HTX Venture：從比特幣可編程性的角度探索 BTCFI 的兔子洞
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HTX Venture：從比特幣可編程性的角度探索 BTCFI 的兔子洞
隨著Babylon質押協議等新應用的湧現和Fractal Bitcoin等基於UTXO原生的native scaling方式的上線，BTCFI的市場潛力正在逐步顯現。
專注 Web3 行業深度報導，洞察潮水流動的方向
摘要
本文從比特幣編程的可行性與演進路徑入手，系統探討了比特幣在去中心化金融（BTCFI）領域的潛力與挑戰。比特幣在架構上採用了UTXO模型，並通過其獨特的腳本語言和操作碼形成了以驗證為核心的合約體系。與以太坊的智能合約相比，比特幣合約的特點是“無狀態”和“不可計算”，使其在功能上受限，但同時也具備了更高的安全性和去中心化特質。
隨著Taproot升級的實施，比特幣合約能力得到了顯著增強。Taproot的引入，尤其是MAST和Schnorr簽名的應用，使得比特幣能夠支持更復雜的合約邏輯，並大幅提升了隱私性和交易效率。這些技術創新為BTCFI的進一步發展鋪平了道路，使得比特幣能夠在保持原有去中心化優勢的同時，探索更多的金融應用場景。
在此基礎上，本文深入分析了比特幣編程如何支持多種BTCFI應用。通過對多簽名、時間鎖、哈希鎖等機制的解讀，以及對DLC、PSBT、MuSig2等工具的應用探討，文章展示了比特幣在無需信任前提下實現去中心化清算和複雜金融合約的可能性。這種原生於比特幣網絡的去中心化金融體系，不僅克服了WBTC時代跨鏈橋接模式的中心化風險，還為比特幣持有者提供了更為穩固的信任基礎。
文章最後強調，比特幣去中心化金融的發展，不僅僅是技術的進步，更是其生態結構的深刻變革。隨著Babylon質押協議等新應用的湧現和Fractal Bitcoin等基於UTXO原生的native scaling方式的上線，BTCFI的市場潛力正在逐步顯現。未來，隨著比特幣價格的上升，BTCFI將進一步吸引主流用戶的參與，形成一個以比特幣為核心的新金融生態。而這種生態的形成，將使比特幣從“數字黃金”敘事中進一步演進，成為全球經濟體系中不可或缺的去中心化金融基礎設施。
前言
自2022年12月Ordinals協議推出以來，市場湧現了BRC-20、Atomicals、Pipe、Runes等數十種資產發行協議，以及數百條比特幣Layer 2網絡，同時社區也在積極探討比特幣去中心化金融（BTCFI）的可行性。
在上一個加密週期中，為吸引比特幣持有者參與DeFi，WBTC應運而生。WBTC通過中心化託管機構將比特幣鎖定並鑄造成WBTC，以便在以太坊的DeFi協議中使用。WBTC的目標用戶是那些願意承擔中心化跨鏈橋風險，以參與比特幣DeFi的比特幣持有者。作為將比特幣橋接至EVM生態的典型代表，WBTC實現了BTCFI的一種路徑。本週期出現的EVM系比特幣Layer 2網絡及其生態中的DeFi項目也延續了這一模式。這一模式雖使WBTC在以太坊生態內獲得了超90億美元的市值，但與比特幣總市值相比，這一比例不到1%，反映出該模式的侷限性。
相比之下，如果比特幣持有者可以直接拿著比特幣參與BTCFI，而無需跨鏈鑄造，同時保證資金的去中心化託管，將能夠吸引更多的比特幣用戶，創造一個更廣闊的市場。這就需要在UTXO結構下實現比特幣編程。正如掌握Solidity是進入以太坊DeFi的關鍵，掌握比特幣編程是進入BTCFI市場的必備技能。
與以太坊合約不同，比特幣合約並不具備計算能力，更像通過一個個簽名連接起來的驗證程序。雖然最初應用場景有限，但隨著比特幣網絡的持續升級和OG社區的創新，比特幣編程的潛力日益顯現，許多研究成果已經轉化成即將上線的BTCFI產品。
本文將從比特幣可編程性的角度深入探索BTCFI的發展路徑，釐清比特幣編程的歷史與邏輯脈絡，幫助讀者理解當前BTCFI的實際落地場景，以及這些場景將如何影響比特幣持有者和整個比特幣生態。
比特幣合約的基礎
中本聰的思考：UTXO、腳本語言和操作碼
2010年，satoshi即中本聰在bitcoin talk論壇寫道：
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比特幣的核心設計將在版本0.1發佈後固定下來，因此我希望它能支持儘可能多的交易類型，但這些交易類型都需要特殊的支持代碼和數據字段，並且每次只能覆蓋一種特殊情況，這樣特殊情況就太多了。
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解決這個問題的方法是腳本。交易輸入輸出方可以用腳本將交易編譯為能讓節點網絡驗證的斷言（腳本語言），節點驗證交易的斷言（腳本語言）以評估發送者的條件是否滿足。
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“腳本” 只是一個 “斷言（predicate）”。實際上它只是一個結果要麼為真、要麼為假的方程。但 predicate 是一個很長而且很罕見的詞，所以我就叫它 “腳本” 了。
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資金接收方會對腳本進行模板匹配。目前，接收方只接受兩個模板：直接付款和比特幣地址。未來版本可以添加更多的交易類型模板，運行該版本或更高版本的節點將能夠接收它們。網絡中的所有節點都可以驗證並處理任何新的交易並將其放入區塊中，即使它們可能不知道如何讀取這些交易。
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該設計支持我多年前設計的各種可能的交易類型。包括託管交易、擔保合同、第三方仲裁、多方簽名等。如果比特幣大受歡迎，這些是我們將來可能想要探索的領域，但它們在一開始就必須被設計出來，以確保將來能夠實現。
