摘要：从官网介绍和一些研报上看Merlin是一个整合了ZK-Rollup网络、去中心化预言机和链上BTC防欺诈模块的比特币Layer2解决方案。从上面这几个比较新的项目B²Network、BEVM、Dovi、MapProtocol、Merlin、Bison来看，他们快速的完成了降低交易费用，满足比特币一层资产交易需求。...
比特币铭文的兴起，给比特币生态带来了新的生机，让更多的人开始重新关注比特币，也有人说是打开了比特币生态的潘多拉魔盒。在比特币生态众多技术发展中，比特币二层建设是重中之重。针对这个方向，我借鉴一些网络上的知名文章，和多位朋友的交流，以及我们团队在 Web3 产品设计与开发中所探索的经历，总结了一篇比特币二层的基础知识文章。这种方式便于总结和学习，也因为个体认知的局限性，希望能抛砖引玉，吸引更多人完善相关思路，让这个领域得到更好的发展。
区块链的世界是以比特币为开局，以比特币生态为终局。（水滴资本大山老师的一个总结，我个人很认同。）以太坊也是比特币的一种侧链技术探索。
在本文中我们会混合使用「二层建设」或「二层网络建设」，通常「二层网络建设」的词语相对狭义，二层建设是一个更广泛的概念。但为了适应业内通常讨论的一层网络，二层网络等常用说明，我们也会使用「二层网络建设」的概念，这两个词语在本文中是一个概念。
1.常见二层 Layer2 要完成的使命
为了理解比特币二层建设需要解决哪些基本问题。我们先从了解区块链系统的基础特性开始。
1.1 区块链的基础特性和基础需求
本文使用 Vitalik 提出的一个概念：区块链是一台「世界计算机」。我们从这个角度来理解区块链的多种特性会更清晰。在后面章节，我们还会依据计算机中的冯诺依曼结构来分析这个「世界计算机」发展的可能性。
我们先总结一些基础特性：
在分布式系统中，类似的不可能三角形是 CAP 原理，CAP 指的是在一个分布式系统中 Consistency（一致性）、Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性）三者不可兼得。区块链系统是带有拜占庭将军问题的分布式系统，所以也适用于 CAP 原理。
CAP 原理如下图所示：
1.2 二层建设的作用
二层建设要完成哪些角色？提供哪些功能呢？二层建设一定是扩展一层系统的不足，将不适合在一层系统上完成的事情，在二层建设上完成。
我们从上面总结的区块链特性可以有个初步的结论，一定是扩展这些基础能力：公开透明、去中心化、安全性、计算能力、性能（吞吐量）、存储、隐私等。除了这些技术角度的基础能力，还有一个很重要的经济学问题需要解决，就是降低成本，通常一层网络的执行事务的综合成本都比较高，需要使用二层网络降低这些成本。
总结成一句话就是为了增加容量、降低成本、定制特性三个维度的方案都是二层建设。对于定制特性，目前还不够明显，或者经常掩藏在前两个特性中，有一些费解。我们可以这样理解，一层网络的特性对于很多应用，需要的程度不同，可以在二层上面针对某些应用重新调整各种特性的实现度。
在二层建设中，区块链的基础能力会各有取舍，会降低一些特性，甚至丢弃一些特性，而换取某些特性的显著提高。例如：一些二层为了提高性能，会降低去中心化的程度，会降低安全性；一些二层为了增加吞吐量，如闪电网络，会改变系统的结构和结算的方式。还有一些会不降低基础特性的前提下，增强了某种特性，例如 RGB 的处理方式，明显增加了隐私性和抗审查性，但增加了技术实现难度。在后面的案例中，我们会看到同时降低或改变几种特性的二层建设。
其中降低成本应该是所有的二层建设的一个基本需求。（是否有不降低成本的二层？我还没有见到过。）
1.3 为什么要做分层设计？
分层设计是一种人类处理复杂系统的手段和方法论，通过将系统划分为多个层次结构并定义各层之间的关系和功能，以实现系统的模块化、可维护性和可扩展性，从而提高系统的设计效率和可靠性。
