BEVM:以BTC為Gas且相容EVM的比特幣二層網絡

作者| Peter

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導語:

談到BTC Layer2,似乎是個陌生且生硬的話題,好像BTC搞Layer2非常政治不正確。其實,大家所熟知的閃電網路就是最知名的BTC Layer2之一。

閃電網路的核心目標是拓展比特幣的支付場景,讓BTC突破比特幣區塊鏈低TPS、高GAS的束縛,讓BTC在Lightning Network這個Layer2上便宜且快速地實現BTC支付。

而今天我們要聊的BEVM則是相容EVM的BTC Layer2,其核心目標是拓展比特幣的智慧合約場景,讓BTC突破比特幣區塊鏈非圖靈完備、不支援智慧合約的束縛,讓BTC可以在BEVM這個Layer2上建構以BTC為原生GAS的去中心化應用。

兩者,雖然殊途,但是同歸,都是為了拓展比特幣的應用場景,在增強BTC Layer1的同時,以Layer2拓展比特幣的更多應用場景和可能性。

BEVM是一個以BTC為Gas且相容於EVM的BTC Layer2

BEVM的設計概念是:在不改變比特幣原有技術框架的情況下,直接取用比特幣原生技術來實現去中心化的BTC Layer2。具體方式是Musig2聚合多簽技術+比特幣輕節點,實現BTC去中心化跨鏈到BTC Layer2,由於Layer2完全相容於EVM,因此,可以輕鬆地讓BTC實現各類去中心化應用。

EVM的設計概念還有一個潛在台詞,這也應該是為廣大加密社群所共識的:一切嘗試在比特幣Layer1上運行複雜智能合約的方向其實是走不通的,且有悖中本聰起初對比特幣的設計理念。因此,應該使用比特幣原生技術把BTC以去中心化且安全的方式跳脫到Layer2,從而讓BTC擺脫比特幣Layer1的框架束縛,以此重煥生機。這也是眾多ETH Layer2之於ETH的設計理念。既然,ETH Layer2獲得了廣泛成功,那麼,BTC Layer2則亦能復現!

那麼,BEVM是如何實現去中心化BTC Layer2的呢?

要搞清楚這個問題,我們還得從2021年BTC Taproot升級開始。

2021年BTC的Taproot升級帶來了Schnorr Signature ,而Schnorr Signature帶來的Musig2聚合簽名技術實現了BTC的去中心多簽,也從此打開了基於BTC去中心化多簽的巨大應用場景。 BTC Layer2就是去中心化多簽最大的應用程式場景之一。

Schnorr Signature 是以德國數學家和密碼學家Claus-Peter Schnorr 命名的數位簽章演算法, 2008年中本聰在設計比特幣協議,該演算法尚未開源,因此,中本聰並未使用該簽章演算法,而是選用了當時已經開源的橢圓曲線數位簽章演算法(ECDSA)。

但是,比特幣核心開發者在將十多年的實踐中卻發現,Schnorr Signature才是比特幣的未來,因為它在密碼學特性上的優勢,可以為比特幣提供更安全、更方便、更具拓展性的服務,其中,最突出的就是可以非常方便和隱蔽的方式構建去中心化多簽交易,這些簽名地址可以達到幾百個甚至上千個,但是,卻絲毫不會影響簽名的速度。因此,Taproot升級後,Schnorr Signature被正式引入了比特幣網絡,從此開啟了比特幣去中心化多簽的新時代。

那麼,Schnorr Signature實現的多重簽名和傳統的多重簽章有什麼不同呢?

本質上來講,Schnorr Signature所實現的並不是傳統意義上的「多簽」而是一種聚合簽章技術。這裡就得提到Musig2聚合簽章技術,舉例:

在Musig2的方案中,假設目標是100個比特幣錢包地址來共同管理BTC,也就是建構一個100個地址的多簽,那麼,這100個地址的私鑰將共同產生一個聚合公鑰地址,然後共同為該公鑰創建一個有效簽名,這個聚合公鑰來管理BTC資產(去中心化的比特幣資產管理),當需要轉移資產時,只需要一個聚合公鑰+一個有效簽名就可以轉移資產。大幅降低交易位元組數,因此,可以降低成本、提升速度,同時保障去中心化。

BEVM:以BTC為Gas且相容EVM的比特幣二層網絡

傳統多簽‍

而傳統的多簽方案則是,需要100個錢包地址其中的2/3地址去挨個簽名,這個過程異常複雜,而且會產生巨大的數據,造成區塊擁擠,速度降低,成本增加。理論上,傳統多簽也很少能實現100個地址同時參與多簽,因此,無法實現真正的去中心化BTC資管,類似WBTC採用傳統多簽方案,靠一家公司(BitG)在託管這些BTC ,RenBTC、TBTC雖然採用了分散式多簽,但是,依然無法實現真正的去中心化多簽。傳統多簽和分散式多簽,一般多簽地址設定為5-7,或9-11,超過11個多簽就會大大影響安全和效率。而Musig2聚合多簽卻可以實現幾百個地址甚至上千地址同時管理比特幣,在保障去中心化的同時,還不影響成本和速度。

BEVM:以BTC為Gas且相容EVM的比特幣二層網絡

Schnorr Signature

BEVM正式基於Musig2的去中心化多簽讓BTC跨鏈到BTCLayer2,整個過程完全去中心化。同時,BEVM更是引進了非常成熟的SIgnal隱私網絡,當共同公鑰需要參與轉帳時,參與多簽的地址直接在SIgnal網路進行快速的隱私簽名,最後,把最終交易上傳到比特幣區塊鏈。

那麼,BEVM (Layer2)和BTC區塊鏈(Layer1)又是如何即時通訊的呢?

