BTC生态的技术进展:可编程性扩展方案

2024年第一季度以来,BTC生态的投机热情有所降温,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BTC元数据协议的可编程方案。

Fractal

Fractal是一个基于bitcoin core客户端软件虚拟化的可扩展框架,通过递归创建树状结构来提高整个网络的性能。它与比特币及其基础设施完全兼容,但激活了op_cat操作符,允许实现更多逻辑。

Fractal由Unisat团队开发,目前已完成Beta测试网上线,主网预计于2024年9月推出。其代币经济学设计中,50%由挖矿产出,15%用于生态系统,5%向早期投资者预售,20%分配给顾问与核心贡献者,10%用于社区建设。

架构设计

Fractal将bitcoin core客户端封装成可部署的区块链软件包(BCSP),通过递归锚定在比特币主网上运行多个BCSP实例。这类似于在一台计算机上运行多个虚拟机,并且可以递归下去。

为提升用户体验,Fractal对bitcoin core做了一些修改,如缩短区块确认时间至30秒,增大区块大小至20MB。它还激活了op_cat操作符,为BTC扩容方案提供了更多可能性。

在资产跨链方面,不同实例链之间可以通信,通过构造通用资产转移接口实现不同层间的无缝资产转移。比特币及BRC-20、Ordinals等资产可通过非中心化桥接进行转移。

安全性保障

Fractal的安全性主要依赖于其算力规模。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。同时,新创建的虚拟化实例链在启动阶段会经历一个保护期,直到达到安全状态。

AVM

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,让开发者可以通过比特币脚本组合来实现智能合约。

AVM通过双堆栈PDA实现了图灵完备,其指令集包含完整的BTC操作码,让开发者可以在主网上使用BTC未启用的功能进行编程。这使AVM成为BTC生态扩展的原生先行网。

作为一种架构,AVM几乎适用于任何元数据协议,只需对索引器进行微调即可。目前AVM已发布测试版,相关代码已开源。

OP_NET

OP_NET旨在为比特币网络引入类似以太坊的智能合约功能,但更符合比特币的特性。它提供了一套完整、紧凑且易用的开发库,主要使用AssemblyScript编写。

核心功能与特性

OP_NET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。它支持多种编程语言,并利用Tapscript启用高级智能合约功能。

用户与OP_NET交互时,除BTC交易手续费外,还需支付额外费用。OP_NET还提供了Proof of Authority系统,允许BTC封装为WBTC,以扩展BTC在DeFi应用中的使用。

生态项目

OP_NET生态涵盖了去中心化交易、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、Ichigai等多个项目。

BRC100

BRC-100是基于Ordinals理论构建的去中心化计算协议,通过为brc20添加"销毁"、"铸造"等新操作,实现复杂的defi操作。开发者可在BRC-100协议基础上扩展更多操作符。

核心操作

BRC-100提供了mint2/mint3和burn2/burn3等操作,使token可在UTXO模型和状态机模型间安全转换。这些操作允许生成新代币、销毁代币、更新应用程序状态等。

扩展和兼容性

BRC-100可通过扩展协议增强计算能力和状态转换。所有BRC-100扩展协议相互兼容,支持跨链操作。目前已有BRC-101(去中心化链上治理协议)、BRC-102(自动化流动性协议)和BRC-104(流动性质押/重质押池协议)等扩展。

生态项目

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

可编程RUNES(Protorunes)

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。它们可存在于UTXO中,并支持类似AMM协议的操作。

Proto-Runes Protocol

Proto-Runes Protocol是可编程符文的主要项目,为可编程符文提供了框架。它在比特币网络上实现了类似Uniswap的DEX,支持符文资产的原子交换和流动性池创建。

核心机制

Proto-Runes的关键机制包括Protoburn(将符文销毁并转换为子协议可用的形式)和Protomessage(在子协议中执行操作指令)。这些机制为子协议间的资产管理和转移提供了基础。

最新进展

最近,第一个Protorune - QUORUM•GENESIS•PROTORUNE已成功完成Protoburn。它作为Protorune标准的公开论坛,旨在为项目代币提供治理功能。目前,开发团队正在为这个genesis protorune开发WASM索引器。