比特币的去中心化特性、有限供应量和价值储存能力使其在市场中占据显著地位，但其非图灵完备性质给比特币生态的拓展造成了极大影响。为了解决这些问题，比特币生态中出现了闪电网络、Ordinal协议、Atomicals协议、BRC20标准和bitVM等，它们可以支持小额、高频的交易，扩展比特币的功能，但需要社区共识和技术难度的支持。
一、比特币生态简介
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：
增强比特币脚本功能：虽然比特币的脚本语言相对简单，但开发者们一直在探索如何在现有的框架内增加更多功能。这包括开发更复杂的交易类型和条件，例如改进的多重签名机制和复杂的锁定条件。
**侧链技术：**侧链是与比特币主链分开但又与之相连的独立区块链。这允许在侧链上实现更复杂的功能，包括图灵完备的智能合约，同时不影响比特币主链的安全性和稳定性。
**闪电网络：**作为比特币的二层解决方案，闪电网络旨在提供更快速、更低成本的微支付，同时减少区块链上的拥堵。虽然这主要是为了解决比特币的可扩展性问题，但它也为开发者提供了实验新功能的平台。
**Rootstock(RSK)：**RSK是一种智能合约平台，它通过侧链与比特币区块链相连。RSK旨在带来图灵完备性到比特币生态系统，使用户能够在比特币的安全框架内创建和执行复杂的智能合约。
**RGB：**项目的核心目标是在比特币区块链上实现智能合约和资产发行，同时维持其去中心化和安全性的特点。通过使用比特币的Layer 2技术，RGB项目允许用户在比特币网络之上创建和管理非同质化代币(NFTs)和其他类型的复杂资产。这意味着在不影响比特币主链的稳定性和安全性的前提下，RGB为比特币带来了更高级的功能，如代币化的资产、智能合约、和数字身份。RGB项目代表了比特币社区探索扩展其基本功能的努力，可能会对比特币的应用场景和价值提供更广泛的影响。然而，这样的尝试也带来了技术实施和社区接受度方面的挑战。
**Taproot/Schnorr签名：**这些升级为比特币网络带来了更多的隐私和效率。虽然这些升级不直接使比特币成为图灵完备，但它们为未来可能的功能扩展提供了基础。
**Stacks(STX)：**比特币智能合约层，旨在扩展比特币的功能，使其支持智能合约和去中心化应用。主要目标是在比特币区块链上引入智能合约功能，允许开发者构建去中心化应用程序(DApps)和智能合约，以扩展比特币的用途。Stacks2.0采用POX共识，参与者获得的奖励是更稳定的、底层链加密货币，和新区块链的加密货币相比，底层链加密货币奖励更能激励早期参与者，这有助于吸引早期参与者，共识更强。
赋能BTC： 通过将BTC转化为用于构建DApps和智能合约的资产，增加比特币经济的活力。
**Ordinal协议：**在不改变比特币本身的基础架构的情况下，为比特币网络引入了一种创新的数据存储和标记方法。这个协议利用了比特币区块链上的交易输出序号(ordinal number)，允许用户在特定的比特币里嵌入小块数据。尽管这增加了对比特币区块链数据存储的需求，但它也开启了探索比特币作为一个多功能、多维度资产平台的新可能性。
**Atomical协议：**是近期出现的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)，核心是铸币、传输和更新操作需要遵循的一些关键的简单规则
**BitVM：**bitVM项目是一个旨在增强比特币网络功能和灵活性的创新尝试。bitVM作为一种虚拟机实现，目标是在比特币区块链上提供更高级的编程能力和智能合约功能。这种方式将允许开发者在比特币网络上创建更复杂和多功能的应用，从而扩展其使用案例超出了仅作为数字货币的范畴。通过实现这样的虚拟机，bitVM旨在保持比特币核心的安全性和去中心化的特性，同时引入更多的可编程性和互操作性。这个项目代表了比特币社区对于技术创新和扩展其区块链能力的探索，可能会为比特币带来类似于以太坊智能合约平台的功能。然而，可能面临技术和社区共识方面的挑战。
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。
二、关于segwit和taproot
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。
三、火热的比特币生态
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。
以闪电网络为代表的侧链或Layer2方案
在很长一段时间里，侧链以及Layer2方案是比特币生态的重点，也是针对比特币网络可扩展性和效率问题的关键技术创新，这一类的项目包括包括Lightning Network、Rootstock(RSK)、Stacks、Liquid、MintLayer、RGB等，而其中，闪电网络作为正统性之王，脱胎于中本聪构想中的“支付通道”理念，从2016年起至Ordinal生态爆发前，吸引了比特币生态一半以上的开发者和参与者，2020 年前后，闪电网络借助 Nostr 被整个加密社区熟知。
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@blockpunk2077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 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。
Ordinal、BRC20和它打开的潘多拉魔盒
关于Ordinal以及BRC20协议，我们在此不多做赘述。作为一种创新的应用，Ordinal在比特币区块链上实现了一种新的数据存储方法，它为每个聪(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 Twitter 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 Ordinals 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BRC20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。
BRC20标准衍生自Ordinals协议，旨在比特币区块链上实现与以太坊的ERC20类似的代币标准。BRC20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。BRC20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。
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