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Homework1:Comparison of the pros and cons of Bitcoin Layer2 ecological projects and analysis of Rooch's new ecology #15

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Jul 14, 2024
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我选的是任务二,写一篇分析比较BTC layer2的文章,文章链接如下:
https://blushing-ptarmigan-80b.notion.site/Layer2-Rooch-6647d9f7fd9441239774296f27edf85f?pvs=4
同时也将Markdown版本的上传至仓库里了。
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# 比特Layer2生态项目优劣比较以及Rooch新生态分析

# 引言

比特币生态自从诞生以来,因其独特且不可比拟的强共识性和极高市值,导致比特币生态安全性理论上毋庸置疑的高。

伴随着前阵子Ordinals的热潮,将不少目光转到了比特币生态项目上,铭文的造富效应犹有余热,新的符文又随之掀起大浪,虽说最终市场并未达到预期,但是人们fomo的情绪绝对是不可小觑的。

因此,我们可以发现,原来BTC生态也是可以出现很多NFT,Dapp等等的玩法,尤其是在Taproot升级之后,大大提高了这个生态的上限。

但是由于其本身依旧还存在着许多缺陷,众多属于BTC的layer2便应运而生。

# 比特现有生态

### 1. 背景与概况

***首先,为什么我们需要BTC的二层解决方案?***

因为BTC 一层无法实现图灵完备,先天不具备运营复杂智能合约的条件,所以我们只能将各种百花齐放的生态期望寄予给到二层,期望它能够给BTC带来新的机遇,引领新一波浪潮。

目前来看,BTC二层的解决方案诞生的也不少,从最早的闪电网络到后面的BRC-20,侧链扩容,都算是其中一员,但早期的这些方案主要侧重还是在公链竞争或者智能合约的基础设施这方面,并不算是真正的兵家必争之地。

真正最具竞争力的是:**谁能真正地将智能合约落地。**

而这个落地一词,它的定义很微妙,虾兵蟹将小打小闹换个空壳可以算,百花齐放TVL一飞冲天也算,因为智能合约落地并不是最终目的,智能合约所产生一系列Dapp和各种生态才是关键。

只有这样才能够吸引众多Layer1的资金进来,并且带来持续且良好的发展动力。

同时,layer2的性能和安全性还必须要有保障,还要有长足的发展潜力,这就体现了今天要讲的Rooch的优势,我们后文再详细叙述。

### 2. Layer2生态

### [Babylon](https://x.com/babylon_chain)

Babylon是一条专注于Restaking的二层BTC链,它的方法是什么呢?简单来说,是完全通过密码学的方式,利用比特币(BTC)的原生质押,为其他区块链提供权益证明(PoS)的安全保障。

在技术实现方面,**Babylon的质押过程完全依赖于密码学,无需第三方桥或托管方**。

BTC质押者可以通过发送具有两个UTXO输出的交易实现质押。第一个UTXO写入时间锁脚本,到期后质押者可用私钥解锁BTC;第二个UTXO转给临时比特币地址,该地址的公私钥对符合“可提取的一次性签名(EOTS)”的密码学标准。当质押者运行PoS链的节点并验证唯一有效区块后,用EOTS私钥对其签名。

如果质押者诚实操作,每次只签名一个有效区块,将获得PoS链的验证者奖励;若试图作恶同时签名两个区块,其EOTS私钥会被反推出,任何人都可以用该私钥转走质押的BTC,实现罚没,促使质押者保持诚实。Babylon还提供BTC时间戳服务,即:将任意区块链的检查点数据上传至BTC的op_return中,增强安全性。

Babylon的质押是跨链质押,质押的比特币保留在比特币网络上的脚本中,质押者可指定验证者,在对应的PoS链上赚取收益。通过质押BTC为其他POS链提供保障,BTC无需离开主网即可获得收益,开辟了BTC质押的新赛道。

根据DefiLlama的数据,目前BTC生息市场规模超过100亿美元,其中主动收益有40亿美元,收益率在0.01%到1.25%之间,一般需委托给第三方CeFi机构,或桥接或包裹BTC。PoS区块链的质押奖励通常在5%到20%之间不等。通过Babylon的质押业务,BTC无需托管给第三方机构,且能获得50倍于传统BTC收益,具有巨大增长潜力。

尽管如此,大部分BTC持有者为被动持有者,25%的BTC超过5年未使用,67%的BTC持有时间超过1年,因此说服BTC持有者参与质押具有一定难度。Babylon正在进行测试网质押,目前尚未宣布流动性质押BTC凭证类资产的推出。

