比特幣擴容一直是大眾關注與討論的議題，雖然安全性與去中心化一直是比特幣的特點，不過其有限的交易速度卻大大的限制比特幣生態的發展。
（前情提要：比特幣鏈上「賣地」風潮？解讀BTC生態首個元宇宙專案Bitmap ）
（背景補充：比特幣深入「聰」的探索，BTC生態能取代以太坊生態嗎？ ）
比特幣交易吞吐量緩慢長期以來一直是其使用者關注的一個問題。雖然比特幣的安全性和去中心化一直是其優勢，但其有限的交易速度阻礙了其有效處理大量交易的能力。
上半年，從比特幣生態 NFT 到 BRC-20 代幣席捲了整個比特幣網路，隨著進場人數越來越多，BTC 礦工網路也更加擁堵、成本也更高，解決比特幣鏈上擁堵、降低 Gas 費成為使用者的需求，關於比特幣擴容的討論也再次火爆起來。
另外，以太坊創辦人 Vitalik（V 神）在近期也發表了他對比特幣的看法，Vitalik 認可比特幣在支付系統之外的發展潛力，並強調了比特幣發展可擴充套件性的重要性。比特幣作為全球市值最高的加密貨幣的地位無可爭議。然而，V 神認為，比特幣有潛力超越目前作為支付系統的角色，而要實現這一目標，需要實施更多的擴容解決方案。
本文我們就將探索比特幣的 Layer 2 的各擴充套件方案以及參與機會。
比特幣為什麼要擴容
比特幣是一種去中心化的數位貨幣，它的區塊鏈技術和種種優勢讓其成為了眾多投資人的選擇，然而，比特幣的擴容問題卻困擾著它的發展。
比特幣的區塊大小一直備受爭議。其實， 在比特幣誕生之初沒有限制區塊的大小，其自身資料結構最大可以達到 32MB。在當時，平均被打包的區塊大小為 1-2KB，有人認為區塊鏈上限過高容易造成計算資源的浪費，還容易發生 DDOS 攻擊。因此，為了保證比特幣系統的安全和穩定，中本聰決定將區塊大小限制在 1MB。按照每筆交易佔 250B，平均每十分鐘產生一個區塊的速度計算，比特幣網路理論上每秒最多可以處理 7 筆交易。不過當時比特幣的使用者量較少，交易量也很小，沒有造成區塊鏈網路的擁堵問題。不過在 2013 年後比特幣的使用者體量越來越大，比特幣網路擁堵、交易費用上升的問題也逐漸湧現出來。
根據比特幣瀏覽器顯示，目前比特幣網路未確認交易達到 138,448 筆，而這一資料最高達到 440,765 筆，每秒 7 筆交易的處理速度已經明顯無法滿足使用者需求。同時，比特幣網路交易手續費也大幅飆升。
交易速度慢、交易確認時間長、交易手續費高以及網路擴充套件性的限制，都阻礙了現階段比特幣生態的發展，也是比特幣現階段極需擴容的重要原因。為了解決這些問題，比特幣二層擴充套件方案（BTC Layer2）再次成為加密市場的焦點：為解決鏈上擁堵和高費用，我們需要閃電網路來提高交易效率；為解決未來比特幣網路資產的發行，我們需要 RGB 協議；為實現資產的安全轉移，我們又需要 BTC 側鏈支援。
BTC Layer2 發展歷程
BTC Layer 2 是 BTC 網路之上的一層。其主要目的是解決 BTC 網路交易吞吐量不足、交易費用過高和擴容困難的問題。通俗地說，Layer 1 指的是比特幣公鏈。為了解決 BTC 網路的吞吐量問題並避免高額費用，可以將交易移至 Layer 2 進行處理，處理完成後將結果返回至 Layer 1，從而減輕網路壓力比特幣網路。其結果是比特幣的流動性和可擴充套件性得到擴大。
相比於以太坊等生態的繁榮，比特幣生態上的專案還很少，目前，整個以太坊生態系統的 TVL 市值達到約 260 億美元，比特幣生態系統的 TVL 約為 1.8 億美元，但比特幣市值近 6000 億美元，以太坊市值約 2300 億美元，因此從長遠看，比特幣生態還有相當大的成長空間。
