比 Taproot 更有用？深入探討 Drivechain 的工作原理和技術特點
Mainchain 為比特幣提供了更高的擴展性、可編程性、更低的交易成本、更豐富的想像力，並促進了比特幣的實際應用和生態系統的多樣化發展。作者：LayerTwo Labs
近日，由於比特幣生態 NFT、BRC-20 等陸續火爆導致比特幣網絡越來越擁堵，BRC-20 代幣和 Ordinals NFT，一夜之間將排名第一的區塊鏈變成了更笨重的以太坊版本。
在 2021 年 11 月簽署網絡 Taproot 升級的核心開發人員和礦工怎麼也不會想到，比特幣現在面臨許多困擾以太坊多年的相同問題，包括騙人的模因幣和垃圾幣、猴子圖片的 NFT 占用區塊空間和飛漲的交易費用。
那麼究竟什麼是 BRC-20 呢？什麼又是 Ordinals 協議呢？他們兩者和閃電網絡又有什麼關係？
一、Ordinals 協議------比特幣"聰"時代正式到來
五月份的普通鑄幣費創下歷史新高。 對於礦工來說是理想的選擇，但對於用戶來說支付昂貴費用的體驗並不是很理想
由於以太坊從一開始就設計為支持智能合約和去中心化應用，因此在NFT領域具有天然的優勢，基於以太坊的 ERC-721 標準，開發者可以輕鬆地創建、發行和交易 NFT 。此時你可能會想，共識最強的比特幣為什麼不能發行 NFT 呢？比特幣的初衷是成為一個點對點交易的數字貨幣，因此它的網絡更側重在安全性、穩定性和簡潔性，這就會導致它在智能合約和 Dapp開發方面的功能相對有限。
這並不意味著比特幣網絡不能支持 NFT ，甚至還可以發行"代幣"。這也來到了我們要討論的重點------Ordinals，一個由比特幣的前開發者 Casey Rodarmor 創建的協議。
1. Ordinals 的起步：比特幣 NFT
2023年1月，比特幣核心貢獻者 Casey Rodarmor 發布了 Ordinals 協議。 Ordinals 協議的出現，重新點燃了大家對比特幣 NFT 的討論，Ordinals 協議是如何讓 NFT 在比特幣上成為可能呢？
比特幣的總量是2100萬枚，它的最小單位是 Sats（聰），1 BTC=1 億 Sats。
Ordinals協議提出了一種以"聰"為基礎的創新設計，允許在"聰"中嵌入各種信息------如圖片、文本、視頻等（"inscription"，也叫銘文），將上傳的銘文與特定的"聰"相連（"Ordinal"），這一過程被稱為銘刻（Inscribe），類似於以太坊NFT的鑄造（Mint）。最終產生的是攜帶銘文的聰，也就是所謂的比特幣 NFT 。
當每個聰都具備唯一的標記和編號時，相應的內容也具有唯一性，使聰從僅作為計價單位的角色轉變為 NFT 單位。
數據來源：Dune Analytics
2. Ordinals 的探索：BRC-20
在 Ordinals 協議發布2個月後，推特用戶 @Domodata 在Ordinals協議上，又提出了一個比特幣上的 Token 標準------ BRC-20 標準。
BRC-20 利用 JSON 數據的 Ordinal inscriptions 來部署代幣合約、鑄造代幣和轉移代幣。你可以把 BRC-20 標準當成Ordinals的一種應用類 NFT，相當於一張支票， BRC-20 沒有智能合約。
在 BRC-20 發布的24小時內，就有超過 30,000 個 Ordinal inscriptions 被鑄造。@Domodata 也部署了 BRC-20 的第一枚代幣------ $Ordi，總量2100萬個，每個人都可以免費Mint，在不到2天的時間裡， $Ordi 就被全部mint完畢。
部分BRC-20代幣，來源：https://brc-20.io/
雖然 @Domodata 多次聲明 BRC-20 和 $Ordi 只是實驗，沒有任何價值，但一些人還是在交易 $Ordi ，並且鑄造了更多的 BRC-20 代幣。