Babylon由斯坦福大学教授David Tse和Fisher Yu博士于2022年创立。Yu教授是美国工程院院士,因无线通信领域的传奇比例公平调度算法而闻名。2023年12月7日,Babylon完成1800万美元融资,Polychain Capital和Hack VC领投,Framework Ventures、Polygon Ventures和OKX Ventures、IOSG Ventures等参投。2024年2月24日,币安实验室宣布投资Babylon。2024年5月,Babylon完成7000万美元新一轮融资,Paradigm领投。

### [**BounceBit**](https://twitter.com/bounce_bit)

BounceBit也是Restaking赛道的生态,但与babylon不同的是,它的Staking是交给CeFi托管机构,并在BounceBit链上铸造bounceBTC。

这时,用户就可以将bounceBTC委托给Staking运营节点,运营节点给到用户stBTC——bounceBTC质押的流动性版本。用户也可以通过stBTC在链上DeFi中获得更多的收益可能性。

同时,BounceBit本身也是一条BTC EVM L2,L2的PoS staking可质押原生代币BB或BTC资产。

这意味着,bounceBTC用户将获得三种类型的收益:主网BTC资产托管收益、链上st项目收益、restaking奖励。

此前,BounceBit完成了600万美元的种子轮融资,由Blockchain Capital和Breyer Capital共同领投,也在不久前于Binance发布了自己的代币BB。

### [**BOB**](https://twitter.com/build_on_bob)

BOB(Build on Bitcoin)是一个通过混合以太坊进行创新的L2网络,通过结合比特币和以太坊的功能,旨在减小比特币生态系统中的创新差距。BOB 利用以太坊的智能合约和 EVM 的高级特性,采用 rollup 技术框架来提高交易处理能力和可扩展性,同时保持比特币的强大安全特性。

BOB 的核心架构包括:

1. Rollup 解决方案,BOB 的 Rollup 技术发展分三阶段。初始阶段,采用 Optimistic Rollup 在以太坊上进行,实现在以太坊 L1 上的交易最终结算。中期,结合比特币的 PoW 和合并挖矿技术,减少对排序器的依赖。最后阶段,将比特币的 Optimistic Rollup 与以太坊的 ZK/Optimistic Rollup 整合,利用 BitVM 技术在比特币链上处理欺诈证明和结算。
2. 受 BTC PoW 保护:由于最终交易确认发生在比特币区块链上,它受益 BTC 的PoW 共识机制提供的同等级别的安全性。
3. 无信任桥接技术:BOB 实现了比特币和以太坊区块链之间的无缝资产转移和交互,使得用户能够在比特币的框架内使用以太坊的 dapp、稳定币和其他 DeFi 应用,将以太坊生态系统的丰富创新引入比特币用户,而不损害比特币提供的安全性和稳定性。
4. EVM 兼容性:意味着 BOB 可以支持用以太坊编程模型构建的去中心化应用,吸引来自两个生态系统的开发者和用户。这种双链功能不仅扩大了在比特币上可能的应用范围,也通过利用以太坊已建立的用户基础和开发者社群来增强用户参与。

BOB 已经完成了 1000 万美元的种子轮融资,吸引了多个知名投资方参与,包括 Castle Island Ventures 和 Mechanism Ventures 等。

## [**BitLayerLabs**](https://twitter.com/BitLayerLabs)

BitLayerLabs是第一个基于BitVM的比特币二层网络(L2),支持多虚拟机和EVM兼容,采用Op-Rollup技术。

BitLayerLabs的定位是Op-Rollup,其资产桥接的方式计划使用了 DLC 与 BitVM,这允许用户在主网出现问题时也能在BTC 上取出资产(逃逸通道)。通过BitVM,BitLayerLabs能够在比特币堆栈上构建图灵完备的计算层,利用基本构建块(如哈希锁、时间锁和大型主根树)来创建可以处理复杂计算和合约的系统。BitLayerLabs支持多虚拟机,包括EVM、CairoVM、SolVM和MoveVM。

但在目前的主网中使用的是 PoS + 多签桥的方式。BitLayer 计划在 2025 年的 Q2 实现一个最小化的 BitVM 实现,来替代现在的桥接方案。

路线图现实,Bitlayer 将在 2024年9月实现主网V2,转变为等效Rollup模型,推出Sequencer+DA模式,基于DLC/BitVM技术协议,保障用户资产存取。2025年6月实现主网V3,使用BitVM进行L1验证挑战,实现BTC安全等价,实施基于BitVM的OP挑战及用于资产逃逸的BitVM方案DLC-Attestors。

其在2024年3月27日宣布完成500万美元种子轮融资,由 Framework Ventures 和 ABCDE Capital 联合领投。其他参与机构包括StarkWare、OKX Ventures、Alliance DAO、UTXO Management 等。5 月 19 日获得 OKX 战略融资,金额未披露。

