BTC L2研究报告： L2整体的市值仅有BTC市值的0.1%？盘点时下主流解决方案

原文作者：Binance Research

原文来源：Binance Research

编译：Twitter@sjbtc9

本文全文14000字，对比特币生态感兴趣的Builder有必要花时间阅读

列举当前市面上的多数比特币扩容方案的谱系，即使我平时比较关注基础设施，也受益非常非常多(因为原先可能更多关注以太系)

本文段落标题与子标题🗝️

1.序言

2.为什么比特币扩容方案很重要？

2.1为什么我们需要扩容比特币？

2.2BTC L2的潜在市场空间

2.3分析比特币扩容主流解决方案

3.比特币扩容解决方案一览

4.展望与结束语

-序言📍

尽管比特币仍然是最大的加密领域核心资产，但它在可扩展性、可编程性和开发者兴趣方面仍旧落后。

然而，事情已经发生了变化。

Casey Rodarmor在 2022 年 12 月推出的铭文是一个关键转折点，该理论导致了铭文市场的兴起以及随后的 2023年比特币NFT的炒作周期。

一下子比特币的区块空间需求量比过去任何时候都大，费用也随之飙升。随后，社区进行了进一步创新，找到了一种将可将代币置于比特币之上的方法，即 BRC-20。

这种狂热持续不断，对比特币的影响越来越明显。最近，随后我们还看到了符文协议的推出，这是一种更有效、更简单的方式来放置可替代代币并鼓励比特币上的Meme活动。

比特币衍生生态的复兴意味着现在出现了一群全新的用户、开发者、交易者，甚至是投机者，他们对比特币比以往任何时候都更感兴趣。

比特币生态的融资和开发热情是我们在过去从未见过的，我们甚至看到一些Builder从开发“比特币杀手”的方向过渡到比特币生态进程中。

当然，其中一些团队非常关注扩容方面。虽然原先市场中的一些OG（包括 Stacks）不断创新，但我们也有一群新的Builder首次涉足比特币扩容的世界。

展开全文

在本报告中，我们将重点关注比特币扩容叙事这一方面。我们如何发展以适应不断发展的生态系统，并将比特币建设到能够维持真正大规模采用的水平？

在本报告中我们将讨论围绕比特币可扩展性的问题和解决方案，深入探讨了Rollup、侧链、状态通道等。

-为什么比特币扩容方案很重要❓（1）为什么我们需要扩容比特币❓

通过 L2 或其他形式的扩容解决方案实现比特币的可扩展性并不是一个新话题。这种讨论早在 2009 年就一直在进行，当时中本聪对比特币区块实施了 1MB 的限制。

2017 年的隔离见证软分叉升级是可扩展性争论的一个重要节点，随后的闪电网络、Stacks和Rootstock 等方案多年来一直在基于此构建解决方案。

然而，最近的一些事态发展将这一讨论推向了新的高度。比特币新时代的核心是通过Ordinals、铭文、BRC-20 代币和符文的出现引入了可替代和不可替代代币的标准

这对比特币的链上交易费用产生了非常直接的影响，2022 年至 2023 年间，比特币的平均交易费用上涨了 175%，从 1.5 美元升至 4.2 美元。

这个趋势仍在延续，2024 年比特币平均交易费用高达 9 美元。这一现象也直接凸显了比特币扩容方案的重要性。

铭文概念的兴起帮助比特币迎来了生态端的复兴。许多新的比特币项目要么在去年启动，要么目前正在募资和开发。🔺

这些项目包括各种解决方案，无论是专注于在比特币上创建交易市场的项目，还是专注于将其他原语（如质押和重新质押）引入最大的加密项目。

所有这些新项目已经或预计将为比特币区块空间做出贡献，因此也会影响费用。比特币 L2 对于这些项目来说至关重要。

许多项目通过构建，或者集成其他项目现有的解决方案，并且选择部署在比特币 L2 上，而不是考虑进一步让L1拥塞是这些方案构建的最优解。

🔻即使有人认为比特币应该只用于货币交易目的，但仍然需要 L2。去年比特币上发生了 1.52 亿笔交易。

如果我们预计至少有 2% 的世界人口，即 1.6 亿人，每年进行 10 笔比特币交易，那就是 16 亿笔交易。

进一步来说，比特币最近才突破 10 亿笔交易大关。如果用户已经抱怨仅仅因为交易量而推动的费用上涨，那么显然存在问题。

如果真正的全球大规模采用确实是比特币的目标，那么很明显，至少存在一些比特币扩容解决方案是必要的。

当我们结合考虑这些因素时，对强大的比特币扩容解决方案的需求就变得显而易见。

然而，我们应该注意，当前的比特币 L2仍然是行业里相对较新的叙事，目前尚不清楚它们是否会最终胜出成为方案最优解，或者未来几年是否会出现新的赢家。

（2）BTC L2的潜在市场空间🔻

为了考虑比特币 L2 机会的潜在市场空间，我们可以借鉴以太坊，它是最大的智能合约 L1，并采取以L2为中心的扩容方案（而不是 Solana，后者更专注于扩容L1本身）