不管 Ordinals 協議和 BRC-20 能否成功，它的出現讓我們看到了比特幣新的可能性，這讓比特幣生態變得更加多元和充滿活力。最重要的是，它們讓比特幣的最小單位 Sats（聰），從一個概念轉變成了實用單位。但是無論是Ordinals 協議和 BRC-20 ，都無法擺脫比特幣網絡的宿命：比特幣的交易速度慢、手續費高、擴容困難等問題，這些難題也束縛了比特幣的性能和廣泛的應用場景。而閃電網絡卻通過努力實現比特幣的初衷------成為一種點對點的電子現金系統，解決了這一困境：除了大額交易，小額交易中的"聰"也能通過閃電網絡非常方便的流動起來。
那麼一度被譽為比特幣解決拓展性等問題的「殺手錏」之一的閃電網絡是什麼？發展到現在都暴露了哪些劣勢？通過閃電網絡比特幣未來升級又將獲得哪些啟發？為什麼 Adam Back 博士會把 Drivechain 看作是比 Taprrot 更好的技術？
二、閃電網絡是什麼？
閃電網絡 Lighting Network ，是一個鏈下服務方案，它不發送任何貨幣，而是在第二層級中進行賬本的變更並隨後在第一層級中完成結算，從而避免數千次的、實際的鏈上資金交易。
根據閃電網絡瀏覽器中的數據顯示，目前閃電網絡已搭建3639個節點，形成通道12289條，網絡容量達114.83個 BTC 。
閃電網絡的目的是實現安全地進行鏈下交易，其本質上是使用了哈希時間鎖定智能合約來安全地進行0確認交易的一種機制，通過設置巧妙的'智能合約'，完善鏈下通道，使得用戶可以在閃電網絡上進行0確認的交易。
閃電網絡是比特幣的 Layer2 擴展解決方案，旨在促進比特幣效率和更低的 Gas 費。自 2015 年成立以來已經取得了長足的進步，在過去幾年中獲得了廣泛的採用。
三、什麼是比特幣 Taproot 升級？
Taproot 是一個軟分叉，它改進了比特幣的腳本以增加隱私、效率和網絡處理智能合約的能力。它被認為是自 2017 年 SegWit 升級以來最重要的比特幣升級。
Taproot 升級包括 3 個不同的比特幣改進提案 (BIP) ，包括 Taproot、Tapscript 及其核心------稱為 Schnorr 簽名的新數字簽名方案。Taproot 旨在為比特幣用戶帶來多項好處，例如增強交易隱私和降低交易費用。它還將使比特幣能夠執行更複雜的交易，並可能擴大其用例以與以太坊競爭，特別是在智能合約功能和支持網絡上的去中心化金融（DeFi）和 不可替代令牌（NFT）方面。
Taproot 提案於 2018 年 1 月由比特幣核心開發人員 Greg Maxwell 首次公布。2020 年 10 月，在 Pieter Wuille 創建拉取請求後，Taproot 被合併到比特幣核心庫中。為了全面部署升級，節點運營商必須採用 Taproot 的新共識規則。它最終得到了 90% 礦工的支持，並於 2021 年 11 月 14 日在區塊 709,632 上正式激活。
四、Taproot 是如何工作的？
有 3 個 BIP 協同工作以實現 Taproot 升級。每個 BIP 都以不同的方式影響和補充另一個。
1. Schnorr 簽名 (BIP340)
Schnorr 簽名促進了一種更快、更安全的方式來驗證比特幣網絡上的交易。它由德國數學家和密碼學家 Claus Schnorr 開發的密碼簽名方案組成 。
2. 主根 (BIP341)
Taproot 是 Taproot 升級得名的地方。它建立在 2017 年 SegWit 升級的基礎上，並使用 Merkelized Alternative Script Tree (MAST) 來擴展比特幣區塊鏈上的交易數據量。
3. Tapscript（BIP342）
Tapscript 是對比特幣腳本的編碼語言升級，為其他 2 個 BIP 讓路。它是操作碼的集合，用於指定如何執行的交易。