其實，BTC 的擴容方案要遠早於以太坊擴容提議的出現，早在 2012 年以來，就出現了不同的協議和架構，利用比特幣作為結算網路的特性，整個想法是增加主鏈的功能而不使其面臨風險。
2012 年，染色幣（Colored Coins）風靡一時，其利用了比特幣區塊鏈，旨在為特定比特幣 「著色」 以將其與其他比特幣區分開來，目標是利用比特幣及其現有基礎設施進行非貨幣交易。儘管彩色硬幣從未完全獨立發展，但它們激發了當今廣泛使用的新技術。2017 年，SegWit（隔離見證）升級啟用，將區塊空間擴容到 4MB，從而提高了交易吞吐量。直到 2018 年，開發者逐漸推出閃電網路（ Lightning Network ）和側鏈（Sidechains） ，比特幣二層由此走進大眾視野。2021 年的 Taproot 升級又帶來更安全、高效、私密的比特幣。今年，BRC-20 協議的出現進一步豐富了比特幣的相關生態。當前比特幣生態中，較為主流的協議包括側鏈和閃電網路。
BTC Layer2 生態發展現狀
目前 BTCLayer2 方案有很多，比較知名的有 Lightning Network、Rootstock、Stacks 等。另外，Liquid、Rollkit、RGB 等一些專案和協議也有一定的使用場景。
閃電網路
閃電網路（Lightning Network）是 BTC 二層擴容方案，旨在使比特幣交易更快、更便宜。比特幣之所以擁堵，是因為其主網 TPS 每秒只能進行 7 筆交易，使用者為了讓自己提交的交易儘快打包出塊，就需要提高支付 Gas 費來獲得礦工打包優先權，這就是為什麼 BRC-20 協議出來後，比特幣鏈上擁堵、費用高的原因。閃電網路能的核心邏輯是將使用者的交易環節放在鏈下，最終的交易成果放在鏈上，從而提高比特幣網路的交易效率，使用者可以快速高效的完成支付。
延伸閱讀：別忘了閃電網路！擺脫BRC-20讓比特幣網路擠又貴
閃電網路的概念最早由 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 於 2015 年提出，其想法是讓兩個人在自己控制的多重簽名地址中封鎖一系列比特幣，從而建立一個由協議本身管轄的協作協議。這個新地址的建立是通過比特幣網路上的真實交易完成的，被稱為 「開啟支付通道」。兩個參與者之間進行的 BTC 交易將不會記錄在比特幣區塊鏈中，而是由閃電節點儲存狀態。一旦雙方決定關閉支付通道，內部發生的所有交易都會被合併，然後廣播到主區塊鏈分類帳上，在扣除期間進行的所有交易後登記其錢包的最終餘額。
閃電網路通過引入智慧合約的思想來完善鏈下的交易渠道。核心的概念主要有兩個：RSMC（Recoverable Sequence Maturity Contract）和 HTLC（Hashed Timelock Contract）。前者保障了兩個人之間的直接交易可以在鏈下完成，保障了任意兩個人之間的轉帳都可以通過一條 「支付」 通道來完成。通過整合這兩種機制，就可以實現任意兩個人之間的交易都在鏈下完成了。在整個交易中，智慧合約起到了中介的重要角色，而區塊鏈網路則確保最終的交易結果被確認。
閃電網路自誕生以來生態迅速發展，目前已有 1.4 億美元的 TVL，閃電網路的原理相對是容易實現的，但是應用在協議中時，其技術較為單一，特別是在比特幣有限程式設計的情況下，如何應對 Layer1 上面的通訊和應用處理，這是一個需要解決的問題。隨著對閃電網路的持續開發，針對閃電網路配套設施的各協議逐漸發展起來，其中一個就是 OmniBOLT。
