一文了解比特幣 L2 網絡

前言

比特幣的擴展性問題限制了其顛覆性潛力，使其難以成為全球支付系統。雖然像 Ordinals 和 BRC-20 代幣這樣的創新擴大了比特幣的採用率，但也暴露了其侷限性，給區塊鏈帶來了巨大壓力。隨著越來越多用戶使用比特幣，網絡有時會超負荷，導致費用上升和交易速度減慢，因為比特幣的原始設計每秒僅支持七筆交易。

為了解決這些問題，L2 （Layer 2）解決方案應運而生。它們在鏈下處理交易，而基礎層則負責最終結算，從而在不犧牲比特幣網絡安全性的情況下，加速交易並降低成本。此外，像閃電網絡、BEVM、Stacks、BOB、Merlin Chain 等 L2 解決方案還提供了新的功能，比如支持智能合約，使比特幣更加高效、多樣化並具有擴展性，以應對日益增長的需求。

什麼是比特幣 L2 網絡？

來源：Ordinals NFTs X Account

比特幣 L2 網絡是設計在比特幣主鏈之上運行的協議，其主要目標是解決可擴展性問題、提高交易速度並降低比特幣的交易費用。除了這些優勢外，一些 L2 解決方案甚至引入了智能合約功能，擴展了比特幣的應用潛力。

比特幣基礎層的固有限制催生了比特幣 L2 解決方案。由於每秒交易率非常低，比特幣很難擴展，導致網絡擁堵、費用飆升，在繁忙時期費用有時超過 120 美元。這使得小額交易費用高昂貴且不切實際。

此外，比特幣的基礎層缺乏去中心化應用和 DeFi 平臺所需的智能合約功能。L2 解決方案降低 了 Gas 費用、加快了交易速度並增加了新功能，從而解決了這些問題，釋放了比特幣鏈中尚未開發的巨大潛力。

比特幣 L2 解決方案如何運作

來源：PrimeXBT

區塊鏈網絡分為兩個關鍵層：負責處理交易的執行層，以及負責驗證和批准這些交易的共識層。比特幣 L2 解決方案創建了一個獨立的執行層，在鏈下處理交易，然後再提交給比特幣的共識層進行最終結算。

常見的執行層包括狀態通道（如閃電網絡使用的狀態通道），允許進行多次鏈下交易，最後只將最終狀態記錄在鏈上。側鏈（如流動網絡，Liquid Network）則作為與比特幣關聯的獨立區塊鏈，提供更快的交易和更多的功能。而彙總技術（Rollups）則將多個鏈下交易打包為一個，提供加密有效性證明，用於在比特幣區塊鏈上進行結算。

狀態通道

來源：Chainlink

像閃電網絡中的狀態通道，允許雙方在鏈下交換比特幣，加快交易速度並降低成本。通過將比特幣鎖定在多重簽名地址中，用戶可以進行無限次鏈下轉賬，只有當通道關閉時，最終狀態才會記錄在比特幣區塊鏈上。

側鏈

比特幣側鏈（如流動網絡）作為獨立區塊鏈運行，與比特幣通過“雙向掛鉤”連接。該系統允許用戶在主鏈上鎖定比特幣，並在側鏈上獲得等量的代幣（如 sBTC），以進行更快的交易並享有更多功能。一個組驗證者負責管理並保護兩條鏈之間的資產轉移，確保準確性並防止雙花問題。側鏈還運行其自身的共識機制，允許自定義區塊參數和高級功能，如智能合約和隱私功能，使其比比特幣主鏈更加靈活。

彙總（Rollups）

來源：Chainlink

比特幣 L2 彙總技術在主區塊鏈之外執行交易，將數據壓縮後提交加密證明給比特幣進行最終結算。這減輕了比特幣的負擔，同時保持了其安全性。雖然比特幣目前還不能本地驗證這些彙總，但正在探索一些方法，例如使用比特幣進行數據存儲的主權彙總（sovereign rollups）和比特幣腳本的潛在升級。這些創新旨在增強比特幣的可擴展性，並提高交易處理效率。

