比特幣上的資產(chǎn)發(fā)行：現(xiàn)有項(xiàng)目及各自方案指南

本文作者：Yunwen Liu 1，秘猿研究院

我知道，一談到這個(gè)問題，比特幣純粹主義者可能覺得：比特幣就安靜地做數(shù)字黃金不好嗎？為什么一定要有代幣呢？為什么非得有 USDT? 不過, 如果你特別在意資產(chǎn)安全的話，就不得不想，以太坊萬一倒了呢？DeFi 誰能接住? 而且，代幣方案與比特幣協(xié)議是兼容的，并不會(huì)破壞原本的功能，如果不喜歡，可以不下載代幣客戶端，也不會(huì)受到很大的影響。

在比特幣上發(fā)行代幣：為何不可？

在比特幣上發(fā)行代幣，用來將現(xiàn)實(shí)世界中的資產(chǎn)交易轉(zhuǎn)移到鏈上，這個(gè)想法在 2010 年左右就在比特幣社區(qū)出現(xiàn)了。社區(qū)最初的討論是設(shè)想把現(xiàn)實(shí)世界資產(chǎn)——比如：房產(chǎn)、股票、法幣等資產(chǎn)，都搬到比特幣上進(jìn)行去中心化的交易。不過由于法律因素，房產(chǎn)和股票這類資產(chǎn)的搬運(yùn)沒那么容易。就算你將自己的房子的數(shù)字資產(chǎn)代幣支付給了另一個(gè)人，政府可能不會(huì)承認(rèn)，或者自動(dòng)更換現(xiàn)實(shí)世界的房產(chǎn)證，還可能需要交各種稅。況且在監(jiān)管之下還不能隨意在鏈上交易。

因此，更吸引人的方法是發(fā)行同法比掛鉤的代幣 ，即穩(wěn)定幣。穩(wěn)定幣與 NFT 不同，它們?nèi)匀皇峭|(zhì)化的（fungible）代幣，只不過與原本的比特幣做了區(qū)分。當(dāng)作為代幣出現(xiàn)時(shí)，它們的價(jià)值由所代表的現(xiàn)實(shí)世界資產(chǎn)的價(jià)格決定，不再有原本的數(shù)字貨幣價(jià)格（如果數(shù)字貨幣的價(jià)格漲到比資產(chǎn)價(jià)格高太多，舍棄掉資產(chǎn)也不是不行）。這就是為什么通常比特幣上的代幣都會(huì)以聰（Satoshi）為單位。

將數(shù)字貨幣作為資產(chǎn)的代幣，需要解決兩個(gè)主要問題：

1. 如何用比特幣表示現(xiàn)實(shí)世界中的資產(chǎn)；

2. 如何在比特幣十分有限的腳本語言中設(shè)置復(fù)雜的交易規(guī)則和合約。

下面的內(nèi)容著眼于以上兩點(diǎn)，對(duì)目前現(xiàn)有的幾大比特幣資產(chǎn)發(fā)行方案做了概括，并從數(shù)據(jù)可用性、 資產(chǎn)載體、表現(xiàn)力、可擴(kuò)展性等幾個(gè)方面做了比較。

比特幣上的第一個(gè)代幣：染色幣

最早在比特幣上設(shè)計(jì)代幣協(xié)議的人已不可考，想法可能產(chǎn)生于比特幣論壇或社區(qū)里的討論中。染色幣（Colored Coin）項(xiàng)目是 Yoni Assia 在 2012 年發(fā)起的，當(dāng)時(shí)他與 Vitalik Buterin、Lior Hakim、Meni Rosenfeld、Rotem Lev 一起寫了《染色幣白皮書》（Colored Coins whitepaper）, 項(xiàng)目在 2013 年開始運(yùn)行。

染色幣的工作原理是將一個(gè)聰標(biāo)記成為一個(gè)特殊的錢幣, 把資產(chǎn)的相關(guān)信息寫到這個(gè)聰中——這個(gè)過程就叫染色。你可以將一個(gè)聰染成不同的顏色, 打上不同的標(biāo)記（tag）, 不過同一種顏色下的硬幣之間還是不能區(qū)分的，比如一堆染色成美元的聰，仍然是同質(zhì)化的。比較早的協(xié)議使用的是 nSequence 字段，在交易的第一個(gè) input UTXO 的 nSequence 中加入一個(gè)標(biāo)記。不過 nSequence 存儲(chǔ)上限只有 4 字節(jié)，所以后來的代幣設(shè)計(jì)基本都換成了 OP_RETURN 字段，能儲(chǔ)存更多元數(shù)據(jù)。