### **[NervosNetwork](https://twitter.com/NervosNetwork)**

Nervos Network采用分层的架构设计, Layer1负责处理共识、安全、价值存储和结算等问题,Layer2负责处理业务实现等需要性能的问题。Common Knowledge Base是Nervos Network的基础链,因为POS共识机制需要抵押一定数量的项目代币才能参与挖矿,有较高的参与门槛,为了让参与者能够无需允许的参与挖矿,它采用POW共识机制来保证网络的安全和去中心化;为了增强对其它项目的兼容性及降低应用的开发门槛,所以采用基于 RISC-V指令集构建的虚拟机来执行智能合约代码。

2024年Nervos提出了完善的扩展BTC生态的解决方案,并发行了RGB++的比特币一层资产发行与扩展协议。Nervos基于多年UTXO模型的积累,其RGB++与UTXO同构绑定方案直接利用了BTC的原生能力,安全性与BTC主网高度关联。

RGB++在BTC主网上发行资产,与比特币UTXO有绑定关系。用户可以选择将RGB++资产“跳转”到Nervos网络使用。跳转的BTC交易会在主网输出特定UTXO,在Nervos网络中触发相关影子交易,RGB++资产信息被写入Nervos UTXO,解锁条件是特定的BTC UTXO。用户可以在Nervos享受智能合约能力和更低手续费,更高性能,亦可将资产通过同构绑定方式跳转回BTC主网。

基于上述同构绑定思路,Nervos还发布了UTXO Stack应用链架构,类似于以太坊的OP Stack,并在开发基于自身的闪电网络。

Nervos Network项目在2018年7月获得了招银国际、Polychain Capital、 Sequoia Capital等的战略投资约2800万美金,2019年10月在Coinlist上ICO,共筹集了约7200万美金。目前已经发行代币ckb。

# Rooch新生态

### 1.概览与介绍

Rooch(/ruʧ/)的命名是 Root 和 Branch 的结合,象征着从种子中长出根和枝,并将种子传播到森林生态系统中。

**Rooch Network是一种基于Move 执行层模块化的区块链三难问题的解决方案。**

Rooch 设计的初衷是成为可验证的应用程序容器,并充当比特币的应用程序层。为此,Rooch采用了原生方法扩展比特币区块链的功能,以此实现比特币资产的去中心化应用,并且保障了BTC资产的安全性。

到此为止与之前提及的BTC二层方案几乎没有什么太大区别,目标也是几乎一样。

然而Rooch的真正优势在于:

如果你是用户,你可以发现,你的所有比特币资产,包括 BTC、Ordinals 或 BRC20 资产,都**可以直接在 Rooch 支持的所有比特币应用程序中使用,而不需要经过托管桥**,这中间产生的损耗都可以避免。

如果你是开发者,Rooch提供的MoveVM环境可以使编程更加轻松,并且由于Rooch对于所有的BTC资产都有解释,所以开发者的应用程序可以将其整合到一起。也许可以在未来实现一个包容了所有BTC类资产的超级市场生态。

如果你是社区成员,持有任何比特币应用程序中的一些资产,Rooch 会确保你的所有资产都是比特币 L1 原生资产,无需许可即可随时跃迁到比特币 L1。

**简而言之,Rooch的优势就是,包容现存几乎所有类型的BTC资产,并且确保可以转化为L1的原生资产,同时还能保障极高的安全性与可编程性。**

### 2.技术实现

首先,Rooch采用的编程语言是Move,具有很强的灵活性和安全性,其本质上是一个比特币区块链的可验证应用程序(VApp)执行运行时容器。

它能够检测出比特币区块链的完整状态,可以与基于智能合约的解释器配合使用,不仅可以识别普通的 UTXO,还可以识别基于 Ordinals 的资产协议,例如 BRC20。另外 Rooch 是一个快速执行环境,可通过并行执行实现 100k 峰值 TPS,可扩展性非常强。

其次,Rooch 提供了两种构建比特币应用程序的方法:状态绑定和 CSV 资产跃迁。

Rooch 允许应用程序智能合约中的状态转换与比特币状态绑定。借助 Rooch 中可用的完整比特币状态,智能合约可以访问和读取所有比特币状态并解释它们以获取有关用户的比特币地址及其控制下的资产的信息。

状态绑定机制允许一个应用程序状态与某个比特币 UTXO 的状态绑定,无论是普通 UTXO 还是 Ordinals UTXO。

所以,通过Rooch,可以一键管理所有BTC资产,可以显著避免繁琐的操作与忙碌的平台切换。

而客户端验证资产(CSV 资产)是实现比特币生态系统中所有创新的核心。Rooch 提供了一种称为 Bitseed 的 Ordinals 元协议设计,可以实现 CSV 资产在比特币状态和 Rooch 应用程序状态之间跃迁,使得所有比特币资产都可以以无需许可的方式跃迁到任何基于 Rooch 的比特币应用程序中。