2024年須知的最佳比特幣 L2 項目

在討論比特幣 L2 解決方案時，需要注意的是大多數 L2 項目沒有強制退出機制。在比特幣擴容方案的背景下，強制退出是指用戶可從 L2 解決方案（如側鏈或狀態通道）中提取資金的機制，即使網絡出現延遲、爭議或無響應。該機制確保用戶始終能夠將資產取回比特幣主鏈，提供了一種安全保障，以防止 L2 系統內的故障或惡意行為。

以下是一些最受歡迎的比特幣 L2 解決方案，這些項目在優化區塊鏈交易吞吐量、降低交易費用和促進採用方面起到了關鍵作用：

閃電網絡

來源：閃電網絡

閃電網絡（LN）這種 L2 解決方案通過在主區塊鏈之外進行快速、低成本的交易，提升了比特幣的可擴展性。用戶可在彼此之間設置支付通道，進行無數次交易，只有通道的開啟和關閉才會記錄在比特幣基礎層上。所有中間的交易都是鏈下完成，繞過了比特幣協議的限制。

交易雙方必須鎖定一定數量的比特幣才能打開支付通道，這些比特幣會保存在通道中，直到通道關閉，而可轉賬的總金額等於雙方承諾的比特幣數量。讓我們通過一個簡單的例子來理解：

假設 Jessica Pearson 和 Mike Ross 想要打開一個支付通道。Jessica Pearson 存入 10 BTC，Mike Ross 存入 5 BTC，他們共同保證提供 15 BTC，並將這一初始開啟交易記錄在比特幣區塊鏈上。一旦交易完成（大約需要 10 分鐘或更長時間），Jessica Pearson 和 Mike Ross 能以幾乎零成本且超快速度無限次交易。交易可能會這樣進行：

• Jessica Pearson 向 Mike Ross 發送 1 BTC（Jessica: 9 BTC，Mike: 6 BTC）
• Jessica Pearson 向 Mike Ross 發送 2 BTC（Jessica: 7 BTC，Mike: 8 BTC）
• Mike Ross 向 Jessica Pearson 發送 3 BTC（Jessica: 10 BTC，Mike: 5 BTC）
• Mike Ross 向 Jessica Pearson 發送 1 BTC（Jessica: 11 BTC，Mike: 4 BTC）

當任意一方決定關閉通道時，最終餘額將提交給區塊鏈。此時，Jessica 獲得 11 BTC，而 Mike 獲得 4 BTC。

如果 Jessica 想向 Carol 發送比特幣，但沒有與 Carol 直接的通道怎麼辦？即便如此，Jessica 仍然可以通過 Mike 進行交易，因為 Mike 與 Carol 開通了通道。Jessica 可以通過 Mike 傳遞她的交易，Mike 可能會就轉賬收取少量費用。這種通過多層連接的方式，類似於“六度分隔理論”，使得閃電網絡可以讓任何人幾乎與任何其他人進行交易，構建了一個強大而高效的比特幣支付層。

此外，在前推特 CEO Jack Dorsey 的支持下，以及在像 X（前身為 Twitter）這樣的平臺中的集成，閃電網絡正在迅速獲得主流的認可。

BEVM

來源：BEVM

BEVM 是一個基於 Substrate 構建的比特幣 L2 網絡，完全兼容以太坊虛擬機（EVM）。這種集成使得開發者和用戶可以通過以太坊 API 和 Substrate API 無縫與 BEVM 交互，極大地提高了其靈活性。BEVM 的一大亮點是它與以太坊使用相同的賬戶系統，允許用戶使用現有的助記詞和私鑰（如來自 Metamask 等以太坊錢包）直接與 BEVM 交互。

