Mainchain：唯一可以通过Sidechain支持任何概念和想法的PoW链

比特币诞生至今已有十个年头，从最早期极客们相互转账的玩物，到现在演变成了千万用户的庞大生态。区块链技术也从最初的1.0向着3.0的概念演进，从最简单的点对点支付、到智能合约的部署应用，从数字资产的发行向着全行业包括存储、游戏、物联网、人工智能等领域广泛铺设。为满足行业的需求，越来越多的技术构想被应用到了区块链的场景中，侧链、跨链、DAG、分片等技术也发挥了他们重要的价值。

BTC 生态历经多个周期，其叙事从社会实验、支付体系、抵御通胀、数字黄金等等角度展开。BTC 本身不是图灵完备的，在带给 BTC 强大的稳定与安全的同时，也给 BTC 生态进一步拓展的需求带来挑战。

2015 年左右，扩大区块与侧链之争声起，BTC 生态围绕“扩容”的思路开始拓展，一些分叉链让 BTC 叙事有所延展，但也导致了社区的分歧。很长一段时间内，BTC 的“L2”充满争议。相对而言，BTC L2 发展缓慢但平稳，最终跑出了“支付”这一广泛被视为可行的发展方向，以增加 BTC 的流动性。以闪电网络为代表，在这样的支付网络中，能够满足矿工真实存在的需求、应用场景明确，生态中的用户数量正在稳步增长。

2021 年 BTC 的 Taproot 升级，引入了包括智能合约、隐私提升和交易成本降低的重要提案（BIP），Taproot 虽然没有直接引入「BTC 原生 DeFi」或「BTC 智能合约」，但其让新的、复杂的交易类型在链上成为可能，并激发了开发者对于 BTC 生态的创新。

闪电网络及 Stacks 等 BTC 生态的开发活动和使用量的显著增加，加快了 BTC 原生的 DeFi 概念。

随着 BTC DeFi、钱包、NFT 等概念出现，一些侧链及异构跨链遇上市场热点，BTC L2 迎来了“老技术+新叙事”的复兴。BTC 的 DeFi 概念能够实现，主要通过跨链（Cross-Chain）与侧链（Sidechain）：

• 锚定 BTC（在其它区块链上发行）
• 通过 BTC L2 /侧链，通过支持智能合约应用场景的网络，以达到 DeFi 效果。

从 BTC 原生角度去看，侧链最早是为了提升 BTC 交易速度而提出的解决方案，让 BTC 从主链上安全转移到另一条链，再安全返回主链，可在比特币的激励系统干扰最小的情况下进行改善，同时，记账和安全需要依靠 BTC Miner。

当前的 BTC 生态中，一些涉及链下的解决方案被泛称为 L2。这样的 L2 支撑起了资产发行、支持有状态的智能合约、增加可扩展性、支付结算、隐私等更多期望。

以相对进展快一些的闪电网络为例，闪电网络高度契合“支付”这一应用场景，形成由底层 L1（Bitcoin）、L2（Lighting protocol）、核心基础设施（包括闪电网络解决方案及程序、节点及流动性服务等）、应用层搭建而成的生态：

数据来源：Coinbase

除了“支付”，“Merged mining（联合挖矿/合并挖矿）”也是市场热度较高的侧链生态应用方向之一，Merged mining 的概念为矿池附加了激励措施，使 BTC Miner 进一步利用其硬件资源和运营成本实现收益，这类激励往往以 BTC 支付，并为侧链生态发展引入支持。

通过观察具有代表性的 BTC 侧链，如 Liquid、RSK、Stacks 等，能够看到，BTC 生态仍是一个比较早期的阶段，项目开发及进展的周期往往非常长，并可能伴随来自 BTC 社区内部的争议。BTC L2 需要的发展时间相对更长，不仅要解决扩容、跨链、互操作性等问题，还要综合考虑效率、隐私、安全性，这类生态至少在短期内难以快速盈利，但节点及流动性服务的发展相对稳健，更可能在 3-5 年内形成声誉良好的节点网络，从而对 BTC L2 的发展产生更深影响。

那么，比特币侧链究竟是怎么产生的呢？

比特币发展至今，交易量呈一个线性增长的态势，从最初几乎无人使用到2017年12月份全网发生了一千万笔交易。伴随着交易量的激增，币价也达到了几百万倍的涨幅，这其中的关联性可以用梅特卡夫定律做一个很好的总结：网络的价值等于网络节点数的平方，网络的价值与联网的用户数的平方成正比。

也就是说，对于像比特币这样的网络，其价值的增长不在于人们凭借信仰的加持，而在于用户人数（活跃地址数）与使用频率（交易数量）的增加。但是作为一条去中心化的网络，公链的性能也制约着比特币使用频率增长，为了保证去中心化程度主链目前只能承受每秒不到7笔的交易，倘若大量的交易在同一时间段内发生，主网就会陷入拥堵。