![Untitled](https://raw.githubusercontent.com/gunksd/img/main/Rooch.png)

### **3.安全性和Vapp**

### 3.1 安全性

Rooch Network 使用基于 [Optimistic Rollups(opens in a new tab)](https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/optimistic-rollups/) 机制的欺诈证明来确保 Rooch DApp 的安全性,未来还将支持由 ZK Proof 启用的混合安全性。

通过设计 [**FexEmu**](https://github.com/rooch-network/flexemu/blob/main/docs/guidelines.md) (提供单步证明的通用模拟器)和 **多轮交互式仲裁** 确保生成欺诈证明,

FlexEmu 被设计为具有单步状态证明的通用字节码模拟器。它的通用目标为 Rooch 的实现提供了 2 个优势:

- **与任意 Layer1 的兼容性** 任何支持 MIPS 指令集的 Layer1 都可以仲裁 flexEmu 生成的证明。这使得 Rooch 成为任意 Layer1 的 Layer2。
- **易于维护、调试和升级** 如果未来 MoveVM 有重大升级,flexEmu 可以快速容纳。

除此之外,Rooch还采用了交易排序证明,进一步保证了安全性的无懈可击。

### 3.2 Vapp

VApp 是可验证应用(Verifiable Application)的缩写。可验证应用旨在确保应用的计算和状态都具备可验证性,从而保证应用操作的透明性和可靠性。

- 与 DApp 的区别:去中心化应用(DApp)强调去中心化特性,而 VApp 则侧重于组件的可验证性。VApp 可以先采用中心化方式实施,只要满足可验证性的标准,然后逐渐过度到 DApp。
- 与全链上应用的区别:全链上应用强调所有计算和状态都在区块链上管理。相比之下,VApp 强调计算和状态的可验证性,且可以托管于链下。这种方式为应用架构提供了更大的灵活性,应用的启动成本更低。

给 VApp 提供运行环境的容器,可称为 VApp 容器。从软件工程和单节点的视角来看,`rooch` 是一种 VApp 容器。它利用 Move 智能合约来确保计算的可验证性,使用状态树来保证状态的可验证性。

所以,从这个方面来说,Rooch其实并不像是一条链,而更像是一个温床,处于提供Vapp的基础设施的类似于靠近底层的这么一个角色。

### **4.路线图**

就像一棵树一样,Rooch的路线中各个阶段的名称由此而来:

第一阶段,Seeding(播种);

第二阶段,Sprouting(发芽);

第三阶段,Rooting(生根);

第四阶段,Branching(散叶);

目前,Rooch处于Rooting阶段的**Phase-2**,开发网和测试网已经上线,在逐步测试运行Rooch PreMainnet,**探索 CSV 类型资产在 L1 和 L2 之间的跃迁和应用场景。

另外,集成 DA、接入 P2P 网络以支持第三方运行全节点、状态树的根更新到 Bitcoin,并提供状态证明接口,实现节点间的状态校验等任务也已在进程之中,希望Rooch这棵源于BTC的大树能够生长的繁茂一点,再繁茂一点。

# 总结

时间总是最残酷的力量,从08年比特币白皮书的问世到如今,已经过去了十几年,几经更迭,物是人非,一轮又一轮的周期中诞生了许许多多的生态,有的昙花一现,有的经久不衰,反而在时间的陶冶下愈发芬芳。

在这一轮周期里,谁会是最为靓丽的那个舞台中央,谁又会在历史中被人遗忘?只有时间才知晓答案。

BTC二层的方案迄今为止也可以算是百花齐放,但是真正可以做到破圈的似乎还并未出现,可能是缺少一个关键的契机,也可能这个契机永远不会到来,但是必须要有人去尝试,也许尝试了,就是一片充满活力的崭新蓝海。

也须知,事在人为。做好准备之后,只需静候花开,就像Rooch一样,在生根发芽之后,暗暗蓄力,做时间的朋友,时间自然会给予你丰厚的馈赠。
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### 学习成果

1.
1.[比特Layer2生态项目优劣比较以及Rooch新生态分析](https://blushing-ptarmigan-80b.notion.site/Layer2-Rooch-6647d9f7fd9441239774296f27edf85f?pvs=4)

2.

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# 学习成果
第一次作业:熬夜完成了一份有关BTC生态layer2的文章,介绍了各种生态的优劣以及主要是Rooch的分析,加深了对Rooch的理解。
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