由於區塊的最終確認大約在 18 秒內（3 個區塊）完成，BEVM 提供了一個高效且安全的交易平臺，無懼權益證明（PoS）網絡中可能存在波動的情況。網絡也通過增強的最終性檢測方法，確保交易以高可靠性、高速度得到確認，增強了安全性。對於開發者來說，BEVM 兼容 Substrate 和以太坊，帶來了更多的去中心化應用構建工具。不論您偏好使用基於 Substrate 還是基於以太坊的開發工具，BEVM 生態系統都提供了靈活的選擇，幫助您輕鬆實現創新。

BOB (Build on Bitcoin)

來源：BOB

BOB（Build on Bitcoin，在比特幣上構建）是一種突破性的混合 L2 解決方案，結合了比特幣和以太坊的優勢。通過將比特幣絕佳安全性和流動性與以太坊創新生態系統相結合，BOB 彌合了比特幣廣泛應用與以太坊蓬勃發展之間的鴻溝。藉助其 Rollup 架構，BOB 在保障安全的同時，允許用戶無縫訪問以太坊豐富的去中心化應用（dApps）、穩定幣、NFT、DeFi 平臺等。

這種混合方法的需求源於比特幣在用戶基礎和市值上的主導地位，而其創新速度卻相較於以太坊較慢。BOB 通過結合比特幣的工作量證明（PoW）安全性和以太坊虛擬機（EVM），使開發者能夠在用戶群最大的網絡上進行開發。同時，BTC 持有者可以在不離開比特幣生態系統的情況下，利用以太坊的創新，為用戶和開發者提供了兩全其美的選擇。

在 Castle Island Ventures、Coinbase Ventures 和 Bankless Ventures 等主要投資者的支持下，BOB 將引領比特幣創新的新浪潮。它致力於構建一個去中心化的 rollup 生態系統，既能提供安全性和靈活性，又能讓用戶在依託比特幣強大的安全保障的同時，利用以太坊的尖端工具與各種應用程序互動。

BABYLON

來源：Babylon

Babylon 正走在開發安全協議前端，利用比特幣的優勢來保護去中心化的世界。通過利用比特幣的工作量證明（PoW）安全的時間戳和抗審查的區塊空間，Babylon 旨在構建一個更安全、以比特幣為中心的生態系統。其兩個主要協議，Bitcoin Timestamping 和 Bitcoin Staking，確保數據有可驗證時間戳，並通過去信任的質押為去中心化系統提供經濟安全。

Babylon 創新的核心是其共享安全協議，該協議將比特幣集成到其他鏈中，提升它們抵禦潛在的權益證明（PoS）攻擊的能力，同時保持比特幣絕佳的安全性。Babylon 鏈的合作伙伴網絡不斷增長，展示了其靈活性，使比特幣成為去中心化安全解決方案的重要支柱。

Stacks

來源：Stacks

Stacks（前身為 Blockstack）是一個區塊鏈平臺。它支持智能合約、去中心化金融（DeFi）和去中心化應用（dApps），以此增強了比特幣的功能。通過其 STX 代幣，Stacks 直接與比特幣連接，確保安全的同時引入了微區塊和 Clarity 編程語言等功能，以改善智能合約的功能。隨著 Stacks 的發展，它通過創新解決方案和應用擴展比特幣生態系統，使其在區塊鏈領域佔有重要地位。

梅林鏈（Merlin Chain）

來源：Merlin Chain

Merlin Chain 由 Bitmap Tech 開發，是一個創新的比特幣 L2 項目，利用 ZK-Rollup 技術提升比特幣的可擴展性，允許更快且更便宜的交易。其測試網於 2024 年初上線，主網也在籌備中。Merlin Chain 具備去中心化的預言機網絡和鏈上 BTC 欺詐證明模塊，用於增強安全性。其原生代幣 MERL 用作治理代幣，支持與基於以太坊的 dApps 的兼容性，使其成為加密生態系統中一項有價值的資產。