中本聰十四年前的設計奠定了比特幣編程的基礎。比特幣網絡沒有 “賬戶” 的概念，只有 “輸出”（output），其全稱是 “交易輸出（TXO）”，代表一筆筆比特幣資金，是比特幣系統狀態的基本單元。
花費一個輸出時就是讓這個輸出成為一筆交易的輸入，也可以說是為這筆交易提供資金。這就是為什麼我們說比特幣系統是基於“UTXO（未花費的交易輸出）”模型的，因為只有“UTXO（未花費的交易輸出）”才是我們在交易過程中能夠使用的金屬塊，金屬塊進入了一個熔爐，熔完之後會形成新的一些金屬塊（新的UTXO），舊的金屬塊“交易輸出（TXO）”即就不復存在了。
每一筆資金都有自己的鎖定腳本（也叫腳本公鑰）和麵值，根據比特幣的共識規則，腳本公鑰可以形成一種驗證程序，即公鑰加上在腳本中執行特定操作的命令——操作碼OP-Codes，為了解鎖它，必須提供一組特定的數據即解鎖腳本，也叫腳本簽名（scriptSig），如果完整的腳本（解鎖腳本 + 鎖定腳本+OP-Codes）是有效的，相應的輸出就會 “被解鎖”，可以花費了。
因此比特幣的腳本編程是對資金進行編程、讓具體的一筆錢能夠對輸入的特定數據作出響應，通過設計腳本公鑰，操作碼OP-Codes，以及用戶之間的交互流程，我們可以為比特幣合約的關鍵狀態轉換提供密碼學保證，確保合約正常履行。
這裡是比特幣的一個標準的 P2PKH（支付到公鑰哈希值）腳本的簡單圖
假設我要向小明支付 1 BTC，就需要使用自己錢包內可動用的 UTXO 形成一個面額為 1 億聰的 UTXO，並在該 UTXO 的鎖定腳本中放入小明公鑰（並加上檢查簽名的操作符），這樣只有小明的私鑰作為解鎖腳本對應小明公鑰的簽名才能解鎖這筆資金。
總結一下，Script 即腳本語言是一種非常基礎的編程語言。它由兩種類型的對象組成：數據（Data）如公鑰與簽名+操作碼 —— 操作數據的簡單函數（操作碼的清單如下：相關鏈接）。
比特幣編程的武器庫
在上文提到了中本聰一開始希望比特幣網絡能夠支持的交易類型有託管交易、擔保合同、第三方仲裁、多方簽名等，那麼實現這些武器有哪些呢，它們又是如何用於BTCFI的呢？
多方簽名（MULTISIG）
- 其鎖定腳本形式為 M <PUB-1> <PUB-2> ... <PUB-N> N OP_CHECKMULTISIG ，意思是它記錄了 n 個公鑰，需要提供其中 m 個公鑰的簽名來解鎖，才能解鎖此 UTXO。
- 例如，Alice、Bob 和 Chloe 三人（或者說三個公鑰）中的兩個的簽名，即可花費這個腳本，它的 Script 代碼是：2 <Alice> <Bob> <Chloe> 3 OP_CHECKMULTISIG，OP_CHECKMULTISIG是驗證簽名是否與提供的公鑰匹配的操作碼。
- 用途包括：
- 個人和企業資金管理：設置了一個 2-of-3 的多簽名錢包後只要兩個能用就能使用資金，還可以防止錢包製造商作惡，必須有m個製造商合謀才能提取資金。
- 交易仲裁：
- 假定 Alice 和 Bob 要做一筆交易，比如購買ordinals NFT，但無法做到一手交錢一手交貨，於是他們約定，把錢鎖入一個多簽名輸出中，當 Bob 收到 Alice 發出的ordinals NFT時，再把錢完整支付給 Alice，為了防止收到貨不給錢的情況出現，可以引入一個第三方，形成一個 2-of-3 的多簽名輸出；當交易發生爭議時，可以請求第三方來主持公道。如果第三方認為 Alice 已經發貨，就可以跟 Alice 聯手將資金轉走。
- 只要第三方公開自己的公鑰（比如TA是一個預言機），交易雙方就可以在 2-of-3 多簽名腳本中使用他們的公鑰，從而加入仲裁者，因為鏈上輸出上記錄的是腳本的哈希值，因此可以在仲裁方不知情的情況下做到，但這裡的問題是第三方預言機是可以決定具體的合約的結果，有一定的風險，後文提到的謹慎日誌合約DLC在這點上做了優化，使其能夠真正用於比特幣借貸等BTCFI。
時間鎖
時間鎖用來控制交易的有效性以及一個輸出什麼時候可以被花費，這是再質押，質押，抵押借貸等BTCFI場景都會用到的比特幣腳本編程武器，開發者需要選擇使用相對時間鎖（nSequence）還是絕對時間鎖（nLocktime）：
- 絕對時間鎖（nLocktime）：僅在某個時間點後，這筆交易才會被視為有效交易，才能打包到區塊中，腳本層面的絕對時間鎖是 OP_CLTV 操作碼，驗證在某個時間點之後，才能解鎖這個 UTXO“，如這筆錢在區塊高度 400000 後才可花費。
- 相對時間鎖（nSequence）的意思是在輸入創建這個 UTXO 的交易（即前序交易）得到區塊確認的一段時間後，這筆交易才是有效的，才能解鎖這個 UTXO，腳本層面的相對時間鎖是 OP_CSV，如“這筆錢在得到區塊確認的 3 個區塊之後才可花費。
哈希鎖（哈希原像驗證）
除此之外還有結合了哈希鎖（哈希原像驗證）的哈希時間鎖，這也常常用在比特幣質押和再質押之中：
- 哈希鎖的鎖定腳本形式為 OP_HASH160 <hash> OP_EQUAL ，驗證解鎖腳本中的數據是不是鎖定腳本中的哈希值的原像
- 哈希時間鎖合約（HTLC）：收到資金的一方若不能在一定時間內提供一個哈希值的原像，這筆資金就可以被支付方收回
流程控制（並列的解鎖條件）
OP_IF 操作碼可以在鎖定腳本中安排多種解鎖路徑，只要任一路徑的條件得到滿足，就可以解鎖這個 UTXO。上文提到的哈希時間鎖合約，也是利用了這樣的流程控制操作碼。
在 taproot 升級 之後，MAST（默克爾化的抽象語法樹）特性允許我們將不同的解鎖路徑放到不同的默克爾樹葉子中，Babylon的BTC質押交易中也使用了MAST，提升了交易的效率和隱私性，我們將在後文描述。
SIGHASH附帶信息簽名
