作者：Echo | Infinitas；Leo | LK Venture
引言
雖然大多數(shù)人將比特幣與金錢聯(lián)系在一起，但它還有另一個不太為人所知的重要用例 — — 智能合約。智能合約是構(gòu)建比特幣的基礎(chǔ)，最早由尼克·薩博（Nick Szabo）于1995年提出。這是一種計算機協(xié)議，旨在執(zhí)行、驗證或執(zhí)行合同的談判或執(zhí)行，本質(zhì)是合同而不是代碼智能合約允許在沒有第三方的情況下進(jìn)行可信交易，可以實現(xiàn)自動信任，自動執(zhí)行的協(xié)議，而不需要中央機構(gòu)的協(xié)助，從而提供比傳統(tǒng)合同更安全和更便捷的方式來執(zhí)行合同。
在探討比特幣的RGB協(xié)議及其在智能合約中的潛在角色之前，值得一提的是，智能合約這一概念本身就存在一些爭議。以太坊的聯(lián)合創(chuàng)始人Vitalik Buterin曾在2018年表示，他對于將以太坊的核心功能稱為‘智能合約’這一術(shù)語感到后悔。Buterin認(rèn)為，這一術(shù)語應(yīng)該選擇更加技術(shù)性和平淡無奇的名稱，如‘持久腳本’，以更準(zhǔn)確地反映其作為持續(xù)執(zhí)行程序的本質(zhì)。這一點反映出即便在區(qū)塊鏈領(lǐng)域的先驅(qū)者中，對于如何定義和理解智能合約仍存在著不同的觀點。
在本文中，我們將揭開比特幣智能合約的世界，并討論它們?nèi)绾窝葑優(yōu)闃?gòu)建在網(wǎng)絡(luò)之上的龐大生態(tài)系統(tǒng)。
什么限制了智能合約的發(fā)展？
區(qū)塊鏈不可能三角的概念由以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin提出，它指的是在區(qū)塊鏈上無法同時實現(xiàn)以下三個目標(biāo)：去中心化、安全性和可擴展性。智能合約也同樣存在不可能三角：去中心化，可擴展性，圖靈完備性。比特幣和以太坊有很多相似之處，但因為存在長期遠(yuǎn)景差異和限制，兩者成為兩個不同的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。
比特幣和以太坊對比圖
以太坊長期以來在可擴展性方面難以突破。以太坊吞吐量低、處理速度慢，這是因為它優(yōu)先考慮去中心化和安全性，而不是可擴展性(可擴展性三難困境)。也正因為以太坊在可擴展性方面存在瓶頸，即使它具有圖靈完備性，仍然難以稱作智能合約的最終形態(tài)。
比特幣如何克服智能合約的可擴展性難題？
比特幣鏈上可擴展性一直是長久以來的難題，要在比特幣上完成智能合約方案，要么在比特幣主鏈上創(chuàng)建，要么在比特幣分層解決方案上創(chuàng)建。近年來出現(xiàn)的比特幣鏈上可擴展性的分層解決方案，如 RGB 協(xié)議等，使比特幣的智能合約功能實現(xiàn)快速迭代，解決不可能三角的可擴展性限制。
區(qū)塊鏈不可能三角
比特幣主鏈上的智能合約
比特幣的腳本語言Script過于簡單，這使得復(fù)雜的智能合約很難部署在基礎(chǔ)層上。自誕生之日起，比特幣就被設(shè)計得簡單且相對不需修改，以確保區(qū)塊鏈的完整性和持久性。雖然協(xié)議的升級會定期發(fā)生，但它們并不意味著徹底改變區(qū)塊鏈，而只是在邊緣提供微小的改進(jìn)。
比特幣的底層仍然具有許多基本的智能合約功能。
? 付費公鑰哈希 (P2PKH)
Pay-to-Public-Key-Hash 是用于比特幣交易的常見合約，該腳本創(chuàng)建由公鑰執(zhí)行的合約，并由相應(yīng)私鑰創(chuàng)建簽名。
? 多重簽名（Multisig）
