產橋。

而 Zeus Network 則強調自身是通信層而非跨鏈橋，在其機制設計上，它提供了一個標准化的接口，使得不同的區塊鏈可以通過這個接口進行信息和價值的交換。

比如可以將 BTC 鎖定在一個特定的比特幣地址上，並在 Solana 上釋放等值資產，而需要實際轉移 BTC，並且在 Solana 進行智能合約操作，可以改變比特幣網絡上的行爲。

可以發現，這更像是一種文字遊戲的感覺，理論上確實不需要在兩條鏈之間轉移資產，但實際上你也無法真的將 BTC 轉移至 Solana 網絡上，橋接資產或信息，本質上都需要引入第三方來相互調用和通信，區別只在於介入程度的深淺。

當資產橋接之後，會出現質押體系，質押的意義在於模仿 ETH 網絡的安全承諾，比如 Stake、LSDFI、Restake 和 LRTFi 等四類機制，其根本邏輯都在於質押確保主網安全，發行等效憑證參與 DeFi 賺取收益，區別在於“套娃”程度的不同。

在比特幣的實踐中，Merlin Chain 是質押系統的代表，BounceBit 是 LRTfi 的代表，但是核心都在於吸引用戶將資產留存在自身體系之內，並不是單純的存幣生息，而是希望在保存安全性的同時，盡力擴展生態的邊界，可用性時代逐步到來。

Merlin Chain 在暴力拉盤之外，機制上致力於生態發展，基於 L1 BTC 多籤和 L2 智能合約體系，進而搭建出 L2 上的使用場景，比如 Merlin Swap、Merlin Starter 等衆多生態，是目前的 Layer 2 中最會搞事情的，其和 ETH L2 ZKFair 師出同門，都是 Lumoz 的產品，其和 Cobo 合作搭建 L2 資管體系，目前 TVL 36 億美元，基本上是最高的一檔。

而 BounceBit 更進一步，或者說更退一步。

進步處在於 BounceBit 基於交易所去生產再質押資產，用戶直接在幣安存入 BTC 並在 BNB Chain 兌換爲包裹資產，並可參與 CeFi 和 DeFi 的交易活動，進一步而言，使用托管技術，BounceBit 可在保管比特幣的同時發行 LRTfi 資產，進而搭建的 EVM 兼容體系可對接鏈上世界。

在整個網絡運作中，CEX 和托管是運作的基礎，而 BounceBit 的獨特之處在於將鎖定後的 BTC 再次流動性發行，投入資產增值的邏輯中，目前 TVL 7 億美元，並且可將 BTC 或者自身代幣存入質押網絡，整體思路是運用更多中心化措施來降低 BTC 運轉的風險。

更退一步在於這是 WBTC 的略微改進版本，甚至未經長期運行，其安全程度未必比得過 WBTC 的老字號。

接下來是鏈上計算環節，這裏要解決兩個問題，一個是排序器和排序器的去中心化，第二是兼容性和計算效率問題。

排序器的中心化是 ETH L2 上的痼疾，究其根本，使用中心化的排序器可以極大提高 L2 的運作效率，並可相當程度上防止 MEV 攻擊，同時也有助於提升用戶的交易體驗，在這些好處之外，就是嚴重的中心化問題，會導致項目方成爲事實上的運作實體。

B² Network 則嘗試使用自己的 BSQ 主網代幣去構建去中心化排序器網絡，實際上相當於搭建出一個激勵網，需要結合提交者、證明者和挑战者等更多角色去維持運作，即用治理的復雜性去降低中心化程度。

在兼容性上，EVM 或者 SVM 的兼容性容易解決，但是 L2 之間的跨鏈則會更爲復雜，而計算效率則需要大規模引入並行或並發等手段，目前沒有特別明顯的實踐項目。

另外是鏈上計算的隱私保護，目前雖然有使用 ZK-Rollup 的方案，但是主要是用於壓縮數據，更多發生在 DA 的數據發布上，專門針對計算過程的隱私保護方案還沒有很明顯的項目。

最後是 DA 的數據發布方式，這個需要和 ZK 機制結合來論述，和 ETH L2 不同，BTC L2 使用 ZK 主要是壓縮數據，比如 Bitlayer 即是如此。

Bitlayer 在執行上使用樂觀驗證機制降低復雜度，使用 ZK 壓縮數據，並通過類似銘文的形勢寫入數據。具體而言是假設交易批次默認有效，除非有證據證明其無效。這樣，交易可以在鏈下快速處理，並通過壓縮格式提交到比特幣網絡，減少數據負載和成本。如果發現欺詐行爲，參與者可以發起挑战，觸發狀態回滾和懲罰惡意行爲者，確保系統安全。

但是如何基於比特幣去建構狀態回滾可能並沒有那么簡單，仍需要長期探索。

結語

從比特幣擴容方案出發，嘗試去勾勒比特幣版的以 Rollup 爲中心該長什么樣，核心在於確保 BTC 的價值和安全性能遷移至 Rollup 之上，並且需要和現有的包裹資產方案區別开，在具體實現上，基於橋接資產和質押體系的方案成爲共同選擇，但是在如何確保去中心化和發揮 BTC、主網代幣的作用上，仍然處於模糊地帶。

但是 Rollup 爲中心路线目前仍然是最完備的，相較於基於 UTXO 機制或者客戶端驗證方案都更爲成熟，在中間的鏈上環節上，隱私計算和排序器去中心化是兩個要點，在最終的 DA 上，銘文已經提供了較爲成熟的借鑑思路，唯一的難點是成本問題。

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