2023 年，閃電網絡在採用和發展方面繼續發展。許多企業和個人用戶現在都在使用閃電網絡來處理比特幣轉賬，並且閃電網絡節點和通道的數量一直在穩步增加。
在過去幾年中，閃電網絡經歷了顯著增長和廣泛採用，閃電網絡已經能夠大幅擴展其容量。
目前，閃電網絡中鎖定了 5400 多個比特幣。閃電網絡中的比特幣容量是指在任何給定時間可以通過該網絡進行轉移的比特幣總量。然而，總容量不是固定的，並且隨著更多節點加入網絡而不斷擴展。
Taproot 的激活提升比特幣網絡的功能，以促進快速可靠的交易。在 Taproot 之前，比特幣協議仍處於 Layer 1 開發階段，而以太坊等其他協議已經在 Layer 2 和 DApps 中搶先一步。升級後，比特幣開啟了部署智能合約的道路，並有可能擴展其用例以覆蓋未來趨勢的 NFT 和 DeFi 市場。
隨著比特幣網絡以更低的費用變得更高效，它可以激勵更多的交易和更廣泛的採用。此外，用戶可以保留自己的交易隱私，使BTC在市場上與其他隱私幣相比更具競爭力。
儘管閃電網絡能夠解決主鏈性能不足造成的一些問題，但它仍然有很多缺陷被人詬病，主要體現在以下幾點：
- 技術複雜開發進程慢： 閃電網絡白皮書誕生於2015年，至今仍停留在測試網階段，無法大規模使用，比特幣的主鏈擁堵問題仍然無法緩解。
- 網絡效應難以建立 ：對於一個網絡來說，用戶越多網絡的價值也就越大，而閃電網絡的複雜性提升了搭建閃電網絡節點的門檻，用戶難以形成規模效應。
- 節點的中心化傾向 ：按照閃電網絡的設計，受成本與各種因素的影響，閃電網絡的節點會演變成幾個大節點連接的網絡，目前排名第一的節點dead.cash占全網15.5%的容量。雖然這些大型節點對網絡無法控制，但從技術上講，它們可以被視為中心轉賬機構，監管機構可以很方便的介入審查。
- 安全問題 ：閃電網絡測試網上線後，曾發生了幾起丟幣的事件。此外，它也違背了中本聰點對點的電子現金系統的初衷，通過主鏈交易的結構是比特幣地址-比特幣地址，而通過閃電網絡交易則是BTC-LNBTC-LNBTC-BTC這樣一個過程。
閃電網絡使立即轉移少量比特幣成為可能，而且費用可以忽略不計，但是由於閃電網絡並不是獨立於比特幣網絡之外的，而是基於比特幣網絡開發的第二層，所以在無法在根本上承載日益增長的應用需求，尋找新的可行的擴展方案迫在眉睫。
五、為什麼說 Drivechain 比 Taproot 更有用
需要注意的是，比特幣閃電網絡仍然是一個相對新的技術，仍在不斷發展和改進中。隨著技術的成熟和採用的增加，一些缺點可能會得到解決或減輕。而 Blockstream 創始人 Adam Back 博士認為：Drivechain 可以說比 Taproot（一種用於Ordinal NFT 的 BTC Layer2 技術）更好。
1. 什麼是 BIP300 ？
"哈希率托管"（Hashrate Escrows） ，通過 "Container UTXOs" 將 3-6 個月的交易數據壓縮成 32 字節。針對 BTC 交易中的部分字段，通過編碼方案來減小 BTC 區塊體積。
BIP300 一種稱為驅動鏈的比特幣改進提案。驅動鏈本質上是側鏈，或建立在比特幣區塊鏈之上的獨立區塊鏈，使用 BTC 作為主要貨幣。BIP300 是由 Paul Sztorc 和他的公司 Layer 2 Labs 提出的，該公司已經籌集了 300 萬美元用於改善比特幣的隱私性、可擴展性和用戶體驗。
驅動鏈定義了一種創建比特幣側鏈的特定方式。側鏈是與比特幣平行的區塊鏈，使比特幣能夠以雙向掛鉤的方式在兩個網絡之間"流動"。
由於 BTC 硬幣實際上不能離開比特幣網絡，因此側鏈通過將 BTC 鎖定在比特幣區塊鏈上並在側鏈中以不同方式表示它們來完成此任務。目標是 BTC 在側鏈中的表示與鎖定在比特幣網絡上的實際 BTC 保持 1:1 的掛鉤。
