BTC生态的可编程性扩展方案持续创新

自2024年初以来，BTC生态的投机热度有所降温，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操作符以实现更多逻辑。

Fractal由某钱包团队开发,预计将于2024年9月上线主网。其代币经济学已发布,50%由挖矿产出,15%用于生态系统,5%向早期投资者预售,顾问与核心贡献者占20%,10%用于建立合作关系与流动性。

在架构设计上,Fractal将bitcoin core客户端封装成可部署和运行的区块链软件包(BCSP),通过递归锚定在比特币主网上独立运行多个BCSP实例。它对bitcoin core做了一些修改,如将区块确认时间缩短至30秒,区块大小增至20MB,以保证性能和延迟。

Fractal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,实现资产无缝转移。比特币及BRC-20、Ordinals等资产可以通过非中心化桥接进行转移。

与以太坊Layer 2不同,Fractal通过虚拟化在主链之外实现计算可扩展性,同时保持与主链一致性。其安全性主要依赖于算力大小,引入了联合挖矿等机制来增强安全性。

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,开放了多个BTC原始操作码,开发者可以通过比特币脚本组合实现智能合约,定义资产创建和转移规则。

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

AVM的指令集包含完整的BTC操作码,开发者可以利用BTC未启用的功能进行编程。它是一套架构,几乎适用于任何元数据协议,只需对索引器微调即可。AVM已发布测试版,相关代码可在GitHub上查看。

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用。

OP_NET提供了一套完整、紧凑且易用的开发库,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支持多种编程语言,利用Tapscript启用高级智能合约功能。智能合约代码被压缩后写入BTC交易中,生成一个被视为合约地址的UTXO地址。

用户与OP_NET交互时需支付额外手续费,交易打包顺序会根据手续费排序。OP_NET还提供了Proof of Authority系统,允许BTC封装为WBTC。

OP_NET的生态项目涵盖去中心化交易、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。

BRC100

BRC-100是基于Ordinals理论构建的去中心化计算协议,通过给brc20加入"销毁"、"铸造"等新操作,实现复杂的defi操作。它提供了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。

BRC-100协议可通过扩展协议进行扩展,所有扩展协议相互兼容。目前有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)等扩展协议。

BRC-100生态中已有inBRC(第一个BRC-100市场和索引器)、100Swap(基于BRC-102协议的AMM DEX)和100Layer(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。Proto-Runes Protocol是其中最主要的项目,为可编程符文提供了框架,支持AMM、借贷协议等功能。

Proto-Runes的关键机制包括Protoburn(将符文转换为子协议可用的形式)和Protomessage(子协议中的操作指令)。索引器按顺序处理子协议的协议消息,每个原型消息只能执行一次。

最近,第一个Protorune "QUORUM•GENESIS•PROTORUNE"已成功完成Protoburn。它旨在作为Protorune标准的参考实现,并可为项目代币提供治理功能。相关团队正在开发WASM索引器,以在比特币L1上实现链上治理功能。