引言近日，比特幣 L2 項目 Bitlayer Labs 完成了 1100 萬美元 A 輪融資，由 Franklin Templeton、ABCDE 和 Framework Ventures 聯合領投。與此同時，Bitlayer 成為了首個獲得 ETF 許可機構投資的比特幣基礎設施項目。
Bitlayer 是一個 BTC 的 L2 項目，初衷是提高 BTC 的擴展性，解鎖其生態的潛力。在項目特色上，Bitlayer 是第一個基于 BitVM 的 L2，同時也是第一個完全繼承了 BTC 安全性并且圖靈完備的 L2。
1、BTC L2 現狀BTC L2 的本質是跨鏈橋，目前 L2 項目方的跨鏈橋方案各有各的特色，但是站在技術角度來看，大多數跨鏈橋方案的本質是多簽。
多簽方案其實存在嚴重的信任問題，目前因為多簽導致的資金被盜事件屢見不鮮。
筆者認為，L2 作為 L1 的補充，不應該只局限于生態的擴展，同時應該繼承 L1 的安全性。
Bitlayer 作為第一個基于 BitVM 的 L2，實現了信任最小化，對安全性和擴展性實現了很好的平衡。接下來不妨跟隨十四君的技術視角，探索 Bitlayer 是如何作為 L2 擴展 BTC 的同時又兼顧安全性的。
2、Bitlayer-兼顧安全性和擴展性的 L22.1 Bitlayer 的基本架構
Bitlayer 的基本架構如下圖所示（參考 Bitlayer 白皮書，見附錄）。
可以看到 Bitlayer 的業務流程主要可以劃分為三個階段，分別是交易處理階段、交易驗證階段、最終驗證階段。每個階段交互的組件與其大致的處理流程如下表所示：
讓我們一起來拆解 Bitlayer 的核心流程。
2.2 交易處理階段-分層虛擬機 LVM
在 L2 的交易處理階段，有排序器與 LVM（分層虛擬機）兩個組件。
排序器不多贅述，Bitlayer 中的序列器負責收集緩存的交易并對其進行排序，是 Bitlayer 中交易的入口點。
LVM 是 Bitlayer 的計算組件，功能職責是負責執行智能合約并生成最新狀態和零知識證明。
什么是分層虛擬機？
要解答這個問題，我們直接看下圖（參考 Bitlayer 白皮書，見附錄）。
與常規印象的 VM 不同，Bitlayer 的 LVM 實現了前端智能合約的執行與后端的零知識證明器的解耦。VM 與零知識證明器以組件的形式存在于 LVM。這種創新使得 Bitlayer 可以擴展支持各種合約類型，以及各種零知識證明驗證器，大幅提高了系統的擴展性與安全性。
2.3 交易驗證階段-基于 ZKP 的 OP 橋在交易的驗證階段，其實上就是 L1 與 L2 的交互階段。當資產以交易的形式在 L1 與 L2 進行流動時候，我們面臨著經典的 L2 跨鏈問題：L2 如何繼承 L1 的安全性？
經典的 L2 跨鏈問題：L2 如何繼承 L1 的安全性？
其實在 ETH 上，已經有非常成熟的方案了，目前主流的、安全性有保障的主要是 ZK 橋以及 OP 橋，兩者的對比參考下表：
ZK 橋本身因為無需信任其實是目前安全性最高的跨鏈橋方案，OP 橋通過欺詐證明對無效的跨鏈數據進行鏈上挑戰（1-N 的安全模型），保證跨鏈數據的安全。看起來，ZK 橋比 OP 橋要更安全，但實際上，Bitlayer 核心依賴的 BitVM 選擇的是 OP 橋。
為什么是 OP 橋？
主要原因還是技術上的限制，目前只能實現 BTC L1→ L2 存款方向的 ZK 橋，對于L2 →BTC L1上提款，目前只支持多簽橋或 OP 橋。Bitlayer 出于安全考慮，選擇了更安全的 OP 橋，這其實是一種折中的選擇。
Bitlayer 跨鏈橋方案是 BitVM 橋 OP-DLC 橋組合的形式，OP-DLC 橋是對 BitVM 橋的補充。
BitVM &&OP-DLC 雙組合橋流程解析
Bitlayer 使用 Bitvm 橋保障安全性，同時補充 OP-DLC 減少了對 BitVM 的依賴。截止目前，BitVM 橋已經經歷了幾番升級，實現了純理論到可實踐的飛躍。
