BTC生态扩展方案不断涌现，技术创新加速

自2024年初以来，BTC生态的投机热情虽有所降温，但技术层面的进展却十分迅速，尤其是在可编程性扩展方案上。本文将介绍几个备受关注的BTC扩展方案，包括Fractal Bitcoin以及BRC20、CBRC、ARC20等元数据协议的可编程实现。

Fractal：虚拟化BTC客户端实现扩展

Fractal是一个基于bitcoin core客户端软件虚拟化的可扩展框架。它通过递归创建树状结构,每一层区块链都能提高整个网络的性能。Fractal与比特币及其基础设施完全兼容,在挖矿等方面可以直接通用。不同之处在于Fractal激活了op_cat操作符,允许实现更多逻辑。

Fractal由Unisat团队开发,已于2024年6月上线Beta测试网,主网预计9月上线。项目刚发布代币经济学,50%由挖矿产出,15%用于生态系统,5%向早期投资者预售,20%给顾问与核心贡献者,10%用于社区补贴。

在架构设计上,Fractal完全虚拟化bitcoin core客户端,将其封装成可部署运行的区块链软件包,然后通过递归锚定在比特币主网上独立运行。这类似于在一台计算机(BTC主网)上运行多个虚拟机实例(Fractal的BCSP实例)。

Fractal对bitcoin core做了一些修改,区块确认时间缩短至30秒,区块大小增至20MB,以提高性能。它还激活了op_cat操作符,为更多BTC扩容方案提供了探索测试的可能。

在资产跨链方面,由于不同实例运行在同一物理环境下,可以构造通用的资产转移接口实现无缝转移。BTC、BRC-20和Ordinals等资产可以通过非中心化桥接。

Fractal的安全性主要依赖其算力规模。它引入了联合挖矿机制,每三个区块中有一个通过与BTC矿工合并挖矿生成,以防范51%攻击。因此吸引BTC矿工参与是Fractal成功的关键。

AVM:模拟BTC脚本实现智能合约

AVM(Atomicals Virtual Machine)是Atomicals Protocol的BTC智能合约实现。它创建了一个模拟BTC脚本的虚拟机,并开放了多个BTC原始操作码,开发者可以通过组合比特币脚本来实现智能合约,定义资产创建和转移规则。

AVM的思路是最大程度发挥BTC原始操作码能力。它通过双堆栈PDA实现了图灵完备,运行在包含索引器、指令解析器、全局状态的沙盒中,从而实现智能合约处理与状态同步验证。

AVM是一套架构,任何BTC元数据协议如BRC20、ARC20、Runes、CBRC都可以对其自定义。它几乎适用于任何元数据协议,只需对虚拟机下的索引器进行微调即可。AVM已发布测试版,代码已开源。

OP_NET:在BTC上引入类以太坊智能合约

OP_NET于2024年第三季度提出,旨在为比特币网络引入类似以太坊的智能合约功能,但更符合比特币特性。在OP_NET上交易只需使用原生比特币,无需其他代币支付节点激励或交易费。

OP_NET提供了完整的开发库,主要使用AssemblyScript编写。它保留了比特币的区块共识和数据可用性,通过执行虚拟机OP_VM在比特币区块上执行复杂计算。

OP_NET节点运行WASM虚拟机,支持多种编程语言。智能合约代码压缩后写入BTC交易,生成UTXO合约地址。用户与合约交互需要向该地址转账,并支付额外手续费。

为扩展BTC在DeFi中的使用,OP_NET提供了Proof of Authority系统,允许BTC封装为WBTC。OP_NET与SegWit和Taproot兼容,代币设计不绑定UTXO,提高了安全性。

OP_NET生态涵盖去中心化交易、借贷、市场做市、流动性提供、跨链桥等多个领域,包括Motoswap、Stash、Ordinal Novus等多个项目。

BRC100:基于Ordinals的去中心化计算协议

BRC-100是基于Ordinals理论构建的去中心化计算协议。它为brc20加入"销毁"、"铸造"等新操作,通过组合这些操作在索引器中记录代币余额与状态,从而实现复杂的DeFi操作。开发者可以在BRC-100基础上扩展更多操作符。

BRC-100提供mint2/mint3和burn2/burn3等操作,使token可在UTXO模型和状态机模型间转换。它还可通过扩展协议增强计算能力和状态转换能力。所有BRC-100扩展协议相互兼容,支持跨链操作。

BRC-100生态中有inBRC(第一个BRC-100市场和索引器)、100Swap(基于BRC-102协议的AMM DEX)、100Layer(比特币L1上的流动性协议)等项目。

可编程RUNES(Protorunes):符文的扩展层

可编程符文是符文的扩展层,允许创建带有符文的可编程资产。它引入可存在于UTXO中的资产,支持类AMM协议操作。其核心是利用比特币区块链上的数据,通过虚拟机实现智能合约功能。

Proto-Runes Protocol是可编程符文的主要项目,由oyl钱包创始人团队开发。它为可编程符文提供了框架,通过管理和转移符文资产,可构建AMM、借贷协议或成熟的智能合约。

Proto-Runes的关键机制是Protoburn,允许将符文销毁并转换为子协议专用形式。Protomessage用于执行子协议中的操作指令。整个协议通过索引器处理Runestone特性和子协议消息,禁止递归执行以避免复杂性和安全漏洞。

最近,第一个Protorune QUORUM•GENESIS•PROTORUNE已完成Protoburn。它作为参考实现,旨在为Protorune标准提供公开论坛,并可集成到协议中为项目代币提供治理功能。