对于一项广泛和庞大的协议体系，使用分层会有明显的好处。这样做使人们容易理解，容易分工实现与容易分模块改进等优点。如计算机网络中的 ISO/OSI 的七层模型设计，但在具体的实现中，可以合并一些分层，例如，具体的网络协议 TCP/IP 是四层协议。如下图所示：
此外区块链人群中经常讨论二层建设上面的 Layer3，甚至是 Layer4，是一种广义的二层建设。与 Gavin Wood 提出的 Web3 技术栈的 5 层结构中的 Layer3，Layer4 是完全不同的概念。Web3 技术栈中的 Layer3，Layer4 是应用协议的分类方式。
（3）输入设备与输出设备，在区块链系统中，就是预言机。在二层建设中这些输入与输出设备还没有太多的体现，在上层应用中会有更多的需求。
（4）区块链中一些特殊的链和功能，很像传统计算机中的 GPU，专用设备卡，特殊外设等部件。
（5）链上应用和更上层的应用，就像传统计算机还没有区分操作系统与应用软件，也在一步步的进化和功能分离。
（6）当前的区块链应用很多都是金融应用，很像早期的传统计算机，大多用于科学研究与军事应用，随着发展，慢慢的走向企业，走向家庭，走向个人。区块链应用也会有相似的发展趋势，从早期的金融应用发展到更广泛的应用。
从二层的建设，对比传统计算机与区块链的「世界计算机」还有很多可以讨论的内容，在本文中不在多叙述。
4. 当前比特币的 Layer2 建设情况
4.1 已经在运行的比特币二层项目
在本文中，我们主要介绍那些已经成功运行的比特币二层项目，参考了一些研报内容和业内报道，这些二层建设已经运行了一定的时间，大部分从 2015-2019 年开始酝酿或启动。一些较新的项目，如果有特点，也会介绍。我们会看到这些案例基本都是基于链的二层建设，基于 Channel 的分布式系统建设只有闪电网络。如果算上以太坊的二层建设，雷电网络（Raiden Network）也是一个基于 Channel 的设计案例，但当前其发展似乎并不成功，在本文中不介绍。以太坊的 Plasma 技术是一个基于 Channel 的子链的设计方案，似乎是链和 Channel 的结合体，我个人更认为其主要特征是一个基于链的二层设计，在此也不过多讨论。
1.LightningNetwork 闪电网络（基于分布式的二层建设）
Lightning Network（闪电网络）是一个建立在比特币区块链上的第二层解决方案，旨在解决比特币的可扩展性和低交易速度的问题。闪电网络于 2015 年首次提出，并在 2018 年开始全面实施。
闪电网络的主要特点是快速、低成本和可扩展。它通过建立一系列的支付通道，使得比特币交易可以在通道内部进行，而不需要直接记录在区块链上。这样可以大大减少交易确认时间和交易费用，并支持大量的并行交易。闪电网络保证交易安全可靠依赖的是 RMSC 协议，HTLC 解决的是可路由可扩展性。其架构的可扩展性使其具有非常大的性能。
自推出以来，闪电网络得到了广泛的关注和采用。越来越多的比特币用户、交易所和商家开始使用闪电网络进行快速跨链交易和实时支付。此外，开发者也在不断改进闪电网络的性能和用户体验，为其提供更多功能和扩展性。
尽管闪电网络在可扩展性和交易速度方面提供了显著的改进，但仍面临一些技术和采用挑战。例如，网络的稳定性、路由算法和用户界面等方面需要不断改善。然而，随着时间的推移和技术的进步，闪电网络有望成为比特币和其他加密货币的重要支付解决方案，为用户提供更快速、低成本的交易体验。
2.Liquid（基于链的二层建设）
Liquid 是由 Blockstream 于 2015 年推出的一个侧链解决方案。作为比特币的第一个侧链，Liquid 旨在提供更快速、安全和私密的交易解决方案，以满足金融机构和交易所等专业用户的需求。
Liquid 的主要特点之一是快速的交易确认时间。相比于比特币的确认时间约为 10 分钟，Liquid 的交易确认时间只需 2 分钟。这使得用户能够更快地进行交易，并在需要时迅速完成资金转移。另一个重要特点是 Liquid 的交易私密性。Liquid 采用了 Confidential Transactions（机密交易）技术，使得交易金额得以隐藏，只有交易的参与方能够查看具体金额。这有助于保护交易参与者的隐私。
