撰文：Web3CN

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前言：

比特币生态不是建立在 Layer1 之上的，比特币区块链天然不是图灵完备的，而且，比特币极简的 UTXO 和有限的区块空间也无法处理复杂的数据和计算。因此，比特币要发展生态必需 Layer2，而且是完全去中心化的比特币 Layer2。比特币 15 年来的几次重大升级带来了许多技术革新，但是，一直被人们忽视，因此，大部分人认为，比特币生态做不出完全去中心化的可以支持大规模生态应用的 Layer2。这是对比特币的发展缺乏认知，对 Layer2 的本质缺乏理解，对比特币生态带有傲慢和偏见。

阻碍人们进步的最大障碍，正是傲慢与偏见。我劝诸君，放下傲慢，空杯学习，端正认知。谨以此文，为去中心化的比特币 Layer2 正名。

一、什么是 Layer2？Layer2 的本质是什么？

Layer2 的概念被人们熟知是因为以太坊生态，但是，Layer2 的概念却不是以太坊生态原创，而是来源于比特币。

比特币 0.1 版本的代码里保留了一份原始版本的代码，是中本聪留下的。这段代码支持用户在交易被矿工打包确认之前更新交易。如果一个用户的余额增加，另一个用户的余额就会相应减少，一旦用户完成了交易，他们就可以只向主链网络传输一个交易结果然后关闭他们的支付通道。基于「支付通道」后来诞生了闪电网络，闪电网络是比特币最早的 Layer2，也是加密世界里最早且可行的 Layer2。

因此，在我们谈什么是 Layer2 时，不能仅以 以太坊 Layer2 马首是瞻，也不能以以太坊 Layer2 为唯一衡量标准（毕竟以太坊 Layer2 是经过这两年的发展才基本确定了 roullp 这个设计方向的可行性），而是应该透过现象看到本质，需要了解 Layer2 的本质是什么？这样才能设计出切实可行的 Layer2。

无论是比特币 Layer2 还是以太坊 Layer2，其诞生的背景都是当 Layer1 主网无法实现更复杂更高性能的应用场景时，需要把 Layer1 资产跳脱到 Layer2 去实现。以太坊需要 Layer2 去拓展其性能，比特币则更需要 Layer2。比如，BTC 可以在闪电网络里实现快速高效的支付场景；ETH 则可以跨到 Arbitrum 去速度更快、Gas 更低且更复杂的智能合约场景。

因此，无论是比特币 Layer2 还是以太坊 Layer2，其本质都是一样的，都是让 Layer1 的主网资产跨到 Layer2 实现更复杂更高性能的应用场景。因此，Layer2 的本质是一个去中心化的跨链方案 + 一个高性能且无需信任的二层网络。

那么，无论是比特币 Layer2 还是以太坊 Layer2，在设计时都得遵循一些最基本的原则：

1、必须实现 Layer1 资产无需信任地跨到 Layer2，这是最重要的第一步。

2、Layer2 网络的账本一定是安全且无需信任的。

只有同时满足以上两个条件，才是一个切实可用且完全去中心化的 Layer2。

二、比特币 Layer2 和以太坊 Layer2 在设计上会有哪些异同？

我们搞清楚了 Layer2 的本质是什么，也搞明白了 Layer2 设计的基本原则，那么，我们来看一下，比特币 Layer2 和以太坊 Layer2 在实际设计上有哪些异同？

1、必须实现 Layer1 资产无需信任地跨到 Layer2

以太坊 Layer1 和 Layer2 之间的跨链方式：Layer2 官方在以太坊主网首先部署一个托管资产的智能合约，当用户从以太坊主网把 ETH 跨到 Layer2，用户的 ETH 被锁定在该智能合约并在 Layer2 网络 1:1 生成新的 ETH。当用户发出跨回主网的指令时，Layer2 的 ETH 销毁，同时触发 Layer1 上的智能合约把 ETH 解锁给用户。这是以太坊 Layer1 和 Layer2 的跨链实现方式。是通过以太坊的智能合约以及 Layer1 和 Layer2 网络通讯实现的，可以实现去信任化。

那么，比特币的 Layer2 该如何实现去信任的 BTC 跨链呢？

在 2021 年比特币 Taproot 升级之前，是无法做到完全去中心化的 BTC 跨链的，但是，由于 Taproot 升级带来了 Schnorr 签名和 MAST 合约，让完全去中心化的比特币跨链成为现实。

Schnorr 签名是一种比椭圆曲线签名更适合比特币的签名算法，以太坊也一直想支持该签名，但是由于升级签名算法涉及以太坊的账号体系等复杂问题，因此以太坊一直没有升级为 Schnorr 签名。Schnorr 签名最大特点是聚合签名，可以实现 1000 个比特币地址来签名管理同一笔资产，不仅可以实现签名的隐私性，还可以让 1000 个签名提交的数据并为一笔，彻底解决多重签名带来的数据堆积问题，因此，Schnorr 签名可以突破原来比特币最多 15 重多签的限制，实现完全去中心化的签名管理。

