Galaxy：2023年Q4比特幣技術最新進展

原文來源：Galaxy

原文編譯：Lynn，火星財經

本說明重點介紹了2023 年10 月和11 月比特幣生態系統中發生的重要技術發展。我們涵蓋以下七個主題：

• BitVM 白皮書發布

• Taproot Assets 主網上線

• OP_CAT 提案

• OP_TXHASH 提案

• Lightning Timeout Trees 提案

• MuSig 2-PSBT 提案

• BIP-324 提案

介紹

2023 年11 月，比特幣鏈上交易數量較上月(MoM) 成長62% ，這主要是由於Ordinals 和BRC-20 。 11 月比特幣轉移的美元總價值超過1,470 億美元，較上月大幅成長21% 。這一增長主要歸因於以美元計價的BTC 價格升值，但現貨市場的BTC 交易量也環比增長了18% ，而期貨交易量則分別環比下降了1% 。

Bitcoin 自2023 年1 月Ordinals 興起以來，比特幣開發社群在探索新的可替代代幣協議、擴容解決方案和智慧合約實施方面出現了顯著的複蘇。總體而言，序數後的比特幣開發格局已經擴大，並且比多年來任何時候都更加努力地增強鏈上和鏈下應用程式用例。本說明將重點介紹2023 年第四季比特幣的七項主要發展與建議。這些發展凸顯了比特幣生態系統開發人員對擴大比特幣應用範圍和支援用例的新承諾。

BitVM

它是什麼： BitVM 支援比特幣上的表達智慧合約。考慮到比特幣設計的性質，直接在比特幣上執行智慧合約既緩慢又昂貴。使用BitVM，智慧合約是在鏈下執行的，參與者只有在發生爭議時才能直接使用比特幣上的代碼，利用比特幣的本機腳本來執行合約規則。 BitVM 的運作方式類似於以太坊生態系統中使用的樂觀匯總，包含詐騙證明和挑戰回應協議等元素。

BitVM 合約的結構透過讓兩方就導致事件的預簽名交易序列達成協議來發揮作用。與樂觀總結類似，這些類型的合約假設您不作弊，但如果您作弊，誠實的一方就有機會挑戰作弊者。至關重要的是，BitVM 不需要升級比特幣的第1 層區塊鏈。 BitVM 僅使用比特幣中已理解的原語，例如雜湊鎖、時間鎖和tapscript。

為什麼重要： 比特幣經常因缺乏創新和與以太坊和Solana 等其他更通用的Layer 1 直接競爭的能力而受到批評。比特幣始終優先考慮分層擴展，而不是嘗試擴展基礎層的功能。閃電網絡是建立在比特幣之上、以支付為中心的高效能網絡的一個例子。借助BitVM，可以在比特幣之上構建的層上執行更複雜的計算，從而繼續透過層擴展比特幣，而不是升級核心協議。

Taproot Assets 主網上線

它是什麼：Lightning Labs，為比特幣閃電網絡建立軟件的區塊鏈開發公司，已發佈在閃電網絡上發行穩定幣和其他資產的新協議。 Taproot Assets（正式名稱為TARO）使開發者能夠發行、發送和接收基於比特幣的資產。多年來，閃電實驗室一直在提出並致力於在閃電網絡上發行資產的方式，這次主網的發布是一個重要的里程碑。

Taproot Assets 是透過將任意資料輸入到Taproot 腳本(Tapscript）中創建的。 Tapscript 是一種腳本語言，用於在Taproot 升級中啟用各種新交易類型。 Taproot Assets 使用Taptree（一種Merkle 樹資料結構）將代幣資料儲存在Taproot 輸出中。所有Taproot Assets 均透過基礎層的標準Taproot 交易在鏈上發行。儘管Taproot Assets 是在比特幣基礎層上發行和結算的，但閃電實驗室專門設計了Taproot Assets 以與閃電網絡相容。 Taproot Assets 的功能是透過部分簽署的比特幣交易(PSBT) 的改進版本來實現的，該交易也用於交易Ordinals 和BRC-20 ，稱為虛擬部分簽名的比特幣交易(vPSBT)。這個機制是一種在閃電網路上以去信任的點對點方式交易Taproot Assets 的方式。