以太坊目前的市值约为4460亿美元，其各种 L2 解决方案TVL约为450美元，即 L2 解决方案约占以太坊总市值的10%。

同样，比特币目前的市值约为1.4 万亿美元，其相对较小的 L2 解决方案目前的 TVL 约为20亿美元。这约占比特币市值的 0.13%。

头部的以太坊 L2 Arbitrum One 的 TVL 约为180亿美元，约占以太坊 L2 的40%。以此推断，如果比特币 L2 市场增长至约140亿美元，则最大的 L2 可能约为 60亿美元。

📍如果比特币 L2 市场增长到与以太坊类似的比例（即 L2 中比特币价值的 10%），那么最大的比特币L2的TVL 可能超过600亿美元。

（3）分析比特币扩容方案的框架🔻

虽然我们在本报告中精选了一些较大的比特币扩容项目，但读者应该注意到，今年此类项目的实际数量已经很多了，并且每周都在增加。在尝试区分和评估不同的比特币扩容策略时需要考虑以下几点：

1比特币 L2 争论的关键点之一是比特币L1 和 L2之间的桥。由于比特币的智能合约功能有限，即无需信任的双向桥梁，目前还不可能实现。

这意味着通常需要某种形式的中心化才能将资产从比特币转移到 L2 并返回。这可能以联盟(即多中心化)的形式出现

比特币 L2 如何处理这一基本问题是评估不同项目时需要监控的一个重要方面。Robin Linus在 2023 年 12 月的一篇论文中介绍了 BitVM，提出了一种比特币智能合约解决方案，使其能够执行更复杂的操作计算。

BitVM 或许能够提供一种更加信任最小化的方式来解决双向无信任桥接问题（下面将详细讨论）

2比特币L2应与比特币保持密切的经济一致性，并采取许多可行的策略，包括使用原生 BTC 作为抵押品或以BTC作为GAS等。

这一举措可能会在现有的用户基数之上撒下最大的网，包括比特币社区中一些更关注货币交易功能的成员。

比特币L2可能会选择通过使用比特币区块进行交易结算、数据可用性，甚至在某些情况下的执行来保持一致性。

3一些比特币扩容方案，无论是Ordinals出现前的还是出现后的，都提出了要求比特币以硬分叉或软分叉形式进行变化的解决方案。

正如我们之前强调的，比特币的变化通常相当缓慢，并且在过去七年中只出现过两次软分叉（2017 年的 SegWit 和 2021 年的 Taproot）👇🏻

➢ 这意味着依赖分叉的比特币扩容项目的可行性在短期内相对有限。

➢ 尽管如此，如果某些项目能够带来显着的可扩展性优势并且随着市场条件的变化，它们可能值得在中长期内进行。

➢ 还应该指出的是，包括 OP_CAT 和 OP_CTV 在内的一些软分叉提案已经开始获得新的动力，至少部分是由Taproot Wizards等团队为主导推动的。

➢ 人们对比特币软分叉的兴趣也在增加，因为它们可以用来为铭文和符文添加有趣的新功能，这对交易者、NFT 收藏家和投机者来说都很有吸引力。

4比特币 L2 需要确保整个堆栈的激励一致性，以实现增长并获得关注度。我们可以大致将其分为三个群体👇🏻

➢开发者：比特币 L2 必须确保开发者有足够的激励和动力从其他链转向使用比特币，或者开始使用比特币。这可能是通过许多策略，包括开发者激励计划或回溯性空投（如以太坊 L2 世界中的 Optimism 所使用的）

（据数据统计，目前BTC开发者群体的回报率仅在行业内排第十名）

➢用户：我们可以将这一群体分为现有的比特币持有者和活跃在其他链上的持有者。必须激励两组用户尝试新的L2。

对于原本的比特币用户来说，这可能可以通过创建更多的安全机制和关注去中心化来实现。而对于新用户，这可能是通过用户激励计划、空投、对 EVM 用户的有效营销等来吸引。

➢加密新手：要永远记住的一件事是，比特币是迄今为止加密行业中最知名的IP。今年早些时候现货比特币ETF 在美国获得批准后尤其如此。

我们不仅可以将摩根士丹利和摩根大通等金融巨头视为比特币现货 ETF 持有者，还可以引入更多传统投资者。关键是，随着加密货币吸引更多新用户和投资者，比特币通常可能是他们可能感兴趣和研究的第一个资产。