Liquid 还具备更高的交易吞吐量。通过使用 Federated Peg（联邦锚定）技术，Liquid 能够支持大量并行的交易，并在比特币网络上进行锚定，实现与比特币的互操作性。这使得 Liquid 能够处理更多的交易量，提高整体系统的吞吐量。
自推出以来，Liquid 在加密货币行业中逐渐发展壮大。越来越多的交易所、金融机构和企业开始采用 Liquid 作为其交易和资金结算的解决方案。同时，Blockstream 不断推出新的功能和改进，以进一步完善 Liquid 的性能和安全性。
总结来说，Liquid 是 Blockstream 推出的一个旨在提供快速、私密和高吞吐量交易的比特币侧链解决方案。它通过缩短交易确认时间、提供交易私密性和增加交易吞吐量，满足了专业用户的需求。随着时间的推移，Liquid 在加密货币行业中得到了广泛的应用和发展。
3. Rootstock（RSK）（基于链的二层建设）
Rootstock（RSK）是一个建立在比特币区块链上的智能合约平台，旨在为比特币生态系统提供类似以太坊的功能。Rootstock 于 2015 年首次提出，并在 2018 年正式上线。
Rootstock 的主要特点是与比特币的双向锚定和智能合约功能。通过与比特币的双向锚定，Rootstock 能够使用比特币作为其主要资产，实现安全性和稳定性。同时，Rootstock 支持智能合约功能，使开发者能够在其平台上构建和执行具有自动化功能的智能合约。
自推出以来，Rootstock 在比特币生态系统中逐渐得到认可和采用。它为比特币用户和开发者提供了更多的功能和灵活性，使得比特币能够支持更广泛的应用场景，如去中心化金融（DeFi）、数字资产发行和供应链管理等。
然而，与其他智能合约平台相比，Rootstock 的发展相对较慢。它在用户和开发者社区方面的扩张还需要更多的努力。尽管如此，Rootstock 的发展前景仍然被认为是积极的，它有潜力成为比特币生态系统中重要的智能合约平台之一。
4. RGB（基于分布式 + 图灵完备的二层建设）
RGB 的故事可以追溯到 2016 年，那时候 Giacomo Zucco 希望利用 Peter Todd 的客户端验证和一次性密封条的概念、开发一种更好的染色币（Colored coins）并将这些代币带入闪电网络（这就是「RGB」名字的由来）。它是一个建立在比特币区块链上的开放性协议，旨在为数字资产的创建、交易和管理提供更丰富的功能。RGB 是由 LNP/BP 标准协会开发的可扩展且保密的比特币和闪电网络智能合约系统。它采用了私有和共同所有权的概念，是一种图灵完备的、无信任的分布式计算形式，不需要引入代币的非区块的去中心化协议。
RGB 的设计目的是在 UTXO 区块链（如比特币）上运行可扩展、稳健和私密的智能合约，以实现一切可能性。通过 RGB，开发者可以执行如代币发行、NFT 铸造、DeFi、DAO，以及更多复杂的多类别智能合约。
RGB 协议是基于客户端验证（client-side validation）和一次性密封（single-use-seals）的概念，在比特币生态系统的第二层和第三层上（链外）运行的客户端状态验证和智能合约系统。
5.Stacks（基于链的二层建设）
Stacks（前身为 Blockstack）是一个建立在比特币区块链之上的去中心化计算平台。Stacks 于 2013 年首次提出，并在 2017 年进行了首次代币发行（ICO）。它的主要特点是提供去中心化身份验证、存储和智能合约功能。
Stacks 的核心特点是通过比特币的安全性和稳定性来支持去中心化应用的开发和执行。它采用一种称为「Stacking」的共识机制，通过让持有 STX 代币的用户锁定一定数量的代币并参与网络验证来实现共识。这种机制为用户提供了激励，并增加了网络的安全性。