Rootstock 基礎設施框架（RIF）

來源：RIF

Rootstock（RSK）於2018年推出，具有 Rootstock 基礎設施框架（RIF）。 RIF 是一組開放協議，旨在簡化比特幣網絡上去中心化應用（dApps）的開發過程。RIF 將比特幣的安全性與以太坊虛擬機（EVM）兼容性相結合，提供用於支付、存儲和命名系統的工具，用於創建一個更加普惠的金融生態系統。它提供 250 萬美元的資助計劃，用於支持 DeFi 初創公司，體現了其致力於推進去中心化金融並賦能開發者。

Dovi

來源：DOVI

Dovi 於2023年推出，是一個以社區為中心的比特幣 L2 解決方案。它與 EVM 集成，增強了比特幣的功能，具有提供快速且低成本的智能合約能力。Dovi 擁有諸如 Schnorr 簽名等安全性增強功能，並支持多種資產類型。這些使其能夠高效地進行跨鏈轉移，並在比特幣網絡上部署類似以太坊的 dApps。Kucoin Labs 的戰略投資進一步彰顯了 Dovi 的長期增長潛力以及其在優化比特幣生態系統用戶體驗方面的決心。

CKB 公鏈

來源：Nervos Network

Nervos Network 正在推動 CKB 成為一個獨特的比特幣 L2 項目，將工作量證明（PoW）與 UTXO 模型相結合，以提高可擴展性和跨鏈功能。這種架構利用比特幣的安全性，同時支持去中心化應用和代幣經濟。CKB 作為原生實用代幣，可用作交易費用，用於資源管理和治理，因此在比特幣生態系統的未來發展中具有很強的潛力。

流動網絡（Liquid Network）

來源：Liquid Network

Liquid Network 比特幣 L2 解決方案旨在提高交易速度和隱私性。通過使用與 BTC 1:1 錨定的 Liquid Bitcoin（L-BTC），它能更快且更保密地進行轉賬。它具有隱藏資產細節的保密交易和無縫資產交換的原子互換等主要特點。該網絡還支持創建實用代幣、穩定幣和 NFT，進一步擴展了比特幣的功能。它由 Liquid Federation 進行治理，迎合了大規模交易需求，非常適合金融機構和交易所。

狀態鏈（Statechains）

Statechains 提供了一種獨特的比特幣可擴展性解決方案，允許在鏈外轉移幣的所有權。儘管仍在開發中，這項技術在小額支付和隱私保護方面具有潛在的應用前景。目前這項解決方案還在試驗中，在現實世界測試和實施後，其真實影響將顯現。

與其他比特幣 L2 解決方案相比，Statechains 更加註重隱私和效率，而閃電網絡則優化了微交易，Stacks 和 RIF 則引入了智能合約功能。每個 L2 網絡都滿足不同需求，在可擴展性、去中心化和安全性之間取得平衡。

比特幣 L2 解決方案的優勢

• 可擴展性：比特幣 L2 解決方案顯著提升了網絡每秒處理更多交易的能力。通過在鏈外處理交易，它們緩解了主區塊鏈的擁堵，使日常支付和高頻交易更加高效。
• 更低的交易費用：使用 L2 解決方案，更少的交易記錄在比特幣主鏈上，顯著降低了數據存儲需求。這降低了費用，使小額交易（如小額支付和匯款）變得更加便宜。
• 更快的確認時間：與比特幣主鏈上通常有的 10 分鐘等待時間不同，L2 解決方案几乎可以實現即時交易確認。這種速度對於零售支付和電子商務等實時交易至關重要，提升了用戶體驗。
• 增強隱私：一些 L2 實現通過使用洋蔥路由和支付通道匿名性等技術，提高交易隱私，保護用戶的身份和交易細節。
• 智能合約能力：某些 L2 網絡引入了智能合約功能，實現了在比特幣上開發去中心化應用（dApps）和去中心化金融（DeFi）平臺，擴展了比特幣的使用範圍。
• 安全性：L2 解決方案在一定程度上繼承了比特幣的工作量證明系統的安全性。通過依託比特幣，它們受益於比特幣安全且去中心化的共識模型。