即便相较于牛市，目前比特币网络的拥堵状况有所减缓，但还是时不时会出现一些拥堵的状况。根据最近的10个区块信息来看，仍然有五个区块无法打包全部的交易信息，比特币的平均确认时间是10分钟，也就是说有部分交易需要等到下一个区块才能被打包。到了牛市顶峰，一笔交易需要几天后才能被打包，而若要快速网络确认，需要付出上千元的矿工费成本。如下图，在牛市的期间，比特币的矿工费随着交易量激增水涨船高：

除此之外，以太坊网络也面临着同样的问题，因为除了ETH的转账之外，区块链上还记录着成百上千的代币交易信息。在以太坊上运行着的大量DAPP，譬如加密猫、Fomo3D，除了会弄堵以太坊网络，也会因为拥堵的网络制约着项目本身的发展。

因此，社区的参与者提出在主链进行扩容之外，还提出了通过搭建第二层网络即侧链技术来解决主链的拥堵问题。

侧链概念的诞生

在2012年前后，比特币聊天室首次出现了关于侧链的对话，当时比特币核心的开发者们正在考虑如何安全地升级比特币的协议。其中的一个想法是进行单向锚定技术“one-way peg”，即用户可以将比特币移动到一个单独的区块链来测试一个新客户端；然而，一旦这些资产被转移走，它们就不能在被转移回主链上去了。在此后的一年的事件内，在比特币IRC的频道上，比特币核心开发者Greg Maxwell提出了一种“two-way peg(双向锚定)”的想法，即价值可以转移到另一个链上，然后再回到原先的比特币链上。在当时，一个双向锚定的技术又引起了另一个日益增加的担忧，即其他的币种，像是莱特币和域名币，正变得越来越流行。人们担心的是这些“山寨币”会稀释比特币的价值。比特币的核心开发者认为，把比特币作为一种储备货币，并将新功能转移到侧链上，这是有道理的。

为了将侧链的概念变成现实，在2014年，Adam Back与Maxwell和其他一些比特币核心开发者一起组建了Blockstream。作为著名的区块链技术公司，Blockstream的代表作就是用于解决比特币网络拥堵的第二层解决方案——闪电网络。

侧链技术只是优化区块链性能的一种解决方案，相比于其他技术有其一定的优势与不足。

主链与侧链

区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了若干网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块，对于普通用户来说它就像一个公有账本，记载所有的交易记录，对于开发者来说可以理解为一个分布式的数据库。区块链这个数据库的特点是去中心化、开放、自治、不可篡改，区块链与去中心化应用息息相关，非常适合为去中心化应用提供存储功能。

侧链是一种特殊的区块链。人们不必再担心比特币难于采纳创新和适应新需求，只要创造一个侧链，然后对接到比特币的区块链中即可，通过继承和复用比特币强大的区块链，还避免了新货币的流动性短缺和市场波动等问题。并且由于侧链是一个独立的、隔离的系统，侧链中出现的严重问题只会影响侧链本身，这极大地降低了创新的风险和成本。

通俗来说，主链可以理解为正式上线的、独立的区块链网络；而侧链则不然。它不会特指某个区块链，是遵守侧链协议的所有区块链的统称。

侧链旨在实现双向锚定，让某种加密货币在主链以及侧链之间互相“转移”。以比特币为例：通过侧链技术，比特币可从主链“转移”到其他区块链之上，并在“转移”后的区块链上使用，同时还能安全“返回”主链；整个过程比特币保持着相同的价值。所以说，侧链的概念是相对主链而言的；只要符合侧链协议，所有现存的区块链，如以太坊、莱特币、Zcash等等都可成为侧链。

另一方面，由于侧链本是独立的区块链，有自己的节点网络，代码以及数据也是相对独立的；所以它在运行过程中不会增加主链的负担，避免数据过度膨胀的情况出现。不过侧链技术较为复杂，需要支持可被后期重组证明失败交易的脚本以及足够多的运行节点，来确保其安全性。

在主链上部署侧链技术，就意味着用户可以使用他们已有的资产访问新的加密货币系统，从而实现在主链上无法达到的操作目的。

什么是Mainchain？

在了解Mainchain之前，我们先来了解一个全新的比特币侧链升级技术：Drivechain技术。Drivechain技术是由 LayerTwo Labs 创始人兼首席执行官 Paul Sztorc 自 2013 年以来创建和开发的BTC协议的升级版。Drivechain 允许开发人员通过连接到BTC网络的 Sidechains 创建他们想要的任何区块链应用程序，在Sidechains上，开发人员可以完全自由地制作任何山寨币、代币、智能合约、区块大小、共识模型（PoW、PoS）、用例、DApp、UX 和UI、功能和规则，没有任何限制。LayerTwo Labs将在2023年硬分叉BTC，并创建一个新的PoW区块链，这个硬分叉的 PoW 区块链将被称为Mainchain。Mainchain (MC) 将从第一天开始预装所有Drivechain升级（BIP300 和 301）,LayerTwo Labs 将在 Mainchain 硬分叉期间推出七个自己开发完善的 Sidechains（将它们视为“去中心化应用程序”或 DApp）。项目团队、开发人员和任何人未经许可地在Mainchain（第 1 层）上创建 Sidechains（第 2 层），以试验他们的任何想法和概念。Mainchain的优势在于搭建第二层网络，不需要修改主链的底层（闪电网络增加了隔离见证，是个例外），因此保证了主链的去中心化。

