前言：比特幣并不是靜態(tài)技術(shù)。它是一組不斷演化的協(xié)議套件。它的模塊化創(chuàng)新方法使得它能夠最大化其安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。跟十多年前相比，比特幣在layer 2、智能合約、挖礦、隱私等多個(gè)方面都取得了明顯的進(jìn)步。這些發(fā)展在一步步地完善比特幣，催生了更多的可能性。本文作者Lucas Nuzzi，由藍(lán)狐筆記社群的“JT”翻譯。

比特幣在過去十年走過了很長的路。跟比特幣軟件第一次迭代時(shí)相比，當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和可靠性都已經(jīng)得到顯著提高。比特幣能夠迅速且有機(jī)地吸引大批開發(fā)者貢獻(xiàn)成千上萬小時(shí)來改進(jìn)，甚至是翻新其大多數(shù)底層代碼庫。

毫無疑問，比特幣還是那個(gè)比特幣。跟憲法類似，定義其貨幣屬性的核心共識規(guī)則集（例如算法通脹和硬編碼的供應(yīng)）保持不變。有些派別一次又一次地試圖改變這些核心屬性，但所有敵意接管迄今為止都以失敗告終。

這通常是一個(gè)痛苦的過程，但是，它突出并鞏固了比特幣的兩個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)：

· 沒有單獨(dú)一方可以控制比特幣應(yīng)該如何演化

· 沒有中心控制方這一點(diǎn)保護(hù)了比特幣的貨幣屬性

有趣的是，正是這些規(guī)則吸引了密碼朋克和機(jī)構(gòu)投資者。這些規(guī)則使得比特幣成為前所未有的貨幣類型。然而，這些規(guī)則也使得在比特幣上開發(fā)軟件比其他任何數(shù)字資產(chǎn)更具有挑戰(zhàn)。本質(zhì)上，比特幣的憲法給予開發(fā)者有限的工具包，以使他們無法侵犯其貨幣政策。發(fā)展過快和突破對于比特幣來說風(fēng)險(xiǎn)太大。

這意味著在比特幣中的創(chuàng)新需要?jiǎng)?chuàng)造力、耐心，也許最重要的是自我最小化。畢竟，嵌入于比特幣憲法中的基本規(guī)則最終超過技術(shù)本身。這就是為什么硅谷很難理解比特幣價(jià)值主張的原因，它不只是技術(shù)、金融工具、或消費(fèi)者應(yīng)用，它是由技術(shù)支持的完整貨幣系統(tǒng)。改變比特的憲法要求采取類似于政治的程序，它可能會(huì)侵犯其貨幣屬性，因此，技術(shù)革新被當(dāng)作模塊來實(shí)施。

正如經(jīng)常指出的那樣，比特幣的模塊化創(chuàng)新方式類似于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件的發(fā)展，其中不同協(xié)議的層專門用于特定功能。電子郵件由SMTP、文件由FTP、網(wǎng)頁由HTTP來處理，而用戶地址通過IP處理，TCP路由數(shù)據(jù)包。經(jīng)過這些年，這些協(xié)議都在演化，為如今的用戶提供完整體驗(yàn)。

在Spencer Bogart關(guān)于新興的比特幣技術(shù)堆棧的精彩文章中，他提出我們正在目睹比特幣自身協(xié)議套件的開始。事實(shí)證明，比特幣核心層的缺乏靈活性導(dǎo)致幾個(gè)額外協(xié)議的誕生，這些協(xié)議專注于不同應(yīng)用，例如用于支付通道的閃電網(wǎng)絡(luò)的BOLT標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)新既充滿活力，又相對安全，因?yàn)檫@種模塊化方法會(huì)最小化系統(tǒng)性的貨幣風(fēng)險(xiǎn)。