比特幣的交易在簽名時允許使用SIGHASH標籤，這些標籤為簽名的有效性作了額外的指定，允許我們改動交易的部分而不會使簽名作廢，表達簽名人對這個簽名的用途的期望或委託。比如：
- SIGHASH_SINGLE | ANYONECANPAY 簽名了輸入以及與該輸入使用同一個索引號的輸出，其餘的輸入和輸出都可以改變，簽名不會因此而作廢。Andy 可以簽名價值 1 BTC 的輸入和 100 某Runes 代幣的輸出，那麼任何願意以 100 某 Runes 代幣交換 1 BTC 的人都可以補完這個交易並使之上鍊。
其他的例子還有taproot升級後的Schnorr簽名，可以用於謹慎日誌合約DLC。
比特幣可編程性的限制
比特幣編程的基本模式是UTXO鎖定腳本表明驗證條件，解鎖腳本提供數據，鎖定腳本中的操作碼指明瞭數據的驗證程序（簽名驗證、哈希原像驗證等等），通過驗證程序，資金就可被花費，核心的限制點是：
- 可用驗證程序只有有限的幾種：實施零知識證明或者其他驗證程序就需要分叉，因此unisat推出的BTCFI拓展方案Fractal儘管BTC 100% 保持一致，但為了能夠實施OP_CAT，ZK 原生驗證 OPCode 等具備「爭議性」的操作碼提案，在流動性和安全性方面也與比特幣主網部分分離了。
- 比特幣腳本沒有計算能力：只要能解鎖資金，運用任何一條路徑都可以使用全部資金，資金花費方式在解鎖後無法限制，這也意味著在BTCFI借貸項目中很難使用浮動利率方案，只能用固定利率。為了解決這個問題，比特幣的社區在討論實施「限制條款」（covenants），這能夠通過對交易進一步花費的限定解鎖更多BTCFI應用場景。Taproot Wizard說的BIP-420和OP_CAT、OP_CTV、APO、OP_VAULT等都與這相關。
- UTXO 的解鎖條件是完全獨立的：一個 UTXO 不能根據另一個 UTXO 是否存在和其鎖定條件決定自己能不能解鎖，這個問題BTCFI的抵押借貸和質押中經常出現，後文說明的部分簽名比特幣交易PSBT就用於解決這個問題。
比特幣合約的調整和進化
相對於基於計算的以太坊合約，比特幣合約是基於驗證的，這種無狀態的合約為我們開發BTCFI產品帶來了很多困難，在比特幣合約發展的十多年中，密碼學算法和簽名的妙用大幅提升了隱私性，效率和去中心化程度，讓產品化應用的BTCFI成為可能。
謹慎日誌合約（DLC）：解決BTCFI場景中的去中心化清算問題
當借貸、期權、期貨協議需要實現根據預言機價格對用戶倉位進行清算時，無法避免地需要保留對於用戶資產的操作權，而這無疑會造成用戶需要信任協議不會作惡的信任成本。
謹慎日誌合約（DLC）被引入用來解決這一問題，其使用了一種叫做適配器簽名（adaptor signature）的密碼學技巧，使得比特幣腳本可以編程出依賴於外部事件的金融合約，並充分保證了隱私性。
它由麻省理工學院（MIT）的數字貨幣計劃（Digital Currency Initiative）的Tadge Dryja （研究科學家）和 Gert-Jaap Glasbergen（軟件開發者）在2017年提出，並在2018 年 3 月 19 日公開演示。
適配器簽名可以讓一個簽名僅在加入一個私鑰之後，才會變成有效的簽名。taproot升級中引入的Schnorr 簽名就是適配器簽名的例子。
通俗的說，Schnorr 簽名的標準形式是 (R, s)，給出(R, s') ，只要知道 x 即秘密值（secret）， 就可以令 s = s' + x，得到的 (R, s) 。
這裡藉助一個簡單的例子來解釋其應用方式：
- Alice 和 Bob 兩人投注一場體育比賽（假設無平局）的相反結果，各自押注 1 $BTC，誰預測成功則從贏取全部 2 $BTC 的賭注，他們就會將賭注鎖定在一個多重簽名錢包中，該錢包需要多方簽名才能釋放資金。
- 選擇預言機，它將公佈比賽的結果（通常這種信息來源是在鏈外找到的，如交易所和比賽網站等）
- 預言機不需要知道有關賭注的任何細節，甚至不需要知道誰參與了 DLC。其工作嚴格限於提供結果，一旦事件發生，預言機就會發佈一個稱為承諾的加密證明，表明它已經確定了事件的結果。
- 為了領取鎖定在多重簽名錢包中的資金，獲勝方 Alice 使用預言機提供的秘密值來創建有效的私鑰，使他們能夠簽署花費錢包中資金的交易。
- 該交易被添加到比特幣區塊鏈中結算，這時由於其簽名就是普通的簽名，也看不出這是個 DLC。這與其他常見的多方簽名模式 —— 合約的內容完全公開、預言機參與決策 —— 完全不同。
借貸協議的清算機制
假定 Alice 以 $ORDI 作為抵押資產，借出價值為 0.15 $BTC ，當且僅當預言機對於 $ORDI 報價低於 225,000 sats/ordi 時，該借貸倉位將變更為待清算狀態。DLC能讓清算人在待清算狀態下，可以無需許可地清算該倉位，同時又能夠保證其在價格未達到清算價格時無法操作用戶的抵押資產。在上述場景中，Alice 相當於與借貸協議對於 $ORDI 的價格立下了一個賭約：
- 如果價格低於 225,000 sats/ordi，則協議則可以獲得 Alice 的全部抵押品，並承擔起相應的 BTC 債務
- 如果價格大於等於 225,000 sats/ordi，則無事發生，資產歸屬關係保持不變
那麼，我們需要預言機承諾在價格低於 225,000 sats/ordi 時，用一個 nonce R_c 發佈對結果的簽名 s_c_1：
- Alice 和協議僅需為該結果創建一筆承諾交易，創建適配器簽名 (R, s')，而不是簽名 (R, s)，這也就意味著雙方交給對方的簽名都是不能直接用來解鎖這個合約的，而必須揭曉一個秘密值才可以。這個秘密值正是 s_c_1.G 的原像，即預言機的簽名。因為預言機的簽名 nonce 值已經確定了，所以，s_c_1.G 是可以構造出來的。