OmniBOLT 是一種構建在比特幣和 OmniLayer 網路之上的協議，允許使用閃電網路進行原生 OmniLayer 加密資產交易，OmniBOLT 通道允許在 OmniLayer 之上發行的加密資產進行即時交易。OmniBOLT 本身不發行加密貨幣代幣，只是提供了更多的功能以更廣泛地採用和使用 OmniLayer，藉助 OmniBOLT 解決方案，實現不同資產的跨通道原子化互換，並擁有更靈活的 Defi 合約，通過 OmniLayer 直接在比特幣之上輕鬆發行去中心化智慧資產和智慧合約並與之互動。
OmniBOLT 的核心是利用已經建立的 DeFi 生態系統中的易用性和功能性，並將其引入比特幣網路。允許通過 OmniLayer 即時支付資產以及輕鬆部署基於比特幣的智慧合約。OmniBolt 將閃電網路的開發和功能提升到了一個新階段，允許去中心化金融應用程式在比特幣網路之上執行。該協議將圍繞比特幣建立一個強大的生態系統，以加速比特幣創新和商業採用。通過以高度可擴充套件且經濟高效的方式將 DeFi 引入比特幣網路，OmniBOLT 迎來智慧合約和 DeFi 功能的新時代。但目前來看 OmniBOTL 涉及多個協議系統，技術較為複雜，需要檢驗其安全性。
延伸閱讀：比特幣閃電網路的AMM解決方案「OmniBOLT」，如何推動BTC生態進化？
Rootstock
Rootstock 是比特幣網路上一條可以相容 EVM 的側鏈，它是一個智慧合約平臺，它允許開發者使用以太坊的語言去構建智慧合約。Rootstock 的亮點是合併開採，即比特幣礦工可以同時開採比特幣和 RSK 區塊，讓開發者獲得更好的收益。
Rootstock 是比特幣的側鏈，因此它有自己的網路和區塊鏈，與比特幣相比，Rootstock 提供了更加豐富的功能。Rootstock 使用 RBTC 作為處理交易和合約手續費，由主網上的 BTC 通過跨鏈橋 1：1 發行，可以隨時轉為比特幣。開發者們在 RSK 網路中部署智慧合約時消耗的費用就是用 RBTC 代幣來結算的，RBTC 主要用於支付智慧合約的執行費用，與 ETH 用作支付以太坊 gas 費類似，Rootstock 則將其獎勵給提供算力執行智慧合約的礦工。
RIF OS 則是建立在 Rootstock 上的一套協議，它作為基礎設施，為開發者提供區塊鏈基礎設施和服務，RIF 生態系統包含一系列產品，包括 DeFi、儲存、域名服務、支付解決方案等。它有自己的原生代幣 $RIF，該代幣的主要作用是訪問 RIF OS 服務時作為支付媒介，例如在網路上建立 dApp 時使用 $RIF 作為底層支付代幣，另外可以作為抵押品託管，以鑄造 RIF DeFi 生態系統中的各種資產。
可以看出，整個架構關係中，BTC 為第一層做價值儲存，Rootstock 智慧合約網路為第二層做執行，RIF OS 協議為第三層提供基礎設施服務。
RIF OS 協議可實現廣泛的互操作性和更快的部署時間。它彌合區塊鏈技術與其大眾市場採用之間的差距。RIF OS 協議實現了 RSK 智慧合約網路將價值網際網路帶入生活的願景。目前 RSK 鏈上已經有了 DeFi 應用，如支援交易和借貸比特幣的平臺 Sovryn 和 DEX 平臺 RSK Swap，鏈上總 TVL 達 9400 萬美元。
Stacks
Stacks 是比特幣的智慧合約層，它為比特幣帶來了智慧合約功能，而無需修改比特幣本身。Stacks 採用金字塔方法，在底部有基礎結算層（比特幣），然後在其頂部新增智慧合約和可程式設計性層（Stacks），然後在其上層實現可擴充套件性和速度（ Hiro 子網）。通過採用這種分層方法，使其能夠擁有與以太坊等鏈相同的功能。
