Шлях до цифрового золота: розшифровка парадигмальної революції в екосистемі Біткойн

Вступ

У руїнах фінансової кризи 2008 року Сатоші Накамото заклав генезис-блок Біткойна, розпочавши реконструкцію монетарної філософії. Ця децентралізована система зберігання вартості за короткий час еволюціонувала в основу цифрової цивілізації вартістю в трильйони доларів. Проте первісна архітектура Біткойна поступово стала тягарем для подальшого розвитку. Приблизно 7 транзакцій на секунду і обмежені функції сценаріїв вже не можуть задовольнити потреби мільйонів користувачів.

Загадкове зникнення Сатоші Накамото у 2011 році змусило спільноту відмовитися від ідеї покладатися на засновника для просування інновацій проекту. Глобальні розробники активно вливаються в екосистему Біткойна, викликавши бурхливу хвилю технологічних інновацій. Ця технологічна революція, викликана первинними недоліками Біткойна, формує екосистему, що перевершує концепцію, викладену в білому папері Біткойна. Від суперечки про розширення основної мережі до швидкісних автомагістралей поза мережею для платіжної системи Lightning; від наративу на ланцюзі, який започаткував протокол Ordinals, до генів смарт-контрактів, наданих Stacks і Rootstock; від технології крос-лінкових мостів, що реалізує взаємодію вартості, до зростання децентралізованих фінансів у екосистемі BTCFi, блокчейн-інженери відкривають Біткойну друге життя з вражаючою швидкістю.

Глибина та широта цієї парадигмальної революції змінюють сприйняття людей щодо Біткойну. Коли протокол Ordinals перетворює кожен біт у носій цифрової пам'яті, коли стандарт токенів BRC-20 відтворює божевілля DeFi Summer у мережі Біткойн, коли технологія BitVM досягає ідеальної синергії між обчисленнями поза ланцюгом та верифікацією на ланцюзі, Біткойн більше не є "цифровим золотом", здатним лише на просте ведення обліку, а перетворюється на суперпротокол, що підтримує складні фінансові контракти, несе культуру NFT та з'єднує мульти-ланцюговий всесвіт. Кінець цієї революції поки що невідомий — за умов захисту децентралізації та безпеки Біткойна, через технологічні інновації, які дозволяють його цінності доходити до ширших мас, ми можемо сподіватися, що цей експеримент криптопанків, який виник у гаражі, врешті-решт стане основною операційною системою, що підтримує цифрову цивілізацію.

Текст

Екосистема Біткойн розвивається стрімко в останні роки, вже сформувалося безліч важливих напрямів. Станом на березень 2025 року основний розвиток екосистеми Біткойн можна приблизно узагальнити в таких трьох напрямках:

• Розширення мережі
• Смарт-контракт
• Кросчейн міст

У цих ключових сферах, що трансформують екосистему Біткойна, з'явилася велика кількість відомих проєктів, серед яких є як зрілі рішення, що подолали теоретичну прірву і стали основою трильйонної екосистеми, так і експериментальні протоколи, які все ще перебувають на ранніх етапах перевірки концепції, шукаючи межі консенсусу в активних дебатах крипто-спільноти. У цій статті ми глибше розглянемо три основні фронти розвитку екосистеми Біткойна, намагаючись якомога більше відобразити панораму революції та інновацій у екосистемі Біткойна.

Один. Розширення мережі

（一）проблема походження

Оскільки Біткойн використовує фіксований розмір блоку та приблизно 10 хвилин часу на створення блоку, мережа Біткойн в середньому може обробляти лише близько 7 транзакцій на секунду, що не лише значно нижче, ніж у традиційних платіжних систем (таких як Visa, де обробляється десятки тисяч транзакцій на секунду), але й значно поступається іншим публічним блокчейнам (таким як Solana, де обробляється тисячі транзакцій на секунду). У пікові періоди транзакцій мережа Біткойн може легко зазнати заторів, що призводить до затримок у підтвердженні транзакцій, а під час перевантаження основної мережі комісії за транзакції також можуть різко зрости, і одна транзакція може коштувати десятки доларів.

（二）рішення

Розширення мережі Біткойн означає рішення, яке підвищує здатність обробки транзакцій та знижує транзакційні витрати за допомогою технологічних засобів, не жертвуючи безпекою мережі Біткойн та характеристиками децентралізації. Існує два підходи до розширення мережі: розширення на ланцюгу та розширення поза ланцюгом.