- 當價格低於 225,000 sats/ordi 時，預言機就會發布簽名 (R_c, s_c_1)，那麼協議可以補完對手的適配器簽名，再加上自己的簽名，使上述交易成為一筆有效交易，並廣播到網絡中、觸發結算效果。
- 相反，但如果價格不低於 225,000 sats/ordi 時，預言機就不會發布 s_c_1，這筆承諾交易也就不可能成為一筆有效交易。
從本質上講，DLC允許用戶與協議作為參與者使用比特幣區塊鏈進行約定，雙方通過將資金鎖定在多重簽名地址中以構建 DLC腳本。這些資金只有在預言機在指定時間發佈指定信息時才能使用並按照某一規則進行重新分配。
這樣，借貸協議就能借助於 DLC 實現了一套無需用戶信任任何實體前提下的，外部價格預言機參與的清算機制。
我們後文將要提到的借貸協議liquidium和shell finance都是利用這種技術實現的無需許可的去中心化清算。
預言機的作用
DLC中的預言機用於提供提供固定頻率的喂價服務，同時會作為第三方參與 DLC 機制中的秘密值（secret）生成與公開的流程。
目前DLC預言機還沒有標準化的產品，主要是借貸協議研發DLC模塊，chainlink等標準化預言機承擔鏈外數據喂價的職能，但隨著基於DLC的借貸協議上線和不斷髮展，也有不少現有的預言機項目在持續探索如何開發DLC預言機。
部分簽名比特幣交易（PSBT）：實現BTCFI協議中多方交易下資金的無需託管
PSBT 來自於比特幣標準 BIP-174，該標準可以讓多方可以並行地簽名同一筆交易，然後將相應的 PSBT 合併起來、形成一筆完整簽名的交易，這裡的多方可以是協議和用戶，買方和賣方，質押者和質押協議等，因此只要涉及多方資金互換場景的BTCFI應用都可以利用PSBT，絕大多數現有的BTCFI項目都用了這個技術。
Alice、Bob 和 Charlie 有一筆 資金 存在一個 2/3 的多籤中，他們想把這筆錢取出並均分為 3 份，他們三人必須簽署同一個交易去花費這個UTXO。 假設他們互不信任，他們需要怎麼做才能保證資金安全呢？
- 首先，Alice 作為創建者發起一個 PSBT 交易，多籤的 UTXO 作為輸入，輸出是三人各自的錢包地址。由於 PSBT 保證了除該交易外的任何交易都不能調用任何一人的簽名，所以 Alice 可以簽完名後發給 Bob。
- 同樣，Bob 檢查 PSBT 後，如果覺得沒問題也進行簽名；簽名後給到 Charlie 進行簽名和交易發佈。Charlie 也進行同樣的操作。
因此部分簽名 Partially signed 的意思就是讓每個人只需要檢查跟自己相關的那部分交易，只要和自己相關的交易沒問題就能保證交易上鍊後不會有問題。
2023年3 月 7 日，Yuga Labs 的Ordinals NFT拍賣採用了極度中心化託管的競拍模式。在競拍過程中，所有競拍的資金被要求統一打入 Yuga 的地址託管，這讓資金的安全性受到嚴重威脅。
以太坊生態用戶指出，Yuga 的拍賣事件恰好說明了 ETH 智能合約的重要性，但Ordinals 的開發者也回應：基於 PSBT 的無信任報價交易非常好用，可以實現NFT購買者和Yuga Labs之間的資金無需託管交易。
假設現在有一對比特幣 NFT 交易者，且 NFT 賣方的公鑰是雙方可知的信息。在發起一筆 NFT 交易時，買方先在交易中寫好自己的 UTXO 輸入以及一個承接 NFT 的輸出。買方在構建好交易並簽名後，將其轉為 PSBT 發給賣方，賣方通過協議接收到消息後簽名，這筆比特幣 NFT 交易就成交了。
上述整個過程對買賣雙方而言都是完全去信任的。對於買方來說，出價、接受地址等信息已經提前構建在交易中，一旦發生改動，簽名便會失效。對於賣方來說，只有自己完成簽名，NFT 才會賣出，價格則是經過自己衡量的。
Taproot升級：打開比特幣生態和BTCFI爆發的潘多拉魔盒
Taproot升級在2021年11月激活，旨在提升比特幣隱私性，提高交易效率，並擴展比特幣可編程性。通過Taproot的實現，比特幣可以託管擁有數萬個簽名者的大規模智能合約，同時掩蓋所有參與者並保留單個簽名交易的規模，這讓更復雜的BTCFI鏈上操作成為可能。幾乎所有的BTCFI項目都採用了Taproot 升級的腳本語言。
- BIP340（BIP-Schnorr）：支持多方簽署單筆交易，以及前文提到的在謹慎日誌合約DLC應用中用到的，必須滿足預定條件才能執行某交易。它們其向Bitcoin所commit的數據量，與標準的單籤交易數據量一樣。
- BIP341（BIP-Taproot）：Taproot引入了Merkle抽象語法樹（MAST），將更少的合約交易數據commit到鏈上，這使得比特幣能夠創建更復雜的合約，而且不同於現有的支付到腳本哈希(P2SH)交易，MAST允許用戶按需選擇性的公開部分腳本，提高了隱私性和效率。MAST在Babylon的BTC質押交易中也有很好的運用，將其多個鎖定腳本構建成一筆包含多腳本的交易，三個鎖定腳本：
- TimeLockScript 時間鎖，實現質押的鎖倉功能；
- UnboundingPathScript 解質押：實現提前結束質押功能；
- SlashingPathScript罰沒：實現作惡時系統的懲罰功能
全為葉子節點，從葉子節點開始，逐漸構建二叉樹如下
- BIP342（BIP-Tapscript）：為比特幣提供了一種升級的交易編程語言，該語言利用了Schnorr和Taproot技術。Tapscript還允許開發者更高效地實現未來的比特幣升級。
- 奠定Ordinals協議的基礎：
- Taproot升級還引入了Taproot (P2TR)地址，以bc1p 開頭，讓元數據能夠寫入存儲在 Taproot 腳本路徑的花費腳本（spent script）中，但卻從未出現在UTXO集中。