在比特幣技術(shù)堆棧的很多層都有發(fā)展，很難跟蹤到所有新興的解決方案。下圖試圖描繪出所有相對新的計(jì)劃并展示出更加完整的比特幣技術(shù)堆棧圖景。它并非囊括所有，它也不是表示對任何特定計(jì)劃的贊同。然而，看到創(chuàng)新正在各個(gè)方面推動(dòng)讓人印象深刻：從layer2技術(shù)到新興的智能合約解決方案：

Layer 2

最近有很多關(guān)于閃電網(wǎng)絡(luò)采用率的討論。閃電網(wǎng)絡(luò)是比特幣最知名的layer 2技術(shù)。批評者經(jīng)常說在閃電網(wǎng)絡(luò)中通道數(shù)量和鎖定BTC總額明顯下降。這兩個(gè)指標(biāo)通常用于衡量用戶采用率。盡管社區(qū)對這些指標(biāo)有共識，但必須要指出的是，鑒于閃電網(wǎng)絡(luò)的幕后運(yùn)作方式，這些指標(biāo)存在基本缺陷。

閃電網(wǎng)絡(luò)最被低估的優(yōu)點(diǎn)之一是其直接的隱私屬性。由于閃電網(wǎng)絡(luò)并不依賴于所有狀態(tài)改變的全局驗(yàn)證（也就是其自身的區(qū)塊鏈），因此，用戶可以使用其他技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)疊層（如Tor）進(jìn)行隱私交易。

在這一點(diǎn)上，我們可以通過分析鏈上通道開放交易的數(shù)量并將其與鏈下公開通道數(shù)量進(jìn)行比較，然后估計(jì)出閃電網(wǎng)絡(luò)的隱私使用比例。Christian Decker估計(jì)，41%的閃電網(wǎng)絡(luò)通道是隱私的：

發(fā)生在這些通道內(nèi)的活動(dòng)并沒有被流行的閃電網(wǎng)絡(luò)瀏覽器所捕捉到。因此，閃電網(wǎng)絡(luò)的私有使用的增加導(dǎo)致可公開衡量指標(biāo)數(shù)據(jù)的下降，導(dǎo)致觀察者錯(cuò)誤地得出結(jié)論認(rèn)為采用率在下降。確實(shí)，閃電網(wǎng)絡(luò)必須克服實(shí)質(zhì)的可用性障礙之后才能獲得廣泛采用，但是，我們必須停止使用具有誤導(dǎo)性的指標(biāo)來判斷網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)。

在最近的柏林閃電網(wǎng)絡(luò)會(huì)議上，正如Decker指出的那樣，即使上述關(guān)于隱私和公開通道的估計(jì)是有缺陷的，因?yàn)椴捎肧chnorr簽名將使得渠道公開交易與常規(guī)交易無法區(qū)分開來。

在layer 2隱私領(lǐng)域的另一個(gè)有趣的最新進(jìn)展是WhatSat的創(chuàng)建，它是基于閃電網(wǎng)絡(luò)的隱私消息系統(tǒng)。這個(gè)項(xiàng)目是Lightning deamon的修改版，它允許隱私消息的中繼者（連接通信實(shí)體的信使）為其服務(wù)獲得小額支付的補(bǔ)償。這種分布式的、抗審查和防垃圾的聊天由LND自身的創(chuàng)新支持，例如最近對lightning-onion（它是閃電網(wǎng)絡(luò)自己的洋蔥路由協(xié)議）進(jìn)行的改進(jìn)。

閃電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（Lapp）的增長顯示了這些創(chuàng)新在消費(fèi)者應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用，這些應(yīng)用從閃電網(wǎng)絡(luò)支持的云計(jì)算VPS到通過微交易共享廣告收益的圖像托管服務(wù)。這些只是基于閃電網(wǎng)絡(luò)的layer 2創(chuàng)新。