1. Розширення на ланцюгу

Розширення на ланцюгу має на меті змінити протокол основного ланцюга, оптимізувати зберігання даних та способи верифікації, щоб у певній мірі підвищити ефективність та корисне навантаження блоків, основна увага приділяється ефективності простору блоків та інноваціям у правилах протоколу. Основні рішення для розширення на ланцюгу можна додатково розділити за технічними шляхами на:

(1) Коригування ємності блоку

На початку проектування Біткойну Сатоші Накамото додав обмеження ємності в 1 МБ для кожного блоку. Це обмеження ємності стало одним з ключових факторів, що обмежують ефективність мережі Біткойн. Таким чином, безпосереднє розширення ємності блоків Біткойн (наприклад, з 1 МБ до 2 МБ або більше) стало первісним рішенням для масштабування мережі Біткойн.

2015 року Гевін Андресен та Майк Хірн запропонували версію Біткойн XT, намагаючись збільшити розмір блоку до 8M. Однак спільнота Біткойн (команда Core) вважала, що якщо розмір блоку збільшиться, це призведе до підвищення витрат для звичайних користувачів на запуск вузлів Біткойн, що призведе до того, що компанії будуть розміщувати вузли в дата-центрах, що спричинить централізацію вузлів, що суперечить принципам дизайну "легких вузлів" Сатоші Накамото, і відмовилася від "примітивного" розширення блоку Біткойн.

Сторона, що просувала "великі блоки", і сторона, яка дотримувалася "малих блоків", довго не могли досягти спільної думки, і нарешті в 2017 році частина групи майнерів на чолі з У Цзюханем ініціювала "жорсткий форк" (Hard Fork) мережі Біткойн. Вони внесли зміни до протоколу блокчейну, після чого новий протокол дозволив підвищити максимальний розмір блоку з 1MB до 32MB, що дозволило вміщати більше транзакцій в один блок, теоретична TPS суттєво зросла до 100-200. Оскільки новий протокол більше не був сумісний зі старою версією, виник новий вид монети, який існує паралельно з оригінальним протоколом (тобто Біткойн) — Біткойн Кеш (BCH).

BCH на початку свого існування отримав теплий прийом від спільноти майнерів, однак через підвищення порогу зберігання/пропускної здатності, кількість повних вузлів становить лише близько 1% від кількості Біткойн, що суттєво знизило рівень децентралізації.

З точки зору ринкової капіталізації, у 2018 році, під час пікових значень, курс BCH до BTC становив приблизно 0,18; тоді як сьогодні за 1 BCH можна обміняти лише приблизно 0,004 BTC. З цього видно, що схема коригування обсягу блоків BCH поступово була відкинута спільнотою Біткойн.

Окрім "радикального рішення", що повністю підвищує ємність усіх блоків Біткойн, ранні члени спільноти також пропонували компромісний варіант динамічного коригування ємності блоків. Основна ідея полягає в автоматичному коригуванні верхньої межі блоків залежно від навантаження мережі, щоб уникнути жорсткості фіксованого значення. Проте такі пропозиції також не були прийняті мережею Біткойн через розбіжності в спільноті.

(2) Оптимізація простору блоку

Окрім прямих рішень для коригування обсягу блоку, також є розробники, які пропонують оптимізувати простір блоку для підвищення ефективності мережі Біткойн. Наразі широко використовуються рішення, такі як SegWit та Taproot.

SegWit був офіційно впроваджений у 2017 році, шляхом реорганізації даних про транзакції для підвищення пропускної спроможності мережі Біткойн. Він відокремлює свідчення дані від даних транзакцій і зберігає їх у незалежній частині блоку. Це дозволяє зменшити обсяг даних однієї транзакції, що, в свою чергу, дозволяє вміщати більше транзакцій без збільшення розміру блоку, прямо підвищуючи пропускну здатність ланцюга до приблизно 10-15 TPS. SegWit отримав широке визнання в спільноті Біткойн з моменту свого народження, абсолютна більшість гаманців і бірж підтримує адреси SegWit (адреси Nested SetWit, спроектовані для сумісності зі старими гаманцями, починаються з 3, а адреси Native SegWit, які є рідними свідченнями, починаються з bc1), він ефективно підвищує швидкість транзакцій і масштабованість, одночасно знижуючи транзакційні витрати.

Taproot є суттєвим оновленням, яке було впроваджено в 2021 році, і його зміст насправді складається з трьох пропозицій: BIP340, BIP341 та BIP342. Воно поєднує такі технології, як підписи Schnorr та Меркле-абстрактні синтаксичні дерева (MAST), з метою підвищення конфіденційності, ефективності та масштабованості транзакцій. Taproot дозволяє об'єднувати кілька підписів в один підпис, спрощуючи процес верифікації транзакцій, одночасно приховуючи складні деталі транзакцій, такі як мультипідписи та умови блокування за часом. Taproot підвищує конфіденційність та гнучкість транзакцій Біткойн, особливо в сценаріях мультипідпису та легковагових смарт-контрактів. Проте його ефект на підвищення пропускної спроможності є обмеженим, основна оптимізація зосереджена на розширенні функціональності, а не на прориві в ємності.

