原文標(biāo)題:《從 Thunderbolt 雷霆網(wǎng)絡(luò)出發(fā),重新審視比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計邏輯》原文作者:Ac-Core,YBB Capital Researcher
一、為什么比特幣買不了咖啡?
提到比特幣,大部分人首先想到的,是那種「去中心化」、「不可篡改」的屬性。但當(dāng)你真的想用它去買杯咖啡時,很快就會遇到一個尷尬的問題:等交易確認(rèn)時間比等咖啡還久,有時候手續(xù)費甚至比咖啡還貴。比特幣上的資產(chǎn)至今都「不動如山」——主要靠 HODL,不能貸款、不能組合、不能互操作。
比特幣 Script 的腳本結(jié)構(gòu)極度保守,限制了大多數(shù)鏈下交互的場景,它設(shè)計初衷就不是為了每秒處理上萬筆支付。但現(xiàn)實需求是擺在那兒的——大家就是希望比特幣可以用得起來,哪怕只是買個游戲皮膚、看個視頻打個賞,也不想等十分鐘。
二、閃電網(wǎng)絡(luò):一把雙刃劍
圖源:Cointelegraph
比特幣主鏈如同高速公路,而閃電網(wǎng)絡(luò)則像是其旁建設(shè)的收費快速通道。其核心理念源于對主鏈交易效率的妥協(xié):既然鏈上交易存在速度瓶頸,便不再執(zhí)著于將每筆交易都記錄在鏈,而是通過建立用戶間的專屬「支付通道」實現(xiàn)高頻次記賬,最終僅將通道關(guān)閉時的資金狀態(tài)同步至區(qū)塊鏈。這種模式類似于朋友間每周輪流請客的結(jié)算方式——人們不會在每次用餐后立即銀行轉(zhuǎn)賬,而是累積十次消費后一次性結(jié)清賬目。閃電網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上正是由數(shù)以萬計此類支付通道編織而成的交易網(wǎng)絡(luò)。
然而這個看似精妙的體系在實際應(yīng)用中暴露出多重困境。首先是通道搭建的高門檻,用戶需預(yù)先鎖定資金才能建立交易通道,這意味著想要與任意對象進(jìn)行交易就必須提前建立專用通道連接。其次是復(fù)雜的路由難題,當(dāng)用戶 A 與 B 缺乏直連通道時,即便存在 A-C-B 的間接路徑,但若中間通道資金不足或路徑節(jié)點不可用,交易仍會失敗。更嚴(yán)峻的是安全風(fēng)險,系統(tǒng)要求用戶必須保持在線狀態(tài)以防范對手方在通道關(guān)閉時提交過期交易進(jìn)行欺詐,這對普通用戶的設(shè)備運維能力構(gòu)成了不切實際的要求。
盡管閃電網(wǎng)絡(luò)已上線運行多年,這些結(jié)構(gòu)性缺陷導(dǎo)致其實際應(yīng)用始終難以突破瓶頸。公開數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前整個閃電網(wǎng)絡(luò)的資金鎖倉量僅維持在約 1 億美元水平,相對于比特幣系統(tǒng)萬億級市值而言,其生態(tài)地位近乎邊緣化。這不禁引發(fā)行業(yè)深思:我們能否構(gòu)建出更完善的離鏈支付協(xié)議來突破現(xiàn)有困局?