- 由於維護/修改UTXO集需要更多的資源，因此這種做法可以節省大量資源，增加了一個區塊存儲數據量 —— 這意味著現在有空間可以存儲圖像、視頻，甚至遊戲 —— 無意中讓 Ordinals的部署成為了可能。我們常用的銘文地址就是Taproot (P2TR)地址。
- 由於Taproot腳本的消費只能從已經存在的Taproot輸出中進行，因此，銘文采用了兩階段的提交/揭示流程進行鑄造。首先，在提交交易中，創建了一個承諾包含銘文內容的腳本的Taproot輸出。然後，在揭示交易中，通過將那筆銘文對應的 UTXO 作為輸入，發起交易。此時，其對應的銘文內容被公開至全網。
- Ordinals BRC-20、 ARC-20、 Runes 等新資產湧現，也讓 Taproot 的轉賬採用率基本一直保持70%左右。
Ordinals和Brc20：為BTCFI創造一批藍籌資產，開啟基於索引器編程的大門
Ordinals 實現了比特幣OG在比特幣主網上買買買的願望，其熱度市值已然超過以太坊NFT。
- Ordinals 於2023年1月由比特幣核心貢獻者Casey Rodarmor提出，其核心是序數理論，旨在賦予比特幣最小單位——聰（sats）以唯一標識和屬性，將其轉化為獨一無二的非可替代代幣（NFT），通過在聰中銘刻多樣的數據（圖片、文字、視頻等），Ordinals 協議實現了比特幣 NFT 的創建和交易。
- 這一過程不僅增加了比特幣的用途，還允許用戶在比特幣區塊鏈上直接創建和交易數字資產。永久價值在於由於Ordinals基於比特幣的聰進行創建，其基礎價值與比特幣本身相連，理論上不會歸零。
BRC-20是一種鏈上記錄，鏈下處理的代幣系統，利用 JSON 數據的序數銘文來部署代幣合約、鑄幣和轉移代幣。
- 它把銘文當作一個鏈上賬本，用於記錄 BRC-20 代幣的部署、鑄造和轉移。
- 在結算上，需要通過鏈下查詢，依賴第三方索引工具檢索比特幣區塊，記錄所有 BRC-20 代幣的部署、鑄造和轉移操作從而查詢出各用戶的 BRC-20 代幣最終的餘額。這可能會導致不同平臺對於某一賬戶餘額的查詢會有不同的結果。
Ordinals 和Brc20不僅為BTCFI提供了交易的需求和藍籌資產，還為很多BTCFI項目提供了基於索引器編程，提升比特幣合約能力的新思路，Json 的 「op」 字段組合下能夠進一步進化出基於銘文的defi乃至socialfi 和 gamefi，包括AVM、tap protocol 、brc100、unisat 的 swap 功能乃至很多提出在比特幣一層做智能合約平臺的項目都是使用基於索引器編程的方案。
MuSig2：去中心化模式玩轉比特幣Restaking和LST
多重簽名方案使一組簽名者能夠在消息上產生聯合簽名，MuSig 允許多個簽名者從他們各自的私鑰中創建一個聚合公鑰，然後共同為該公鑰創建一個有效簽名，它是Schnorr 簽名的一種應用，我們在前文說過，Schnorr 簽名的標準形式是 (R, s)，給出(R, s') ，只要知道 x 即秘密值（secret）， 就可以令 s = s' + x，得到的 (R, s) ，這裡的用於生成聚合公鑰和有效簽名的也是私鑰加上一個隨機數nonce值。
MuSig2 方案只需要兩輪即可完成多重簽名，通過這個方式創建的聚合公鑰與其他公鑰無法區分，提高了隱私性，並顯著降低了交易手續費，Taproot升級兼容Musig2多籤方案，其BIP提案在2022年比特幣 BIP-327: MuSig2 for BIP340-compatible Multi-Signatures中發佈。
- 以太坊上的流動性質押可以通過智能合約實現，比特幣缺乏實現流動性質押所需的合約能力，而像前文所說的一樣，比特幣巨鯨普遍厭惡中心化託管商，需要 MuSig2 來實現去中心化的比特幣流動性質押，我們這裡以Shell Finance的方案為例：
- 用戶和 Shell Finance 根據雙方私鑰數據和錢包生成的兩個nonce隨機數，計算出一個聚合公鑰和對應的MulSig2多籤的地址P。
- 由Shell Finance構造PSBT交易，用戶和 Shell Finance資產從MuSig2支持的多籤地址P，質押入Babylon，錢包方再次提供nonce隨機數支持，傳入多籤地址對應的聚合公鑰。
- 當Babylon質押時間結束，由Shell Finance構造PSBT解鎖交易，用戶和Shell Finance共同簽名將質押資產解鎖。
由生成nonce的隨機數的第三方錢包，質押用戶和LST項目方三方共同創建聚合公鑰和簽名，這個過程中，用戶和項目方都只能保管一份私鑰，沒有nonce值都無法生成聚合公鑰和簽名，取回資金；而錢包沒有私鑰也無法動用資金。如果nonce值是由項目方自己生成的，項目方是存在作惡風險的，用戶需要注意。
未公開的技術文檔：無公開來源
當前BTCFI的落地應用場景
比特幣編程並不複雜，它甚至比Rust這些語言簡單得多，其重點是創造可供驗證的，可信的承諾，並能夠提供比以太坊更優越的技術安全性，這為BTCFI的開發劃定了邊界，最難的是在邊界內能夠開發什麼樣的符合PMF（project market fit）的BTCFI產品，就像以太坊solidity合約剛剛面世的時候，開發者也不知道能用它開發x*y=k的amm算法一樣，而是先選擇從ICO、訂單薄、點對點的借貸等方向開始探索。
流動性強心劑：Babylon——BTCFI中的鯰魚
Babylon構建了一套完全沒有中間商無需信任的質押協議，能夠將一層比特幣直接質押並獲取生息收益，同時還能提取比特幣安全性並且共享給 POS 鏈，作為通用的共享安全層，為cosmos和其他比特幣layer2等提供 POS 的安全性保證，共享比特幣經濟安全。