2. Розширення поза ланцюгом

Офлайн-розширення за допомогою обробки транзакцій поза ланцюгом + остаточного розрахунку на головному ланцюзі, підвищує пропускну здатність без зміни протоколу головного ланцюга, вирішуючи баланс між "децентралізованою безпекою" та "розширенням продуктивності". Основні рішення для офлайн-розширення можна далі розділити за технічними шляхами на:

(1) канал стану

Стан канали (State Channels) в суті є рішенням другого рівня (Layer 2), принцип якого полягає у створенні багатостороннього довірчого каналу поза ланцюгом, який взаємодіє з основним ланцюгом лише під час відкриття та закриття каналу. Сторони угоди здійснюють часті, маловитратні транзакції в каналі, і лише при закритті каналу або коли одна зі сторін бажає вивести кошти з каналу, остаточний стан буде подано для розрахунку в основний ланцюг.

Наразі найвідомішою практикою статус-каналів є мережа Lightning (Lightning Network), яка з моменту свого запуску отримала широке визнання та застосування. В даний час багато гаманців Біткойн та платіжних платформ підтримують мережу Lightning, яка демонструє відмінні результати у підвищенні швидкості транзакцій та зниженні витрат на транзакції, особливо в сценаріях мікроплатежів. Її переваги полягають у спадкуванні безпеки основної мережі, а також у дуже низьких комісіях за поза мережеві транзакції; недолік полягає в тому, що вона підтримує лише прості платежі, що ускладнює задоволення більш складних потреб застосування, крім того, кошти, які використовуються в мережі Lightning, повинні бути заздалегідь заблоковані та обмежуються транзакціями між учасниками каналу.

Станом на сьогодні, активних вузлів у мережі Lightning більше 10 тисяч, каналів понад 40 тисяч, а обсяг коштів у мережі Lightning досягає кількох тисяч Біт.

(2) бічний ланцюг

Бічні ланцюги (Sidechains) – це незалежні блокчейни, які пов'язані з основним ланцюгом Біткойна через механізм двостороннього закріплення. Користувачі можуть переносити Біткойн з основного ланцюга на бічний для проведення угод, а потім повертати результати угод назад на основний ланцюг. Бічні ланцюги можуть мати різні механізми консенсусу та правила угод, що дозволяє досягти вищої швидкості транзакцій та більшого розмаїття функцій. Одним з перших проектів, що досліджували розвиток бічних ланцюгів, є Rootstock.

Rootstock (RSK) запущено в січні 2018 року і є першою сумісною з EVM бічною ланцюгом у мережі Біткойн. Нативний токен Rootstock - це монета, прив'язана до Біткойна, Smart BTC (RBTC), яка також використовується для сплати комісій за транзакції. Основні інновації Rootstock включають об'єднане видобуток і двосторонній міст. Об'єднане видобуток означає, що блокчейн Rootstock використовує той самий алгоритм консенсусу PoW, що й Біткойн, тому майнери Біткойна можуть одночасно видобувати Біткойн і блоки Rootstock, підвищуючи свою прибутковість без додаткових ресурсів. Двосторонній міст (Powpeg) підтримує безшовний перехід між Біткойном і RBTC, що дозволяє вільно переміщати Біткойн між обома, зменшуючи при цьому витрати на транзакції.

Головними перешкодами для розвитку Rootstock є дві: по-перше, безпека бічних ланцюгів залежить від власного консенсусу, що потребує довіри користувачів до їх безпеки; по-друге, екосистема недостатньо зріла, не вистачає достатньої кількості розробників, партнерів та участі користувачів. Тому, після багатьох років розвитку, пікове значення TVL Rootstock становить лише близько 200 мільйонів доларів.

(3) Ролап

Технологія Rollup підвищує пропускну спроможність транзакцій, обробляючи їх поза ланцюгом і відправляючи стиснуті дані транзакцій на основний ланцюг Біткойн. В залежності від різних способів валідації, основними двома типами Rollup є Optimistic Rollups та ZK Rollups. Optimistic Rollups припускають, що транзакції є дійсними, і валідація проводиться лише у разі виникнення суперечок; ZK Rollups здійснюють валідацію кожної транзакції за допомогою технології нульових знань.

Технологія Rollup отримала широке застосування в блокчейнах, таких як Ethereum, тому багато проектів також досліджують її використання для розширення можливостей Біткойн-мережі. У грудні 2023 року Робін Лінус опублікував білет під назвою «BitVM: Compute Anything On Bitcoin», в якому вперше була представлена концепція BitVM. Дизайн BitVM подібний до Optimistic Rollup, заснований на доказах шахрайства та протоколі викликів-відповідей, але не вимагає змінювати правила консенсусу Біткойна. Основні примітиви BitVM прості, в основному базуються на хеш-замках, часових замках і великих деревах Taproot. BitVM