染色幣目前被提起主要還是因?yàn)樗潜忍貛派系牡谝粋€(gè)代幣項(xiàng)目。由于項(xiàng)目的發(fā)展其實(shí)并不理想，也沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用，項(xiàng)目本身逐漸就被遺忘了。染色幣在當(dāng)時(shí)面臨的問題就是比特幣的功能還不能支持這個(gè)比較超前的想法，這個(gè)想法要落地，要高效穩(wěn)定運(yùn)行是很難的。這可能也是為什么 Vitalik 在染色幣項(xiàng)目之后走向了比特幣的反面，對(duì)智能合約那么執(zhí)著。

由于染色幣是以聰?shù)男问酱嬖诘模尿?yàn)證就和驗(yàn)證一個(gè) UTXO 的有效性一樣，都需要下載整個(gè)鏈。這個(gè)問題在后面會(huì)以客戶端驗(yàn)證（client-side validation）的方式解決。

用 OP_RETURN 發(fā)代幣：Counterparty & Omni Layer

和染色幣不一樣 Counterparty和 Omni Layer（ USDT 背后的協(xié)議） 并不直接在聰上染色，而是在交易中設(shè)置一個(gè)數(shù)值為 0 的 UTXO，在這個(gè) UTXO 的 OP_RETURN 中存放元數(shù)據(jù)。OP_RETURN 可存放 80 個(gè)字節(jié)，標(biāo)記了 OP_RETURN 的 UTXO 不能被花費(fèi)，真正的代幣是 OP_RETURN 中記錄的 i-th output。這個(gè) output 的數(shù)值通常是 0.00000546 BTC——系統(tǒng)允許發(fā)送的最低值，而且由于代幣的價(jià)值并不與 BTC 掛鉤，并沒有必要發(fā)比 0.00000546 BTC 多的幣值。

這些項(xiàng)目的驗(yàn)證都需要在鏈上進(jìn)行，元數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鏈上.

Omni Layer 在很長(zhǎng)一段時(shí)間都是以太坊鏈上的玩家，直到最近才回到比特幣生態(tài)，準(zhǔn)備發(fā)行 BTC-USDT。Counterparty 質(zhì)押了一部分比特幣，有自己的代幣 XCP。從 Twitter上看最近應(yīng)該是在做 NFT。

進(jìn)一步了解 OP_RETURN，可參考：

• An analysis of Bitcoin OP RETURN metadata

• 手動(dòng)構(gòu)建 OP_RETURN 發(fā)送 USDT 1

用側(cè)鏈錨定比特幣：Rootstock & Liquid Network

Rootstock和 Liquid Network這兩個(gè)項(xiàng)目大約出現(xiàn)在 2017 年左右，都是側(cè)鏈方案——用雙向錨定（Two-way peg）的方式把比特幣置換到側(cè)鏈，并在 EVM 兼容的側(cè)鏈上使用各種 Defi 和 dApps。他們有類似 WBTC的代幣 （RSK 有 RBTC，Liquid 有 L-BTC)，主要面向的是想用 BTC 在以太坊生態(tài)上 build 的人。

在 Rootstock 上發(fā)行代幣，方法與在以太坊上發(fā)行是一樣的，或者可以說 Rootstock 這個(gè)側(cè)鏈除了 挖礦是與比特幣鏈一起，其他的功能都是為適配以太坊生態(tài)做的，比如智能合約代碼也是用 Solidity 寫。所以這里的代幣 都是在 RBTC 基礎(chǔ)上發(fā)行的，并不直接和 BTC 有聯(lián)系。

由于本文主要關(guān)注公鏈，而 Liquid Network 是一個(gè)聯(lián)盟鏈，這里不深入討論。

進(jìn)一步了解 RSK，參考

• RSK: A Bitcoin sidechain with stateful smart-contracts(RSK paper)

• RSK money

• FAQs

前面提到的這些項(xiàng)目, 有一些消失了（比如染色幣），有一些打著比特幣的幌子賣的是以太坊的生態(tài)。這主要是因?yàn)橐蕴辉趽肀зY本之后，DeFi 和 dApps 占據(jù)了絕對(duì)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，所以不和它玩的 DeFi 項(xiàng)目想要獲得優(yōu)勢(shì)就比較困難。以太坊上的代幣是通過合約來發(fā)行和交易的，遵循 ERC-20 等標(biāo)準(zhǔn)。比特幣生態(tài)在最近兩年也開始解鎖合約功能，如 BitVM，也有代幣標(biāo)準(zhǔn) BRC-20 出現(xiàn)。