2. 什麼是 BIP301？
"聯合盲挖"（Blind Merged Mining） 允許 Miner 在不運行其節點軟件的情況下開採側鏈/山寨幣，即 BTC Miner 可同時挖掘側鏈區塊，網絡的安全性也通過 Merged Mining 的方式，由現有 BTC Miner 維護。
BIP301 背後的想法是提高挖礦激勵，第 1 層礦工收集側鏈交易，而實際上並沒有看到它們。這被稱為盲目合併挖礦，它允許 BTC 矿工在不運行自己的節點軟件的情況下挖礦側鏈（因此"盲目"）。
相反，一個單獨的側鏈用戶運行他們的節點並構建區塊，自行支付交易費用。然後他用等量的錢從傳統的第 1 層礦工那裡"購買"找到這個區塊的權利。
因此在實踐中，如果礦工按照他們今天通常做的事情，包括支付給他們最多費用的所有交易，那麼他們將自動挖礦所有側鏈區塊並從所有側鏈交易中收取收入。
3. 什麼是 Drivechain ？
今天：所有的市場特徵都被各大公鏈分開了。
明天： BTC + Drivechain 可以成為一切的基礎，側鏈具有無限的TPS，完全擴展，無限的功能，無限的創新，UI 和 UX 只受限於開發者的創造性想像力。
使用我們的技術來運行 sidechains，區塊的大小可以非常大，TPS 幾乎是無限的。因此，像 NFT 和 Token 這樣的用例將更加經濟和高效，給終端用戶帶來更好的體驗。這也使得 layer1 的區塊大小非常小，而且是去中心化的，給礦工帶來了從所有 sidechains 收取交易費的非凡好處。
比特幣的 Drivechain 是一種側鏈技術，旨在通過在比特幣網絡上運行側鏈，擴展比特幣的功能和應用。Drivechain的基本思想是將比特幣作為區塊鏈的底層，通過鎖定比特幣來創建側鏈，從而實現比特幣和側鏈之間的雙向互操作性。
Drivechain 的主要優勢在於可以通過側鏈來實現比特幣未實現的功能和應用，同時不會影響比特幣的安全性和去中心化特點。
Drivechain 的設計還提供了一種新的比特幣擴容方案，因為它可以在側鏈上實現更高的交易吞吐量和更短的確認時間，而不會影響比特幣網絡的安全性和穩定性。此外，Drivechain 還可以通過比特幣的共識機制來保障側鏈的安全性和可靠性，從而增強側鏈的信任度。
比特幣協議的 Drivechain 和 Sidechain 升級都是由 LayerTwo Lab 的創始人 Paul Sztorc 所創建，他自2011年以來一直是頂級比特幣的OG研究員和開發人員，也是耶魯大學的經濟學家。
Drivechain 在比特幣上實現了無許可 Sidechain，允許任何人在自己的 Sidechain 上開發任何 Token、智能合約、DApp 和其他新的概念。每個側鏈的開發人員可以確定鏈的區塊大小、每個塊的分鐘數以及任何參數。一切都可以根據開發人員的喜好進行調整。我們可以理解成 Drivechain 為比特幣二層技術的發展提供了清晰的方向和標準。
4. 什麼是 Mainchain ？
今天，比特幣的特點和功能非常少。但隨著Drivechain的升級，它可以做到一切。
LayerTwo Labs 將在2023年硬分叉 BTC，並創建一個新的 PoW 區塊鏈。 這個硬分叉的 PoW 區塊鏈將被稱為 Mainchain。 Mainchain (MC) 將從第一天開始預裝所有 Drivechain 升級（BIP300 和 BIP301）
5. Mainchain 的工作原理
LayerTwo Labs 將在 Mainchain 硬分叉期間推出七個自己開發完善的 Sidechain（將它們視為"去中心化應用程序"或 DApp）。 項目團隊、開發人員和任何人無需許可地在 Mainchain（第 1 層）上創建 Sidechains（第 2 層），以試驗他們的任何想法和概念。
