Шлях цифрового золота: декодування парадигмальної революції екосистеми Біткойн

Передмова

На руїнах фінансової кризи 2008 року Сатоші Накамото заклав генезис-блок Біткойна, започаткувавши реконструкцію монетарної філософії. Ця децентралізована система зберігання вартості, в образі "цифрового золота", за короткий час еволюціонувала в основний камінь цифрової цивілізації з капіталізацією в трильйони доларів.

Однак, обмеження початкової архітектури Біткойна поступово стають очевидними. З приблизно 7 транзакціями на секунду та обмеженими функціями скриптів, важко задовольнити потреби мільйонів користувачів. Таємниче зникнення Сатоші Накамото в 2011 році ще більше змусило спільноту відмовитися від ідеї покладатися на засновника для просування інновацій у проекті. Розробники з усього світу масово входять в екосистему Біткойна, викликавши хвилю інновацій.

Ця технічна революція, викликана первинними недоліками Біткойна, формує екосистему, що перевершує концепцію, викладену в білому документі Біткойна. Від боротьби за розширення основної мережі до швидкісних платіжних магістралей другого рівня, від наративів на основі Ordinals до смарт-контрактів, наданих Stacks та Rootstock; від технологій міжланцюгового мосту, що реалізують ціннісну взаємодію, до зростання екосистеми BTCFi та революції децентралізованих фінансів, блокчейн-інженери відкривають друге життя для Біткойна з приголомшливою швидкістю.

Вони як дотримуються основної цінності Біткойна "достовірність без довіри", так і шляхом інновацій долають фізичні обмеження продуктивності; зберігають простоту та елегантність моделі UTXO, так і розкривають більш складну логіку смарт-контрактів; підтримують валютний суверенітет Біткойна, так і за допомогою технології міжланцюгового зв'язку розширюють його мережу вартості на гетерогенні блокчейни.

Глибина і ширина цієї парадигмальної революції перебудовує уявлення людей про Біткойн. Коли протокол Ordinals робить кожен біт носієм цифрової пам'яті, коли стандарт токенів BRC-20 відтворює свято DeFi Summer в мережі Біткойн, коли технологія BitVM реалізує ідеальну синергію між позамережевими обчисленнями та перевіркою в мережі, Біткойн вже не просто "цифрове золото" для ведення простого обліку, а еволюціонує в суперпротокол, що підтримує складні фінансові контракти, несе культуру NFT та з'єднує багаточеневий всесвіт.

Ця революція поки що не має кінця. При збереженні децентралізації та безпеки Біткойна, через технологічні інновації зробити його цінність доступною для ширшої аудиторії, ми можемо сподіватися, що цей експеримент криптопанків, що виник у гаражі, зрештою стане базовою операційною системою, що підтримує цифрову цивілізацію.

Основний текст

Екосистема Біткойн у останні роки розвивається дуже швидко, вже сформувалася безліч важливих напрямків. Станом на березень 2025 року основні напрямки розвитку екосистеми Біткойн можна умовно підсумувати в три основні напрямки:

• Масштабування мережі
• Смарт-контракт
• Крос-чейн міст

У цих ключових сферах, які перебудовують екосистему Біткойна, виникло безліч відомих проєктів, серед яких є як зрілі рішення, що вже подолали теоретичний розрив і стали основою трильйонної екосистеми, так і експериментальні протоколи, які все ще перебувають на ранній стадії верифікації концепції, шукаючи межі консенсусу в激辩 крипто-спільноти. У цій статті буде глибоко розглянуто три основні бойові арени розвитку екосистеми Біткойна, щоб якомога повніше продемонструвати панораму революції та інновацій екосистеми Біткойна.

Один. Розширення мережі

（один）Походження проблеми

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 значно нижче, ніж у традиційних платіжних систем та інших публічних блокчейнів. У години пікових навантажень мережа Біткойн може легко зазнати заторів, що призводить до затримок у підтвердженні транзакцій, а при завантаженості основної мережі комісії за транзакції також можуть різко зростати, одна транзакція може коштувати десятки доларів.

(ІІ) Рішення

Розширення мережі Біткойн означає рішення, яке дозволяє підвищити обробну спроможність транзакцій та знизити витрати на транзакції за допомогою технологічних засобів, не жертвуючи безпекою мережі Біткойн та її децентралізованими характеристиками. Існує два підходи до розширення мережі: розширення на ланцюгу та розширення за межами ланцюга.