多重簽名是一種比特幣地址，需要多方批準(zhǔn)交易才能完成，最常用于執(zhí)行各方之間的協(xié)議，其中必須收集預(yù)定義數(shù)量的簽名才能釋放資金或執(zhí)行某些其他操作。
? 哈希時間鎖定合約（HTLC）
哈希時間鎖定合約是一種有條件的比特幣交易，具有有時限的意外情況。這些時間限制是硬編碼的，BTC 僅在特定時間和日期（或區(qū)塊）發(fā)布。如果在預(yù)設(shè)的截止日期之前未滿足合同中的某些要求，則交易將被取消。
? 謹(jǐn)慎日志合約 (DLC)
DLC利用預(yù)言機執(zhí)行無需信任的點對點交易。這些預(yù)言機能夠評估現(xiàn)實世界事件的結(jié)果，并為比特幣智能合約提供鏈上信息。當(dāng)兩個相關(guān)方承諾根據(jù)未來結(jié)果達(dá)成貨幣協(xié)議時，最常使用 DLC。
? 付費到 Taproot (P2TR)
Pay-to-Taproot 是一個用于發(fā)送比特幣的腳本，它引入了 Merkle 樹和 Schnorr 簽名。這些交易提供更好的安全性、更低的交易費用和更大的靈活性。這種形式的合同最近是由于Taproot 升級而實施的。
分層執(zhí)行的比特幣智能合約優(yōu)勢
比特幣層的獨特之處在于它們可以向網(wǎng)絡(luò)引入新功能，而無需對主鏈進(jìn)行任何修改。無需更改比特幣代碼，即可引入創(chuàng)新和其他實驗性開發(fā)，這樣，比特幣的核心就可以始終保持簡單，并且不受其上構(gòu)建的內(nèi)容的影響。
所有比特幣層交易最終都在比特幣基礎(chǔ)層上結(jié)算，這意味著每筆交易的歷史都將被寫入比特幣的分類賬中。驗證程度是區(qū)塊鏈與任何其他網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別所在，要更改比特幣層交易，則要更改主鏈交易。
分層執(zhí)行的比特幣智能合約具有一些關(guān)鍵優(yōu)勢。
? 更強的可編程性：分層智能合約通過訪問其自身的全局狀態(tài)來克服比特幣腳本語言的有限功能，各層可以拓寬在比特幣之上構(gòu)建內(nèi)容的可能性。
? 更高的可擴展性：在可擴展解決方案上部署智能合約意味著交易的處理速度可以顯著加快。目前，基礎(chǔ)層每秒只能處理大約 5–7 個交易。而分層方案可以在將交易發(fā)送到主鏈進(jìn)行最終結(jié)算之前將其捆綁。這極大地提高了比特幣的吞吐量及其作為具有數(shù)百萬日常交易的可擴展網(wǎng)絡(luò)的可行性。
? 提高效率。 改進(jìn)的可擴展性與更快的交易和更便宜的成本齊頭并進(jìn)。較短的出塊時間可以加快確認(rèn)速度，而與主鏈相比，分層交易的交易成本顯著降低。此外，分層交易減少了基礎(chǔ)層發(fā)生的混亂，并提高了整個網(wǎng)絡(luò)的性能。
反觀比特幣生態(tài)，在完成隔離見證之后，全力朝向閃電網(wǎng)絡(luò)、側(cè)鏈等 Layer2 方向發(fā)展。比特幣 Layer1 擴容方案的復(fù)雜度高，更被社區(qū)接受的是基于比特幣 Layer1 構(gòu)建新的 Layer2，既兼容并且不影響比特幣系統(tǒng)，同時又解決鏈上擁堵的問題。于是對比特幣智能合約的想象空間就落到了圖靈完備性上。
為什么 RGB 協(xié)議或?qū)⑹侵悄芎霞s終極形態(tài)？
作為比特幣分層解決方案的一種形式，RGB 協(xié)議在智能合約領(lǐng)域爆發(fā)出實現(xiàn)未來大規(guī)模應(yīng)用的巨大潛力。在比特幣分層解決方案中，RGB 協(xié)議和 BitVM 是唯二可以實現(xiàn)“可擴展性”，“圖靈完備性”和“去中心化”三者平衡的。
