比 Taproot 更有用？深入探讨 Drivechain 的工作原理和技术特点

近日，由于比特币生态 NFT、BRC-20 等陆续火爆导致比特币网络越来越拥堵，BRC-20 代币和 Ordinals NFT，一夜之间将排名第一的区块链变成了更笨重的以太坊版本。

在 2021 年 11 月签署网络 Taproot 升级的核心开发人员和矿工怎么也不会想到，比特币现在面临许多困扰以太坊多年的相同问题，包括骗人的模因币和垃圾币、猴子图片的 NFT 占用区块空间和飞涨的交易费用。

那么究竟什么是 BRC-20 呢？什么又是 Ordinals 协议呢？他们两者和闪电网络又有什么关系？

一、Ordinals 协议——比特币“聪”时代正式到来

由于以太坊从一开始就设计为支持智能合约和去中心化应用，因此在NFT领域具有天然的优势，基于以太坊的 ERC-721 标准，开发者可以轻松地创建、发行和交易 NFT 。这并不意味着比特币网络不能支持 NFT ，甚至还可以发行“代币”。这也来到了我们要讨论的重点——Ordinals，一个由比特币的前开发者 Casey Rodarmor 创建的协议。

1. Ordinals 的起步：比特币 NFT

2023年1月，比特币核心贡献者 Casey Rodarmor 发布了 Ordinals 协议。 Ordinals 协议的出现，重新点燃了大家对比特币 NFT 的讨论，Ordinals 协议是如何让 NFT 在比特币上成为可能呢？

比特币的总量是2100万枚，它的最小单位是 Sats（聪），1 BTC=1 亿 Sats。

Ordinals协议提出了一种以“聪”为基础的创新设计，允许在“聪”中嵌入各种信息——如图片、文本、视频等（“inscription”，也叫铭文），将上传的铭文与特定的“聪”相连（“Ordinal”），这一过程被称为铭刻（Inscribe），类似于以太坊NFT的铸造（Mint）。最终产生的是携带铭文的聪，也就是所谓的比特币 NFT 。

当每个聪都具备唯一的标记和编号时，相应的内容也具有唯一性，使聪从仅作为计价单位的角色转变为 NFT 单位。

数据来源：Dune Analytics

2. Ordinals 的探索：BRC-20

在 Ordinals 协议发布2个月后，推特用户 @Domodata 在Ordinals协议上，又提出了一个比特币上的 Token 标准—— BRC-20  标准。

BRC-20 利用 JSON 数据的 ??????? ???????????? 来部署代币合约、铸造代币和转移代币。你可以把 BRC-20 标准当成Ordinals的一种应用类 NFT，相当于一张支票， BRC-20 没有智能合约。

在 BRC-20 发布的24小时内，就有超过 30,000 个 ??????? ???????????? 被铸造。@Domodata 也部署了 BRC-20 的第一枚代币—— $Ordi，总量2100万个，每个人都可以免费Mint，在不到2天的时间里， $Ordi 就被全部mint完毕。

部分BRC-20代币，来源：https://brc-20.io/

但是无论是Ordinals 协议和 BRC-20 ，都无法摆脱比特币网络的宿命：比特币的交易速度慢、手续费高、扩容困难等问题，这些难题也束缚了比特币的性能和广泛的应用场景。而闪电网络却通过努力实现比特币的初衷——成为一种点对点的电子现金系统，解决了这一困境：除了大额交易，小额交易中的“聪”也能通过闪电网络非常方便的流动起来。

那么一度被誉为比特币解决拓展性等问题的「杀手锏」之一的闪电网络是什么？发展到现在都暴露了哪些劣势？通过闪电网络比特币未来升级又将获得哪些启发？为什么 Adam Back 博士会把 Drivechain 看作是比 Taprrot 更好的技术？

二、闪电网络是什么？

闪电网络 Lighting Network ，是一个链下服务方案，它不发送任何货币，而是在第二层级中进行账本的变更并随后在第一层级中完成结算，从而避免数千次的、实际的链上资金交易。

根据闪电网络浏览器中的数据显示，目前闪电网络已搭建3639个节点，形成通道12289条，网络容量达114.83个 BTC 。

三、什么是比特币 Taproot 升级？

Taproot 是一个软分叉，它改进了比特币的脚本以增加隐私、效率和网络处理智能合约的能力。它被认为是自 2017 年 SegWit 升级以来最重要的比特币升级。

