BRC-20 和 Ordinals NFT 热潮导致比特币链上拥堵拥堵严重，“如何解决链上拥堵、降低 Gas 费” 成为比特币生态发展亟待解决的问题。
作者：西柚，ChainCatcher
封面：Photo by Tim Rüßmann on Unsplash
近日，由于 ordi 代币的财富效应，吸引了一大批用户涌入比特币网络交易 BRC-20 代币，导致比特币链上拥堵严重、Gas 费激增。5 月 7 日，币安因提币交易庞大、手续费激增，一天内两次暂停比特币提取；5 月 8 日，比特币网络因拥堵停止出块 1 小时，链上每笔交易 Gas 费最高曾冲至 30 美元。
截至 5 月 10 日，根据 BTC.com 显示，比特币未确认交易达到 30 万笔。Mempool 网站显示，比特币网络链上交易每笔 Gas 费约为 282 聪，折合 11 美元。
解决比特币链上拥堵、降低 Gas 费已成为已成为链上参与交易用户的共识。
关于比特币扩容的讨论声也越来越多，其中致力于为比特币提供智能合约功能支持的 RGB 协议、专注于降低比特币交易费用的闪电网络也再次被用户被寄予了厚望, 希望它们能有新进展，尽快解决比特币当前的困境。
其实，除了 RGB、闪电网络外，还有专注于通过侧链形式来扩容比特币生态的区块链网络。那么，比特币的 RGB、闪电网络、侧链扩容方式究竟有何不同？有哪些代表应用？
闪电网络致力于降低比特币交易 Gas 费、提高吞吐量
比特币之所以拥堵，是因为其主网 TPS 每秒只能进行 7 笔交易，像第三方支付平台如支付宝每秒处理的交易笔数高达 10 万笔左右。且比特币的区块大小为 1MB（包含的交易数量），矿工根据用户提交交易时的 Gas 高低来进行排序打包。这时用户为了让自己提交的交易尽快打包出块，就需要提高支付 Gas 费来获得矿工打包优先权。这也就是为什么 BRC-20 热潮下，链上交易用户越多，比特币 Gas 费越贵的原因。
链上数据 BitinfoCharts 显示，5 月份开始，比特币链上每笔平均交易费用开始出现大幅增长，从最初的 2U 一路上涨现在为 20U，中间曾最高冲至 30U。
按照以往历史的扩容方式有两种，一种是增大区块容量大小，所谓的大区块，使其包含更多的交易，Bitcoin Cash（BCH）采用的这种扩容方式，但是这种方式出块时间依然不变，会增大节点运营压力。另一种是不改变比特币的相关内容，通过链下扩容的方式，将比特币小额交易支付转移或者相关数据转移到链下，主网仅进行关键性交易。闪电网络（Lightning Network）采用的就是链下这种方式。
闪电网络也被称为是比特币的 Layer2 解决方案，主要应用在比特币的支付场景中，闪电网络能够帮助用户节省成本，提升效率。核心思路是将用户交易环节放在链下进行，只有最终的交易结果才在比特币主网链上确认，从而提高比特币网络的交易效率，让用户能够以更低的成本、更快的速度完成支付。
其工作原理是：当一个用户向另一位用户发起交易，首先，闪电网络在两方之间开启一个链下的支付通道，本质上就是待交易双方共持的记账本，用于保存交易记录。然后，交易双方在通道中锁入一定数量的资金，通过私钥进行签署交易。双方之间的小额资金转移无需在链上进行，而是只保存在彼此的账本上，当其中一方或双方决定不再需要该通道的时候，即关闭通道时，二者之间的最终结算余额再在比特币主网上广播。
例如，A 与 B 想要进行 BTC 交易，需要先建立一个通道，双方在比特币主网上锁定一定数量的比特币，通道就此打开，二者可以使用它即时发送 BTC，转账费用几乎为零，且无需将每笔交易广播到比特币主网，当任何一方关闭通道时，双方清算交易账户最终资产数额，公布到比特币主网上。
由此来看，通道是把多个微支付整合为一笔，广播给底层比特币网络，提升了交易效率。
此外，闪电网络不仅仅只是 A 和 B 双方之间的直接链接通道，它还可以将大量的单条通道串联起来，从而形成一个相互连接的、广阔的支付网络。也就是说，假设 A 和 C 有通道，A 和 D 没有通道，但是 C 和 D 有通道，那么 A 就可以通过 C 间接地来和 D 进行交易，而作为中间商的 C 可以收取路由费用。