據(jù)鏈捕手 4 月 15 日消息,匯豐銀行在官方新聞通稿中披露,Bitcoin Thunderbolt 是十年來比特幣最具里程碑意義的技術(shù)升級。Thunderbolt 整體的觀察更像是「閃電網(wǎng)絡(luò) 2.0」,但它并不僅是升級,更像是對鏈下比特幣交互范式的一次重構(gòu)。
三、Thunderbolt 協(xié)議是什么
圖源:Nubit | Bitcoin Thunderbolt
Bitcoin Thunderbolt 是一種基于比特幣基礎(chǔ)層的軟分叉升級方式,它并非依賴第二層網(wǎng)絡(luò)或跨鏈橋的折中方案,而是直接在比特幣主鏈的協(xié)議級別進(jìn)行改動,從根本上提升了比特幣的可擴展性、交易性能與可編程能力。
從性能層面來看,Nubit 借助 UTXO(未花費的交易輸出)Bundling 技術(shù),實現(xiàn)了對比特幣傳統(tǒng)交易處理模式的顯著優(yōu)化。傳統(tǒng)比特幣網(wǎng)絡(luò)由于采用單筆 UTXO 模式,交易速度和吞吐量受限明顯。UTXO Bundling 則允許將多個 UTXO 聚合在一起處理,相當(dāng)于壓縮了交易數(shù)據(jù)量,從而在不犧牲安全性的前提下,將交易速度提升了約 10 倍。
在可編程性方面,Bitcoin Thunderbolt 通過重新引入并擴展 OP_CAT 操作碼(該操作碼最初在比特幣早期版本中存在,后來被移除)。OP_CAT 允許對數(shù)據(jù)進(jìn)行連接操作,使得開發(fā)者可以構(gòu)建更復(fù)雜的腳本邏輯,從而在比特幣主鏈上直接實現(xiàn)智能合約。這一升級帶來的最直接好處是:無需依賴側(cè)鏈、Rollup 或跨鏈橋,開發(fā)者即可在原生比特幣網(wǎng)絡(luò)上部署去中心化應(yīng)用(dApps)。
資產(chǎn)協(xié)議的整合層面,Nubit 倡導(dǎo)并實現(xiàn)了名為 Goldinals 的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Goldinals 它提供了一種基于零知識證明和狀態(tài)承諾的資產(chǎn)發(fā)行框架。簡單來說,這是一套「比特幣原生」的代幣標(biāo)準(zhǔn),不依賴外部信任機構(gòu),也不需要復(fù)雜的跨鏈橋,就能在鏈上驗證每一個代幣的存在與狀態(tài)。BitMM 運行在比特幣上的鏈上自動做市商整合了零散的 BRC-20、Runes 和 Ordinals 等協(xié)議資產(chǎn)。Nubit 在去信任化交易方面也有重要突破。其推出的 BitMM(Bitcoin Message Market)系統(tǒng),支持用戶在比特幣鏈上進(jìn)行無需信任的交易撮合和信息驗證。
與傳統(tǒng)的擴容思路(例如使用側(cè)鏈、Plasma、Rollup 或橋接包裝代幣)不同,Nubit 采取的是一種「主鏈原生擴容」路徑。BitVisa 提供了去中心化的身份和憑證系統(tǒng)。無論是交易壓縮、智能合約支持,還是資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)整合與鏈上交易撮合——均直接運行在比特幣主鏈之上。使用的是原生 BTC,而非跨鏈映射代幣。
3.1 核心機制剖析
本章節(jié)內(nèi)容根據(jù)《Stateless and Verifiable Execution Layer for Meta-Protocols on Bitcoin》一文解釋(見參考鏈接 1),據(jù)個人理解比特幣 Thunderbolt(雷霆網(wǎng)絡(luò))和比特幣 Lightning(閃電網(wǎng)絡(luò))類似,都是為了解決比特幣主鏈交易確認(rèn)慢的問題而提出的擴展方案,核心目標(biāo)都是提升效率、降低成本。兩者的區(qū)別在于:
Lightning Network 的設(shè)計更偏向于「支付通道」——它只能用于轉(zhuǎn)賬支付,不支持智能合約或復(fù)雜邏輯,并且其搭建和維護(hù)門檻較高,不利于大規(guī)模普及。Thunderbolt 由 Nubit 推出,致力于提供具備編程能力的鏈下協(xié)議,支持圖靈完備的操作,能構(gòu)建更加復(fù)雜的狀態(tài)資產(chǎn)、流動性協(xié)議與金融應(yīng)用。
