为什么比特币需要智能合约？

目录

• 超过 1000 万个 Ordinals
• 新的 DeFi 可能性
• 闪电并不是光
• Stacks
• THORChain
• Threshold BTC
• RenVM
• Chainflip
• 互联网计算机
• 一切都与信任有关

超过 1000 万个 Ordinals
比特币是一种数字货币，依赖于点对点软件和加密技术，作为替代支付系统运行，不受任何组织或政府的控制，每笔交易都记录在可公开验证且不可变的账本上，该账本可通过网络访问并在节点之间共享。
与依赖像银行这样的中央信任源不同，谁拥有比特币的共识是通过网络节点以加密方式确定的，以确保最终的去中心化。
对于比特币，人们信任比特币区块链的源代码 —— 这与法定货币形成鲜明对比，虽然这些属性使比特币网络变得健壮、安全和无需信任，但其吞吐量受到设计的限制。
每笔本地比特币交易都会经历很长的交易时间，因为平均每 10 分钟才会在一个新区块中开采一批交易，而网络拥塞与交易费用相关，在高峰时每笔交易达到 60 美元。
而现在，随着 Ordinals 和 BRC20 代币的登记和转移激增，网络拥塞达到了前所未有的水平，内存池中的待处理交易和交易费用增加了 343%，虽然流量的激增可能会让终端用户感到沮丧，但这也表明了对扩展功能的需求。
比特币区块链现已托管超过 14,000 个 BRC-20 代币和超过 1000 万个 Ordinals 铭文，因此，提出一种扩展解决方案，在不影响安全性的情况下，有效地缓解积压，对比特币用户来说将是有益的。
有些人似乎认为第 2 层解决方案是答案，但为了使传输快速、安全、廉价且完全去中心化，任何给定区块链上托管的智能合约必须能够创建比特币地址以及发送和接收比特币。
直接在比特币网络上接收比特币，将原生智能合约引入比特币网络可能是理想的解决方案，它们不仅会消除额外的信任假设（L2 协议本身之外）并保留链之间的交易，而且还会极大地扩展比特币的功能。

新的 DeFi 可能性
除了 Ordinals 和 BRC20 的炒作之外，DeFi 是将智能合约功能扩展到比特币的另一个好理由，由于比特币网络早于智能合约的发明，因此它不适用于由智能合约驱动的 DeFi 平台。
因此，只有比特币总供应量的一小部分进入 DeFi 平台也就不足为奇了，但由于一些关键的创新，这种情况正在慢慢改变。
目前，大部分比特币处于闲置状态并被锁定以实现价值升值，因此中心化和去中心化交易所的总交易量远不及网络的市值。
2022 年，主要中心化交易所的比特币日均交易量约为 200 亿美元，仅占网络市值的 3.6%，如果去中心化交易所能够更安全地访问，交易量也许会增加。
在比特币中添加原生智能合约层不仅可以实现这一点，还可以为新的 DeFi 服务（例如借贷、质押和安全支付）打开大门 —— 所有这些服务都完全在链上。

闪电并不是光
在探索智能合约解决方案的各种项目之前，有必要快速浏览一下闪电网络 —— 比特币最著名的第 2 层，闪电网络旨在通过以每秒数百万笔交易的潜在吞吐量提供即时且廉价的交易来解决网络拥塞问题。
虽然闪电网络旨在加快交易处理时间并降低比特币区块链的相关成本，但它也存在各种不容忽视的局限性和漏洞。
首先，交易是通过点对点支付渠道在区块链上处理的，这并不是完全无需信任的，每个通道都需要有足够的流动性来满足交易负载，并且闪电网络用户也必须始终在线，以使通道保持可靠的开放。
下线会带来风险，一方会在比特币网络上结算或单方面关闭通道以拦截其中的所有资金，如果支付渠道变得拥堵，网络可能会容易受到欺诈或恶意攻击。
其次，闪电网络有许多与之相关的成本，由于矿工需要更长的时间来验证，网络延迟导致了更高的交易费用。
另外，对于通过一个或多个“中间人”通过多个渠道进行的转移支付，每个节点定义单独的路由费用，这意味着任何采用闪电网络作为支付方式的企业或交易所也可能会收取额外费用。
因此，即使 Taproot 资产协议或 Taro 通过闪电网络启用 Ordinal 交易，您的 Ordinal 铭文仍然会产生不必要的费用。
像闪电网络这样的机制可能有其优点，但将智能合约引入比特币有可能为用例提供更稳定的多链功能、安全性和可编程性，远远超出简单的支付方式。
让我们来看看最有前途的原生跨链智能合约项目。