1. Розширення в ланцюзі

Розширення на ланцюгу має на меті змінити протокол основного ланцюга, оптимізувати зберігання даних та способи верифікації, щоб певною мірою підвищити ефективність та корисне навантаження блоків, при цьому основна увага приділяється ефективності простору блоків та інноваціям в протоколах. Основні рішення для розширення на ланцюгу включають:

(1) Коригування ємності блоку

Пряме розширення обсягу блоків Біткойна (наприклад, з 1MB до 2MB або більше) було початковим планом розширення. У 2017 році частина гірничих груп просунула "жорстке розгалуження" мережі Біткойн, підвищивши верхню межу блоку з 1MB до 32MB, що призвело до появи Біткойн Кешу (BCH). Однак BCH через підвищення порогів зберігання/пропускної здатності має лише близько 1% від загальної кількості повних вузлів Біткойна, що значно знизило рівень децентралізації.

(2) Оптимізація простору блоків

Ізоляційне свідчення (SegWit) було офіційно впроваджено в 2017 році, шляхом реорганізації даних про транзакції для підвищення обробної спроможності мережі Біткойн. Воно відокремлює дані свідчення від даних транзакцій, зберігаючи їх у незалежній частині блоку. Це дозволяє зменшити обсяг даних однієї транзакції, що дозволяє вміщувати більше транзакцій без збільшення розміру блоку, безпосередньо підвищуючи пропускну спроможність на ланцюзі до приблизно 10-15 TPS.

Taproot є значним оновленням, яке було впроваджено в 2021 році, поєднуючи такі технології, як підписи Шнорра та меркл-абстрактне синтаксичне дерево (MAST), з метою підвищення конфіденційності транзакцій, ефективності та масштабованості. Taproot дозволяє об'єднувати кілька підписів в один, спрощуючи процес верифікації транзакцій, одночасно приховуючи складні деталі транзакцій, такі як багатопідпис та умови блокування часу.

2. Розширення поза мережею

Зовнішнє масштабування через обробку транзакцій поза ланцюгом + фінальне врегулювання на основному ланцюзі, підвищує пропускну здатність без зміни протоколу основного ланцюга, основна задача – знайти баланс між "децентралізованою безпекою" та "масштабуванням продуктивності". Основні рішення для зовнішнього масштабування включають:

(1) Канал стану

Стан канали (State Channels) за суттю є рішенням другого рівня, принцип якого полягає у встановленні багатостороннього довіреного каналу поза ланцюгом, який взаємодіє з основним ланцюгом тільки під час відкриття та закриття каналу. Мережа Lightning є найвідомішою практикою станів каналу, яка з моменту свого запуску отримала широку увагу та застосування.

(2) бічний ланцюг

Бічні ланцюги (Sidechains) – це незалежні блокчейни, які пов'язані з основним ланцюгом Біткойна через механізм двостороннього якоря. Rootstock (RSK) був запущений у січні 2018 року і є першим бічним ланцюгом на мережі Біткойн, який сумісний з EVM.

(3) Роллъп

Технологія Rollup підвищує пропускну здатність транзакцій, обробляючи їх поза ланцюгом та подаючи стиснуті дані транзакцій до основного ланцюга Біткойну. У грудні 2023 року Робін Лінус опублікував білу книгу під назвою «BitVM: Compute Anything On Bitcoin», вперше запропонувавши концепцію BitVM. Дизайн BitVM подібний до Optimistic Rollup, заснований на доказах шахрайства та протоколі викликів-відповідей, але не вимагає зміни консенсусних правил Біткойну.

(Третє) Порівняння варіантів

Розширення на ланцюгу та розширення поза ланцюгом мають свої переваги та недоліки. Розширення на ланцюгу безпосередньо оптимізує продуктивність основного ланцюга, але потребує консенсусу спільноти та жорсткої розгалуження; розширення поза ланцюгом не змінює основний ланцюг, але збільшує складність і припущення довіри. Наразі мережа Біткойн поступово підвищує продуктивність і функціональність завдяки співпраці різних варіантів розширення.

Два, смарт-контракт

（一）проблема походження

Біткойн спочатку був розроблений як децентралізована цифрова монета, його скриптова мова є відносно простою, що хоча й підвищує безпеку, але також обмежує його функціональність. З розвитком технології блокчейн інші публічні ланцюги реалізували багатий екосистему застосувань через смарт-контракти, що призвело до тривалого відставання TVL Біткойна, якщо не оновити, він тривалий час буде піддаватися ризику втрати користувачів та розробників.

（二）рішення

Наразі підходи до впровадження смарт-контрактів в екосистему Біткойна можна розділити на два основних типи: посилення основної мережі та розширення зовнішніх ланцюгів.

