BTC生态技术进展:可编程性扩展方案

BTC生态在技术层面的进展迅速,特别是在可编程性扩展方案上。本文将介绍几个关注度较高的BTC扩展方案。

Fractal

Fractal是一个基于bitcoin core客户端软件虚拟化的可扩展框架。它通过递归创建树状结构,每一层区块链都能提高整个网络的性能。Fractal与比特币及其基础设施完全兼容,但激活了op_cat操作符,允许实现更多逻辑。

Fractal由某团队开发,预计将于2024年9月上线主网。其代币经济学显示,50%由挖矿产出,15%用于生态系统,5%向早期投资者预售,顾问与核心贡献者占20%,10%用于建立合作关系与流动性。

架构设计

Fractal将bitcoin core客户端封装成可部署和运行的区块链软件包(BCSP),通过递归锚定在比特币主网上运行多个BCSP实例。这类似于在一台计算机上运行多个虚拟机实例,并可以递归下去。

当出现大量链上交互需求时,可以选择性地将需求委派到更深层次,避免任何特定层级的过度拥堵。Fractal对bitcoin core做了一些修改,区块确认时间缩短至30秒,区块大小增至20MB,以提高性能。

在资产跨链方面,由于不同实例运行在同一物理环境下,可以通过构造通用资产转移接口实现不同层之间的资产无缝转移。比特币及其他资产可以通过非中心化桥接,底层机制是具有动态替换的旋转MPC签名机制。

安全性

Fractal的安全性主要依赖于其算力规模。它引入了联合挖矿,每三个区块中有一个通过与BTC矿工合并挖矿生成,以防范潜在的51%攻击。剩余两个区块由Fractal网络自身算力产出。

新创建的虚拟化实例链在启动阶段会经历一个初期脆弱期。操作员可以设置特定区块高度提供保护,直到实例达到安全状态。未来,大型矿工可将资源分配到不同BCSP实例,增强整个系统的鲁棒性。

AVM

AVM(Atomicals Virtual Machine)是某协议的BTC智能合约实现。它创建了一个模拟BTC脚本的虚拟机,并开放了多个BTC原始操作码。开发者可以通过比特币脚本组合实现智能合约,定义资产创建和转移规则。

AVM通过双堆栈PDA实现了图灵完备。虚拟机运行在包含索引器、指令解析器、全局状态的沙盒中,实现智能合约处理与状态同步验证。

AVM的指令集包含完整BTC操作码,开发者可以利用BTC未启用功能进行编程。它适用于多种元数据协议,只需对索引器微调即可。AVM已发布测试版。

OP_NET

OP_NET旨在引入类似以太坊的智能合约功能,但更符合比特币特性。在OP_NET上交易只需使用原生比特币,无需其他代币支付费用。

OP_NET提供了一套完整、紧凑的开发库,主要使用AssemblyScript编写。它保留了比特币的区块共识和数据可用性,通过执行虚拟机OP_VM在比特币区块上执行复杂计算。

OP_NET节点运行WASM虚拟机,支持多种编程语言。智能合约代码被压缩后写入BTC交易中,生成一个UTXO地址作为合约地址。用户与合约交互需向该地址转账。

除BTC交易手续费外,用户还需支付至少330聪的额外费用。OP_NET网络中交易打包顺序会根据手续费排序。

OP_NET提供了Proof of Authority系统,允许BTC封装为WBTC。它与SegWit和Taproot兼容,代币设计不绑定UTXO,提高了安全性。

OP_NET生态项目

OP_NET生态涵盖了多个领域:

1. Motoswap:去中心化交易协议
2. Stash:去中心化借贷协议
3. Ordinal Novus:市场做市和流动性提供平台
4. Ichigai:去中心化聚合器
5. SatBot:Telegram交易机器人
6. KittySwap:去中心化交易所和永续合约平台
7. Redacted:链上私密DeFi服务
8. SLOHM Finance:去中心化储备货币项目
9. BuyNet:买入机器人
10. SatsX:多功能特性和工具开发项目
11. 多个基于OP_20协议的Meme代币

BRC100

BRC-100是基于Ordinals理论构建的去中心化计算协议。它通过新增"销毁"、"铸造"等操作,实现复杂的DeFi功能。开发者可在其基础上扩展更多操作符。

主要操作

• mint2:生成新代币,增加系统流通量
• mint3:生成新代币,不增加流通量,用于将应用余额转为UTXO
• burn2:销毁代币,更新应用状态
• burn3:将代币转换为应用状态,不减少流通量

扩展和兼容性

BRC-100可通过扩展协议增强计算能力和状态转换。所有扩展协议相互兼容,支持跨链操作。主要扩展包括:

• BRC-101:去中心化链上治理协议
• BRC-102:自动化流动性协议
• BRC-104:流动性质押/重质押池协议

生态项目

1. inBRC:第一个BRC-100市场和索引器
2. 100Swap:基于BRC-102的AMM DEX
3. 100Layer:流动性协议(开发中)

可编程符文(Protorunes)

可编程符文是符文的扩展层,允许创建可编程资产。核心理念是利用比特币区块链上的数据,通过虚拟机实现智能合约功能。

Proto-Runes Protocol

这是为可编程符文提供框架的标准和规范,支持AMM、借贷协议等功能。它在比特币网络上实现了类似Uniswap的DEX,支持符文资产原子交换和流动性池创建。

关键机制

• Protoburn:将符文销毁并转换为子协议可用的形式
• Protomessage:在子协议中执行操作指令
• 指针:指定Protostone的目标位置

运行机制

索引器先处理符文协议中的Runestone特性,再按顺序处理子协议消息。所有Protostone按在Runestone的Protocol字段中的顺序处理。禁止递归执行原型消息以避免复杂性和安全漏洞。

最新进展

QUORUM•GENESIS•PROTORUNE是第一个Protorune,其Protoburn已成功完成。它作为参考实现,旨在为项目代币提供治理功能。开发团队正在为其开发WASM索引器,实现链上治理功能模型。