Шлях до розкриття цифрового золота: декодування парадигмальної революції екосистеми Біткойн

Вступ

Біткойн з моменту свого народження перетворився з простого децентралізованого цифрового монети на основний камінь цифрової цивілізації вартістю в трильйони доларів. Як перша система зберігання вартості, що реалізує децентралізовану довіру, він у формі "цифрового золота" переосмислює філософію грошей.

Проте, первісна архітектура Біткойна поступово стала його подальшим розвитком. Обмежена здатність обробки приблизно 7 транзакцій на секунду та обмежені функції скриптів вже не можуть задовольнити потреби мільйонів користувачів. Ще більш драматичною є таємнича зникнення Сатоші Накамото у 2011 році, що змусило спільноту відмовитися від ідеї покладатися на засновника для просування інновацій проекту, і розробники з усього світу почали активно залучатися до хвилі інновацій в екосистемі Біткойна.

Ця технічна революція, спричинена вродженими дефектами Біткойна, формує екосистему, що значно перевершує уявлення, викладені в білому документі Біткойна. Від боротьби за розширення основної мережі до рішень з офлайн-платежів у мережі Lightning; від нарративу на основі інскрипцій, створеного протоколом Ordinals, до можливостей смарт-контрактів, наданих Stacks і Rootstock; від технологій крос-ланцюгового мосту, які забезпечують взаємозв'язок вартості, до зростання екосистеми BTCFi, блокчейн-інженери відкривають друге життя для Біткойна з вражаючою швидкістю. Вони дотримуються основної цінності Біткойна "достатньо довіри без довіри", одночасно через мережу Lightning, Rollup та інші інновації долаючи фізичні обмеження продуктивності; зберігаючи простоту та елегантність моделі UTXO, одночасно розблоковуючи більш складну логіку смарт-контрактів; підтримуючи монетарний суверенітет Біткойна, одночасно використовуючи крос-ланцюгові технології для розширення його мережі вартості на гетерогенні ланцюги, такі як Ethereum та Solana.

Глибина та широта цієї парадигмальної революції reshaping межі сприйняття Біткойна. Коли протокол Ordinals робить кожен сатоші носієм цифрової пам'яті, коли стандарт токенів BRC-20 відтворює процвітання DeFi Summer в мережі Біткойн, коли технологія BitVM реалізує ідеальну синергію між офлайн-обчисленнями та онлайн-перевіркою, Біткойн вже не є просто "цифровим золотом" для простого обліку, а еволюціонує в супер-протокол, що підтримує складні фінансові контракти, несе культуру NFT та з'єднує мульти-ланцюговий всесвіт. Ця революція наразі не має кінця — зберігаючи децентралізацію та безпеку Біткойна, через технологічні інновації ми можемо сподіватися, що цей експеримент криптопанків, що виник у гаражі, зрештою стане основною операційною системою, що підтримує цифрову цивілізацію.

Основний текст

Екосистема Біткойн розвивалася стрімко в останні роки, вже сформувалася безліч важливих напрямків. Станом на березень 2025 року основні напрямки розвитку екосистеми Біткойн можна умовно підсумувати в три основні напрямки:

• Розширення мережі
• Смарт-контракт
• Крос-ланцюговий міст

У цих ключових сферах, що перетворюють екосистему Біткойн, з'явилася велика кількість відомих проектів, серед яких є як зрілі рішення, що вже подолали теоретичний розрив і стали основою трильйонної екосистеми, так і експериментальні протоколи, які все ще перебувають на ранній стадії перевірки концепції та шукають межі консенсусу в активних дебатах криптоспільноти. У цій статті буде детально розглянуто три основні фронти розвитку екосистеми Біткойн, максимально намагаючись представити панораму революції та інновацій в екосистемі Біткойн.

Один. Розширення мережі

（一）проблема походження

Через фіксований розмір блоку Біткойна та приблизний час створення блоку в 10 хвилин, мережа Біткойна в середньому може обробляти лише близько 7 транзакцій за секунду, що не лише значно менше, ніж у традиційних платіжних системах (як Visa, яка обробляє десятки тисяч транзакцій за секунду), але й значно поступається іншим публічним блокчейнам (як Solana, яка обробляє тисячі транзакцій за секунду). У періоди пікового навантаження мережа Біткойна може піддаватися заторам, що призводить до затримки підтвердження транзакцій, а під час заторів у основній мережі комісії за транзакції також можуть різко зростати, і за одну транзакцію вони можуть досягати декількох десятків доларів.

（друге）Рішення

Розширення мережі Біткойн означає рішення, яке підвищує здатність обробки транзакцій і знижує витрати на транзакції за допомогою технологічних засобів без шкоди для безпеки мережі Біткойн і характеристик децентралізації. Ідеї розширення мережі можна розділити на два типи: розширення на ланцюгу та розширення поза ланцюгом.