RGB 是一種開源協(xié)議，他基于比特幣的協(xié)議，借助閃電網(wǎng)絡(luò) (LN)，執(zhí)行智能合約。RGB 是建立在比特幣區(qū)塊鏈工作量證明 (PoW)共識層之上的協(xié)議。它利用閃電網(wǎng)卻不需要對協(xié)議進(jìn)行修改，同時利用 RGB 可以發(fā)行和管理可編程資產(chǎn)和私有資產(chǎn)。RGB 通過在兩方（例如 LN 通道）之間執(zhí)行私人智能合約來解決可擴展性問題。它的開發(fā)是為了改進(jìn)彩色硬幣并將比特幣區(qū)塊鏈上的數(shù)字資產(chǎn)代幣化。
客戶端驗證
RGB 的核心功能之一是客戶端驗證，這是 Peter Todd 提出的概念?？蛻舳蓑炞C由 RGB 模式提供支持，這是用戶在各方之間創(chuàng)建智能合約協(xié)議的方式。這種驗證方法利用了比特幣區(qū)塊鏈共識機制的強度和安全性，同時將 RGB 的智能合約代碼和數(shù)據(jù)帶離區(qū)塊鏈。由于比特幣支持智能合約執(zhí)行環(huán)境的能力有限，RGB 將執(zhí)行和驗證帶到區(qū)塊鏈鏈下，同時 RGB 交易不包含在比特幣或閃電交易中，從而讓參與者受益于比特幣共識層的安全性，同時提高靈活性和可擴展性。
除了鏈下存儲交易數(shù)據(jù)之外，RGB 交易還被分配到使用一次性密封件的 UTXO 集，以關(guān)閉比特幣交易輸出，作為另一種安全措施。密封可防止兩個不同方提供相同數(shù)據(jù)的不同版本。因此，它們允許符合條件的各方驗證智能合約的狀態(tài)歷史記錄。
RGB 智能合約、架構(gòu)和驗證
RGB 智能合約由狀態(tài)、所有者和參與者可以執(zhí)行以更新狀態(tài)的操作組成。RGB 的 Schema 在創(chuàng)世級別定義了每個狀態(tài)驗證規(guī)則，確保每個連續(xù)的狀態(tài)所有者使用相同的 Schema 來驗證歷史記錄。因此，該模式保證了社會共識、驗證和智能合約狀態(tài)。
核心驗證邏輯使用 Rust — — 一種與圖靈機等效的確定性智能合約語言。所有特定于合約的驗證邏輯都在 Alluvium 虛擬機 ( AluVM，Algorithm & Logical Unit Virtual Machine) 上運行 — — 高度確定性且無異常的 VM，來提供獨立于平臺的指令集。
其他可以實現(xiàn)圖靈完備的比特幣智能合約：
? BitVM：2023年10月白皮書發(fā)布，BitVM 采用類似 Rollups 的思想在鏈下執(zhí)行復(fù)雜程序，再將關(guān)鍵的證據(jù)放到鏈上。同樣是為比特幣帶來圖靈完備的智能合約，但BitVM 對于計算能力提出極高要求，僅有理論可執(zhí)行性?？赏卣剐院蜕虡I(yè)落地有待更進(jìn)一步了解。
克服智能合約“不可能三角”的 RGB 和 BitVM
總結(jié)
比特幣是去中心化“數(shù)字黃金”，它也是執(zhí)行智能合約的平臺。目前，大量比特幣處于閑置狀態(tài)。大約 76% 的比特幣供應(yīng)仍然缺乏流動性，沒有交易歷史。通過智能合約的擴展，有機會將比特幣生產(chǎn)力提升到新的水平。通過 RGB 協(xié)議等融合圖靈完備的智能合約功能的比特幣生態(tài)協(xié)議，開發(fā)人員可以將更多智能合約編程到網(wǎng)絡(luò)中，從而加速比特幣作為價值存儲和金融服務(wù)層的主流采用。
作為一種高度去中心化、安全且持久的區(qū)塊鏈，比特幣未來可以作為更多鏈上經(jīng)濟活動的基礎(chǔ)。相信未來比特幣可能很快就會成為智能合約、去中心化應(yīng)用程序和 Web3 基礎(chǔ)設(shè)施未來的頂級生態(tài)系統(tǒng)。在這個不斷變化的領(lǐng)域中，比特幣的角色和能力可能會超出我們當(dāng)前的想象，正如我們對“智能合約”一詞含義的理解一樣不斷發(fā)展和深化。
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