这为比特币L2提供了一个重大机会，他们应该努力确保这一新用户群的巨大份额转向比特币。

现在您已经了解了为什么扩展比特币很重要，并且了解了分析各种比特币 L2 解决方案时需要考虑的几个关键方面，我们可以开始讨论一些关键协议。

-一览当前的比特币扩容方案类别📍（1）底层技术🔻

在深入研究协议之前，我们可以快速浏览一下大多数比特币扩容方案背后的关键底层技术。两个主要进展是 2021 年的Taproot Upgrade和最近BitVM的讨论。

1

Taproot是 2021 年对比特币的软分叉升级，其中包括三个不同的比特币改进提案： BIP 340（Schnorr 签名）、BIP 341（Taproot）和 BIP 342（Tap）

这些更新为比特币带来了更多的隐私性、可扩展性和可组合性。 Taproot 的两个主要作用是允许在区块的见证部分中进行高级脚本编写，以及消除区块的两个部分之间的数据限制，即允许最多4MB的数据容量。

以下是 Taproot 及其各个组件的技术细分👇🏻

➢BIP 340 - Schnorr签名🔻

比特币的一个重大进步是 Schnorr 签名的引入。与之前用于密钥生成和签名验证的 ECDSA 机制相比，这些签名具有多种优势。

密钥聚合是其中的一项出色功能，允许多方将其密钥合并为单个公钥，并使他们能够签署单个消息。

Taproot 升级的这一组件增强了比特币数字签名的速度、安全性和效率。并且，Schnorr 签名向后兼容比特币现有的加密算法，这使得Taproot能够作为软分叉升级而不是硬分叉来实现

➢BIP 341 - Taproot🔻

BIP341对比特币的脚本语言进行了更改，以适应 Schnorr 签名。该提案还集成了两个基本要素，以最大限度地发挥 Schnorr 的功能：MAST 和 P2TR。

(需要注明，原报告中的BIP341部分有字节的小错误，将原本是BIP341的表述写成了342)

MAST（“默克尔化替代语法树”）隐藏了与交易相关的任何预置条件。未被使用的结果仍处于链外，从而增强隐私并减少交易数据大小。此更新通过最大限度地减少数据需求，显著提高了比特币的可扩展性。

P2TR（“Pay-to-Taproot”）引入了一种使用 Taproot 地址执行交易的新方法。它将早期 P2PK 和 P2SH 脚本的功能合并为新的脚本类型，增强了隐私性并改进了授权交易的机制。

此外，P2TR 确保所有Taproot输出的一致性。由于密钥聚合，公钥的状态永远不会被披露。这极大地增强了比特币区块链上交易的隐私性。

➢BIP 342 - Tap🔻

Tap 是Taproot BIP套件的最后一个组件，它更新了比特币的原始脚本语言，以支持 Schnorr 签名、P2TR 和 Taproot 即时功能的其他基本编码。

随着时间的推移，Tap旨在促进进一步脚本更新的实施，简化未来对比特币基础设施的支持。

2

Schnorr 签名比比特币中使用的传统ECDSA签名进行了多项改进。 Schnorr 签名的一个关键特征是签名生成的线性性，与非线性的 ECDSA 签名相比，它可以将多个签名聚合为一个签名。

这不仅使具有多个输入的交易看起来像单个输入的交易来增强隐私性，而且还通过减少区块链上的数据量来提高可扩展性。

Schnorr 签名提供了基于离散对数问题的可证明安全性，这是密码学的基本概念，并且还利用了椭圆曲线密码学。

由于涉及的数学更简单，这种安全性比 ECDSA 更容易证明。此外，Schnorr签名是不可延展的，这意味着如果没有相应的私钥，它们就无法更改，从而增强了其针对某些类型攻击的安全性。

3

MAST为如何使用比特币提供了更复杂的条件，但同时增强了隐私。使用 MAST，各种输出条件都包含在 Merkle 树中，并且在交易时仅显示相关分支。

这意味着未使用的输出条件的详细信息仍然是隐藏的，从而提高了隐私性。

MAST 对比特币的功能进行了一些改进👇🏻

➢大型多重签名结构🔻

当前的CHECKMULTISIG功能最多支持 20 个公钥，扩展超出此数量会变得更复杂，并且可能很快超出比特币的脚本大小和操作计数限制。

然而，利用MAST，可以简化更多和复杂的多重签名构造。

➢非共识强制数据的承诺🔻

MAST可以增强非共识强制数据（例如消息签名密钥）的提交方式。通常，提交此类数据需要使用 OP_RETURN，这需要更多的见证空间。而通过 MAST，这些数据可以集成为树的分支，这可能不需要额外的见证空间或最多 32 字节。

此功能对于需要使用不用于支出的密钥签署消息的用户特别有利，允许他们在不访问其主要资金密钥的情况下执行此操作。

4