在比特幣上實(shí)現(xiàn)智能合約：RGB

誕生于 2016 年的 RGB（Really Good for Bitcoin）最初被設(shè)計(jì)為染色幣的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但面對(duì)類似的挑戰(zhàn)，它轉(zhuǎn)向在比特幣上啟用智能合約。盡管它主要關(guān)注的是運(yùn)行智能合約，而非發(fā)型代幣，但由于它們的虛擬機(jī) AluVM 的限制，截至2024年，完整的合約功能仍然有限。

RGB 的思路是把能拿到鏈下的數(shù)據(jù)和智能合約代碼都放在比特幣之外進(jìn)行，通過 Merkle root 來提供 交易驗(yàn)證和代幣發(fā)行的承諾（commitment），比特幣鏈只做交易承諾的驗(yàn)證和最終性，證明沒有出現(xiàn)雙花。

RGB 值得一提的地方是同時(shí)使用了客戶端驗(yàn)證和一次性密封條的技術(shù)，這樣它并不在 UTXO 上做標(biāo)記來表示代幣。這兩個(gè)概念最早是由 Peter Todd 在 2013年提出的，Giacomo Zucco 和 Maxim Orlovsky 在這個(gè)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了 RGB 協(xié)議。

客戶端驗(yàn)證（Client-side validation） 讓交易使用的數(shù)據(jù)和代碼都保存在鏈下，不會(huì)公開廣播，有些數(shù)據(jù)可能只會(huì)在交易雙方之間私下交換，其他與交易不相關(guān)的人可能毫不知情。鏈下狀態(tài)的借助比特幣維護(hù)，區(qū)塊鏈?zhǔn)亲鳛闀r(shí)間戳發(fā)揮作用的，可以證明狀態(tài)的先后次序。

而一次性封條（single-use seal）——它也是客戶端驗(yàn)證最常出現(xiàn)的樣子——是數(shù)字版的一次性密封條。它借助每個(gè) UTXO 只能被花費(fèi)一次的性質(zhì)，把鏈下狀態(tài)的信息寫到一個(gè) UTXO 中。這樣如果某個(gè)時(shí)刻這個(gè) UTXO 被花掉了，我們就知道狀態(tài)被更新了，更新之后的狀態(tài)信息寫到新生成的 UTXO 中。這個(gè)鏈下狀態(tài)信息可以是 USDT 代幣的所有權(quán)，也可以是某個(gè)合約中有多少代幣。

比如 Alice 想把一個(gè) USDT 轉(zhuǎn)給 Bob，這個(gè) USDT 并不是存在比特幣鏈上，它的信息是在鏈下維護(hù)的，但是它會(huì)和一個(gè)由 Alice 控制的 UTXO 有聯(lián)系。它的信息保存于生成這個(gè) UTXO 的那筆交易中 數(shù)值為零的 UTXO 的 OP_RETURN 字段中。這樣，只有 Alice 能花掉這個(gè) USDT，而且 Bob 可以通過鏈上的交易追蹤到這個(gè) USDT 在過往交易中曾被保存在哪些 UTXO 中，這些 UTXO 是不是有效的，以及交易是不是合法的。這樣，當(dāng) Alice 發(fā)起交易，把這個(gè) USDT 的 承諾信息轉(zhuǎn)移到一個(gè)由 Bob 控制的 UTXO 時(shí)，Bob 就可以確定他獲得了這個(gè) USDT。

RGB 也可以在閃電網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，因?yàn)樗臓顟B(tài)是鏈下的，只需要把承諾放到鏈上或者閃電網(wǎng)絡(luò)上。在 Taproot 升級(jí)之后，RGB 可以把承諾嵌入到一個(gè) Taproot 交易中，這可以讓 RGB 以更靈活的方式將承諾 嵌入到比特幣鏈上。

進(jìn)一步了解 RGB，參考：

• RGB Blueprint 1

只支持代幣不支持智能合約：Taproot 資產(chǎn)

Taproot asset 是 Lightning Network Daemon (LND)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的項(xiàng)目。它的原理和 RGB 類似，但并不支持復(fù)雜的智能合約，只支持代幣（參考這里對(duì) Taproot 詞條的解釋）。