1. Масштабування в ланцюзі

Розширення ланцюга має на меті змінити протокол основного ланцюга, оптимізувати методи зберігання даних та верифікації, щоб певною мірою підвищити ефективність та корисне навантаження блоку, основа полягає в підвищенні ефективності простору блоку та інноваціях у правилах протоколу. Основні рішення для розширення ланцюга можна поділити за технічними шляхами на такі:

(1) Корекція обсягу блоку

На початку дизайну Біткойна, Сатоші Накамото додав обмеження потужності в 1 МБ для кожного блоку. Це обмеження потужності стало одним з ключових факторів, які обмежують ефективність мережі Біткойн в майбутньому. Таким чином, безпосереднє збільшення обсягу блоку Біткойн (наприклад, з 1 МБ до 2 МБ або більше) стало початковим планом розширення мережі Біткойн.

2015 року Гавін Андресен і Майк Хірн запропонували версію Біткойна XT (Bitcoin XT), намагаючись збільшити розмір блоку до 8M. Проте, спільнота Біткойна (команда Core) вважала, що якщо розмір блоку збільшиться, це підвищить витрати для звичайних користувачів на запуск вузлів Біткойна, що призведе до того, що компанії будуть розміщувати вузли в дата-центрах, що призведе до централізації вузлів, порушуючи принципи проектування "легких вузлів" Сатоші Накамото, і відмовилася від "примітивного" розширення блоку Біткойна.

Сторона, яка підтримує "великі блоки", і сторона, яка дотримується "малих блоків", довгий час не могли досягти згоди, і нарешті в 2017 році деякі групи майнерів ініціювали "жорсткий форк" (Hard Fork) мережі Біткойн. Вони внесли зміни в протокол блокчейну, які дозволили збільшити максимальний обсяг блоку з 1MB до 32MB, що дозволяє одному блоку вміщати більше транзакцій і теоретично значно підвищує TPS до 100-200. Оскільки змінений протокол більше не сумісний зі старою версією, виникла нова монета, яка існує паралельно з оригінальним протоколом (тобто Біткойн) — Біткойн Кеш (BCH).

BCH на початку свого існування був тепло прийнятий спільнотою майнерів, проте через підвищення порогу зберігання/пропускної здатності кількість повних вузлів становить лише близько 1% від кількості вузлів Біткойн, що значно знизило рівень децентралізації.

З точки зору ринкової капіталізації, у 2018 році, у період піку, співвідношення BCH до BTC становило приблизно 0,18; натомість сьогодні кожен BCH можна обміняти лише приблизно на 0,004 BTC. З цього видно, що план коригування блочних обсягів BCH поступово був відкинутий спільнотою Біткойна.

Окрім "радикального плану" по всебічному підвищенню ємності всіх блоків Біткойн, також були раніше запропоновані компромісні рішення щодо динамічного коригування ємності блоків від деяких членів спільноти. Основна ідея полягає в автоматичному коригуванні верхньої межі блоку в залежності від навантаження мережі, щоб уникнути застарілого фіксованого значення. Проте ці пропозиції також не були прийняті мережею Біткойн через розбіжності в спільноті.

(2) Оптимізація блокпростору

Окрім безпосереднього коригування обсягу блоків, також є розробники, які запропонували оптимізацію блочного простору для підвищення ефективності мережі Біткойн. На сьогодні широко використовуваними рішеннями є переважно SegWit та Taproot.

SegWit був офіційно впроваджений у 2017 році, шляхом реорганізації даних транзакцій для покращення обробної здатності мережі Біткойн. Він відокремлює дані свідчення від даних транзакцій, зберігаючи їх у незалежній частині блоку. Це дозволяє зменшити обсяг даних однієї транзакції, що дозволяє вмістити більше транзакцій без збільшення розміру блоку, безпосередньо підвищуючи пропускну здатність на ланцюгу до приблизно 10-15 TPS. SegWit з моменту свого виникнення отримав широке прийняття в спільноті Біткойн, більшість гаманців та бірж підтримують адреси SegWit (адреси Nested SetWit, розроблені для сумісності зі старими гаманцями, починаються з 3, а адреси рідного SegWit починаються з bc1), що ефективно підвищує швидкість транзакцій і масштабованість, одночасно знижуючи витрати на транзакції.

Taproot є значним оновленням, яке було впроваджено в 2021 році, і насправді містить три пропозиції: BIP340, BIP341 та BIP342. Воно поєднує такі технології, як підписи Schnorr та Меркле-абстрактне дерево (MAST), з метою підвищення конфіденційності, ефективності та масштабованості транзакцій. Taproot дозволяє об'єднувати кілька підписів в один, спрощуючи процес перевірки транзакцій, одночасно приховуючи складні деталі транзакцій, такі як багаторазові підписи та умови блокування часу. Taproot підвищує конфіденційність і гнучкість транзакцій Біткойна, особливо в сценаріях з багаторазовими підписами та легковаговими смарт-контрактами. Але його ефект на підвищення пропускної спроможності є обмеженим, основна оптимізація зосереджена на розширенні функцій, а не на прориві потужності.