在闪电网络中，网络会找到最少节点、最少交易费的路径来完成交易。
根据 1ML 显示，5 月 10 日，闪电网络一共有 1.6 万个节点，约 7.3 万个支付通道，通道中的 BTC 数量约 5376 枚，价值 1.4 亿美元。
闪电网络的应用场景主要在支付领域，主要可解决比特币链上小额交易的 Gas 费贵、即时到账问题，如社交平台打赏支付、跨境汇款、商户支付、转账交易等。闪电网络的平均结算时间不到一分钟，大多以毫秒为单位，此外，有数据显示闪电网络上的每次交易费用约为 0.0001 美元。总而言之，闪电网络的支付体验不输于中心化电子支付，尤其在跨境转账方面优势更足。
由于目前市面上的闪电网络产品大多针对 B 端企业及开发者使用的支付基础设施产品。对于普通用户来说，这些产品原理理解起来都比较困难。其实，用户经常使用的 BTC 小额即时转账支付采用的技术大多是闪电网络，比如前段时间大火的去中心化社交应用 Damus 内置的 BTC 打赏，所使用的底层技术就是闪电网络。
闪电网络代表应用
Strike——是一家比特币闪电网络支付平台，可提供比特币即时支付，用户可通过使用 Strike 使用 BTC 进行付款、在线购买商品和服务、进行小额支付、给内容创作者打赏、以及买卖 BTC 等。其前身是比特币生态钱包 Zap。
Strike 曾在 2022 年 9 月完成 8000 万美元的 B 轮融资，Ten31 领投。此外，Strike 已和 Shopify、NCR 等合作建立了比特币支付系统，该系统允许商家在客户使用加密货币付款后快兑换为美元等。
Taro——是一种由比特币 Taproot 支持的协议，它定义了如何在比特币区块链上发行、使用 Token 的标准。主要用于在比特币区块链上发行资产，包括同质化代币及 NFT 资产等。
通过 Taro 发行的资产可在闪电网络中流通，目前仅支持开发者使用。使用 Taro，开发人员将能够在比特币区块链上发行资产，然后将它们转移到闪电网络中。
不过，目前 Taro 产品还处于测试阶段。
Taro 背后开发方 Lightning Labs 是一家比特币闪电网络研发商，为闪电网络提供相关软件支持，如闪电网络节点管理工具、钱包等，如自主研发测试版本软件 “LND”，支持用户可以直接向其他用户发送比特币和莱特币，无需在区块链上处理这些交易。2022 年 4 月，Lightning Labs 曾获得 7000 万美元融资。
Lightspark——是一家闪电网络支付方案提供商，由前 PayPal 总裁 David Marcus 创建，主要为企业用户提供使用闪电支付的解决方案，如提供相关 API 和 SDK 工具包，支持企业集成闪电网络等功能。今年 4 月份，Lightspark 公布了比特币闪电网络产品套件，
去年 5 月，Lightspark 完成由 a16z 和 Paradigm 领投的融资，并由于起创始人是 Libra 的发起人 David Marcus，所以受到用户关注。
RGB主要用于支持比特币和闪电网络上的智能合约功能
RGB 是一套可扩展且具有隐私特征的智能合约系统。由 LNP/BP 协会开发、主要用于支持比特币和闪电网络的智能合约部署。支持开发者在比特币或闪电网络上创建、部署和执行智能合约，同时维护其数据的安全性。
相较比特币，以太坊最大创新就是支持智能合约（Smart Contract）。所谓智能合约，就是运行在区块链上的程序（也被称为由一段代码自动执行的可编程合同）。
以太坊与比特币最大的不同在于其可通过智能合约执行复杂的逻辑操作，如今以太坊上的 DeFi 及其它 DApp 应用都是通过智能合约来实现的。但由于比特币不支持智能合约部署，链上生态发展受到限制，就链最近大火的 BRC-20 代币，也是通过第三方 Ordinals 协议的铭文来实现的，且代币发行过程比较单一仅有部署、铸造、转移三个过程，不支持代币销毁、或者增发等。