從更一般的意義上講，我們將layer 2定義為一套應(yīng)用，這些應(yīng)用能使用比特幣的基礎(chǔ)層作為法院，可以協(xié)調(diào)外來事件和解決爭端。因此，錨定于比特幣區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)主題要更為廣泛，一些諸如微軟這樣的公司率先在比特幣上開發(fā)去中心化的ID系統(tǒng)。這種舉措增加了對鏈上協(xié)調(diào)的需求，并有利于比特幣費(fèi)用市場的長期發(fā)展。

智能合約

有很多項(xiàng)目試圖用安全且負(fù)責(zé)任的方式將具有表達(dá)性的智能合約功能帶回到比特幣中。這是重大的發(fā)展。因?yàn)閺?010年開始，協(xié)議中移除了好幾個(gè)原始的比特幣操作碼（opcode：確定比特幣能夠計(jì)算什么的操作）。這些移除都是在發(fā)現(xiàn)一系列可怕的漏洞之后進(jìn)行的，這導(dǎo)致中本聰本人禁用了比特幣編程語言Script的一些功能。

多年來，很清楚的是，具有高度表達(dá)性的智能合約功能總是伴隨著重大的安全風(fēng)險(xiǎn)。按普遍的經(jīng)驗(yàn)法則，虛擬機(jī)引入的功能（處理操作碼的集體驗(yàn)證機(jī)制）越多，它的程序就越不可預(yù)測。然而，在最近，我們看到了比特幣中智能合約體系結(jié)構(gòu)的新方法，該方法可以最小化不可預(yù)測性，同時(shí)還提供廣泛的功能。

一種名為Merkleized Abstract Syntax Trees（MAST）的比特幣智能合約新方法的設(shè)計(jì)引發(fā)了新一輪的支持技術(shù)，這些技術(shù)試圖優(yōu)化安全性和功能性之間的權(quán)衡。

最知名的是Taproot，它是MAST結(jié)構(gòu)的優(yōu)雅實(shí)現(xiàn)，它使整個(gè)應(yīng)用可以表示為Merkle Tree，其中樹的每個(gè)分支都代表不同的執(zhí)行結(jié)果。伴隨著Taproot出現(xiàn)的編程語言是Tapscript，它可更易于表達(dá)跟Merkle Tree每個(gè)分支相關(guān)的花費(fèi)條件。

最近冒出來的另外一個(gè)有趣創(chuàng)新是在比特幣交易中合約實(shí)現(xiàn)或花費(fèi)條件的新架構(gòu)。最初由Greg Maxwell于2013年提出的思想實(shí)驗(yàn)，合約作為一種限制余額消費(fèi)方式的方法，即使其保管權(quán)發(fā)生了改變。

盡管這個(gè)想法已經(jīng)近七年，但在Taproot出現(xiàn)之前執(zhí)行合約是不切實(shí)際的。現(xiàn)在，名為 OP_CHECKTEMPLATEVERIFY （曾稱為OP_SECURETHEBAG）的新操作碼正在利用這項(xiàng)新技術(shù)來潛在地支持在比特幣中安全實(shí)施合約。

乍一看，在借貸場景，合約非常有用，因?yàn)樗鼈冎С忠恍┱叩膭?chuàng)建，諸如將回款之類添加到特定的BTC余額中。但，它們對比特幣可用性的潛在影響遠(yuǎn)不止這些。合約支持像比特幣保管庫這樣的實(shí)現(xiàn)，在保管的場景下，它提供相當(dāng)于第二個(gè)私鑰的功能，該私鑰可以讓被黑客入侵的一方“凍結(jié)”其被盜資金。

還有很多關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的其他應(yīng)用，例如非交互式支付通道（Non-Interactive Payment Channel）、擁堵控制交易、CoinJoins等，描述它們值得用專門文章來撰寫。更多信息，可以查看Jeremy Rubin的BIP草案。