為什麼重要： Taproot Assets 將提供一種在比特幣上創建可替代代幣的有效方法。 2023 年4 月，Ordinals 開發人員創建了一個新的可替代代幣標準，稱為BRC-20 。該代幣標準使用銘文技術，允許用戶將任意數據附加到單一sat（比特幣的最小單位）上。 BRC-20 的出現證明了比特幣上存在對可替代代幣的需求，儘管BRC-20 標準的效率低下是出了名的。隨著Taproot Assets 於2023 年10 月18 日正式發布，比特幣上的可替代代幣有機會在閃電網絡上蓬勃發展。在閃電網絡上擁有可替代代幣的好處包括減少比特幣本地鏈上的網路擁塞。總的來說，Taproot Assets 是一個很有前景的解決方案，可以在比特幣上引入可替代代幣，並讓更多用戶加入閃電網路。

OP_CAT 提案

它是什麼：比特幣研究員 Ethan Heilman 提交了比特幣改進提案(BIP) ）到Bitcoin-Dev 郵件列表，建議將OP_CAT 操作碼添加到比特幣的腳本語言中。該操作碼將使開發人員能夠在Tapscript 中建立和評估Merkle 樹和其他哈希資料結構，Tapscript 是一種原生腳本語言，用於在Taproot 升級中啟用新交易類型。 。

OP_CAT 並不是新想法。比特幣開發人員先前從比特幣腳本中刪除了操作碼，因為它允許建立資料密集型腳本，從而可能加重比特幣節點的運算資源負擔。然而，由於Taproot 升級引入了Taproot 腳本的大小限制（520 字節），因此OP_CAT 將成為開發人員的有用工具，並且不會為節點操作員帶來過多的計算開銷。

重要性： 在2021 年11 月Taproot 升級之前，比特幣完全依賴比特幣腳本來實現可編程性。然而，Taproot 升級顯著擴展了比特幣的交易可編程性能力。啟用OP_CAT 將消除先前施加的限制，從而進一步增強比特幣的可編程性，從而為不同的用例創造新的機會。

OP_TXHASH 提案草案

它是什麼： 比特幣核心開發人員Steven Roose 提出了一個BIP，重點關注為比特幣腳本語言實施兩個新操作碼OP_TXHASH 和OP_CHECKTXHASHVERIFY 的好處。 OP_TXHASH 操作碼將直接與當今比特幣的兩個主要契約提案BIP-118 和BIP-119 競爭。契約是對比特幣施加的預先確定的支出條件比特幣交易。例如，使用者可以建立一個契約，以確保交易接收者只能在200 個區塊後花費發送到其地址的BTC。

為什麼重要：啟用契約可能會成為比特幣下一次重大升級的動力。 TXHASH 是領先的BIP 之一，開發者希望在1-2 年內啟動。 TXHASH 允許在比特幣交易中自訂交易字段，從而提供了更具適應性的契約表達方式。這種靈活性使用戶能夠調整交易費用，這是處理不確定且波動的費率時的關鍵功能，而BIP-119 等其他契約提案不支持這一點。此外，當與OP_CAT 等其他BIP 結合使用時，OP_TXHASH 有可能複製BIP-118 的功能，這是比特幣社區目前正在評估的另一個領先的契約提案。

Lightning Timeout Trees 

它是什麼：閃電網絡是比特幣的主要第2 層，在過去幾年中得到了廣泛的採用。進一步採用的一個關鍵障礙在於，用戶在使用閃電網絡時需要啟動至少一筆鏈上比特幣交易，才能將資金轉移到鏈外。這項限制限制了可以將資產遷移到鏈下的用戶數量，特別是在鏈上交易費用較高的情況下。