- 絕對的安全性：BTC 質押相較於其他質押形式具有一項顯著優勢，即在保護的 POS 鏈受到攻擊並崩潰時，其影響不會波及到質押的比特幣。具體來說，如果某 POS 鏈遭受攻擊導致其代幣價值歸零，持有該 POS 鏈代幣的用戶將面臨損失；然而，在 BTC 質押的情況下，即使受保護的 POS 鏈遭受攻擊並失敗，用戶的比特幣本金依舊安全無損。
- 罰沒機制：如果用戶在某個被 Babylon 租借安全性的 PoS 鏈上有雙籤等作惡行為，那麼通過 EOTS（extractable one-time signatures，一次性可提取簽名），可以解鎖出這部分資產，並由網絡中的執行角色將一部分資產強制發送到燃燒地址
目前Babylon主網已經上線，並完成第一階段1000個BTC質押，將很快上線第二期。
目前第一期質押的BTC以大戶為主，付出gas佔比達5%，在第二期和第三期或許會有更多的散戶加入。
首次吸引巨量BTC加入BTCFI質押：
- 儘管Babylon並不能像以太坊一樣提供POS本身的ETH本位的收益作為基礎，但是對於一些收益預期不高，以安全為優先級，不願接受跨鏈wrap等方案，惰性的比特幣大戶礦工乃至看好比特幣生態的歐美和亞洲基金，3-5%的APY也具備一定吸引力，那麼總存款量10萬BTC時，只需要1億美元以上的等值代幣收益即可滿足。
- Babylon目前積極合作的Cosmos生態就有Cosmos Hub, Osmosis, Injective等知名項目，讓他們未來成為AVS並提供自己的代幣作為比特幣再質押者獎勵，這能進一步打開Babylon的BTC存款上限。
Babylon為BTCFI生態發展注入大量流動性，教育用戶並激發生態活力
- ETH生態生態還曾經出現Defi，Layer2等與Restaking相當的成功敘事，Babylon則是第一次讓比特幣主網上能夠進行質押生息玩法，絕大多數比特幣持有者是不願意冒著風險進行託管和跨鏈的，這相當於讓他們第一次體驗了BTCFI，除此之外或許他們也可能進一步體驗LST等玩法。
- Babylon生態僅LST賽道就出現了StakeStone、Uniport，Chakra、Lorenzo、Bedrock、pSTAKE Finance，pumpbtc, Lombard, Solvbtc 等數十幾個項目，其餘還有各種Defi項目，對於難以獲取初始TVL的比特幣生態項目方，可以藉助Babylon的BTC Staking的力量，用LST吸引一批BTC，其LST資產還能用在自己生態業務中。
- 由於Babylon產生的收益又是以代幣形式而不是BTC/ETH計價，這對巨頭吸引有限，整體格局並不會像ETH質押一樣中心化，反而因為其代幣能夠產生的利潤也不確定，能夠另闢蹊徑的早期創業項目存在跑馬圈地的機會。
比特幣主網有望誕生多個藍籌LST資產，催生BTCFI需求
Babylon開創了原生BTC質押生息的新賽道，讓千億規模沉睡的主網BTC第一次有了大規模應用場景，大量被質押的BTC衍生出大量的liquidity staking token，這些BTC衍生出的質押憑證能夠成為抵押借貸等場景天然的藍籌抵押物，從而讓基於比特幣原生資產的借貸，穩定幣和Swap即 BTCFi有條件發展。
- BTCFi難以發展的核心原因是比特幣主網長期以來缺乏優質資產，這直接導致了借貸缺乏抵押物，swap缺乏交易兌換需求，池子沒有深度。目前比特幣主網的藍籌資產只有brc20中的sats和ordi以及ordinals NFT的node monkey等。
- 但如果Babylon中的一部分質押量能夠衍生liquidity staking token，就像以太坊上lido發行的steth一樣，能夠成為aave，compound等借貸的抵押物，並在uniswap形成極高的交易深度，BTCFi就有了發展條件。
- 試想，或許不少質押者希望能夠通過liquidity staking token借出BTC，或用於套娃投入質押，或用於對沖風險。
資產發行端創新：unisat和magic eden兩大DEX即將上線
- Unisat的brc20 swap將在9月上線，也通過將Runes映射成brc20支持Renes，後續可以通過添加流動性池方法發行和交易代幣，不需要再通過拉高gas mint代幣，或像交易NFT一樣一張張交易代幣銘文，能夠實現批量交易。
- Magic eden的runes dex也將在今年Q4上線。
完全BTC原生的點對池借貸穩定幣協議將上線
Liquidium是一個完全構建在比特幣主網上，通過前文提到的部分簽名比特幣交易（PSBT）和謹慎日誌合約 DLC實現的借貸，具體來說：
- 放貸人填寫offer，包括 LTV即債務數量/ 抵押品的比率、利息、地板價等指標，並存入比特幣。
- 借款人根據平臺上的offer選擇放貸人並存入NFT或Runes資產。
它於2023年10月上線，上線不到一年獲得了2227個BTC的交易量，說明比特幣主網資產的BTCFI借貸需求存在。
核心的問題在於：
- 資金利用效率低：如果一直沒有借款人主動接offer，放貸人的比特幣就閒置了，每次撤單掛單也需要費用，換言之，它不具備訂單匹配功能，存在發現的過程。
- 點對點式清算：這裡的清算人有且只有借貸雙方，不能讓其他人參與。
- 一旦NFT或者RUNES下跌至LTV下的借款值以下，貸款人不會還款了，那麼提供offer的人只能夠拿到nft或者符文，他們相當於承受了下跌的風險。
- 從另一個角度來說，只要借款人的NFT或者RUNES下跌，TA要麼馬上還款，要麼失去了這個NFT或者RUNES，這對借款人也是很不公平的。
- 為了防止借款人不還款，借貸日（Term）只能限制在十多天，APY非常高。
或許這就是為什麼AAVE的前身Ethlend難以持續發展，點對點的借貸實在是太難實現持續規模化了。
Shell Finance 利用合成穩定幣$bitUSD 最大程度在借貸和清算場景匯聚了流動性，實現了比特幣版本的點對池借貸，通過$bitUSD借款還款的正向飛輪，有望在未來實現較強的規模效應。