靈活可調(diào)的多方簽名
想象把一筆比特幣「簽名」拆成兩半:一半在 Alice 手上,一半在委員會手上。每次轉(zhuǎn)給新用戶時,Alice 和委員會各自往自己那半簽名里「加個小秘密」——只有接收的新用戶知道這個秘密。接收者憑自己知道的小秘密,就能把兩半「拼」回去,得到完整簽名,無需 Alice 與委員會在線對話。
異步容錯的委員會賬本
一個由若干節(jié)點(如 4n+1)組成的「服務(wù)小組」負(fù)責(zé)記賬,大家互相確認(rèn)誰是當(dāng)前所有者。即使有少數(shù)節(jié)點壞了,只要大多數(shù)還在線,就能保持賬本正常運轉(zhuǎn)。這些節(jié)點只管「幫忙簽名」和「記賬」,并不能隨便動用資金,保證了安全和去中心化。
原子互換式最終化
當(dāng)真正要在鏈上花這筆錢時,先經(jīng)過三步「原子互換」:
1.Alice+ 委員會花掉原來的鎖定輸出,把錢暫時給委員會;
2. 委員會把同等金額鎖到一個只有「Zenni 和委員會」一起才能動用的保險箱;
3. 最后 Zenni 用兩段簽名把保險箱里的錢拿走。
這樣一來,Zenni 或委員會任何一方都不能偷跑,保證鏈下重構(gòu)和鏈上贖回一氣呵成。
3.2 Thunderbolt 的協(xié)議設(shè)計與關(guān)鍵創(chuàng)新
· 非交互、遞歸式簽名委托
設(shè)計了一套可重復(fù)調(diào)整(Tweakable)的閾值 Schnorr 簽名結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)支付通道常常要來回好幾次消息,Thunderbolt 只要每次「發(fā)一次帶小秘密的簽名」就搞定,連在線要求也大大降低。
· 每次轉(zhuǎn)移都換「新鎖」
每一跳轉(zhuǎn)移時,Alice、委員會用新的小秘密更新簽名,舊的那把「鎖」徹底作廢。這樣之前的任何人都拿不到新簽名,防止舊簽名被重復(fù)利用。
· 鏈上只留一次痕跡
只在開始時上鏈做一次「鎖定」,后面所有變動都在鏈下完成,最后再上鏈花這筆錢。對比閃電網(wǎng)絡(luò)要不斷開關(guān)通道,Thunderbolt 的鏈上操作更少,隱私也更好。
· 脫機也不會丟錢
就算 Alice 或 Zenni 離線不動,只要委員會大多數(shù)在線,就能隨時完成轉(zhuǎn)移或贖回,不用擔(dān)心時間鎖過期或?qū)κ謵阂怅P(guān)閉通道。
· 真正的「機器證明」安全
協(xié)議里所有關(guān)鍵步驟都用 Tamarin Prover 做了「形式化驗證」,也就是說這些安全保證不僅是紙上談兵,而是經(jīng)過自動化工具一遍遍檢驗過的。
四、Thunderbolt 與現(xiàn)有閃電網(wǎng)絡(luò)方案有何不同?
我們再來看看 Thunderbolt 與已有方案(比如 BOLT 協(xié)議、Breez SDK 、Phoenix)的對比,看看它到底改進(jìn)了哪些地方。
Thunderbolt 與現(xiàn)有閃電網(wǎng)絡(luò)方案的不同:
我們可以看到,Thunderbolt 的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在「安全性」和「理論完備性」上。它是少數(shù)幾個能做到:
· 協(xié)議設(shè)計可以被證明是安全的
· 惡意用戶在任何狀態(tài)下都無法單方面獲利
但它的劣勢也很明顯:
· 部署復(fù)雜:要用 Thunderbolt,目前你得跑完整協(xié)議棧,普通錢包用戶很難上手
· 主鏈兼容性:比特幣主鏈的腳本語言太簡陋,Thunderbolt 必須通過聰明繞路來實現(xiàn)功能,增加了實現(xiàn)難度
· 生態(tài)支持尚缺:不像 BOLT 已有大批錢包和節(jié)點支持,Thunderbolt 目前還屬于「早期研究階段」
五、Thunderbolt 的潛在影響:BTCFi 的催化劑?