而 Mast 合约，全称 Merkle Abstract Syntax Tree，是使用默克尔树来加密复杂的锁定脚本，其叶子是一系列相互不重叠的脚本，支出时，只需披露相关脚本以及从该脚本通向默克树根的路径。

简单理解 Mast 合约就是等效于 VM 的功能（类智能合约功能），可以通过指令来执行既定的操作，比如，Mast 合约 +Schnorr 签名的组合，可以通过触发 Mast 合约来让参与去中心化资产管理的 1000 个节点进行签名，从而智能化地按照合约制定的规则来执行比特币的进出与花费，这里没有任何人为的干预，完全靠合约执行，从而实现比特币的去中心化管理。具体细节可以参考 BEVM 白皮书：https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper

我们以 BTC Layer2 项目 BEVM 为例，来看，真正的 BTCLayer2 是如何实现完全去中心化跨链的？

当用户把比特币主网的 BTC 跨到 BEVM 时，用户的 BTC 进入 1000 个节点托管的合约地址内，然后，同时在 BEVM 即 BTC Layer2 网络按照 1:1 的生成新的 BTC，当用户发出把 BTC 从 BEVM 跨回主网的指令时，BEVM 网络节点将触发 Mast 合约，1000 个托管资产的节点将按照既定的规则自动签名，把 BTC 返回到用户地址。整个过程，实现了完全的去中心化和无需信任。

从以上内容可以看出，通过使用 Taproot 带来的 Mast 合约 +Schnorr 签名的组合，比特币也可以和以太坊 Layer2 一样实现完全去信任的跨链，这是实现完全去中心化的 BTC Layer2 最重要的第一步。

2、Layer2 网络的账本一定是安全且无需信任的。

以太坊 Layer2 的账本是由排序器管理，在处理交易时，是按照一定比例，一般是 10:1 的比例，把 Layer2 的账本 roullp 后打包上传到以太坊主网，然后由以太坊节点验证，但是，以太坊 Layer2 的排序器（就是 Layer2 网络的运行节点，一般都只有 1 个节点）是完全中心化的，均是由 Layer2 官方来运行和掌握，如此中心化的设计如何取得用户信任呢？主要是通过把 Layer2 的账本 roullp 打包到以太坊主网让矿工节点验证，如果用户不信任该账本，可以通过发起链下检举来验证账本，因此，Op-Roullp 又被称为乐观证明，就是其信任假设是乐观地认为官方不作恶，如果作恶，可以通过检举来证明。这些组合设计，基本可以保障 Layer2 账本是可信的，但是，这也导致以太坊 Layer2 上的 ETH 等资产是不抗审查的，是可以被外部力量强制冻结的，因为，ETH Layer2 排序器就官方自己一个节点，是可以被中心化控制的。这也将导致 ETH Layer2 的资产规模是有上限的，因为，很多大资金将因为不抗审查的问题而不敢进入，试想，如果你有 10 万枚 ETH，你敢把这些资产跨到一个不抗审查的以太坊 Layer2 吗？

同时，这里还衍生出两个对于用户不友好的问题：

a、由于 Op-Roullp 有一个 7 天期限的检举机制，因此，当用户把 ETH 从 Layer2 跨回以太坊主网时，至少需要过完 7 天的检举期。

b、由于 ETH Layer2 的排序器完全是项目官方一个节点在控制，因此，ETH Layer2 的跨链及交易手续费完全由项目官方独享的（据悉 Base、ZKsync 等 ETH Layer2 每月排序器营收超 500 万美金，高峰时超 1000 万美金），而 Layer2 用户无法分享这些网络增长红利。

那么，比特币 Layer2 如何实现账本可信呢？

我们仍以 BEVM 为例，前面我们提到，BEVM 是通过 Mast 合约 +Schnorr 签名的组合来实现比特币去中心化跨链，而为了实现 Layer2 和 Layer1 的实时通讯，BEVM 的网络是完全运行的比特币轻节点，因此 BEVM 是由 1000 个比特币轻节点组成的可信网络。

为了保障 Layer2 账本绝对安全，保证网络节点不作恶，BEVM 借鉴了比特币网络的经济学博弈机制，BEVM 把托管比特币的节点和 Layer2 网络运行的节点合二为一，即通过质押资产运行 Layer2 网络的节点也是托管 BTC 资产的节点，同时，BEVM 设计了一套完全基于经济学的自动化动态质押机制，即保证 BEVM 的 Layer2 节点质押的 BTC/ 主网代币的总价值永远大于其托管的资产价值，以经济学博弈的机制来保障 Layer2 的网络节点没有动力作恶，从而保障 Layer2 的账本是绝对安全可信的。