Stacks
Stacks 是一个区块链项目，其目标是实现比特币智能合约，作为一项既定规则，Stacks 区块的所有区块哈希都写入比特币区块中，这意味着其智能合约运行速度相对较慢（平均每 10 分钟 1 个区块）并且具有缓慢的最终性。
然而，这也意味着分叉的可能性极小，由于每个 Stacks 区块哈希都写入比特币区块中，因此该网络与比特币网络同步运行，反映了其强大的安全模型。
所有 Stacks 矿工还运行一个比特币节点，以便在比特币区块中执行 Stacks 交易可以使用当前的比特币区块状态，该协议设想了未来的升级，包括在节点之间运行自己的共识协议并实现 5 秒的出块时间，这将引入一种不同的信任模型，其中 Stacks 上的区块不会立即锚定到比特币区块链。
需要注意的一件事是，Stacks 只能从比特币网络中读取，还不能写入，换句话说，Stacks 区块链上的智能合约无法编写以编程方式控制 Stacks 上的比特币。
然而，该项目有一个路线图，未来将引入由 Stacks 智能合约控制的合成比特币（sBTC），sBTC 将由一组 “Stackers” 或锁定 STX 以获得奖励的各方在多重签名地址中持有的真实 BTC 提供支持。
然后，终端用户可以将 BTC 发送到该地址以获得 sBTC，并通过燃烧 sBTC 并向 Stackers 请求从多重签名地址发送真实 BTC 来将其转换回来，目前计划于今年第三季度至第四季度推出 sBTC。

THORChain
THORChain 是一种跨链去中心化协议，可实现不同区块链之间的本机交换，作为本机层，该协议使用阈值 ECDSA 签名与越来越多的高市值区块链集成。
THORChain 上的智能合约促进多链交换，其主要目的是充当第 0 层，将所有集成链的流动性汇集在一起，该项目使得跨多个链的资产交换成为可能，包括比特币网络，无需用户注册，本地安全的资产和连续的流动性池，无需依赖中心化托管人。
虽然本机集成是将智能合约引入比特币网络和其他区块链的理想方法，但其实施存在一些潜在的安全问题，也许 THORChain 技术方法的最大缺点是其 GG20 实施阈值 ECDSA 依赖于同步网络假设，这意味着如果单个诚实节点由于崩溃或拜占庭故障而不参与协议工作，网络就会崩溃。
对于全球分布式系统来说，同步假设是不现实的，以互联网为例，它是一个异步网络，如果今天的互联网是同步的，或者依赖于总是出现故障的个人计算机，那么互联网就会不断崩溃，并且很容易受到恶意黑客的攻击。
THORChain 使用原生 RUNE 代币进行质押来保护链上锁定的价值，这可以识别任何试图使协议失败的不当行为方。
虽然质押确实可以抑制运营商串通并利用锁定资金逃跑，但质押原生 RUNE 代币只能防止节点的不诚实行为，但不能防止试图破坏这些节点的外部攻击者。
归根结底，可能的节点崩溃不允许智能合约不可阻挡，自从主网以太坊集成推出以来，THORChain 由于成功的黑客攻击而损失了数百万美元。

Threshold BTC
Threshold BTC 是另一种无需信任的架构，使用阈值 ECDSA 签名来桥接以太坊和比特币网络，与 THORChain 类似，他们的阈值 ECDSA 的实现依赖于同步网络假设，这使得它不如关于通信网络同步的更宽松的假设合适。
锁定的 BTC 还需要 150% 用 ETH 进行抵押，这是一种激励，避免通过节点串通拿走 BTC，这是比 THORChain 更强大的机制，THORChain 使用自己的 RUNE 治理代币。
阈值由代币持有者和选举产生的理事会组成的 DAO 管理，各方都要求对方承担责任，并承担治理结构中根深蒂固的具体责任。
根据他们的 2019 年白皮书，错误归因最初尚未部署为 GG19 式阈值 ECDSA 协议的一部分，因此签名者可能行为不当并中止协议而不会受到惩罚。

RenVM
RenVM 是一个名为 “Darknodes” 的去中心化机器网络，它允许各种区块链上的智能合约接受和花费其他区块链上的代币，包括比特币和 ZCash。
RenVM 智能合约能够在各自的区块链中维护加密资产的托管，从而划分暗节点和将这些资产输入系统的终端用户之间的访问权限，该协议还支持 renBTC，这是一种在以太坊上可用的 ERC-20 数字资产，由比特币 1:1 支持。
用户将比特币发送到比特币区块链上的 RenVM 地址，RenVM 与比特币区块链同步，如果发现资金增加，它会使用安全的多方计算来生成铸造签名，然后，铸造签名被发送到以太坊区块链，签名被验证并铸造相应数量的 renBTC（减去费用）。
乍一看，RenVM 似乎是一个可靠的扩展解决方案，然而，协议中实现的阈值 ECDSA 算法只能容忍不到四分之一的恶意节点，并且与 THORChain 和 Threshold BTC 一样，它只能在同步模型中工作，保证所有消息在固定的有限时间内到达。
由于现实世界的全球通信网络的异步行为，这种模型不足以满足全球的、去中心化的网络。
最后，鉴于最近宣布 Ren 1.0 网络因 Alameda 事件而关闭，Ren 网络的去中心化性质也受到高度质疑，还有人猜测 renBTC 已被用于洗钱。