2. Розширення поза ланцюгом

Розширення поза ланцюгом через обробку транзакцій поза ланцюгом + остаточне врегулювання в основному ланцюзі, підвищує пропускну спроможність без зміни протоколу основного ланцюга, основна проблема – це баланс між "децентралізованою безпекою" та "розширенням продуктивності". Основні рішення для розширення поза ланцюгом можна поділити за технологічними шляхами на:

(1) Канал стану

Стан канали (State Channels) за своєю суттю є рішенням Layer 2, яке полягає у створенні багатосторонніх довірених каналів поза ланцюгом, які взаємодіють з основним ланцюгом лише під час відкриття та закриття каналу. Сторони угоди здійснюють часті та низьковартісні транзакції в каналі, і лише під час закриття каналу або коли одна зі сторін бажає вилучити кошти з каналу, остаточний стан подається для врегулювання в основний ланцюг.

Найвідомішим практичним застосуванням статусних каналів є мережа Lightning (Lightning Network), яка з моменту запуску отримала широке визнання та застосування. Наразі багато гаманців Біткойн і платіжних платформ підтримують мережу Lightning; вона показує відмінні результати в підвищенні швидкості транзакцій і зниженні вартості транзакцій, особливо підходить для мікроплатежів. Її переваги полягають у тому, що вона успадковує безпеку блокчейну, а комісії за транзакції поза ланцюгом є надзвичайно низькими; недоліком є те, що вона підтримує лише прості платежі, що ускладнює задоволення більш складних вимог застосувань, окрім того, кошти, що використовуються в мережі Lightning, повинні бути заздалегідь заблоковані та обмежені транзакціями між учасниками каналу.

Станом на сьогодні, кількість активних вузлів у мережі Lightning перевищує 10 тисяч, а каналів - понад 40 тисяч, обсяг коштів у мережі Lightning досягає кількох тисяч Біт.

(2) бічний ланцюг

Бічні ланцюги (Sidechains) — це незалежні блокчейни, які з'єднані з основним ланцюгом Біткойна за допомогою механізму двостороннього закріплення. Користувачі можуть переносити Біткойн з основного ланцюга на бічний для проведення транзакцій, а потім повертати результати транзакцій назад на основний ланцюг. Бічні ланцюги можуть мати різні механізми консенсусу та правила транзакцій, що дозволяє досягати більшої швидкості транзакцій і більшої функціональності. Одним з перших проектів, які досліджували розвиток бічних ланцюгів, є Rootstock.

Rootstock (RSK) був запущений у січні 2018 року, є першою сумісною з EVM бічною ланцюгом в мережі Біткойн. Рідний токен Rootstock є монетою, що прив'язана до Біткойн – Smart BTC (RBTC), який також використовується для сплати комісій за транзакції. Основні інновації Rootstock включають об'єднане видобування та двосторонній міст. Об'єднане видобування означає, що блокчейн Rootstock використовує той же алгоритм PoW консенсусу, що й Біткойн, тому майнери Біткойн можуть одночасно видобувати Біткойн і блоки Rootstock, збільшуючи прибутковість майнерів без додаткових ресурсів. Двосторонній міст (Powpeg) підтримує безшовний перехід між Біткойн та RBTC, що дозволяє вільно переміщати Біткойн між обома, при цьому знижуючи витрати на транзакції.

Основними перешкодами для розвитку Rootstock є два фактори: по-перше, безпека бічної лінії залежить від власної консенсусної моделі, що потребує довіри з боку користувачів щодо її безпеки; по-друге, екосистема недостатньо зріла, бракує достатньої кількості розробників, партнерів та участі користувачів. Тому, після багатьох років розвитку, піковий показник TVL Rootstock становить лише близько 200 мільйонів доларів.

(3) Роллап

Технологія Rollup підвищує пропускну спроможність транзакцій, обробляючи транзакції поза ланцюгом і подаючи стиснені дані транзакцій до головного ланцюга Біткойн. В залежності від різних способів верифікації, основними двома типами Rollup є Optimistic Rollups та ZK Rollups. Optimistic Rollups припускають, що транзакції є дійсними, і верифікація проводиться лише у разі суперечностей; ZK Rollups верифікують кожну транзакцію за допомогою технології нульових знань.

Технологія Rollup вже знайшла широке застосування в блокчейнах, таких як Ефіріум, тому існує багато проектів, які досліджують її використання в Біткойн