在清算和構建交易的過程中同樣使用了謹慎合約DLC和部分簽名PSBT，實現借貸抵押物和資金的無需託管與去中心化清算，具體來說：
- 借款人可以在平臺內質押Ordinals NFT、BRC-20和 Runes資產等（未來還會支持其他比特幣一層上的資產如Arch network發的資產和RGB++ 映射的資產），借入合成資產 $bitUSD。
- 在unisat和magic eden的swap中構建 BTC/BitUSD 交易對流動性池，借款人可以將合成資產 $bitUSD兌換成BTC，LP在借款人的兌換中可以獲取手續費收益。
- 在還款時，借款人需要把BitUSD 還給協議，此時又有了將BTC兌換給BitUSD 的需求。
- 在清算時，同樣是針對BitUSD進行清算，任何人都可以參與待清算倉位的清算。當一個金庫被清算時，清算人需要支付債務並取回對應的抵押資產，抵押資產與市場淨值之間的價差就是清算人的收益。以一筆抵押品為 30 枚 $ORDI ，借出資產為 600 $BitUSD 的借貸為例，其倉位清算主要依循過程如下：
- 當價格下降到 28.5 USD 以下，LTV低於80%。因此，倉位達到清算線，倉位開啟清算狀態；
- 對於當前抵押資產價值 855 USD，將開啟週期為 48 小時的荷蘭拍式倉位拍賣。競拍者需要提供 $BitUSD 用於獲取該待清算資產，起拍價格為 855 BitUSD，終止價格為 600 BitUSD，拍賣價格隨時間線性遞減。
- 清算人通過荷蘭拍進行清算時，清算人輸入通過拍賣定價的700 BitUSD，Shell Finance 扣除需要償還的600 BitUSD 債務後剩餘的100 BitUSD將會納入保險基金。
- Shell Finance檢查完清算人的交易信息後，將抵押物資產添加進PSBT中，清算人可以獲得金庫中的30 Ordi的抵押物
- Shell Finance出發預言機揭曉“Secert秘密值”，該秘密值可以將參與者（貸款人與協議人）的簽名補全，從而執行將抵押物從金庫中轉移至清算人地址的操作，價格預言機將自動關閉對應的 DLC 進程
同時我們可以發現，Shell finance能夠進行批量的借款，其APY也只有10%，能夠支持更為長期的借款。
在前文我們提到了，Shell finance還在通過MuSig2做比特幣的LST，將LST資產作為一種新的抵押物，再將BitUSD給質押者，這就又擴大了BitUSD的應用飛輪，提高了項目上限。
一批基於UTXO的BTCFI拓展方案上線
比特幣社區普遍認為EVM系的BTC Layer2創新性和上限很低，但是想要探索更復雜的BTCFI，就需要更強的比特幣合約，不少比特幣開發者推出了原生、基於UTXO而拓展方案，根據UTXO模型創新BTCFI模式，
我們根據這些拓展方案是否在比特幣主網結算分類，
- 如果在比特幣主網結算，就可以複用主網的流動性，無需跨鏈就可以直接兼容Runes等資產。
- 如果不在比特幣主網結算就需要跨鏈充值資產。
比特幣主網結算的BTCFI拓展方案
Arch Network：以擴充計算能力為核心，鏈外ZKVM構建智能合約網絡
Arch利用了去中心化的驗證者節點網絡和一個比特幣主網外的，專門構建圖靈完備的零知識虛擬機（zkVM），能與比特幣主網集成，這使其能與比特幣主網共享流動性，兼容索引器就可以集成Runes等資產協議：
- ZKVM：每次智能合約執行後，Arch zkVM 會生成ZK證明，這些證明用於驗證合約的正確性和狀態變化
- 去中心化網絡：生成的 ZK 證明隨後由 Arch 的去中心化驗證者節點網絡進行驗證。該網絡在維護平臺的完整性和安全性方面起著至關重要的作用。通過依賴去中心化架構，Arch 致力於確保驗證過程不僅安全，而且能夠抗審查和中心點故障。
- 與比特幣 Layer 1 集成：一旦 ZK 證明得到驗證，驗證者網絡就可以對未簽名交易進行簽名。這些交易，包括由應用程序邏輯決定的狀態更新和資產轉移，最終都會傳回比特幣。最後這一步完成執行過程，所有交易和狀態更新都直接在比特幣區塊鏈上最終確定。
- UTXO 模型：Arch的狀態和資產被封裝在 UTXO 中，通過單次使用的概念進行狀態轉換。智能合約的狀態數據被記錄為 state UTXOs，而原數據資產被記錄為 Asset UTXOs。Arch 確保每個 UTXO 只能被花費一次，從而提供安全的狀態管理
- 希望與比特幣主網資產兼容的DeFi 應用程序（如借貸和去中心化交易所）可以在 Arch 上構建的。
AVM：面向索引器編程實現BTCFI代表
AVM 通過引入一個自帶索引器、沙盒解析器（指令集），全球 Database（數據庫）的沙盒環境，為Atomicals提供了一個能夠處理智能合約和 dApp 的高級執行環境，配備用於增強性能的自定義指令集，同時可以降低 Gas 費，優化狀態轉換功能以增加並行處理能力，從而提高吞吐量和可擴展性。同時，AVM 實現了互操作性和跨鏈通信。
- 沙盒運行環境，整個模擬機處於一個受控的隔離環境中，使得沙盒中的執行和之外的執行互不干擾；
- 狀態哈希，可以讓參與者驗證其索引器的狀態是否正確同步，防止了狀態不一致潛在的攻擊性。
AVM 讓 Atomicals 協議能夠執行各種BTCFI任務，不僅僅是之前簡單的代幣發行機制。
基於 UTXO 綁定但不在比特幣主網結算的BTCFI拓展方案
Fractal Bitcoin：利用現有比特幣架構，平行拓展BTCFI系統
Fractal Bitcoin是一種自我複製的拓展方法，通過將整個Bitcoin Core封裝到一個名為比特幣核心軟件包（BCSP）的可部署和可運行的區塊鏈軟件包中，可以獨立運行一個或多個BCSP實例，並通過遞歸錨定方式與比特幣主網關聯。