Chainflip
Chainflip 是一个去中心化平台，可在一次交易中通过普通加密钱包轻松跨任何链本地交换资产，其自动做市商（AMM）协议涉及与多重签名钱包接口的质押保险节点。
AMM 使用多方计算（MPC）来管理这些通过无需许可的 150 节点验证器网络运行的高阈值多重签名钱包，验证者运行一个虚拟 AMM 系统，该系统促进了行业中流动性最强、交易量最大的资产（包括比特币）之间的交换。
只有在所有参与方获得至少 2/3 票后才能启动交易，交易验证过程由守护进程提供支持，该程序使协议能够在选定的事件时自动激活验证过程本身。
金库包含流动性池，可促进流动性挖矿，流动性池提供者通过池上的交易成本获得奖励，流动性规定允许提供者仅贡献资产的一侧，这与需要资产两侧的其他方法不同，网络通过隐式交换池中的资产来重新平衡资产。
Chainflip 使用 EdDSA 签名方案和支持 EdDSA 的智能合约平台与区块链进行交互，它还可以与没有智能合约或 EdDSA 功能的平台交互，该网络还旨在阻止恶意行为者，金库抵押、随机化、质押削减和惩罚系统增强了平台的安全性。
该平台专门针对去中心化现货交易，认为这是跨链领域最大的市场机会，旨在提供安全、高效、简单的途径来赢得中心化交易所的用户。

互联网计算机
互联网计算机（ICP）是一种第一层区块链，不仅旨在促进跨链交换，其愿景是实现区块链奇点，有一天所有 IT 系统和软件都在智能合约上运行，而不需要集中式云。
在构建实现区块链奇点的基础时，ICP 拥有一个包含 35 个以上子网的架构，这些子网充当自己的区块链，不断地相互通信，这意味着网络的整体容量可以通过添加更多节点并从节点形成更多子网来扩展。
此外，每个子网都运行自己的 ICP 共识协议实例，该协议提供低延迟并允许交易在几秒钟内完成。
除了扩展能力之外，被称为“容器”的 ICP 智能合约还比大多数其他链拥有更多的功能，例如，容器智能合约可以跨子网进行本地通信并处理 HTTP 请求，这一功能使它们能够托管 dapp 的前端，从而可以通过网络浏览器直接访问它们，它们也可以用任何编译为 Wasm 的语言编写，SDK 提供 Rust、Motoko、Python 和 TypeScript 版本。
那么，所有这些对比特币有何好处呢？首先，容器可以读取和写入比特币网络的状态，而无需在协议本身之外引入新的信任假设，读取时，ICP 节点直接从比特币网络中提取区块来维护比特币当前的 UTXO 集，允许容器查询比特币地址及其 UTXO 的余额，互联网计算机上的任何容器都可以通过比特币 API 提交比特币交易和查询比特币地址的 UTXO 集。
本质上，互联网计算机不仅可以读取比特币区块链，还可以通过使用链密钥 ECDSA 签名将签名交易发送到比特币网络来写入比特币区块链。
简而言之，链密钥 ECDSA 是一组加密协议，允许互联网计算机节点使用高度容错的去中心化网络来协作签署比特币交易，该网络能够抵御恶意节点的攻击。
密钥永远不会存储在任何地方，而是被分解为 ICP 节点持有的密钥份额，并且定期重新共享这些份额，这样，如果攻击者能够获得一些份额，那么这些份额在重新共享后就变得毫无价值。
当容器请求时，节点使用其密钥共享来集体签署 BTC 交易，而无需重新创建原始密钥，该签名协议假设节点的诚实阈值。
互联网计算机在异步网络模型中是安全的，但为了允许创建区块，互联网计算机最多可以容忍不到 1⁄3 的故障副本，如果副本出现故障或被恶意攻击，互联网计算机可以热插拔。
虽然互联网计算机上的比特币网络集成在安全性和互操作性方面极其强大，但每笔比特币交易仍然以与比特币网络相同的低吞吐量、高延迟和高费用进行处理 —— 因为它是在比特币上处理的网络。
为了解决这个问题，ckBTC 诞生了，ckBTC 是由链密钥密码学（为互联网计算机提供动力的高级密码学）和一对容器智能合约创建的数字比特币双胞胎，这两个容器协同工作以创建 ckBTC 并确保 ckBTC 的总价值受到加密保护与真实比特币 1:1。
ckBTC 可以在 2-5 秒内完成发送，并且费用可以忽略不计，两个容器智能合约的所有转账活动和指标都可以在链上验证。
发行和赎回 ckBTC 也会经过“了解您的交易”（KYT）检查，以确保没有受污染的比特币进入互联网计算机区块链或转出到受污染的比特币地址，从而保护终端用户。

一切都与信任有关
中本聪曾为比特币辩护：“传统货币的根本问题在于其运作所需的信任，必须相信央行不会让货币贬值，但法定货币的历史充满了对这种信任的破坏。”
虽然原生智能合约作为扩展解决方案仍处于起步阶段，但各种区块链正在快速进步，归根结底就是信任。
成功的解决方案将取决于信任假设的水平，就智能合约而言，用户必须信任所涉及区块链的协议，而不是中央银行、托管机构或链桥，这是一个巨大的飞跃。

作者：Bob Bodily（Bioniq CEO）翻译：Catherine

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