除此之外，BEVM 的设计还带来两个好处，这也是以太坊 Layer2 所不具备的：

a、BEVM 的网络节点是完全去中心化的，不是由某个项目方控制的，因此，BTC 在 BEVM 这个 Layer2 上是抗审查的，是任何力量都无法冻结的，是可以与比特币主网随时互跨进出的。因此，可以解决大资金的信任问题。

b、由于 BEVM 网络是由去中心化节点运行的，因此，产生的跨链及网络手续费是与节点、用户共享的，不是项目方独享的。

三、比特币 Layer2 的正确道路

通过上文的对比，可以清晰看到比特币 Layer2 和以太坊 Layer2 的异同，由于比特币以太坊先天的不同，因此，在设计比特币 Layer2 时，不能照搬照抄以太坊 Layer2 模式，而是应看透 Layer2 本质，结合比特币特点，才能走出比特币 Layer2 的正确道路。

比特币 Layer2 的正确设计方向：

1、比特币 Layer1 天然不是图灵完备的，比特币极简的 UTXO 设计和区块空间无法验证运算复杂数据和程序，因此，企图通过客户端验证或者在比特币有限的 UTXO 及区块空间内做改良方案，是不可行的，该方向不仅实现方案极其复杂，在比特币 Layer1 有限的拓展空间里做改良，最多只能支撑发资产，想去拓展更高性能的 Layer2 方向，是行不通的。唯一正确的方向是把 BTC 以去中心化的方式跳脱到 Layer2，从而实现更复杂更高性能的场景拓展。

2、一定要解决比特币去中心化跨链到 Layer2 的问题，这是一切的基础。通过 Hash 时间锁、挂钩、封装、多签等传统的比特币跨链方式很难取得用户的信任。比特币 2021 年 Taproot 升级带来的 Mast 合约 +Schnorr 签名的技术组合，可以解决比特币去中心化跨链问题，也是比特币 Layer2 非常值得探索的方向。

3、在保障 Layer2 账本安全可信这一点，绝对不能照抄以太坊 Layer2 的模式，试图通过 roullp 的方式把 BTC Layer2 账本压缩打包到比特币链上去验证，这一点是不可行的，因为，比特币区块链不支持 OP 或者 ZKP 的验证，矿工不会参与 Layer2 账本的验证，把这些账本存到比特币链上只是一个存证，没有任何意义。要保障 Layer2 账本安全，可以学习比特币的经济学博弈机制，通过经济学和博弈论的层面来设计节点动态质押机制，从而实现 Layer2 网络节点没有动力作恶，从而保障 Layer2 的账本安全。

4、我们都寄希望于未来比特币再次进行 BIP 级别的升级，实现比特币网络可以验证 OP 或者 ZKP，比特币矿机可以进行 ZKP 计算，此时 ZK-roullp 可以进入比特币网络，那时，比特币 Layer2 则可以实现更终极的方案。但是，这可能是未来 5-10 年才能实现的事。

基于以上分析，我们可以看到，目前最落地可行的 BTC Layer2 方案是基于 Taproot 升级带来的 Mast 合约 +Schnorr 签名，结合比特币轻节点动态质押网络实现 Layer2 和 Layer1 的实时通讯和网络安全，从而实现真正去中心化的比特币 Layer2，而这正是 BEVM 已经实现落地的方案。

四、比特币 Layer2 必将超越以太坊 Layer2，比特币生态必将超越以太坊生态

为什么我们认为比特币 Layer2 必将超越以太坊 Layer2，比特币生态也必将超越以太坊生态？

我们认为至少有以下几个原因：

1、目前已经有完全去中心化的 BTC Layer2 方案可以使用。在没有完全去中心化的方案之前，最大的比特币封装资产是通过中心化机构 Bitgo 发行的 WBTC，目前约 65 亿美金规模。在完全去中心化的方案出现后（如 BEVM），预测该市场可以再增长 5-10 倍以上，体量可以达到 325 亿 -650 亿美金，远远大于 ETH Layer2 目前的 200 亿美金总 TVL（该数据包含了跨链的 ETH 和 ETH Layer2 上的其他资产，实际跨链的 ETH 远没有达到 200 亿美金）。

2、比特币由于天然不是图灵完备的，因此，比特币要发展生态比以太坊更需要 Layer2，因此，未来将会有大量 BTC 到 Layer2 去构建各类去中心化的 BTC 应用。这是市场需求决定的。

3、比特币 Layer2 可以比以太坊 Layer2 更抗审查，更容易获得用户尤其大资金的信任和青睐。

4、比特币市值是以太坊市值的 3 倍，目前 ETH Layer2 的总 TVL 约 200 亿美金，约占以太坊市值的 10%；按照同样的比例，如果未来 10% 的 BTC 进入比特币 Layer2，整个 TVL 将达到 850 亿美金，是以太坊 Layer2 体量的 3 倍之多。

总结：

我们分析了 Layer2 的本质，且对比了比特币 Layer2 和以太坊 Layer2 的设计异同，我们看到了比特币 Layer2 切实可行的落地方案。同时，我们根据比特币 Layer2 设计的先进性和比特币本身体量及生态发展的刚性需求，推导出比特币 Layer2 必将超越以太坊 Layer2。

最终，比特币生态也必将超越以太坊生态。

https://foresightnews.pro/article/detail/49038

THE END