Путь цифрового золота к свободе: декодирование парадигменной революции экосистемы Биткойн

Введение

На развалинах финансового кризиса 2008 года Сатоши Накамото заложил генезисный блок Биткойна, начав реконструкцию денежной философии. Эта децентрализованная система хранения ценностей за короткие десять лет эволюционировала в основополагающий цифровой цивилизации с рыночной капитализацией в триллионы долларов. Однако исходная архитектура Биткойна постепенно стала его ограничивающим фактором для дальнейшего развития. Обработка примерно 7 транзакций в секунду и ограниченные возможности скриптов больше не могут удовлетворить потребности миллиардов пользователей.

Загадочное исчезновение Сатоши Накамото в 2011 году заставило сообщество отказаться от идеи полагаться на основателя для продвижения инноваций в проекте. Глобальные разработчики активно вливаются в экосистему Биткойна, поднимая волну технологических инноваций. Эта технологическая революция, вызванная врожденными недостатками Биткойна, формирует экосистему, которая превышает концепцию, изложенную в белой книге Биткойна. От борьбы за масштабируемость основной сети до высокоскоростной магистрали вне цепи для платежей через сеть Lightning; от нарративов с цепочечными гравюрами, созданными протоколом Ordinals, до интеллектуальных контрактов, присущих Stacks и Rootstock; от взаимопонимания ценностей, достигнутого с помощью технологии межцепочечных мостов, до восстания децентрализованных финансов в экосистеме BTCFi, инженеры блокчейна открывают Биткойну вторую жизнь с поразительной скоростью.

Глубина и широта этой парадигмальной революции пересматривают границы восприятия Биткойна. Когда протокол Ordinals делает каждый Сатоши носителем цифровой памяти, когда стандарт токенов BRC-20 воспроизводит безумие DeFi Summer в сети Биткойн, когда технология BitVM достигает идеальной синергии между вычислениями вне сети и проверкой в сети, Биткойн уже не является тем "цифровым золотом", которое может лишь вести простую бухгалтерию, а эволюционирует в суперпротокол, поддерживающий сложные финансовые контракты, несущий культуру NFT и связывающий мультицепочечные вселенные. Конечная цель этой революции пока неизвестна — при условии защиты децентрализации и безопасности Биткойна, через технологические инновации, позволяющие его ценности охватывать более широкие массы, мы можем ожидать, что этот эксперимент криптопанков, родившийся в гараже, в конечном итоге станет основой операционной системы цифровой цивилизации.

Текст

Экосистема Биткойн в последние годы развивается стремительно, и уже сформировалось множество значимых направлений. На март 2025 года основные направления развития экосистемы Биткойн можно условно разделить на три направления:

• Масштабирование сети
• Умный контракт
• Кросс-чейн мост

В этих ключевых областях, пересматривающих экосистему Биткойн, возникло множество известных проектов, среди которых есть как зрелые решения, которые преодолели теоретический разрыв и стали основой экосистемы стоимостью в триллионы, так и экспериментальные протоколы, которые все еще находятся на ранних стадиях проверки концепции и ищут границы консенсуса в бурном обсуждении криптосообщества. Эта статья подробно рассмотрит три основных фронта развития экосистемы Биткойн, стремясь представить панораму революции и инноваций в экосистеме Биткойн.

Один. Масштабирование сети

(1) Происхождение проблемы

Из-за того, что Биткойн использует фиксированный размер блока и время генерации блока около 10 минут, сеть Биткойн в среднем может обрабатывать только около 7 транзакций в секунду, что не только значительно ниже, чем у традиционных платежных систем (например, Visa, десятки тысяч в секунду), но и значительно уступает другим публичным блокчейнам (например, Solana, тысячи в секунду) по способности к обработке транзакций. В периоды пиковых нагрузок сеть Биткойн подвержена перегрузкам, что приводит к задержкам в подтверждении транзакций, а в случае перегрузки основной сети комиссии за транзакции могут резко возрасти, достигая десятков долларов за одну транзакцию.

（二）решение

Расширение сети Биткойн означает решение, направленное на повышение пропускной способности обработки транзакций и снижение транзакционных издержек с использованием технологий, без ущерба для безопасности сети Биткойн и децентрализованных характеристик. Идеи по расширению сети можно разделить на две категории: расширение на цепочке и расширение вне цепочки.