重要的是要注意，Schnorr簽名是技術(shù)原語，可以讓所有這些實(shí)現(xiàn)智能合約的新方法成為可能。在Schnorr激活之后，甚至可以對一些更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行理論化處理，例如無腳本腳本（Scriptless Scripts），它可以使完全隱私和可擴(kuò)展的比特幣智能合約被表示為數(shù)字簽名（與操作碼對應(yīng)）。

同樣，Discreet Log Contracts也利用將智能合約執(zhí)行結(jié)果用數(shù)字簽名表示的想法，以實(shí)現(xiàn)更好的隱私性和可擴(kuò)展性。總言之，這些新方法可以使得新的智能合約應(yīng)用都可以構(gòu)建在比特幣之上，且Schnorr是這樣構(gòu)建的基礎(chǔ)。

挖礦

挖礦協(xié)議方面也有一些有意思的進(jìn)展，尤其是那些被礦池成員使用的協(xié)議。即使比特幣挖礦中心化的問題經(jīng)常被夸大，但礦池運(yùn)營者保有的權(quán)力結(jié)構(gòu)確實(shí)可以被進(jìn)一步去中心化。也就是，礦池運(yùn)營者可以決定全體礦池成員可以開采哪些交易，這賦予其相當(dāng)大的權(quán)力。

隨著時(shí)間推移，一些礦池運(yùn)營者濫用這種權(quán)力，它們審查交易，挖出空塊并將哈希輸出重新分配給其他網(wǎng)絡(luò)，而這么做并沒有得到礦池成員的授權(quán)。

值得慶幸的是，有些技術(shù)正在試圖顛覆這種礦池權(quán)力結(jié)構(gòu)。比特幣挖礦的最重大的變化之一就是Stratum的第二個(gè)版本，它礦池中最受歡迎的協(xié)議。Stratum V2是完整的大修，它實(shí)現(xiàn)了BetterHash（藍(lán)狐筆記：關(guān)于BetterHash可以關(guān)注《如何實(shí)現(xiàn)比特幣挖礦的去中心化？》）。BetterHash是輔助協(xié)議，它支持礦池成員能夠決定其要挖的區(qū)塊組成，而不是相反。Stratum V2還實(shí)現(xiàn)了一些優(yōu)化，允許礦池成員更好地溝通和協(xié)調(diào)。

挖礦行業(yè)另一個(gè)有助于提高穩(wěn)定性的有趣進(jìn)展是重新引起人們對哈希率和難度衍生品的興趣。這對希望對哈希率波動(dòng)和難度調(diào)整進(jìn)行對沖的挖礦操作來說，尤其有用。盡管這些衍生品還沒有成型，但這標(biāo)志著比特幣挖礦產(chǎn)業(yè)化的有趣進(jìn)展。

隱私

在我們發(fā)布了有關(guān)Schnorr簽名的報(bào)告之后，一些隱私幣支持者對如下的建議感到憤怒：在未來某個(gè)時(shí)候，比特幣可以有選擇性地實(shí)現(xiàn)足夠的隱私。盡管這個(gè)建議可能對隱私加密資產(chǎn)的長期價(jià)值主張形成挑戰(zhàn)，但仍有不少的新興協(xié)議可以為比特幣帶來更好的隱私。盡管比特幣中的隱私將可能繼續(xù)是一門藝術(shù)而不是一門科學(xué)，但在這方面的有趣創(chuàng)新是值得一提的。

在我們鉆研特定的隱私創(chuàng)新之前，重要的是強(qiáng)調(diào)，跨數(shù)字資產(chǎn)的隱私交易最大障礙是如下的這個(gè)事實(shí)：大多數(shù)解決方案都是半生不熟的。專注于交易圖隱私的隱私資產(chǎn)經(jīng)常忽略網(wǎng)絡(luò)級的隱私，反之亦然。這兩個(gè)向量都缺乏成熟度和使用率，通過在P2P網(wǎng)絡(luò)層或區(qū)塊鏈層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)追蹤分析，這使得交易更容易被去匿名化。