圖源:自制
那么 Thunderbolt 是 BTCFi 的最優(yōu)解嗎?我們不妨拋出一個大膽觀點:
Thunderbolt 是目前 BTCFi 理論上最優(yōu)的解法,但實操上仍處于「Alpha 階段,換句話說,它就像是比特幣世界的」以太坊 2.0 白皮書「,充滿遠(yuǎn)見但還沒進(jìn)入到」工程系統(tǒng)級「的落地層面。通過現(xiàn)階段的觀察來看,個人認(rèn)為 Thunderbolt 可能的發(fā)展路徑有三條:
1. 被 Rollup 化集成:作為比特幣側(cè)的 DeFi 引擎
比特幣主鏈本身可擴展性不足,Thunderbolt 或許最終會成為某個比特幣 L2(如 BitVM、Nomic、BOB)上的鏈下模塊。這類似于在 Rollup 中集成 Thunderbolt 作為通用合約執(zhí)行層。
比如:
· BOB 可以集成 Thunderbolt 通道層實現(xiàn)原生 BTC 交易
· RGB 生態(tài)也可能引入 Thunderbolt 狀態(tài)管理邏輯
· BitVM 本身支持更復(fù)雜邏輯,Thunderbolt 會成為合約標(biāo)準(zhǔn)之一
· 服務(wù) Babylon、Bitlayer 等系統(tǒng)
2. 形成獨立標(biāo)準(zhǔn)生態(tài),與主鏈平行運行
Thunderbolt 最大的可能是像閃電網(wǎng)絡(luò)一樣,發(fā)展出自己的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)、節(jié)點運維體系、聚合器等,甚至形成 Thunderbolt-LSP 運營商。同時 Nubit 聯(lián)合中本聰時代礦工推動的協(xié)議層軟分叉升級,引入了 UTXO Bundling 和 OP_CAT 兩大特性,也可直接承接 BTC 協(xié)議類資產(chǎn)(BRC20、 Runes 、Ordinals),這里會產(chǎn)生非常大的想象空間。或許在未來它可能有:
· Thunderbolt Wallet(類似 Phoenix)
· Thunderbolt Node(輕節(jié)點運行通道)
· Thunderbolt DEX(鏈下訂單撮合)
· Thunderbolt AMM(流動性池)
3. 被更簡單方案取代
當(dāng)然,如果未來出現(xiàn)一種無需狀態(tài)通道、無需形式化語言、無需鏈下協(xié)議協(xié)作就能做到相似功能的系統(tǒng),那 Thunderbolt 可能也只是階段性過渡產(chǎn)物,好比:
· BitVM 若實現(xiàn)更高效的合約執(zhí)行環(huán)境
· 跨鏈 ZK 技術(shù)讓 BTC 資產(chǎn)在其他鏈上完全可信部署
· 某個原生比特幣協(xié)議將支付 + 借貸 + 合約統(tǒng)一建模
最后我們從生態(tài)層面來看,Thunderbolt 最大的意義不是它能跑支付,而是它讓比特幣的資產(chǎn)首次具備了鏈下合約可組合性。這聽起來抽象,從以太坊的 DeFi 爆發(fā)就能看到這種」可組合性「有多關(guān)鍵。以太坊的爆發(fā)得益于 Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask 的全套生態(tài)。
Thunderbolt 的最大看點還是引入了 UTXO Bundling 和 OP_CAT 兩大特性,OP_CAT 為 Bitcoin 的網(wǎng)絡(luò)引入原生可編程性,UTXO Bundling ( 捆綁)把多個小額交易捆綁到一起處理,壓縮交易數(shù)據(jù)的規(guī)模,提高鏈上吞吐量,邏輯類似以太坊 Rollup。似乎統(tǒng)一所有比特幣生態(tài)協(xié)議以及包容各種資產(chǎn)和 BitMM 的實現(xiàn)不再是空談,但 Thunderbolt 現(xiàn)階段仍像是」寫了一份很強的數(shù)學(xué)論文,整體距離開發(fā)者用得上或許還有不小距離。
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