BTC生態擴展方案不斷湧現，技術創新加速

自2024年初以來，BTC生態的投機熱情雖有所降溫，但技術層面的進展卻十分迅速，尤其是在可編程性擴展方案上。本文將介紹幾個備受關注的BTC擴展方案，包括Fractal Bitcoin以及BRC20、CBRC、ARC20等元數據協議的可編程實現。

Fractal：虛擬化BTC客戶端實現擴展

Fractal是一個基於bitcoin core客戶端軟件虛擬化的可擴展框架。它通過遞歸創建樹狀結構,每一層區塊鏈都能提高整個網路的性能。Fractal與比特幣及其基礎設施完全兼容,在挖礦等方面可以直接通用。不同之處在於Fractal激活了op_cat操作符,允許實現更多邏輯。

Fractal由Unisat團隊開發,已於2024年6月上線Beta測試網,主網預計9月上線。項目剛發布代幣經濟學,50%由挖礦產出,15%用於生態系統,5%向早期投資者預售,20%給顧問與核心貢獻者,10%用於社區補貼。

在架構設計上,Fractal完全虛擬化bitcoin core客戶端,將其封裝成可部署運行的區塊鏈軟件包,然後通過遞歸錨定在比特幣主網上獨立運行。這類似於在一臺計算機(BTC主網)上運行多個虛擬機實例(Fractal的BCSP實例)。

Fractal對bitcoin core做了一些修改,區塊確認時間縮短至30秒,區塊大小增至20MB,以提高性能。它還激活了op_cat操作符,爲更多BTC擴容方案提供了探索測試的可能。

在資產跨鏈方面,由於不同實例運行在同一物理環境下,可以構造通用的資產轉移接口實現無縫轉移。BTC、BRC-20和Ordinals等資產可以通過非中心化橋接。

Fractal的安全性主要依賴其算力規模。它引入了聯合挖礦機制,每三個區塊中有一個通過與BTC礦工合並挖礦生成,以防範51%攻擊。因此吸引BTC礦工參與是Fractal成功的關鍵。

AVM:模擬BTC腳本實現智能合約

AVM(Atomicals Virtual Machine)是Atomicals Protocol的BTC智能合約實現。它創建了一個模擬BTC腳本的虛擬機,並開放了多個BTC原始操作碼,開發者可以通過組合比特幣腳本來實現智能合約,定義資產創建和轉移規則。

AVM的思路是最大程度發揮BTC原始操作碼能力。它通過雙堆棧PDA實現了圖靈完備,運行在包含索引器、指令解析器、全局狀態的沙盒中,從而實現智能合約處理與狀態同步驗證。

AVM是一套架構,任何BTC元數據協議如BRC20、ARC20、Runes、CBRC都可以對其自定義。它幾乎適用於任何元數據協議,只需對虛擬機下的索引器進行微調即可。AVM已發布測試版,代碼已開源。

OP_NET:在BTC上引入類以太坊智能合約

OP_NET於2024年第三季度提出,旨在爲比特幣網路引入類似以太坊的智能合約功能,但更符合比特幣特性。在OP_NET上交易只需使用原生比特幣,無需其他代幣支付節點激勵或交易費。

OP_NET提供了完整的開發庫,主要使用AssemblyScript編寫。它保留了比特幣的區塊共識和數據可用性,通過執行虛擬機OP_VM在比特幣區塊上執行復雜計算。

OP_NET節點運行WASM虛擬機,支持多種編程語言。智能合約代碼壓縮後寫入BTC交易,生成UTXO合約地址。用戶與合約交互需要向該地址轉帳,並支付額外手續費。

爲擴展BTC在DeFi中的使用,OP_NET提供了Proof of Authority系統,允許BTC封裝爲WBTC。OP_NET與SegWit和Taproot兼容,代幣設計不綁定UTXO,提高了安全性。

OP_NET生態涵蓋去中心化交易、借貸、市場做市、流動性提供、跨鏈橋等多個領域,包括Motoswap、Stash、Ordinal Novus等多個項目。

BRC100:基於Ordinals的去中心化計算協議

BRC-100是基於Ordinals理論構建的去中心化計算協議。它爲brc20加入"銷毀"、"鑄造"等新操作,通過組合這些操作在索引器中記錄代幣餘額與狀態,從而實現復雜的DeFi操作。開發者可以在BRC-100基礎上擴展更多操作符。

BRC-100提供mint2/mint3和burn2/burn3等操作,使token可在UTXO模型和狀態機模型間轉換。它還可通過擴展協議增強計算能力和狀態轉換能力。所有BRC-100擴展協議相互兼容,支持跨鏈操作。

BRC-100生態中有inBRC(第一個BRC-100市場和索引器)、100Swap(基於BRC-102協議的AMM DEX)、100Layer(比特幣L1上的流動性協議)等項目。

可編程RUNES(Protorunes):符文的擴展層

可編程符文是符文的擴展層,允許創建帶有符文的可編程資產。它引入可存在於UTXO中的資產,支持類AMM協議操作。其核心是利用比特幣區塊鏈上的數據,通過虛擬機實現智能合約功能。

Proto-Runes Protocol是可編程符文的主要項目,由oyl錢包創始人團隊開發。它爲可編程符文提供了框架,通過管理和轉移符文資產,可構建AMM、借貸協議或成熟的智能合約。

Proto-Runes的關鍵機制是Protoburn,允許將符文銷毀並轉換爲子協議專用形式。Protomessage用於執行子協議中的操作指令。整個協議通過索引器處理Runestone特性和子協議消息,禁止遞歸執行以避免復雜性和安全漏洞。

最近,第一個Protorune QUORUM•GENESIS•PROTORUNE已完成Protoburn。它作爲參考實現,旨在爲Protorune標準提供公開論壇,並可集成到協議中爲項目代幣提供治理功能。