Taproot 升级包括 3 个不同的比特币改进提案  (BIP) ，包括 Taproot、Tapscript 及其核心——称为 Schnorr 签名的新数字签名方案。

四、Taproot 是如何工作的？

有 3 个 BIP 协同工作以实现 Taproot 升级。每个 BIP 都以不同的方式影响和补充另一个。

1.  Schnorr 签名 (BIP340)

Schnorr 签名促进了一种更快、更安全的方式来验证比特币网络上的交易。它由德国数学家和密码学家 Claus Schnorr 开发的密码签名方案组成 。

2. 主根 (BIP341)

Taproot 是 Taproot 升级得名的地方。它建立在 2017 年 SegWit 升级的基础上，并使用 Merkelized Alternative Script Tree (MAST) 来扩展比特币区块链上的交易数据量。

3. Tapscript（BIP342）

Tapscript 是对比特币脚本的编码语言升级，为其他 2 个 BIP 让路。它是操作码的集合，用于指定如何执行的交易。

Taproot 的激活提升比特币网络的功能，以促进快速可靠的交易。在 Taproot 之前，比特币协议仍处于 Layer 1 开发阶段，而以太坊等其他协议已经在 Layer 2 和 DApps 中抢先一步。升级后，比特币开启了部署智能合约的道路，并有可能扩展其用例以覆盖未来趋势的 NFT 和 DeFi 市场。 

随着比特币网络以更低的费用变得更高效，它可以激励更多的交易和更广泛的采用。此外，用户可以保留自己的交易隐私，使BTC在市场上与其他隐私币相比更具竞争力。

尽管闪电网络能够解决主链性能不足造成的一些问题，但它仍然有很多缺陷被人诟病，主要体现在以下几点：

• 技术复杂开发进程慢：闪电网络白皮书诞生于2015年，至今仍停留在测试网阶段，无法大规模使用，比特币的主链拥堵问题仍然无法缓解。

• 网络效应难以建立：对于一个网络来说，用户越多网络的价值也就越大，而闪电网络的复杂性提升了搭建闪电网络节点的门槛，用户难以形成规模效应。

• 节点的中心化倾向：按照闪电网络的设计，受成本与各种因素的影响，闪电网络的节点会演变成几个大节点连接的网络，目前排名第一的节点dead.cash占全网15.5%的容量。

• 安全问题：闪电网络测试网上线后，曾发生了几起丢币的事件。

由于闪电网络并不是独立于比特币网络之外的，而是基于比特币网络开发的第二层，所以在无法在根本上承载日益增长的应用需求，寻找新的可行的扩展方案迫在眉睫。

五、为什么说 Drivechain 比 Taproot 更有用

需要注意的是，比特币闪电网络仍然是一个相对新的技术，仍在不断发展和改进中。随着技术的成熟和采用的增加，一些缺点可能会得到解决或减轻。而 Blockstream 创始人 Adam Back 博士认为：Drivechain 可以说比 Taproot（一种用于Ordinal NFT 的 BTC Layer2 技术）更好。

1. 什么是 BIP300 ？

“哈希率托管”（Hashrate Escrows），通过 “Container UTXOs” 将 3-6 个月的交易数据压缩成 32 字节。针对 BTC  交易中的部分字段，通过编码方案来减小 BTC  区块体积。

BIP300 一种称为驱动链的比特币改进提案。驱动链本质上是侧链，或建立在比特币区块链之上的独立区块链，使用 BTC 作为主要货币。BIP300 是由 Paul Sztorc 和他的公司 Layer 2 Labs 提出的，该公司已经筹集了 300 万美元用于改善比特币的隐私性、可扩展性和用户体验。

2. 什么是 BIP301？ 

“联合盲挖”（Blind Merged Mining）允许 Miner  在不运行其节点软件的情况下开采侧链/山寨币，即 BTC Miner 可同时挖掘侧链区块，网络的安全性也通过 Merged Mining  的方式，由现有 BTC Miner  维护。

3. 什么是 Drivechain ？

比特币的 Drivechain 是一种侧链技术，旨在通过在比特币网络上运行侧链，扩展比特币的功能和应用。Drivechain的基本思想是将比特币作为区块链的底层，通过锁定比特币来创建侧链，从而实现比特币和侧链之间的双向互操作性。

Drivechain 的主要优势在于可以通过侧链来实现比特币未实现的功能和应用，同时不会影响比特币的安全性和去中心化特点。

Drivechain 的设计还提供了一种新的比特币扩容方案，因为它可以在侧链上实现更高的交易吞吐量和更短的确认时间，而不会影响比特币网络的安全性和稳定性。此外，Drivechain 还可以通过比特币的共识机制来保障侧链的安全性和可靠性，从而增强侧链的信任度。