在发展方面，Stacks 已经成为去中心化应用领域的重要平台之一。它吸引了一批开发者和项目加入，构建了众多的去中心化应用，并提供了丰富的工具和开发文档。Stacks 还与其他区块链项目合作，扩展其生态系统和应用场景。
6.其他比特币二层项目
凭借比特币的热度，产生了较多的新项目。其中华人发起的项目较多，这些新的项目如 B² Network、BEVM、Dovi、Map Protocol、Merlin、Bison 等也有一定的特色。
B²Network 成立于 2022 年，是基于 ZK-Rollup 开发的比特币二层网络，兼容 EVM，可实现 EVM 生态开发者无缝部署 DApps。是典型的具有以太坊技术二层技术向比特币生态转移的案例。
BEVM 的原有团队成立于 2017 年，中间探索过多种比特币的扩展应用。2023 年提出的 BEVM 概念，是兼容 EVM 的去中心化比特币 L2。BEVM 基于 Taproot 升级带来的 Schnorr 签名算法等技术，允许 BTC 以去中心化的方式从比特币主网跨链到第 2 层。由于 BEVM 与 EVM 兼容，所有在以太坊生态中运行的 DApp，都可以在 BTC Layer 2 上运行，并以 BTC 作为 Gas。2023 年 11 月 29 日，BEVM 发布了白皮书。
Dovi 成立于 2023 年，是兼容 EVM 智能合约的比特币 Layer2。2023 年 11 月，Dovi 正式发布了白皮书。白皮书介绍，Dovi 集成 Schnorr 签名和 MAST 结构，以提高事务隐私，优化数据大小和验证过程；发行比特币以外各种资产类型的灵活框架，实现了跨链资产转移。
Map Protocol 的团队成立也比较早，原来主要是做跨链协议，也就是我们前面介绍的一层和二层的连接技术。在比特币生态火热后，其很快就能建设基于链的二层建设。能够将当前的铭文资产跨链，降低交易费用，这些会吸引到一些项目方和应用。
Merlin Chain 从起官网看，很容易看到其 Bridge 的属性，将 BTC 上面的资产转移到二层网络，降低交易费用，是典型的先解决痛点问题的代表。从官网介绍和一些研报上看 Merlin 是一个整合了 ZK-Rollup 网络、去中心化预言机和链上 BTC 防欺诈模块的比特币 Layer2 解决方案。该项目由 Bitmap Tech 推出，他们是一个有特点的团队，他们推出的 Bitmap.game 和 BRC-420「蓝盒」Ordinals 资产都有不错的知名度。
Bison 成立于 2023 年，是一款比特币原生的 zk-rollup，可提高交易速度，同时在原生比特币上实现高级功能。开发者可以使用 zk-rollup 来打造创新的 DeFi 解决方案，例如交易平台、借贷服务和自动化做市商。从其官网上看，Bridge 也是一个重要功能点。将比特币资产跨链出来，完成上层资产应用，是很多项目的切入点。
从上面这几个比较新的项目 B² Network、BEVM、Dovi、Map Protocol、Merlin、Bison 来看，他们快速的完成了降低交易费用，满足比特币一层资产交易需求。他们都涉及到了资产跨链，那些原来就有跨链协议的团队，做起来更快速，原来有二层建设的经验团队，他们在上层应用方面更有优势。这些较新的项目都是基于链的二层建设，利用了原有的技术积累和短期的爆发力优势。这些项目，同质化有些大，后期的发展会如何？与基于分布式的二层建设服务商的竞争结果会如何？还有需要不少的观察。从以太坊上的二层项目经验看，利用了热点营销，代币发行之后，很多项目就会躺平，比特币的二层会不会这样？
从当前运行在比特币二层的项目我们可以大致看出，知名的比特币二层项目都成立比较早，对相关技术已经探索了很长时间，但因为比特币生态的基础技术没有形成，项目大多不够精彩，或者说是被以太坊和以太坊生态的光芒所掩盖。随着比特币基础协议的成熟，尤其是隔离见证、Taproot、Schnorr 签名，MAST 默克尔抽象语法树，Tapscript 等基础技术底层的形成，使得一层与二层之间的连接技术发展较好，于是比特币生态能做得事情正变得更丰富。从已经在运行的比特币的二层项目，我们可以看到一部分是原有的比特币生态的建设者，另一部分是以太坊二层的建设者，还有一部分是来自连接技术的建设者，不管来时哪个方向的项目，都需要使用这些新产生的比特币基础连接技术，使用的方式越充分，越多样化，对二层的支持会更好。
