一、为什么比特币需要 Layer 2或者更多解决方案 ？

1.比特币 Layer 2 诞生的根本目的是为了维护整个比特币网络的安全。 总所周知，比特币网络没有矿工维护就会归零。而比特币出块奖励每四年减半一次，比特币最 近的一次产量减半将发生在2024年4月，届时，每一个区块的奖励将从6.25BTC降到 3.125BTC。如果 BTC 的价格不能翻倍，矿工的收益无法保证，新矿工没有驱动加入、老矿工 没有驱动增加算力。再加之宏观不确定性和黑天鹅可能会让比特币价格大幅下跌，矿工利益 进一步被压缩、部分矿企被迫关停。长此以往，矿工维护比特币网络的动力和意愿会减弱，整 个比特币网络的安全也会受损。因此，能够为矿工带来新的收益来源、进而促进矿工维护比特 币网络安全和共识成为了至关重要的问题。 2023年，随着 Ordinals 协议的出现和火热，手续费占据了目前矿工收入的10-30%，成为了矿 工的第二大收益来源、佐证了手续费消耗能维护网络安全的事实。然而，单纯依靠打铭文来提 高矿工收入是不可持续的，用户需要一个更加持久的比特币的消耗和使用场景。我们认为，一 个去中心化的比特币二层网络，能引入新的叙事和应用，进而从用户的需求侧带来比特币网络 的可持续的消耗场景：用户将资产跨到二层、从二层跨回去需要消耗 BTC；用户在二层内的交 易需要消耗 BTC。比特币二层的场景不仅能够持续地消耗用户手中的比特币，进而增加矿工 收入；还能够增加比特币的使用场景，进而推动更多用户持有比特币，助力比特币的价格上 涨。

2. 比特币无法进行链上资产发行和管理。 比特币网络比以太坊网络更需要 Layer2。比特币网络不能够像以太坊网络一样可以独立地完 成资产的结算问题。以太坊的 Layer 2 解决的首要问题是 Layer 1 Gas 昂贵、网络拥堵的问 题；而比特币二层首先要解决的问题是图灵不完备的问题。比特币的非图灵完备的链上虚拟 机只能给资产做登记，因此必须要在图灵完备的比特币 Layer 2 中来做 BTC Layer 1 发行的 资产结算。比特币网络上层出不穷的 Ordinals 代币同样缺乏使用价值和使用场景，而二层则 为这些代币提供了可持续的使用场景。用户能够在 Layer 2 通过各种金融平台工具来增强一 层资产的玩法和可用性。

3. 比特币扩容问题。 比特币网络自诞生以来，其可扩展性问题一直是备受关注的焦点。核心问题在于网络设计中的 几个限制，如1MB的区块大小、平均10分钟的区块生成时间，以及网络带宽限制。这些限制导 致比特币网络会在交易高峰期出现交易延迟和费用增加的情况，从而影响整个系统的效率和 用户体验。2017年的隔离见证（SegWit）技术通过更高效地利用区块空间，既提高了网络容量 （提升至最大4MB），又解决了交易可塑性问题。此外，闪电网络（Lightning Network）也被视为 一种行之有效的扩容方案，它允许用户在区块链之外进行即时交易，仅在通道开启或关闭时才 将交易记录在链上，极大提升了交易速度和效率。 然而，虽然SegWit 通过提高区块容量和解决交易可塑性问题改善了网络的可扩展性，但这种 改进是有限的。它并不能完全解决比特币网络在交易高峰期的拥堵问题。此外，闪电网络方案 的点对点支付以及用户不友好的设计模式，则使得普通用户不会提交欺诈性证明，使得恶意节 点的作恶成本很低。为了更进一步地解决比特币网络的扩容问题，我们认为 Layer 2 是相比之 下最成熟的扩容方案。

二、现有比特币 Layer2 方案一览

1. Vitalik。早在2014年，就有开发者就比特币网络的图灵不完备以及可扩展性问题提出了解 决方案，其中最著名的是 Vitalik。Vitalik 最早是想为比特币网络构建图灵完备的 VM，使其不 仅仅作为一种货币系统，而是能够执行更复杂的操作，特别是智能合约。而出于对网络安全和 稳定性的考虑，当时的比特币社区对于对核心协议进行重大更改持保守态度，这使得 Vitalik 不得已建立了 Ethereum。