Fractal Fractal 30 秒出一個塊，從這個角度說可以比10分鐘出一個塊的比特幣主網快20倍，無差別地支持和兼容主鏈上的所有協議（如 Ordinals 和 brc-20），和主鏈以不同的物理結算速率同步運行，主網礦工每 90 秒可以挖一個 Fractal 區塊。與此同時，fractal 保留有可選的在主網上通過銘文結算和錨定的能力。
- Fractal 一方面與主鏈共識相對一致，容易在協議層面互通。
- 另一方面得以擺脫主鏈物理約束和歷史包袱，移除了一些歷史上曾經存在但已經不再有現實意義的代碼，在保留完整共識的前提下，精簡了系統的實現，得到了一個更加簡潔輕量的實現。
- 會比 BTC 主網更快實施 OP_CAT等操作碼提案，與比特幣升級的基本路徑一致，但升級速度更快，未來可以通過腳本實現銘文的BTCFI合約。
挖礦激勵模型
Fractal 的代幣 50% 由挖礦產出，15% 分配給生態項目，5% 分配給投資者，20%分配給顧問與核心貢獻者， 10% 用於建立合作關係和流動性，可見其經濟模型與礦工緊密相關。
Fractal創新性的採用了一種名為"節奏挖礦"的挖礦方式，具體來說 2/3 的區塊由自由挖礦產出，而 1/3 的區塊由聯合挖礦挖出，ASIC 礦工和礦池可以用已有的礦機挖比特幣主網的同時挖 Fractal，即通過 Fractal Bitcoin 收益來激勵礦工，同時利用其算力貢獻保護網絡免受潛在的 51% 攻擊。
生態進展
Fractal Bitcoin主網會在 9 月 9 日上線，生態中已經有多個NFT項目如Fractal Punks、honzomomo、Nodino、FractalStone、Fractal Puppets、MEBS，資產發行平臺 satspump.fun，AMM pizzaswap，鏈遊基礎設施 UniWorlds，NFT生成平臺 InfinityAI 等項目。
Fractal Bitcoin 會在主網上線時直接激活 OP_CAT。OP_CAT 與 Fractal 的高容量相結合，將使複雜的比特幣應用得以實現。
資產遷移方面，BTC 和其他主網資產也可以作為 brc-20 封裝資產存在於 Fractal Bitcoin 上。
總的來說，相對於比特幣主網著重於高價值的資產，Fractal Bitcoin著重於次重要資產的儲存地，為資產創新和應用創新提供土壤，但Fractal Bitcoin是否能夠出現藍籌資產和優質應用尚待觀察。
RGB++：發展UTXO模型獨有BTCFI
RGB++ 利用圖靈完備的 UTXO 鏈（例如 CKB或其他鏈）作為影子鏈來處理鏈下數據和智能合約，進一步提升了比特幣的可編程性。
影子鏈的UTXO和比特幣的UTXO同構綁定，確保狀態和資產在兩條鏈之間的一致性，保證安全性。因此RGB++ 可以支持Runes等比特幣主網的資產，RGB++ 的資產也可以直接映射到比特幣主網上，並擴展到所有圖靈完備的UTXO鏈。
RGB++充分發揮了UTXO模型的優勢，能夠實現很多獨特的BTCFI功能：
- 通過UTXO同構綁定實現無橋跨鏈Leap：RGB++上的資產可以在比特幣主網到L2或L2之間來回跳轉，這種方式可以不需要依賴於傳統跨鏈橋的Lock-Mint範式，可以規避傳統跨鏈橋的很多風險，在跨鏈響應速度以及流動性聚合上也有很大優勢，可以為Defi生態帶來很大便利。
- UTXO交易模型非常適合Intent驅動的交易場景：只要把一筆交易中想要的輸入和輸出信息簽名提交上鍊驗證即可完成，如UTXO 輸入以及一個承接 資產購買的輸出，來為資產交易出價，中間的交易細節都不用管。
- UTXOSwap已經上線主網：實際體驗跟Uniswap幾乎沒有任何區別。UTXOSwap把每一筆交易分成了兩步，第一步是用戶把其意圖提交上鍊，第二步由Aggregator去聚合所有人的意圖，合併後發起一筆交易和流動性池做交互。
- UTXO有合約腳本嵌套的機制，只需要操作一次，就可以連續生成一系列交易，簡化用戶的交戶流程：上一筆交易的輸出結果，可以直接作為下一筆交易的輸入參數，因此可以快速生成一批首尾彼此銜接的交易指令。
總結：BTC已進入主流市場，未來價格狂飆上升終將拉動BTCFI的發展
儘管當前我們可能會因為當前銘文市場的蕭條和比特幣的下跌對BTCFI感到悲觀，但是需要記住：與其他生態區別最大的是，比特幣未來將持續上漲並將持續吸引新的散戶是毋庸置疑的，比特幣成為今年美國大選中的高頻詞，美國未來會將比特幣作為聯邦儲備、俄羅斯挖礦合法化，當前主流社會正在積極擁抱比特幣，納什維爾的比特幣大會中帶著娃的媽媽和每一個Uber司機都已經或準備成為比特幣持有者，將其作為避險資產。
當比特幣突破新高，比特幣生態的各種以比特幣計價的資產也會水漲船高，自然也會激發BTCFI的市場使用需求，比如抵押資產借出資金，從而購買更多新資產；比如試圖拿去staking生息。
另外還有一個容易被忽視的事實：
在上兩個週期中，以太坊資產如ICO和NFT是強勢文化，新入場的加密用戶可能是看到明星發NFT入圈的，往往會選擇使用metamask等以太坊錢包，也習慣購買以太坊用於空投，meme等交互，閒置的以太坊用於參與Defi。
在這個週期，比特幣成為了強勢文化，用戶可能是因為看到美國大選中的比特幣元素入圈的，後續也可能是比特幣持續突破新高下入圈的，往往會先選擇使用Unisat等比特幣錢包，並習慣購買比特幣，他們閒置的BTC也可能拿去參與BTCFI。
總有人覺得比特幣應該回到數字黃金的敘事，但是在Taproot升級和ordinals協議問世後，新入場的散戶和對比特幣新用例感興趣的比特幣OG成為了一股強大的新力量，他們將站在BTCFI創新的前沿，不斷吸引新的比特幣持有者，教育其他比特幣的大戶和礦工。
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