1. Масштабирование на цепочке

On-chain масштабирование направлено на изменение протокола основной цепи, оптимизацию хранения данных и методов верификации, что в определенной степени повышает эффективную нагрузку блоков и их эффективность, в центре внимания находятся эффективность использования блокового пространства и инновации в правилах протокола. Основные решения по масштабированию на цепочке можно дополнительно разбить по технологическим путям, которые могут включать:

(1) Регулировка емкости блока

В начале разработки Биткойна Сатоши Накамото добавил ограничение на объем в 1 МБ для каждого блока. Это ограничение стало одним из ключевых факторов, ограничивающих эффективность сети Биткойн в будущем. Поэтому прямое увеличение объема блока Биткойна (например, с 1 МБ до 2 МБ или выше) стало первоначальным вариантом масштабирования сети Биткойн.

В 2015 году Гэвин Андресен и Майк Хирн предложили версию Биткойн XT, пытаясь увеличить размер блока до 8 МБ. Однако сообщество Биткойн (команда Core) считало, что увеличение размера блока повысит затраты для обычных пользователей, запускающих узлы Биткойн, что приведет к тому, что компании будут размещать узлы в дата-центрах, что приведет к централизации узлов, что противоречит принципу "легкого узла", заложенному Сатоши Накамото, и отказалось от "грубого" увеличения блока Биткойн.

Стороны, поддерживающие "большие блоки", и те, кто настаивает на "маленьких блоках", долго не могли прийти к единому мнению. Наконец, в 2017 году группа майнеров во главе с У Цзиханом продвинула "жесткое разделение" сети Биткойн (Hard Fork), они внесли изменения в протокол блокчейна, измененный протокол позволяет увеличить лимит блока с 1 МБ до 32 МБ, что позволяет одному блоку вмещать больше транзакций, теоретическая TPS резко возрастает до 100-200. Поскольку измененный протокол больше не совместим со старой версией, это также привело к появлению нового токена, существующего параллельно с оригинальным протоколом (то есть Биткойн) — Биткойн Кэш (BCH).

BCH на начальном этапе был тепло принят сообществом майнеров, однако из-за повышения порога хранения/пропускной способности количество полных узлов составляет лишь около 1% от количества Биткойнов, что значительно снизило уровень децентрализации.

С точки зрения рыночной капитализации, в 2018 году, в период пика, курс обмена BCH на BTC составлял около 0,18; в то время как сейчас за каждый BCH можно обменять лишь около 0,004 BTC. Таким образом, можно увидеть, что схема регулирования блоковой емкости BCH постепенно была отвергнута сообществом Биткойна.

Помимо радикального решения, полностью увеличивающего объем всех блоков Биткойн, некоторые ранние члены сообщества также предлагали компромиссный вариант с динамической регулировкой объема блоков. Основная идея заключается в автоматической настройке верхнего предела блоков в зависимости от нагрузки сети, чтобы избежать жесткости фиксированных значений. Однако такие предложения также не были приняты сетью Биткойн из-за разногласий в сообществе.

(2) Оптимизация пространства блока

Помимо решений по прямой настройке объема блоков, также есть разработчики, предлагающие оптимизацию пространства блоков для повышения эффективности сети Биткойн. В настоящее время широко применяемыми решениями являются SegWit и Taproot.

SegWit был официально внедрен в 2017 году, улучшая способность сети Биткойн обрабатывать транзакции за счет реорганизации данных транзакций. Он отделяет данные свидетельства от данных транзакции и хранит их в отдельной части блока. Это позволяет уменьшить объем данных для каждой транзакции, что, в свою очередь, позволяет вместить больше транзакций без увеличения размера блока, непосредственно повышая пропускную способность сети до примерно 10-15 TPS. С момента своего появления SegWit получил широкую поддержку в сообществе Биткойн, и подавляющее большинство кошельков и бирж поддерживают адреса SegWit (адреса Nested SetWit, разработанные для совместимости с старыми кошельками, начинаются с 3, а адреса Native SegWit, основанные на изоляции свидетельств, начинаются с bc1), что эффективно увеличивает скорость транзакций и масштабируемость, одновременно снижая комиссии за транзакции.

Taproot — это значительное обновление, реализованное в 2021 году, которое включает три предложения: BIP340, BIP341 и BIP342. Оно сочетает в себе такие технологии, как подписи Schnorr иMerkelized Abstract Syntax Tree (MAST), с целью повышения конфиденциальности, эффективности и масштабируемости транзакций. Taproot позволяет объединить несколько подписей в одну, упрощая процесс проверки транзакций и скрывая сложные детали транзакций, такие как мультиподписи и условия блокировки по времени. Taproot улучшает конфиденциальность и гибкость транзакций Биткойн, особенно выделяясь в сценариях с мультиподписями и легковесными смарт-контрактами. Однако его влияние на увеличение пропускной способности ограничено, основные оптимизации сосредоточены на расширении функционала, а не на прорыве в емкости.