Mainchain本质上是一种跨区块链解决方案，通俗来说，就是将一条链上的资产通过技术手段“迁移”到另一条链上。举个例子，我们可以在比特币区块链上点对点的发送BTC，也可以选择将BTC锁定映射到Mainchain中，在Mainchain上进行交易。这里交易的是Mainchain的代币，可以把它简称MC，可以更快速、低成本的进行交易，关闭Mainchain网络通道后可以在主链上获取相应数量的BTC。

Mainchain通常具有以下特点：

Mainchain自己不能产出BTC，只能接受主链的BTC输入，并在自己链上挖取的侧链币MC。Mainchain需要足够的算力和共识保证侧链的安全。Mainchain独立于比特币网络存在，Mainchain上发生的任何事情都不会影响比特币网络，从而可以保证比特币网络安全性。Mainchain上搭载了三个全新的升级协议：

• BIP 118 描述了一种用于 Tapscript ( BIP 342 ) 交易的新型公钥。它允许这些公钥的签名不承诺所花费的确切 UTXO。
• BIP 119 提出了一个新的操作码 OP_CHECKTEMPLATEVERIFY，作为对 OP_NOP4 语义的更改而激活。新的操作码具有交易拥塞控制和支付通道实例化等作用，
• BIP 345提出了两种 tapscript 操作码，这些操作码与BIP 119结合之后，为区块链资金转账提供一种交易和操作开销尽可能小的 花费时延/复原 路径。

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https://github.com/LayerTwo-Labs/bitcoin/tree/drivechain

随着通证经济的繁荣，区块链性能的限制、功能的单一，以及项目的同质化等问题逐渐暴露出来。而区块链3.0时代，出现的Mainchain和Drivechain技术，为区块链产业克服以上缺陷带来了曙光。Mainchain延展了比特币网络的性能，拓宽了代币的使用场景，既可以寄生于比特币网络之上，也可以脱离比特币网络独立存在。目前Mainchain最大的两个应用场景在于解决主链拥堵，以及部署智能合约。

解决主链拥堵： 比特币通过Mainchain来解决主链拥堵的思路在于，大额转账走主链，因为大额转账通常不在意手续费与网络拥堵的劣势；小额转账通过Mainchain，不需要太多的算力来保驾护航，因此可以实现低手续费、秒级到账。

部署智能合约： 比特币的能力是有限的，同时智能合约可能是资源密集型的。所以即使比特币一直支持基本的智能合约功能，但这两者从来都不是天作之合。受制于比特币的网络性能、区块大小，智能合约一直无法有效的在比特币网络中部署，可以通过Mainchain来实现基于比特币的智能合约。

在主链安全性保障的前提下，Mainchain可以在小范围共识，优化确认时间。

首先,我们可以把tps放在第一位，达到秒级确认。

其次，多种侧链“并行”运行时，主链安全性和业务负载并不显著增加。因为主链上的数据只是侧链数据转入其中存储的状态，它不会面临数据膨胀的问题。

第三，Mainchain数据可以加密，在小范围传输，记录交易路径，且不泄露隐私。在这样一个策略下，我们既可以在专有领域内传递数据，又可以同主链交互。

第四，Mainchain可以在锁定主网价值的同时，开发智能合约的功能。如果比特币自身就拥有智能合约，那么现在以太坊等众多公链的存在价值将大大降低，大多数的预言机相关应用都可以回归比特币，促进数字货币在比较统一的框架体系下的发展。

最后，Mainchain是以融合的方式实现加密货币金融生态的目标，而不是像其它加密货币一样排斥现有的系统。利用Mainchain，可以轻松的建立各种智能化的金融合约，股票、期货、衍生品等等。你可以有成千上万个锚定到比特币上的Sidechain，特性和目的各不相同，所有这些侧链依赖于一种主区块链保障的弹性和稀缺性。在这基础上，Mainchain进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使传统区块链可以支持多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、财产注册等，并可以增强区块链的隐私保护。

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About LayerTwo Labs

LayerTwoLabs 由比特币重大升级提案BIP300、BIP301提出者、耶鲁大学经济学家 Paul Sztorc 领衔创办，比特币核心开发者CryptAxe（2016-至今）、Luke Dashjr（2012-至今）联袂开发，北美比特币OG亿万富翁参与投资，POW共识机制创造者、HashCash、BlockStream创办人 Adam Back，Nostr 创始人 @fiatjaf 大力支持。

LayerTwoLabs目标旨在推动比特币重大升级提案BIP300、BIP301，通过DriveChain来让比特币具备高度可拓展性、隐私、更好的UX体验，同时支持多种侧链开发，旨在把去中心化应用和区块链的其他拓展功能引入比特币生态，以实现比特币长期健康发展。

LayerTwoLabs已经完成400万美金天使轮融资，主要投资者均为比特币核心开发者和早期贡献者，其中包括亿万富翁、北美区块链行业早期参与者等知名人士

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