BTC 生态的技术进展与可编程性扩展方案

随着越来越多开发者加入 BTC 生态并熟悉其模型，BTC 在技术层面的进展可谓神速，特别是在可编程性扩展方案上。本文将介绍一些关注度较高的 BTC 可编程方案，包括 Fractal Bitcoin 以及 BRC20、CBRC、ARC20 等 BTC 元数据协议的可编程方案。

Fractal

Fractal 是一个基于 bitcoin core 客户端软件虚拟化的可扩展框架，通过递归创建树状结构来提高整个网络的性能。它与比特币及其基础设施完全兼容，但激活了 op_cat 操作符，允许实现更多逻辑。

Fractal 由 Unisat 团队开发，预计于 2024 年 9 月上线主网。其代币经济学包括 50% 由挖矿产出，15% 用于生态系统，5% 向早期投资者预售，20% 分配给顾问与核心贡献者，10% 作为社区补贴金。

架构设计

Fractal 将 bitcoin core 客户端封装成可部署和运行的区块链软件包（BCSP），通过递归锚定在比特币主网上运行多个实例。它对 bitcoin core 做出了一些修改，如缩短区块确认时间和增大区块大小，以提高性能和降低延迟。

Fractal 激活了 op_cat 操作符，为 BTC 上的扩容方案提供了更多可能性。它还构造了一个通用的资产转移接口，实现不同层之间的资产无缝转移。

安全性

Fractal 的安全性主要依赖于其算力大小。它引入了联合挖矿机制，每三个区块中有一个通过与 BTC 矿工合并挖矿生成，以防止潜在的 51% 攻击。新创建的虚拟化实例链在启动阶段会经历一个初期脆弱期，操作员可以设置特定的区块高度以提供保护。

AVM（Atomicals Virtual Machine）

AVM 是 Atomicals Protocol 的 BTC 智能合约实现。它创建了一个模拟 BTC 脚本的虚拟机，并开放了多个 BTC 原始操作码，让开发者可以通过比特币脚本组合实现智能合约。

AVM 通过双堆栈 PDA（可压入存储自动机）实现了图灵完备。它运行在一个包含索引器、指令解析器和全局状态的沙盒中，实现智能合约的处理与状态的同步与验证。

AVM 的指令集包含完整的 BTC 操作码，让开发者可以利用 BTC 未启动的功能进行编程。它适用于任何元数据协议，只需对虚拟机下的索引器进行微调即可。

OP_NET

OP_NET 旨在在比特币网络上引入类似以太坊的智能合约功能，但更符合比特币的特性和架构。它提供了一套完整、紧凑且易于使用的开发库，主要使用 AssemblyScript 编写。

核心功能与特性

OP_NET 保留了比特币的区块共识和数据可用性，通过执行虚拟机（OP_VM）在比特币区块上执行复杂计算。它支持多种编程语言，利用 Tapscript 启用高级智能合约功能。

在与 OP_NET 网络交互时，用户需要支付额外的手续费。OP_NET 还提供了 Proof of Authority 系统，允许 BTC 封装为 WBTC。

生态项目

OP_NET 的生态涵盖了去中心化交易、借贷、市场做市、流动性提供、跨链桥等多个领域，包括 Motoswap、Stash、Ordinal Novus、Ichigai、SatBot 等项目。

BRC100

BRC-100 是一种基于 Ordinals 理论构建的去中心化计算协议，通过给 brc20 加入新操作，实现复杂的 defi 操作。它提供了 mint2/mint3 和 burn2/burn3 等操作，使得 token 可以在 UTXO 模型和状态机模型之间安全地转换。

扩展和兼容性

BRC-100 协议及其所有扩展和改进协议统称为 BRC-100 协议栈，所有扩展协议相互兼容。目前有 BRC-101（去中心化链上治理协议）、BRC-102（自动化流动性协议）和 BRC-104（流动性质押/重质押池协议）等扩展协议。

生态项目

BRC-100 生态中有多个项目，包括 inBRC（第一个 BRC-100 市场和索引器）、100Swap（基于 BRC-102 协议的去中心化交易所）和 100Layer（比特币 L1 上的流动性协议）等。

可编程符文（Protorunes）

可编程符文是符文的扩展层，允许创建带有符文的可编程资产。Proto-Runes Protocol 是其中最主要的项目，为可编程符文提供了框架，通过在子协议之间管理和转移符文资产，可以构建 AMM、借贷协议或成熟的智能合约。

Protoburn 和 Protorunes

Protoburn 是 Proto-Runes 的关键机制，允许用户将符文销毁并转换为仅供子协议使用的表示形式。这种机制确保了符文资产能够安全地从主协议转移到子协议，从而允许在子协议中进行进一步的操作和交易。

Protomessage

Protomessage 是在子协议中执行的操作指令，通过在 Protostone 结构中编码并由索引器解析来实现。它通常包括对资产的操作请求，如转账、交易或其他协议定义的功能。

最新进展

最近，第一个 Protorune——QUORUM•GENESIS•PROTORUNE 已成功完成 Protoburn。这个创世 Protorune 旨在作为 Protorune 标准的公开论坛，并可集成到协议中，为项目代币提供治理功能。目前，开发团队正在为这个 genesis protorune 开发一个 WASM 索引器。