長期探索的解決方案是一個稱為「通道工廠」的概念。它允許多個用戶在一次比特幣交易中加入閃電網絡。通道工廠的實施有可能透過降低在多個用戶之間打開閃電通道的成本來顯著降低閃電網絡的進入門檻。

為什麼重要：儘管比特幣的理論已經存在多年，但比特幣的腳本限制使得任何人都很難想出一個令人信服且安全的解決方案來啟用通道工廠。然而，John Law 的「超時樹」提案可能找到了使用契約（即BTC 交易輸出的支出條件）的解決方案。該提案引入了協調員（或閃電服務提供者- LSP）的概念，該協調員將監督用戶通道的開啟和關閉。通過使用契約，協調員將被限制在未經適當授權的情況下花費使用者的BTC。雖然該提案並非沒有局限性，但它是第一個利用契約的通道工廠架構，契約是一種在BTC 上添加支出條件的強大機制，在比特幣開發者中越來越受歡迎，適用於包括BTC託管在內的各種用例（請參閱）。 BIP 345

更新的Musig 2 提案

它是什麼： MuSig 2 是MuSig 1 的升級版本，MuSig 1 是一種比特幣多重簽名方案，可實現隱私性和可擴展性。 MuSig 允許多方用各自的金鑰控制一把私鑰。共享私鑰看起來不像鏈上的多重簽名交易，因此留下了最小的鏈上足跡。 MuSig 1 是基於Schnorr 簽名的進步，與依賴ECDSA 的比特幣傳統多重簽名方案相比，它具有顯著的增強。

MuSig 2 (BIP-327) 是MuSig 1 的改進迭代，透過作為兩輪多重簽名方案運行，提供卓越的安全性、效率和隱私功能，只需簽名者之間的兩輪通訊即可產生有效簽名，而不是三輪。 10 月，Bitcoin Core 開發者Andrew Chow 提出了兩個專注於MuSig 2 開發的新BIP。建議的BIP 是MuSig 2-PSBT 和MuSig 2- 描述符。

重要性：MuSig 2-PSBT，一個標準軌道BIP，將為部分簽署的比特幣交易（PSBT）啟用私有多重簽名方案）。除了其他用戶之外，這項進步還將有利於Ordinals 和BRC-20 用戶和市場，它們使用PSBT 來促進資產的銷售。將MuSig 2 整合到PSBT 總體上將有助於透過使多重簽名交易看起來像單簽名交易來隱藏這些類型的鏈上交易。第二個BIP MuSig 2-descriptiors 是一個資訊性BIP，它將通過提供一種描述受控交易輸出的方法來幫助錢包提供者實施MuSig 2-PSBT 通過MuSig 2 錢包。值得注意的是，MuSig 2-PSBT 的BIP 仍在初步審查中，需要分配BIP 編號，因此，該BIP 短期內（6-12 個月）不會準備好發貨。

BIP-324 – V2 傳輸

它是什麼：BIP-324 是對比特幣P2P 層的面向隱私的改進。比特幣上的這一層促成了比特幣節點之間的資料傳輸。比特幣P2P 層充當數據的高速公路，儘管大部分數據都是明文訊息，容易受到多種類型的攻擊。潛在的攻擊者可能會採用被動方法，例如監視節點活動以收集有關IP 地址和交易來源的信息，也可能採用主動技術，包括攔截節點傳輸的數據並進行審查等篡改活動。這些攻擊稱為MITM（中間人）攻擊。 BIP-324 ，以前被稱為BIP-151 ，主張對比特幣P2P 層上的資料進行加密，以增強對比特幣被動和主動攻擊的抵抗力。

重要性：最新版本的比特幣核心(v 0.26) 增加了對BIP-324 中指定的版本2 加密P2P 傳輸的支援。該功能預設為停用狀態，但允許任何人開啟它並從附加保護中受益。這是比特幣P2P 等級的隱私邁出的重要一步，標誌著自2021 年以來BIP 首次在比特幣上啟動（儘管BIP-324 不需要軟分叉）。