BTC生態可編程性擴展方案快速發展

自2024年初以來，BTC生態的投機熱情雖不及2023年，但技術層面進展迅速，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方案。

Fractal

Fractal是一個基於bitcoin core客戶端軟件虛擬化的可擴展框架,通過遞歸創建樹狀結構來提高整個網路性能。它與比特幣完全兼容,但激活了op_cat操作符以實現更多邏輯。

Fractal由Unisat團隊開發,預計2024年9月上線主網。其代幣經濟學包括50%挖礦產出,15%用於生態系統,5%早期投資者預售,20%給顧問與核心貢獻者,10%作爲社區補貼金。

架構設計

Fractal將bitcoin core封裝成可部署的區塊鏈軟件包(BCSP),通過遞歸錨定在比特幣主網上運行多個BCSP實例。它對bitcoin core做了一些修改,如縮短區塊確認時間、增大區塊大小等,以提高性能。

Fractal激活了op_cat操作符,爲BTC擴容方案提供了更多可能性。不同實例間可以通信,實現資產無縫轉移。BTC和其他主網資產可通過非中心化橋接在Fractal上使用。

安全性

Fractal主要通過三方面增強安全性:

1. 引入聯合挖礦,每三個區塊有一個與BTC礦工合並挖礦生成。
2. 新創建的實例鏈在啓動階段可設置特定區塊高度提供保護。
3. 大型礦工可將算力分配到不同BCSP實例,增強整體魯棒性。

AVM

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,開放了多個BTC原始操作碼,開發者可通過組合實現智能合約。

AVM通過雙堆棧PDA實現了圖靈完備。它運行在包含索引器、指令解析器、全局狀態的沙盒中,實現智能合約處理與狀態同步驗證。

AVM的指令集包含完整BTC操作碼,讓開發者可利用BTC未啓用的功能進行編程。它適用於任何元數據協議,只需對索引器微調即可。

OP_NET

OP_NET旨在引入類似以太坊的智能合約功能,但更符合比特幣特性。它使用AssemblyScript編寫,提供了一套完整易用的開發庫。

OP_NET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。它支持多種編程語言,利用Tapscript實現高級智能合約功能。

在OP_NET網路交互時,用戶需支付額外手續費。爲擴展DeFi應用,OP_NET提供了Proof of Authority系統,允許BTC封裝爲WBTC。

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

BRC100

BRC-100是基於Ordinals理論構建的去中心化計算協議,通過新增"銷毀"、"鑄造"等操作,實現復雜的defi功能。它提供了mint2/mint3和burn2/burn3等操作,使token可在UTXO模型和狀態機模型間轉換。

BRC-100協議棧包括多個相互兼容的擴展協議,如BRC-101(治理協議)、BRC-102(自動化流動性協議)和BRC-104(流動性質押/重質押池協議)。

BRC-100生態中有inBRC(市場和索引器)、100Swap(AMM DEX)和100Layer(流動性協議)等項目。

可編程RUNES(Protorunes)

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。Proto-Runes Protocol是其中最主要的項目,爲可編程符文提供了框架。

Proto-Runes的核心機制包括Protoburn和Protomessage。Protoburn允許將符文轉換爲子協議使用的形式,Protomessage用於執行子協議中的操作指令。

Proto-Runes協議通過索引器處理符文協議和子協議消息,使用LEB128編碼表示協議字段和消息。目前,第一個Protorune已完成Protoburn,爲鏈上治理提供了功能模型。