2. Оффлайновое расширение

Масштабирование вне цепи осуществляется через обработку транзакций вне цепи + окончательное расчёт на основной цепи, что позволяет повысить пропускную способность без изменения протокола основной цепи, в основном решая баланс между "децентрализованной безопасностью" и "расширением производительности". Основные решения по масштабированию вне цепи можно дополнительно разделить по техническим путям на:

(1) Статус-канал

Состояние канала (State Channels) по своей сути является решением уровня 2, принцип которого заключается в создании многостороннего надежного канала вне цепи, который взаимодействует с основной цепью только при открытии и закрытии канала. Стороны сделки осуществляют высокочастотные и низкозатратные сделки в канале, и только при закрытии канала или когда одна из сторон хочет вывести средства из канала, окончательное состояние будет отправлено в основную цепь для расчета.

На данный момент самым известным практическим применением статус-каналов является Сетевая молния (Lightning Network), которая с момента своего запуска привлекла широкое внимание и получила широкое применение. В настоящее время многие кошельки Биткойн и платежные платформы поддерживают Сетевую молнию, которая демонстрирует отличные результаты в повышении скорости транзакций и снижении их стоимости, особенно в сценариях микроплатежей. Ее преимущества заключаются в наследовании безопасности основной сети, и комиссии за оффлайн-транзакции крайне низкие; недостатки заключаются в том, что она поддерживает только простые платежи, что затрудняет удовлетворение более сложных потребностей приложений, кроме того, средства, используемые в Сетевой молнии, должны быть предварительно заблокированы и ограничены только транзакциями между участниками канала.

На данный момент количество активных узлов в сети Lightning превышает 10 000, а количество каналов — более 40 000, при этом сумма средств в сети Lightning составляет несколько тысяч Биткойн.

(2) сайдчейн

Сайдчейны (Sidechains) — это блокчейны, независимые от основной цепи Биткойн, которые связаны с основной цепью Биткойн с помощью механизма двусторонней привязки. Пользователи могут перемещать Биткойн с основной цепи на сайдчейн для осуществления транзакций, а затем возвращать результаты транзакций обратно на основную цепь. Сайдчейны могут иметь различные механизмы согласия и правила транзакций, что позволяет достигать более высокой скорости транзакций и более богатого функционала. Одним из первых проектов, исследующих развитие сайдчейнов, является Rootstock.

Rootstock (RSK) был запущен в январе 2018 года и является первой совместимой с EVM боковой цепочкой в сети Биткойн. Родной токен Rootstock – это токен Smart BTC (RBTC), привязанный к Биткойн, который также используется для оплаты комиссий за транзакции. Основные инновации Rootstock включают объединенное майнинг и механизм двустороннего моста. Объединенное майнинг означает, что блокчейн Rootstock использует тот же алгоритм PoW консенсуса, что и Биткойн, позволяя майнерам Биткойн одновременно добывать блоки Rootstock, что увеличивает прибыльность майнеров без дополнительных ресурсов. Двусторонний мост (Powpeg) поддерживает бесшовное преобразование между Биткойн и RBTC, позволяя Биткойн свободно перемещаться между ними и одновременно снижая стоимость транзакций.

Основные препятствия для развития Rootstock заключаются в двух моментах: первое, безопасность сайдчейна зависит от его собственного консенсуса, что требует от пользователей доверия к его безопасности; второе, экосистема недостаточно развита, не хватает достаточного количества разработчиков, партнеров и пользователей. Поэтому, спустя много лет, пиковая TVL Rootstock составляет всего около 200 миллионов долларов.

(3) Роллап

Технология Rollup увеличивает пропускную способность транзакций, обрабатывая их вне цепи и отправляя сжатые данные транзакций в основную цепь Биткойн. В зависимости от различных способов верификации, основными двумя типами Rollup являются Оптимистичные Rollups и ZK Rollups. Оптимистичные Rollups предполагают, что транзакции являются действительными, и верификация проводится только в случае спора; ZK Rollups верифицируют каждую транзакцию с помощью технологии нулевых знаний.

Технология Rollup уже широко используется в блокчейнах, таких как Эфириум, поэтому многие проекты также исследуют ее применение для масштабирования вне цепи Биткойна. В декабре 2023 года Робин Линус опубликовал документ под названием «BitVM: Compute Anything On Bitcoin», в котором впервые была предложена концепция BitVM. Дизайнерская идея BitVM похожа на Optimistic Rollup, основанную на доказательствах мошенничества и протоколе вызов-ответ, но не требует изменения правил консенсуса Биткойна. Базовые примитивы BitVM просты, в основном основаны на хэш-замках, временных замках и больших деревьях Taproot. BitVM