RGB 旨在让比特币像以太坊或其它区块网络（Solana、BNB Chain 等）一样实现基于智能合约的一切可能，开发者可在比特币上部署代币、NFT 资产发行合约、去中心化金融应用（DEX、借贷）、DAO 等。该协议承诺支持在比特币和闪电网络上运行的复杂智能合约。
由此来看，RGB 并非一个特定的区块网络也不是一个代币发行协议，而是为比特币网络提供智能合约支持的基础设施。
作为智能合约系统,RGB 提出的方案也与以太坊等之前的智能合约方案不同。
RGB 将智能合约发行、数据、状态等过程模块化，将智能合约代码维护和数据存储放在链下执行，由主网（比特币）作为最终状态承诺层。这意味着 RGB 是通过链下智能合约的模式，将智能合约的所有数据都保存在链下，比特币主网仅作为最终状态的确认者，降低了对区块空间的使用，可以大大提高吞吐量。
当前的区块链网络提倡把智能合约代码和数据都存储在区块链上，并由全网所有节点执行，会导致区块容量过度增大及计算资源的浪费。RGB 通过客户端验证的方式，它并不要求每个节点都执行每份合约，通过使用在比特币交易输出未花费余额 (UTXO) 上的标志作为交易状态追踪，既保障了依托于主网的安全行又可借此实现可扩展性。
RGB目前可用来做什么？
开发者可以通过 RGB 来部署同质化代币 RGB20 和非同质化代币 NFT 合约；并可兼容闪电网络。
正因为 RGB 可以支持用户通过部署智能合约的形式发行比特币或闪电网络上的同质化代币，也被认为是 BRC-20 代币的替代方案。
RGB20与 BRC-20 代币最大的优势在于，RGB20 发行的代币可在闪电网络中流通，转账时 Gas 费低、到账快。而 BRC-20 是刻在聪上，所有的活动都是在比特币链上进行，延展性受限。
RGB协议支持的应用有哪些？
比特币 NFT 市场 DIBA——是首个使用 RGB 智能合约平台搭建的比特币 NFT 交易市场，支持用户创建、交易比特币上的 NFT（该资产通常被称为 UDA 独特数字资产）。目前，DIBA 仍处于测试阶段。
此外，用户可通过比特币网络相关钱包体验 RGB 智能合约及相关资产。
Iris Wallet—这是一个用于发行、发下哦那个和接收 RGB 资产钱包应用，由 Bitfinex Labs 开发，用户需要到谷歌商店下载。
My Citadel——支持 RGB 资产钱包，目前使用用户需要下载安装包。
Bitmask——可用于体验 RGB 资产的铸造、发行及 RGB 应用。BitMask 是由 DIBA 创建的 Chrome 扩展钱包，支持稳定币和 NFT。目前，用户可以通过使用 Bitmask 钱包测试版体验 RGB20 资产的发行，转移。
从目前的用户使用体验来看，Bitmask 钱包更易于用户入门。目前，用户可以通过使用 Bitmask 钱包测试版体验 RGB20 资产的发行，转移、及闪电网络中的资产转移等。
比特币侧链
侧链即单独再做一条单独的公链，有自己按需定制的账本、共识机制、交易类型、脚本和合约的支持等，然后通过特定的跨链技术关联到比特币主网。简单来说，就是通过跨链桥使 BTC 在比特币主网和侧链之间转移、流通。
如 Stacks、Rootstock、OmniLayer 等比特币侧链，都是通过跨链桥将 BTC 在侧链和主网之间转移。
总体来说，在侧链上可以支持智能合约，构建 DeFi 等各种去中心化应用，可扩展性强，实施难度相对其他方案也并不高，同时账本相对安全。但侧链的节点并不是每个人都可以运行，账本共识依赖于某些中心机构的管理，去中心化程度低，这可能是侧链扩容方案有诸多尝试但都没能获得大规模应用的主要原因。
比特币智能合约平台 Stacks（STX）
Stacks（STX）通过构建一个新的区块链网络以实现比特币网络上部署智能合约和去中心化应用程序的功能。并发行了该区块链网络上原生代币 STX，用于支付其链上智能合约费用和交易费用。开发人员可以基于 Stacks 构建任何应用程序。
2021 年，Stacks 发布 V2 版本，致力在不改变比特币本身的同时，围绕比特币结算协议进行创新，开启原生比特币智能合约和去中心化应用。