比特币协议的 Drivechain 和 Sidechain 升级都是由 LayerTwo Lab 的创始人 Paul Sztorc 所创建，他自2011年以来一直是顶级比特币的OG研究员和开发人员，也是耶鲁大学的经济学家。

4. 什么是 Mainchain ？

LayerTwo Labs 将在2023年硬分叉 BTC，并创建一个新的 PoW 区块链。 这个硬分叉的 PoW 区块链将被称为 Mainchain。 Mainchain (MC) 将从第一天开始预装所有 Drivechain 升级（BIP300 和 BIP301）

5. Mainchain 的工作原理

LayerTwo Labs 将在 Mainchain 硬分叉期间推出七个自己开发完善的 Sidechain（将它们视为“去中心化应用程序”或 DApp）。 项目团队、开发人员和任何人无需许可地在 Mainchain（第 1 层）上创建 Sidechains（第 2 层），以试验他们的任何想法和概念。

在此期间所有 BTC 地址都将 1:1 收到 Mainchain 代币。 Mainchain 将遵循所有与BTC相同的规则：2100 万枚代币总供应量，每个区块 10 分钟，区块奖励每四年减半，并使用与 BTC 相同的 PoW 共识模型。

也就是说 现有的所有可以挖 BTC（SHA256算法）的挖矿设备都可以挖 Mainchain。 早期，由于Mainchain 挖矿难度降低，即使是过时的设备（GPU、老式 ASIC 矿机）也可以挖到 MC，并且收益不错（获得更多的 MC 区块奖励）。

也就是说通过Drivechain升级后每一个侧链没有逻辑限制，开发者有无限的空间可以去设计他们想设计的侧链。每一个侧链需要自己的节点和硬件，矿工只需要做一件事，每三个月只需去确认一次侧链的交换历史，每一次确认只需要看32byte的哈希（64个字母），矿工基本没有任何硬件的压力和成本去审核侧链的运作，审核完之后的费用会给到比特币矿工，因为每个哈希是很小的，可以很容易进到比特币的区块里面，NFT、智能合约、token在Drivechain升级之后，可以在比特币侧链上运行，因为现有的比特币区块容量太小，无法容纳这些项目和应用。

Mainchain 将是唯一可以通过 Sidechain 支持任何概念和想法的 PoW 链。 

随着时间的推移，Mainchain 成为一个蓬勃发展的生态系统，受到 Sidechain 用户的喜爱并得到大量矿工的支持（甚至他们可能已经从 BTC 转换为 MC）， 在 Mainchain (MC) 价格及其 Sidechains 生态系统成功的压力下，BTC 矿工可能最终投票支持 BIP300 和 BIP301 协议激活升级。

六、Mainchain 新特性

所以，总结下来，Mainchain 将拥有以下创新特性的二层网络：

1. Drivechain ( BIP300 ) 是由 LayerTwo Labs 创始人兼首席执行官 Paul Sztorc 自 2013 年以来创建和开发的 BTC 协议的升级版。Drivechain 允许开发人员通过连接到 BTC 网络的 Sidechains 创建他们想要的任何区块链应用程序；

2. 将 Sidechains 视为第 2 层，将 BTC 视为 Layer1；

3. 在 Sidechains 上，开发人员可以完全自由地、无需许可地发行 Token 、智能合约、区块大小、共识模型（PoW、PoS）、用例、DApp、UX 和 UI、功能和规则，没有任何限制；

4. BTC 矿工将定期从每个 Sidechains 收取费用，而不需要额外的硬件或成本；

5. Sidechains 上的故障不会以任何方式损害 Layer1 BTC，对BTC 矿工来说总是有益无害；

6. 通过 Sidechains 的无尽创新应用 = BTC 矿工收取更多交易手续费= 更多挖矿激励 = 增加哈希率 = 从而提高 BTC 价格

Drivechain 为比特币开辟了更多的应用场景和创新机会，而Mainchain 将众多应用场景和创新机会集为一体，推动了比特币二层网络的繁荣。

总的来说，Mainchain 为比特币提供了更高的扩展性、可编程性、更低的交易成本、更丰富的想象力，并促进了比特币的实际应用和生态系统的多样化发展。这对于推动加密行业的发展是具有里程碑意义的一大步。

参考链接：

https://link3.cc/layertwolabs

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