值得慶幸的是，有幾個(gè)項(xiàng)目在這兩個(gè)方面都提出了新的要求。當(dāng)涉及交易圖隱私時(shí)，諸如P2EP和CheckTemplateVerify這樣的解決方案很有趣，因?yàn)殡[私成為效率的副產(chǎn)品。

作為CoinJoin的新穎方法，這些解決方案可以提高用戶對隱私交易的采用，因?yàn)樗麄儽桓偷慕灰踪M(fèi)用所驅(qū)動(dòng)。盡管隱私保證在CoinJoin模式下依然不是最佳選擇，但是，無屏蔽的發(fā)送金額仍然可以受益，因?yàn)樗鼈儽Ａ袅吮忍貛殴?yīng)和自由流通量的可審計(jì)性。

如果低交易費(fèi)用成為一種激勵(lì)，并導(dǎo)致比特幣中的匿名集（CoinJoin輸出的UTXO的百分比）增加，那么，通過統(tǒng)計(jì)聚類分析進(jìn)行的去匿名化會(huì)比現(xiàn)在更加主觀。一些區(qū)塊鏈分析公司能夠欺騙執(zhí)法機(jī)構(gòu)，使他們相信某個(gè)UTXO屬于特定用戶的確定可能性。

但是其底層模型已經(jīng)非常微妙且脆弱。如果大多數(shù)UTXO成為CoinJoin輸出，則可能會(huì)破壞現(xiàn)有聚類的方法。（藍(lán)狐筆記：也就是說，匿名化的交易輸出會(huì)對現(xiàn)有跟蹤分析方法形成很大挑戰(zhàn)，從而極大增加了分析難度）在此之前，在可用性方面需要完成大量的工作，這樣所有的比特幣用戶，不管是否為科技老手，都能平等地使用隱私機(jī)制。

除了P2EP和CheckTemplateVerify之外，在可用性方面的最新進(jìn)展是SNICKER提議（Simple Non-Interactive CoinJoin with Keys for Encryption Reused），一種用無須信任的對等方生成CoinJoin的新穎方法。SNICKER結(jié)合了多種技術(shù)，可讓用戶訪問CoinJoin交易，而無須信任對等方或與其交互。

在提高P2P通信的隱私性和效率方面，協(xié)議也取得一些明顯的進(jìn)步。在2019年期間，隱私保護(hù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Dandelion已在多個(gè)加密網(wǎng)絡(luò)上成功測試。即使就整個(gè)P2P通信領(lǐng)域而言，交易廣播中的隱私并非是靈丹妙藥，但像Dandelion這樣的協(xié)議依然能通過隱藏廣播交易的節(jié)點(diǎn)的原始IP地址，從而有意義地增加用戶隱私。

比特幣網(wǎng)絡(luò)堆棧層面最新的發(fā)展也值得一提，它就是稱為Erlay的新交易中繼協(xié)議。雖然它處于發(fā)展早期階段，Erlay也是重要的創(chuàng)新，因?yàn)樗梢詷O大地減少運(yùn)行比特幣全節(jié)點(diǎn)的帶寬要求。

如果得以實(shí)施，Erlay的效率收益能支持用戶更容易完成初始區(qū)塊下載（Initial Block Download），并持續(xù)驗(yàn)證區(qū)塊鏈，尤其是在那些互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商設(shè)置帶寬上限的國家。

冰山一角

跟蹤發(fā)生在比特幣上的所有創(chuàng)新是很困難的。而本文只是表面上的一部分。這將我們帶到本文的關(guān)鍵點(diǎn)：總體而言，比特幣是不斷發(fā)展的協(xié)議套件。

這里所提到的模塊化創(chuàng)新的方法很重要，它在最小化比特幣發(fā)展中的政治上發(fā)揮了關(guān)鍵作用，并保護(hù)了其根本貨幣屬性。如果下次有人聲稱比特幣是靜態(tài)技術(shù)時(shí)，請記住本文所說的。

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