1. Підсилення основної мережі

Технічна концепція покращення основної мережі полягає в використанні м'якого форка для оновлення протоколу Біткойн, оптимізації можливостей скриптів та реалізації "нетюрингоповних, але практичних" функцій смарт-контрактів на моделі UTXO. Наприклад, оновлення Taproot принесло низку розширених функцій, оптимізуючи торгові скрипти через підписання Schnorr і MAST, надаючи базову підтримку для смарт-контрактів Біткойн.

2. Розширення зовнішніх посилань

Технічна концепція розширення зовнішніх ланок полягає у створенні незалежно працюючого блокчейну, який взаємодіє з основною мережею Біткойн через механізм двостороннього прив'язування та підтримує функцію смарт-контрактів. Stacks є одним із представників рішень для розширення зовнішніх ланок, а його інноваційність в основному полягає в механізмі Proof of Transfer (PoX).

3. Інші експериментальні рішення

Окрім основних шляхів, таких як покращення основної мережі та розширення зовнішніх зв'язків, обговорюються та досліджуються деякі експериментальні рішення. Наприклад, протокол RGB через рішення "інтелектуальних контрактів на стороні клієнта" додає інформацію про стан до моделі UTXO Біткойна, дозволяючи випуск активів та реалізацію більш складної логіки контрактів без зміни основного протоколу Біткойна.

（三）конкретні застосування

Екосистема Біткойна швидко розвивається в галузі смарт-контрактів в останні роки, в основному навколо протоколу Ordinals, DeFi та інфраструктури. Нижче наведені деякі代表性ні напрямки та проекти:

1. Ординали/BRC-20/НФТ траса

Стандарт смарт-контрактів на базі моделі UTXO Біткойна (наприклад, BRC-20), що підтримує NFT, випуск монет та написів (Ordinals), є основним напрямком інновацій в екосистемі Біткойна. Представлені проекти включають TurtSat, Bounce тощо.

2. Сектор DeFi-протоколів

Екосистема Біткойна в сфері кредитування, стабільних монет, торгівлі та інших DeFi застосунків перебуває на початковій, але швидко зростаючій стадії. Представлені проекти включають BitStable, BendDAO тощо.

3. Сектор інфраструктури

Екосистема Біткойн все ще не досконала, окрім централізованих бірж та кредитних протоколів, інструменти розробки, оракули та інші проекти також є дуже рідкісними. Представлені проекти включають Chainlink, Dova Protocol та інші.

Три, міжланковий міст

(1) Походження проблеми

Потреба в кросчейн-інтеграції Біткойн-мережі з іншими публічними блокчейнами виникає через проблему фрагментації екосистеми блокчейн. Зі збільшенням кількості публічних блокчейнів, активи, дані та функціонали між різними ланцюгами важко взаємодіють, що призводить до формування «островів вартості». Оскільки Біткойн є найбільшою за капіталізацією криптоактивом, його потреба в кросчейн-інтеграції є особливо нагальною.

（二）рішення

Ядром кросчейн-технології Біткойн є реалізація кросчейн-верифікації та передачі активів і даних, основні технологічні шляхи включають:

1. Реле

Рішення для крос-чейн на базі реле (Relay) — це технічний шлях, що дозволяє перевіряти дані транзакцій Біткойн основного ланцюга на цільовому ланцюзі через легкі вузли або механізм верифікації. Liquid Network є представницьким проектом, що використовує релейну схему.

2. Атомарний обмін

Атомарні обміни (Atomic Swaps) — це технологія обміну активами між блокчейнами без посередників, яка в основному ґрунтується на контрактах з хешуванням та часовим блокуванням (HTLC). AtomicDEX — це відомий проєкт, що використовує атомарні обміни.

3. Нульові знання

Протокол кросчейн-рішень з нульовими знаннями (ZKP) перевіряє достовірність кросчейн-активів або повідомлень за допомогою криптографічних технологій без необхідності розкривати деталі транзакцій. Polyhedra Network (zkBridge) є представником кросчейн-протоколу на основі ZKP.

(3) Порівняння схем

Рішення з релейного зв'язку має високу безпеку, але низьку ефективність; атомарні обміни мають високий ступінь децентралізації, але обмежену ліквідність; нульове знання досягає хорошого балансу між безпекою та ефективністю, але має високу складність технології. Кожне рішення має свої переваги та недоліки, які підходять для різних сценаріїв.

Висновок

Стоячи на часовій позначці 2025 року, революція парадигми Біткойна безсумнівно є віхою в історії розвитку технології блокчейн. Від розширення мережі, смарт-контрактів до крос-ланцюгових мостів, кожна ключова інновація в цих сферах вносить нову енергію в екосистему Біткойна, сприяючи його переходу від єдиного "цифрового золота" до різноманітного "цифрового