在此期間所有 BTC 地址都將 1:1 收到 Mainchain 代幣。 Mainchain 將遵循所有與BTC相同的規則：2100 萬枚代幣總供應量，每個區塊 10 分鐘，區塊獎勵每四年減半，並使用與 BTC 相同的 PoW 共識模型。
也就是說 現有的所有可以挖 BTC（SHA256算法）的挖礦設備都可以挖 Mainchain。 早期，由於Mainchain 挖礦難度降低，即使是過時的設備（GPU、老式 ASIC 矿机）也可以挖到 MC，並且收益不錯（獲得更多的 MC 區塊獎勵）。
也就是說通過Drivechain升級後每一個側鏈沒有邏輯限制，開發者有無限的空間可以去設計他們想設計的側鏈。每一個側鏈需要自己的節點和硬件，礦工只需要做一件事，每三個月只需去確認一次側鏈的交換歷史，每一次確認只需要看32byte的哈希（64個字母），礦工基本沒有任何硬件的壓力和成本去審核側鏈的運作，審核完之後的費用會給到比特幣礦工，因為每個哈希是很小的，可以很容易進到比特幣的區塊裡面，NFT、智能合約、token在Drivechain升級之後，可以在比特幣側鏈上運行，因為現有的比特幣區塊容量太小，無法容納這些項目和應用。
Mainchain 將是唯一可以通過 Sidechain 支持任何概念和想法的 PoW 鏈。 我們打算開發 Mainchain，使 Mainchain 上可以存在數十萬個 Sidechains。 在這些 Sidechains 中，有些可能成為 獨角獸或者殺手級應用 ------人們樂於一次又一次使用的大量採用的去中心化應用程序。
隨著時間的推移，Mainchain 成為一個蓬勃發展的生態系統，受到 Sidechain 用戶的喜愛並得到大量礦工的支持（甚至他們可能已經從 BTC 轉換為 MC）， 在 Mainchain (MC) 價格及其 Sidechains 生態系統成功的壓力下，BTC 礦工可能最終投票支持 BIP300 和 BIP301 協議激活升級。
六、Mainchain 新特性
所以，總結下來，Mainchain 將擁有以下創新特性的二層網絡：
- Drivechain ( BIP300 ) 是由 LayerTwo Labs 創始人兼首席執行官 Paul Sztorc 自 2013 年以來創建和開發的 BTC 協議的升級版。Drivechain 允許開發人員通過連接到 BTC 網絡的 Sidechains 創建他們想要的任何區塊鏈應用程序；
- 將 Sidechains 視為第 2 層，將 BTC 視為 Layer1；
- 在 Sidechains 上，開發人員可以完全自由地、無需許可地發行 Token 、智能合約、區塊大小、共識模型（PoW、PoS）、用例、DApp、UX 和 UI、功能和規則，沒有任何限制；
- BTC 礦工將定期從每個 Sidechains 收取費用，而不需要額外的硬件或成本；
- Sidechains 上的故障不會以任何方式損害 Layer1 BTC，對BTC 礦工來說總是有益無害；
- 通過 Sidechains 的無盡創新應用 = BTC 礦工收取更多交易手續費= 更多挖礦激勵 = 增加哈希率 = 從而提高 BTC 價格
Drivechain 為比特幣開闢了更多的應用場景和創新機會，而Mainchain 將眾多應用場景和創新機會集為一體，推動了比特幣二層網絡的繁榮。通過Mainchain，可以構建更複雜的支付通道、智能合約和去中心化應用程序，擴展比特幣的功能和用途。這有助於推動比特幣生態系統的發展，吸引更多的項目方、開發者和用戶參與。
總的來說，Mainchain 為比特幣提供了更高的擴展性、可編程性、更低的交易成本、更豐富的想像力，並促進了比特幣的實際應用和生態系統的多樣化發展。這對於推動加密行業的發展是具有里程碑意義的一大步。
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