4.2 比特币二层建设的发展分析
资金在哪里，热度就在哪里，还会吸引更多的资金聚集。比特币当前有大约 8000 亿美金的市值，其生态发展较弱，但有爆发之势。于是很多项目都宣称要进行比特币的二层建设。在这里我们不说这些项目的具体名称，但对这些项目的进入者做一些分类，看看其特点和各自的优缺点。
1.原有的比特币二层建设项目
原有的比特币二层项目，尤其是已经研发了多年，有了一定的积累优势，是否能借助这次比特币的热度重新焕发青春？是否会蓬勃发展？有很大的不确定性。
衡量标准有两个：一是前面提到的，最终哪个二层网络的总锁仓价值 TVL 高，哪个比特币的二层就会胜出。另外一个是二层的结构类型，基于链的二层建设，因为其扩展特点，会容纳较多的并行者，基于分布式的二层建设，只能容纳比较少的竞争者。
原有的二层项目还需要充分发挥自己已经积累的优势，并借助新技术建立建立新优势，吸引更多的应用进驻平台，才有机会重新焕发青春，争取更多的市场份额。如果做不到吸引更多的应用进入，这样的老项目很有可能会最终沉没或转型。其实这样的项目还可以和后面介绍的完全没有技术积累，但已经通过某种共识建立了社区的项目合作或合并，以换取更大的发展。
此外如果那些老的项目能够在基于分布式的二层建技术积累方面有优势，可以完全介入基于分布式的二层建设，并且通过提供上层应用的引导会更有效。
2.新进入的比特币二层建设项目
新进入比特币二层建设的项目，一般没有太多积累优势，但这个给这样团队后发优势，可以研究最新的技术，先解决那些轻量级，最有吸引力的需求，吸引到一定数量应用的进驻。最好是已经在以太坊生态，或者其他生态中拥有了二层建设经验的团队，更适合快速的进入比特币的二层建设。这样的项目可以考虑选型基于链的二层建设，会更快，更有优势。
完全没有经验或优势的团队，可以参考第三种情况，是否可以通过社区共识来筛选出用户和积累资金。
3.没有积累但想进入的比特币二层项目
我原来对没有任何技术积累或社区积累，就宣传要进入 Web3.0 的项目，没有太多理解，大概率把这些项目认为是 CX 项目。但通过铭文现象，那些通过某个铭文产生了一个很大的社区共识，如 sats，ordi，rats，这些社区不仅拥有了很多的成员，还积累了一定的资金。这样的项目完全可以从零开启一个新的二层建设，通过社区的力量，把上层应用集成到社区中，同时有可能把二层建设出来，这样的二层大概率会选型为基于链的二层建设，因为简单且快速，并且通过社区力量，把 DID（去中心化身份），DAO 工具，DeFi 应用，其他的上层应用，在社区的二层来搭建，而且不需要自己建设只需要引入成熟的产品方，并与其共享收入分成。这样有可能形成一个小的生态。这样的项目对社区建设，基金会的管理，决策机制提出较高的要求。
4.上层应用的发展
随着比特币二层的迅猛发展，BTC 上沉睡的巨量资金开始重新被唤醒，并且因为眼球效应，会吸引更多的新用户进入到 Web3.0 领域，加上比特币二层技术迅猛发展，会为 Mass Adoption 打下坚实的基础。上层应用会从当前的金融应用为开始阶段，逐渐将那些需要高性能，大流量，频繁交互的应用引入，如 Gamefi，SocialFi 等应用，不会出现基于链的应用的宕机，和服务体验不好的情况。比特币二层的发展会为上层应用带来非常多的机会和坚实的基础设施，成熟后会给更多不那么 Native 的 Web3 团队带来更多的机会。
不管如何，Web3.0 时代才刚刚开始，还在萌芽期和初长期，需要很多的探索和建设，很多国家和地区对 Web3.0 中的很多新事物还没有完全开放。Web3.0 需要大量的建设，会给予各个项目团队更多的机会。不断感知新发展、新技术，不断调整，不断的参与建设 Web3.0，这样的团队一定会在某个阶段，某个领域会有所收获。