2. Lightning Network。在 VB 之后，最著名的比特币 Layer 2 就是 Lightning Network（闪电 网络）。其目标是实现比特币的“全球支付”，核心是让比特币在 Lightning Network 这个二层 网络实现快速便捷的小额支付。但是，Lightning Network不支持智能合约，因此，无法在 Lightning Network上进行和比特币相关的生态应用开发。目前 Lightning Network 网络质押的 BTC 数量约 4000 枚。除此之外，闪电网络的欺诈性证明的用户教育成本高，非开发者很难提 交欺诈性证明来维护资产安全。因此，闪电网络用于比特币小额支付有其天然的优势，然而对 于大规模采用仍具有不小的距离。 3.Stacks。Stacks的定位是比特币的智能合约层，主网在2018年上线。其使用“挂钩”方式来实 现BTC跨链，通过在Stacks网络上发行sBTC来实现，本质上是一种中心化的映射方式；其网络 Gas使用其主网代币STX，而非BTC，矿工参与Stacks的网络挖矿会消耗质押的BTC来挖取其 网络代币，这样的网络设计不仅不会获得比特币用户的支持，甚至产生极大的反感；其生态采 用比较小众的Clarity作为编程语⾔，也大大限制了开发者的涌入。其生态已经发展5年，但是 大多数项目都反响平平或处于停滞状态，整个生态TVL目前不足2500万美金。

3. Rootstock。RSK的定位是支持智能合约的比特币Layer2，其采用Hash锁的方式把主网 BTC跨到RSK网络，但是，Hash锁仍是中心化的方式，很难取得比特币用户的信任，因此，使 用RSK进行跨链的BTC数量屈指可数；同时，目前RSK网络的共识算法仍是POW，作为二层网 络却仍采用性能较差的POW共识机制，其生态自然很难获得发展，因此，RSK主网虽然于 2018年已经上线，但是其生态几乎没有任何发展，作为当年的“十大天王级项目”之一，也逐渐 被人们遗忘。

4. Liquid。Liquid是由Blockstream推出的比特币二层网络，本质上讲，Liquid是一个比特币侧 链，Liquid服务的对象主要是机构和资产发行方，面向B端提供基于比特币侧链的资产发行和 流通服务，因此，Liquid的比特币跨链方案相对中心化，采用11个被认证的多签节点来托管比 特币，Liquid的解决方案类似于有许可机制的联盟链。由于是面向机构提供金融资产发行服务 ，Liquid更多的考虑是安全性和隐私性，因此，Liquid网络是需要许可才能准入的联盟链解决方 案。Liquid作为面向B端服务的比特币侧链网络，有其存在的合理性。但是，要想获得比特币社 区和加密用户的广大支持和使用，去中心化和无许可的BTC Layer2才是更具发展前景的方 向。

5. RGB。RGB的目标是构建基于BTC UTXO和闪电网络的BTC Layer2。RGB的核心设计分为 三点：UTXO状态压缩封装、客户端验证、桥接闪电网络运行非共享智能合约，RGB最被人们 推崇为正统性的就是：RGB上运行的数据会被压缩封装到比特币的每一个UTXO中，即RGB上 运行的核心数据借助UTXO附身于比特币区块链，用比特币网络来保障资产的安全性，但是， 这也是RGB一直未能实现的功能；即使该功能实现也依然面临两个问题，由于客户端验证资产 时需要追溯每个资产上游的UTXO，这里涉及大量的数据验证，资产被转移的次数越多 ，验证 难度和验证成本就越大；即使资产能被验证，但是，比特币区块链也只是作为链下数据的一个 存证账本，比特币矿工没有真正参与到RGB资产的验证，因此，也很难说RGB的账本共享比特 币的账本安全；而且，RGB的智能合约并非真正意义地运行在链上，每个基于RGB的智能合约 是无法交互的，都是独立的，如果基于RGB发行的两个代币需要构建Swap，是无法像EVM上 发行的资产那样直接实现Swap交互，而是需要转移到闪电网络进行交互，其复杂程度可见一 斑。

6. ChainX。ChainX 是首个基于 Substrate 的 WASM 兼容的比特币二层，曾有超过10W个比 特币从比特币网络跨链到 ChainX。ChainX 最大的问题在于，其采用11人的多签方案托管用户 的比特币资产，存在一定的中心化风险。

7. BitVM。它是2023年被提出的BTC Layer2解决方案，目前仍处于理论阶段。BitVM被人们讨 论最多的是其比较“硬核”的技术实现方案。其核心逻辑是在BTC脚本上运行类似optimistic rollups的欺诈证明，所谓欺诈证明，即当一笔资产交易出现异议，用户可以发起检举，如果交 易真的出现问题，则不诚实的那一方的资产将会被罚没，一般有效的检举时间是7天之内（可以 简单理解为7天内无条件退货），但是，如果用户在7天后发起检举是无效的，即使资产交易出 现问题，也将被自动保存在区块链上继续运行。BitVM的智能合约层运行在链下，且每个智能 合约不共享状态；BTC跨链使用传统的Hash锁来进行资产锚定，没有实现真正去中心化的BTC 跨链。

8. 上述的所有比特币二层方案都无法很好地回应三个问题：1. 如何将 Layer 1 的比特币以去中 心化的方式跨到 Layer 2；

9. 2. BTC Layer2是否能获得Layer1主网用户的共识和支持；

10. 3. BTC Layer2对于开发者和用户是否足够友好。基于此，我们创建了 BEVM，一个 EVM 兼容的、以 BTC 为 Gas 的、完全去中心化的比特币二层。