上文,我們講到,BEVM使用Musig2技術,讓BTC可以去中心化的方式跨到Layer2上,同時,BEVM還創造性地把參與聚合多簽的地址和維護Layer2網絡的節點進行一一錨定,即;維護Layer2網路的節點也共同參與BTC資產的管理,這樣進一步保障Layer2的安全。而且,為了保障Layer1和Layer2的通訊,這些參與節點都是BTC輕節點,BTC輕節點可以讀取BTC鏈上的即時動態,可以保障L1和L2的即時通訊。

BEVM:以BTC為Gas且相容EVM的比特幣二層網絡

BEVM的BTC layer2技術架構圖由於BEVM是相容EVM的Layer2,在ETH EVM上可以部署的DeFi、GameFi、SocialFi、NFTFi等一切去中心化應用,都可以在BEVM上部署,唯一不同的是,ETH Layer2以ETH為GAS,BTC Layer2以BTC為Gas。而BTC Layer2上的每一筆交易,都將按照10:1的比例以定序器打包到BTC Layer1,從而讓BTC Layer2共享BTC Layer1的安全性。

BEVM的正統性如何?會獲得BTC社群的廣泛支持嗎?

比特幣社群是非常考慮正統性,正統性足的項目,意味著根正苗紅,意味著將得到比特幣社群的支持和支持,而正統性的考量一般有三個面向:

1.是否改變比特幣原有架構(除非社群共識後的比特幣升級)

2.是否共享比特幣區塊鏈的安全性(最終記帳是否存在比特幣最長鏈上)

3.用戶是否真正掌握私鑰,掌握自己的BTC(不信任何一個第三方,只信任去中心化網路)

我們來看BEVM是否滿足這三條。

1.文章開頭我們就提到,BEVM的設計概念就是遵循比特幣原有框架,不對比特幣網路做任何改變,而且是取用比特幣原生的Musig2簽名來實現比特幣的去中心化跨鏈。

2.由於BEVM是比特幣的Layer2,和以太坊的Layer2一樣的原理,BVEM上的每一筆交易都將按照10:1的比例合併打包並透過sequencer(定序器)上傳到比特幣區塊鏈上,因此,BEVM共享比特幣區塊鏈的安全性,只認比特幣最長鏈為唯一安全帳本。

3.由於BEVM是採用比特幣原生的Musig2簽章演算法,因此,BEVM可以把這個聚合簽署的節點拓展到上1000個,使用一個靠BTC輕節點維護的去中心化網路來儲存和轉移用戶的BTC資產,這無疑是去中心化的,安全的,也是非常遵循比特幣精神的。 (這也讓BEVM和一些比特幣側鏈項目完全區分開來,側鏈往往靠傳統的跨鏈方案來掛鉤比特幣,但是,本質仍是中心化的)

因此,透過以上三點,可以看出,BEVM的設計非常符合比特幣社群主張的正統性,也必將獲得比特幣社群的廣泛共識和支持。

BEVM目前有哪些實際用例?

目前BEVM先行網路已經上線,開發者可以基於BEVM建構各類應用,由於BEVM完全相容EVM,因此對於熟悉EVM的開發者來說,部署和遷移成本極低。

目前BVEM上已經有支援BRC20資產交易的DEX,用戶可以存入BTC+BRC20資產,成為LP,進而享有DEX交易帶來手續費。目前我們可以從官方網站看到,BEVM上部署的BTC DEX-Bswap,目前最大的Pool是btc/sats,用戶可以存入資產成為LP,享受DEX交易手續費。

除此之外,BEVM上也運行一個全鏈DEX——omniBTC,支援BTC在包括ETH、ETH主流L2、SUI、Polkadot等十幾條主流鏈上進行交易。

總結:

BEVM在不改變比特幣原有框架的基礎上,創造性地使用BTC原生的Musig2聚合簽名技術+比特幣輕節點的方式,讓BTC可以構建完全去中心化的Layer2,從而把BTC引入去中心化應用世界。

從比特幣長期發展來看,發展BTC Layer2將成為比特幣網路長期穩定的必要之選,由於比特幣可挖數量有限,隨著比特幣的產出不斷減半,比特幣區塊鏈僅靠區區塊獎勵將難以長期吸引礦工持續維護網絡,因此,比特幣的應用場景產生的手續費收入將成為最重要的突破口之一,閃電網絡選擇了支付場景,而BEVM選擇了更為廣闊的智能合約場景。

長期來看,類似BVEM這種BTC Layer2解決方案和閃電網路一樣,對於比特幣長期發展都具有重要意義。隨之比特幣生態的發展,我們相信BTC Layer2解決方案也將成為比特幣社群長期探索的方向。

正如以太坊創始人VitalikButerin近期在社群媒體上所說的:比特幣應該拓展各類Layer2解決方案,以增強的比特幣基礎層的同時來解決比特幣的拓展性問題。

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