BitVM 橋的最新的流程圖如下：
在整個流程中，一共有 5 個角色。
這種模式如何理解？
從模式上來看，BitVM 橋基于先墊付、再報銷模式，Operator 節點為提款用戶墊付資金，定期向公共存款地址申請報銷，通過利用差價（來自提現用戶的手續費）賺取費用。如果 Operator 作惡謊報交易數據，可以被任何人挑戰并受到懲罰。
那么安全性有保障嗎？
我們都知道，跨鏈資金轉移的時候，依賴的是公共資金池（本質上是用戶鎖定的資產），資金池的安全問題是所有跨鏈橋要解決的核心問題。
傳統的 BTC L2 方案一般是通過多簽的形式進行公共資金池管理，這種方案顯然存在信任風險。而 BitVM 橋采用的是類似閃電網絡的思想，預指定資金可以被誰拿走。當用戶把資金鎖到公共資金池的時候，會與聯盟進行通訊，使得資金鎖在一個 Taproot 地址上，只能由 Operator 領取，Operator 只有在墊付完成，提供自己墊付的證明到鏈上，并且被挑戰無誤后，才能解鎖相關的資金。
可以說，BitVM 橋通過引入 Operator 實現了資金池的拆分，這個思路確實新穎。根據以往的經驗，我們會慣性地思考如何實現去中心化的資金管理手段，但忽略了資金池這個概念本身就是中心化的，BitVM 橋通過資金池去中心化，從源頭提升了鏈橋的安全性。
那么有什么不足之處？
但是，沒有方案是十全十美的，總會有一些不盡人意的地方。
細心的朋友會發現，BitVM 橋這種 operator 先預付資金給用戶再從公共賬戶報銷形式，類似于資金池的形式。一個池子是公共賬戶（也就是用戶真實鎖定的資產，負責直接 給 operator 進行報銷），一個池子是 operator 構成的池子，用來直接墊付用戶的提現需求（這個池子是虛擬的，分散在不同的 operator 身上）。
用戶發起提現的時候是直接與 operator 進行資金往來的，這就相當于，operator 的最終資金變成了資金池的資金 。
受限于這種資金池模式，對于一些資金來源很看重的用戶，BitVM 橋其實不能滿足其對資金的獨立性需求 。
針對這個問題同時減少對 BitVM 橋的過度依賴，Bitlayer 增設了 OP-DLC 的橋接方案，類似管道的思想，實現用戶P2P的交易，OP-DLC 橋的安全性依賴于欺詐證明以及第三方預言機。
可用性上又如何呢？
BitVM 橋的安全性毋庸置疑，但是可用性問題需要持續建設，比如，根據 BitVM 預期，需要大量聯盟成員全部在線并正確進行預簽名，才能確保流程的正確進行，這其實是一個挑戰。
3.總結在架構上，Bitlayer 的 LVM 實現了智能合約執行與零知識證明的解耦，這其實是一種前瞻的設計思想，使得 Bitlayer 在未來適配各種 VM 以及零知識證明器成為可能。
在跨鏈橋的技術選型上，Bitlayer 的 BitVM OP-DLC 的雙通道橋是基本上是目前 BTC L2 最安全的跨鏈橋實現方案（實現了最小化信任）。
Bitlayer 通過技術 工程的融合，基于 BitVM，構建了一套相對來說兼顧安全與擴展性的跨鏈橋方案，但這也只是一種過渡階段，是權衡安全性與擴展性之后的折中。
最小化信任應當是 BTC L2 追求的目標，隨著 BitVM 一點點變得更加實用化，并且據筆者了解，預計約三個月后 Bitalyer 在 BitVM 的建設上還有一個重大突破，期待 Bitlayer 一步步成為我們期待中的 BTC L2。
參考：
Bitlayer: A Bitcoin Computational Layer Architecture Based on the BitVM Paradigm
BitVM: Compute Anything on Bitcoin
BitVM Bridge Becomes Practical
DLC 原理解析及其優化思考
2.1 Bitlayer 的基本架構