Stacks 2.0 中的核心机制主要分为两部分，一是 PoX，基于比特币链构建的共识机制，PoX 类似于 PoS 权益质押，节点可通过锁仓 BTC 获得 STX，也可通过锁仓 STX 获得 BTC，通过这种双代币交换协调矿工与质押者间收益。二是原生编程语言 Clarity，让智能合约可以根据在比特币链上行为进行操作。比如，A 在比特币上完成了一笔交易转账，Stack 2.0 可追踪、检测这笔交易，作为 Stacks 2.0 上智能合约的一部分，并以该笔交易作为智能合约发生下一步的条件等。
目前，Stack 生态应用已涵盖了 DeFi、NFT、DAO 以及 NFT 等应用。如钱包 Hiro Wallet，还有已部署的应用：集成 DEX、借贷功能的一站式 DeFi 应用项目 Alex、NFT 交易市场 Gamma、抵押借贷平台 Arkadiko 等。
比特网络资产发行平台 OmniLayer
Omnilayer（OMNI）是基于比特币构建的区块链网络，主要用于发行基于比特币网络的 token。Omnilayer 发行比特币网络 Token 的原理是基于比特币的交易输出（UTXO）中附带的一些信息，是基于比特币链上的数据。
其中，最初的稳定币 USDT 就是 Tether 公司基于 Omnilayer 发行的。
相较于 RGB 协议，Omnilayer 发行的代币相关数据都存放在比特币主网链上，隐私性和可扩展性比较差。
OmniBolt 是 OmniLayer 兼容闪电网络的版本，支持通过闪电网络创建和传输 Token。5 月 9 日，OmniBolt 宣布将在闪电网络支持 BRC-20 代币。
比特币联盟侧链 Liquid Network
Liquid Network（简称 Liquid）更像是一个比特币的联盟侧链，由包括交易所、金融机构以及其它以比特币为重点的公司组成的 Liquid 联合委员会共同维护和治理。旨在解决比特币的流动性问题，为用户提供更快、更便捷的比特币交易体验，该网络由比特币基础设施开发商 Blockstream 于 2018 年推出。
Liquid 链上主要使用的仍然是由比特币 1: 1 锚定发行的 LBTC。根据官网显示，Liquid 生态中流通的 LBTC 数量长期维持在 3000 枚以上，5 月 10 日为 3280 枚。
此外，Liquid 还支持部署智能合约，生态内已经有 DEX Sideswap、借贷平台 Hodl 等。
兼容 EVM 的比特币侧链 Rootstock
Rootstock（简称 RSK）是比特币上的一条兼容 EVM 的侧链。这意味着 RSK 开发人员可以使用以太坊的 Solidity 部署智能合约，用户也可以将 RSK 主网添加到以太坊钱包 Metamask 中，就像在以太坊或与 EVM 兼容的 Polygon、BNB Chain 一样交互 RSK 生态的 DApps。
RSK 平台没有自己的原生代币，使用的是 smartBTC（RBTC），其中 RBTC 是主网上的 BTC 通过跨链桥 1：1 发行的。
正因如此，RSK 在加密社区并不出名，用户比较熟悉的是 RIF 代币。
RIF 代币由 Rootstock Infrastructure（RIF）发行，这是一个建立在 Rootstock 之上的平台，旨在为开发者提供区块链基础设施和服务，包括域名、存储、认证等，以支持 dApps 的开发和部署。尽管 Rootstock 不发行 RBTC 以外的代币，但 Rootstock 和 RIF 是由同一家公司 IOV Labs 开发的，RIF 代币往往被用户误认为是 Rootstock 原生代币。
其实，RSK 链上已经出现了不少知名的 DeFi 应用，如支持交易和借贷比特币的平台 Sovryn（SOV），并在今年 3 月份，该应用宣布推出由比特币支持的稳定币 Sovryn Dollar（DLLR）。此外，还有 DEX 平台 RSK Swap、借贷应用 Tropykus 等。