進(jìn)一步了解 Client-side validation、RGB 和 Taproot，參考

• Client-side validation

• Off-Chain Transactions: The Evolution of Bitcoin Asset Protocols

• Counterparty vs RGB vs TARO

讓每個(gè)聰都與眾不同：Ordinals & Inscriptions

Casey Rodarmor 在 2023 年初發(fā)布了 Ordinal protocol。這個(gè)項(xiàng)目最初是從這樣一個(gè)想法而來：如何給聰編號(hào)，讓每一個(gè)聰都有一個(gè)獨(dú)一無二的序列號(hào)從而被排序。這個(gè)想法和染色幣是同時(shí)期的，只是在去年才被再次提出。而且由于 SegWit 和 Taproot 功能的加入，它的實(shí)現(xiàn)變得不那么難了。Ordinal 讓每一個(gè)聰都彼此不同，這就使得 NFT 可以直接在比特幣鏈上發(fā)行。

Inscriptions就是一個(gè)這樣的 NFT 項(xiàng)目。 NFT 的數(shù)據(jù)保存在交易的 witness 數(shù)據(jù)中，而不是之前項(xiàng)目使用的 OP_RETURN 字段，這樣可以存下大小為 4MB 以內(nèi)的元數(shù)據(jù)。與以太坊上 NFT 不同，Inscription 是鏈上存儲(chǔ)，包括元數(shù)據(jù)和圖片。

進(jìn)一步了解 ordinals，參考：

• Ordinals: A common ground for Ethereum and Bitcoin maximalists?

• The Ultimate Guide to Bitcoin Ordinals and Inscriptions

雙向綁定任一 UTXO 鏈：RGB++ 同構(gòu)綁定

RGB++最初是作為 BTC 與 CKB (Nervos Network的基礎(chǔ)）之間的同構(gòu)綁定協(xié)議（isomorphic binding protocol）出現(xiàn)，而現(xiàn)在它的適用范圍很廣，不是只局限于 CKB 和 BTC 之間，只要是兩個(gè) UTXO 鏈理論上都能用這個(gè)協(xié)議綁定在一起。

RGB++ 將 RGB 的 Client-Side Validation 和 Single-Use-Seals 思路做了近一步發(fā)揮。如前所述，RGB 協(xié)議最大的問題就是數(shù)據(jù)由用戶自己保存在本地。 如果用戶不小心把數(shù)據(jù)弄丟了，是沒有備份，也找不回來的。而且，由于用戶只保存和自己的代幣相關(guān)的數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)想要驗(yàn)證就比較難。 同構(gòu)綁定層的方案就是不僅僅把代幣綁定到比特幣 UTXO 的 OP_RETURN 字段中，也把相應(yīng)的比特幣交易信息綁定到 CKB 鏈上的交易里（通過在 CKB Cell的 Lock Script 里，使用一個(gè)特殊的 IB-lock-script 而實(shí)現(xiàn)）。當(dāng)判斷 CKB 鏈上的交易是否合法時(shí)，Lock Script 會(huì)用 CKB 上 BTC light client 的數(shù)據(jù)，看對(duì)應(yīng)的 UTXO 有沒有被花費(fèi)，以及被花掉之后新生成的 UTXO 是不是綁定了目前這筆的代幣交易信息（作為不含簽名的部份信息）。

RGB++ 值得關(guān)注的特點(diǎn)：

• 通過雙向綁定解決 數(shù)據(jù)可用性問題:

  • CKB Cell 承諾綁定在 UTXO 的 OP_RETURN 字段

  • UTXO 信息綁定在 CKB 交易的 output Cell

• 與閃電網(wǎng)絡(luò)和 Fiber Network（基于 CKB 的閃電網(wǎng)絡(luò)）兼容

• 支持多資產(chǎn)

• 可以和任何 UTXO 鏈綁定

進(jìn)一步了解 RGB++，參考：

• RGB++ Protocol Light Paper

• The Ultimate Guide to RGB, RGB++, and Client-Side Validation

為了更清楚地了解各項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)和局限，我們將以上項(xiàng)目放入下面的表格中比較。其中需要重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)有：

• 數(shù)據(jù)可用性（Data availability）：同構(gòu)鏈（isomorphic-chain）和側(cè)鏈相差無幾，而鏈下的數(shù)據(jù)可用性要弱于其他方案。此項(xiàng)從強(qiáng)到弱的排序?yàn)椋烘溕?≥ 同構(gòu)鏈 ≥ 側(cè)鏈 > 鏈下；

• 資產(chǎn)載體（Asset carrier）：直接同 BTC 關(guān)聯(lián)的代幣方案要優(yōu)于非直接關(guān)聯(lián)的方案；

• 同質(zhì)性（Fungibility）：這里指的是項(xiàng)目的原生代幣是否可相互置換，并不是說項(xiàng)目不支持發(fā)行 NFT，后者可以通過增加額外協(xié)議來實(shí)現(xiàn)；

• 表現(xiàn)力（Expressiveness）：指處理復(fù)雜智能合約的能力。