Bitlayer 的基本架構如下圖所示（參考 Bitlayer 白皮書，見附錄）。
可以看到 Bitlayer 的業務流程主要可以劃分為三個階段，分別是交易處理階段、交易驗證階段、最終驗證階段。每個階段交互的組件與其大致的處理流程如下表所示：
讓我們一起來拆解 Bitlayer 的核心流程。
2.2 交易處理階段-分層虛擬機 LVM
在 L2 的交易處理階段，有排序器與 LVM（分層虛擬機）兩個組件。
排序器不多贅述，Bitlayer 中的序列器負責收集緩存的交易并對其進行排序，是 Bitlayer 中交易的入口點。
LVM 是 Bitlayer 的計算組件，功能職責是負責執行智能合約并生成最新狀態和零知識證明。
什么是分層虛擬機？
要解答這個問題，我們直接看下圖（參考 Bitlayer 白皮書，見附錄）。
與常規印象的 VM 不同，Bitlayer 的 LVM 實現了前端智能合約的執行與后端的零知識證明器的解耦。VM 與零知識證明器以組件的形式存在于 LVM。這種創新使得 Bitlayer 可以擴展支持各種合約類型，以及各種零知識證明驗證器，大幅提高了系統的擴展性與安全性。
2.3 交易驗證階段-基于 ZKP 的 OP 橋在交易的驗證階段，其實上就是 L1 與 L2 的交互階段。當資產以交易的形式在 L1 與 L2 進行流動時候，我們面臨著經典的 L2 跨鏈問題：L2 如何繼承 L1 的安全性？
經典的 L2 跨鏈問題：L2 如何繼承 L1 的安全性？
其實在 ETH 上，已經有非常成熟的方案了，目前主流的、安全性有保障的主要是 ZK 橋以及 OP 橋，兩者的對比參考下表：
ZK 橋本身因為無需信任其實是目前安全性最高的跨鏈橋方案，OP 橋通過欺詐證明對無效的跨鏈數據進行鏈上挑戰（1-N 的安全模型），保證跨鏈數據的安全。看起來，ZK 橋比 OP 橋要更安全，但實際上，Bitlayer 核心依賴的 BitVM 選擇的是 OP 橋。
為什么是 OP 橋？
主要原因還是技術上的限制，目前只能實現 BTC L1→ L2 存款方向的 ZK 橋，對于L2 →BTC L1上提款，目前只支持多簽橋或 OP 橋。Bitlayer 出于安全考慮，選擇了更安全的 OP 橋，這其實是一種折中的選擇。
Bitlayer 跨鏈橋方案是 BitVM 橋 OP-DLC 橋組合的形式，OP-DLC 橋是對 BitVM 橋的補充。
BitVM &&OP-DLC 雙組合橋流程解析
Bitlayer 使用 Bitvm 橋保障安全性，同時補充 OP-DLC 減少了對 BitVM 的依賴。截止目前，BitVM 橋已經經歷了幾番升級，實現了純理論到可實踐的飛躍。
BitVM 橋的最新的流程圖如下：
在整個流程中，一共有 5 個角色。
這種模式如何理解？
從模式上來看，BitVM 橋基于先墊付、再報銷模式，Operator 節點為提款用戶墊付資金，定期向公共存款地址申請報銷，通過利用差價（來自提現用戶的手續費）賺取費用。如果 Operator 作惡謊報交易數據，可以被任何人挑戰并受到懲罰。
那么安全性有保障嗎？
我們都知道，跨鏈資金轉移的時候，依賴的是公共資金池（本質上是用戶鎖定的資產），資金池的安全問題是所有跨鏈橋要解決的核心問題。
傳統的 BTC L2 方案一般是通過多簽的形式進行公共資金池管理，這種方案顯然存在信任風險。而 BitVM 橋采用的是類似閃電網絡的思想，預指定資金可以被誰拿走。當用戶把資金鎖到公共資金池的時候，會與聯盟進行通訊，使得資金鎖在一個 Taproot 地址上，只能由 Operator 領取，Operator 只有在墊付完成，提供自己墊付的證明到鏈上，并且被挑戰無誤后，才能解鎖相關的資金。
可以說，BitVM 橋通過引入 Operator 實現了資金池的拆分，這個思路確實新穎。根據以往的經驗，我們會慣性地思考如何實現去中心化的資金管理手段，但忽略了資金池這個概念本身就是中心化的，BitVM 橋通過資金池去中心化，從源頭提升了鏈橋的安全性。