因此，Stacks 可以看作是比特幣 Layer 2，具有一些獨特的屬性，例如擁有自己的代幣，它充當激勵機制來維護所有交易的歷史分類帳並使用自己的安全預算進行操作。與閃電網路相比，Stacks 為比特幣添加了額外的功能，但最終仍停留在比特幣上。同時 Stacks 允許利用比特幣作為基礎結算層來構建去中心化且抗審查的軟體，這也是 Stacks 與以太坊上的 Layer2 擴充套件解決方案的區別。Stacks 可以保持比特幣主網的安全性，快速生產區塊，並新增額外的層來提高功能和速度。但如果其他層受到損害，根本不會影響基礎層。因此，它並不是一個類似以太坊的 Layer2。
$STX 是 Stacks 鏈上的代幣，主要用作質押獎勵、流動性挖礦和投票治理，此外 $STX 還用於支付交易的 Gas 費。預計下半年，Stacks 將迎來 Nakamoto 升級，該升級將優化 Clarity 語言，引入子網和 SBTC。這一升級將為下一次 BTC 生態的爆發提供比較完善的基礎條件。特別是 SBTC 的引入，將解決 Stacks 上原生資產的問題，今後主網上的智慧合約能夠使用 SBTC 開展借貸、兌換和鑄造穩定幣等各種 DeFi 業務，擴大 BTC 生態應用。
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其他 BTC Layer2 專案
除了閃電網路、Rootstok 和 Stacks 這些比較知名的 BTC Layer2 專案，還有其他 BTC Layer 2 專案也正在發展。
Liquid Network：Liquid Network 是基於比特幣的側鏈網路，旨在解決比特幣的流動性問題，加強比特幣交易的速度和隱私度，也可以在這條鏈上發行新的數位資產。與 RSK 一樣，Liquid 使用的 L-BTC 也是與主網 BTC 1：1 錨定。同時它還支援部署智慧合約，目前已經搭建的應用有 DEX Sideswap 和借貸平臺 Hodl。
RGB 協議：RGB 協議是基於比特幣網路做資產發行、資產轉移和實現智慧合約的協議，它具有可擴充套件性，可以支援開發者在比特幣和閃電網路上部署智慧合約，維護開發者的資料安全。其願景就是讓比特幣網路像以太坊一樣基於智慧合約的開發，可以在網路上部署代幣、發行 NFT 資產、實現 Defi 應用等。RGB 協議主要支援 RGB20（用於發行同質化代幣）和 RGB21（用於發行 NFT），目前協議還在開發階段，需要更多的開發者和專案加入，共同完善生態。
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Rollkit：Rollkit 是由 Celestia 開發的用於比特幣 Rolup 的模組化框架，將比特幣渲染成一個模組化的框架，分離了比特幣的共識、資料可用性與執行過程。Rollkit 允許開發人員部署 sovereign rollups，將比特幣作為資料可用性層，為 Rollup 交易提供相當於比特幣主網的安全性。
總結與展望
隨著比特幣網路上的交易量越來越多，如何讓比特幣承載更多的交易和生態是目前主要的發展方向，無論是閃電網路、側鏈還是 RGB 協議，比特幣二層的發展也在持續進行，最終達到比特幣網路安全性和可擴充套件性的相容。
當前比特幣生態的規模距以太坊還有不少的差距，一是知名專案相對於以太坊較少，二是使用者規模也不如以太坊，但作為當前市值最高的區塊鏈網路，其增長潛力還是很大的。
隨著比特幣生態各基礎設施日漸完善，會吸引到越來越多的專案入駐和投資者的關注。以閃電網路為基礎的 OmniBOLT 和 RGB 協議等專案將能夠從中獲得更強大的開發能力，而一些相容以太坊的 BTC Layer2 專案也將從生態中受益。未來比特幣生態將在支付、DeFi、NFT 等領域加速發展，覆蓋更多的賽道和使用者。
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