比特幣 Layer 2 解決方案的挑戰

• 比特幣與 L2 網絡之間的安全橋接：比特幣 L2 網絡面臨的主要挑戰之一是安全橋接。這些鏈橋在比特幣主鏈上鎖定資產，並在 L2 鏈上鑄造等值代幣，但這一過程的安全風險很明顯。隨著時間的推移，許多黑客攻擊和漏洞使用戶遭受損失，因此橋接這個重要領域需要改進。
• 在比特幣網絡上結算的速度和成本：雖然 L2 解決方案在鏈外處理交易，但最終狀態必須在比特幣主鏈上結算。這些結算的速度和成本是影響整體效率的關鍵因素。如果我們希望 L2 網絡能夠有效擴展，就需要在主鏈上實現更快且更便宜的結算過程。
• 在沒有直接比特幣驗證的情況下保持安全性：與以太坊的 L2 網絡不同，後者的驗證者直接驗證 L2 交易，而比特幣的 L2 網絡並未直接從比特幣節點繼承安全性。相反，它們依賴於自己的獨立安全協議，這使得很難與比特幣主鏈提供的安全性相匹配。L2 網絡必須找到保持強大安全性的方法，同時仍能收益於比特幣的核心優勢。
• 更高的中心化風險：一些 L2 解決方案要求設置支付通道、中繼節點或運行獨立共識機制。這可能導致權力集中在少數人手中，引發關於中心化的擔憂，並可能威脅到比特幣的去中心化特性。
• 技術複雜性和集成挑戰：將 L2 解決方案與比特幣的基礎設施集成面臨技術障礙。確保兼容性、維護高安全標準以及在網絡內部實現共識都是重大挑戰。

要推動更廣泛的採用，關鍵是要解決這些技術複雜性或挑戰。

比特幣與以太坊 L2 解決方案的主要區別

作為加密貨幣行業的主要參與者，越來越多的人將以太坊稱為比特幣的雙胞胎，因為它們在成功發展、創新應用以及推動生態系統發展方面各自發揮了獨特的作用。

然而，這種觀點引發了深入的分析和直接比較，讓我們能夠評估每個項目的獨特優勢以及這些特點值得關注的地方。比特幣和以太坊都採用了 L2 解決方案，但它們的差異源於各自的核心架構。以下分析將著重於它們各自的 L2 區塊鏈。

從上述分析可以看出，雖然比特幣在框架設計上具有獨特優勢，但以太坊提供了更多獨特功能，因為它是在比特幣的基礎上發展而來的，並且兼容智能合約。

風險分析

要能夠選擇比特幣 L2 項目，就要全面瞭解每個平臺所涉及的各種風險，並知道如何最好地應對這些風險。截至 2024 年 10 月，BTCEden 列出了以下比特幣 L2 項目的風險分析，涵蓋了每個項目的橋接託管、強制退出狀態、狀態驗證、數據可用性、抗審查狀態和回滾抗性等方面。

結語

比特幣 L2 解決方案對比特幣生態系統的發展至關重要。它們解決了比特幣鏈的可擴展性挑戰，使交易更快、更便宜，並帶來了新的使用場景，尤其是在去中心化金融領域。隨著這些進展，比特幣有望實現更大創新、更廣泛的機構採用。

此外，本文還介紹了主要的比特幣 L2 解決方案，特別是閃電網絡、BEVM、Stacks 等，並將它們與以太坊的 L2 解決方案進行了比較，指出兩者都注重可擴展性，但由於核心架構的不同而存在差異。比特幣的 L2 解決方案強調安全性和簡單性，而以太坊的 L2 解決方案則更傾向於提供智能合約和去中心化應用（dApps）等更先進的功能。

我們相信，這些 L2 解決方案的出現，將使比特幣不僅限於價值存儲或點對點交易，而能夠創造出更廣泛的應用場景。