那么有什么不足之處？
但是，沒有方案是十全十美的，總會有一些不盡人意的地方。
細心的朋友會發現，BitVM 橋這種 operator 先預付資金給用戶再從公共賬戶報銷形式，類似于資金池的形式。一個池子是公共賬戶（也就是用戶真實鎖定的資產，負責直接 給 operator 進行報銷），一個池子是 operator 構成的池子，用來直接墊付用戶的提現需求（這個池子是虛擬的，分散在不同的 operator 身上）。
用戶發起提現的時候是直接與 operator 進行資金往來的，這就相當于，operator 的最終資金變成了資金池的資金 。
受限于這種資金池模式，對于一些資金來源很看重的用戶，BitVM 橋其實不能滿足其對資金的獨立性需求 。
針對這個問題同時減少對 BitVM 橋的過度依賴，Bitlayer 增設了 OP-DLC 的橋接方案，類似管道的思想，實現用戶P2P的交易，OP-DLC 橋的安全性依賴于欺詐證明以及第三方預言機。
可用性上又如何呢？
BitVM 橋的安全性毋庸置疑，但是可用性問題需要持續建設，比如，根據 BitVM 預期，需要大量聯盟成員全部在線并正確進行預簽名，才能確保流程的正確進行，這其實是一個挑戰。
3.總結在架構上，Bitlayer 的 LVM 實現了智能合約執行與零知識證明的解耦，這其實是一種前瞻的設計思想，使得 Bitlayer 在未來適配各種 VM 以及零知識證明器成為可能。
在跨鏈橋的技術選型上，Bitlayer 的 BitVM OP-DLC 的雙通道橋是基本上是目前 BTC L2 最安全的跨鏈橋實現方案（實現了最小化信任）。
Bitlayer 通過技術 工程的融合，基于 BitVM，構建了一套相對來說兼顧安全與擴展性的跨鏈橋方案，但這也只是一種過渡階段，是權衡安全性與擴展性之后的折中。
最小化信任應當是 BTC L2 追求的目標，隨著 BitVM 一點點變得更加實用化，并且據筆者了解，預計約三個月后 Bitalyer 在 BitVM 的建設上還有一個重大突破，期待 Bitlayer 一步步成為我們期待中的 BTC L2。
參考：
Bitlayer: A Bitcoin Computational Layer Architecture Based on the BitVM Paradigm
BitVM: Compute Anything on Bitcoin
BitVM Bridge Becomes Practical
DLC 原理解析及其優化思考
在架構上，Bitlayer 的 LVM 實現了智能合約執行與零知識證明的解耦，這其實是一種前瞻的設計思想，使得 Bitlayer 在未來適配各種 VM 以及零知識證明器成為可能。
在跨鏈橋的技術選型上，Bitlayer 的 BitVM OP-DLC 的雙通道橋是基本上是目前 BTC L2 最安全的跨鏈橋實現方案（實現了最小化信任）。
Bitlayer 通過技術 工程的融合，基于 BitVM，構建了一套相對來說兼顧安全與擴展性的跨鏈橋方案，但這也只是一種過渡階段，是權衡安全性與擴展性之后的折中。
最小化信任應當是 BTC L2 追求的目標，隨著 BitVM 一點點變得更加實用化，并且據筆者了解，預計約三個月后 Bitalyer 在 BitVM 的建設上還有一個重大突破，期待 Bitlayer 一步步成為我們期待中的 BTC L2。
參考：
Bitlayer: A Bitcoin Computational Layer Architecture Based on the BitVM Paradigm
BitVM: Compute Anything on Bitcoin
BitVM Bridge Becomes Practical
DLC 原理解析及其優化思考
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