分形比特币——由Unisat支持的比特币原生扩容方案

进阶8/21/2024, 8:17:45 AM
为了解决交易缓慢和高费用的问题,Unisat 旗下的分形比特币(Fractal Bitcoin)应运而生。

2023 年中,随着 Ordinals 协议和 BRC-20 标准的兴起,比特币生态涌现巨大的财富机会,吸引了众多开发者和投资者对比特币生态系统的关注,因此,用户友好的资产管理工具和交易市场变得至关重要,专注于比特币生态的Unisat 得以大火。Unisat 是一款基于浏览器的钱包,专注于 Ordinals 协议和 BRC-20 标准。凭借先发优势,Unisat 已经占领了巨大市场份额。
虽然在上一轮的铭文潮中比特币生态带来了无数财富,但比特币区块链的交互体验并不友好,当时戏称一条链到底技术行不行就看能不能抵抗住铭文的“攻击”。用户体验反馈除了慢就是贵,为了能及时打到比特币上面的铭文大家都被迫学习如何修改默认Gas,只有这样交易才能被更早的上链。为了解决交易缓慢和高费用的问题,Unisat 旗下的分形比特币(Fractal Bitcoin)应运而生。

基于比特币主链的原生扩容方案

分形(Fractal)是数学中的一个概念,用来描述具有自相似性质的复杂几何形状。自相似性意味着一个形状的某个部分的结构与整体的结构相似,即无论从哪个尺度观察,形状的特征都保持一致。分形结构可以在自然界中广泛找到,例如雪花、海岸线、山脉、树木和雷电路径等。
[图片]
可以理解为:分形是一种特殊的几何形状,它的特点是无论你把它放大多少倍,它的形状都一样,就像是一个无限重复的图案。
而分形比特币(Fractal Bitcoin)就是通过使用 BTC 核心代码在 BTC 主链上递归创建无限扩展层,提高交易处理能力和速度,同时保持与现有比特币生态系统的完全兼容。Fractal Bitcoin 在 BTC 主链之上创建多个扩展层,形成树状递归结构。这种结构允许每一层以“分叉模式”进一步扩展,从而提高网络的并行处理能力。

项目的亮点和实现过程

可以看到目前官方介绍中,Fractal的主要亮点有5个:原生、快速、动态扩展、一致性、简单的跨链。

  • 原生:Fractal Bitcoin 基于 BTC 核心代码开发的递归扩展——不依赖任何外部结构——确保了一致且无限的扩展,同时支持当前的基础设施(例如钱包)。
  • 快速:Fractal网络上的区块确认时间约为30秒,其交易处理能力是BTC主链的20倍。
  • 动态扩展:链上交互可以根据需求变化进行动态扩展或缩减,Fractal 充当动态的“区块空间负载均衡器”,可以根据网络拥堵情况自动调整扩展层数。这使得在比特币区块链上实现互联网规模的应用成为可能。
  • 一致性:由于每一层与主链自我复制的一致性,链上共识得以保持。任何层的交易/哈希值都可以追溯到比特币链上的源头,无需担心分叉或分片的风险。
  • 简易:由于各层之间的一致性,资产可以直接在层与层之间转移,而无需额外的中继。

既要保持和比特币主链的一致性,又要提高处理效率,Fractal Bitcoin 具体是怎么实现的?

多层扩展机制

Fractal 利用递归扩展层的巧妙设计来提高 BTC 交易的吞吐量。基于 BTC 主链之上创建了多个层级的扩展层,形成一个树状的递归结构。这种结构允许每一层都能进一步扩展的“分叉模式”,增加整个网络的并行处理能力。
当主链上的交易量增加时,Fractal 会自动将一部分交易分流到上层。每一层都能独立处理交易,而且可以根据网络需求动态地增加或减少扩展层的数量。在高峰期,它可以快速创建新的层级来应对突增的交易量,这种动态扩展能力使得网络能够灵活应对不同的负载情况,充分利用网络资源。

Cadence Mining

Fractal 采用与比特币相同的 PoW 共识机制,BTC 矿工可以用当前的 ASIC、GPU 和其他已有的硬件无缝转换到 Fractal 区块挖矿。同时为了拓展参与挖矿用户的多样性,Fractal 提出合并挖矿机制 Cadence Mining(节奏挖矿),将无许可挖矿(Permissionless mining)和 合并挖矿(Merge mining)两种挖矿模式相结合,以每 3 个区块为一个周期,其中 2 个区块通过无许可挖矿产生,1 个区块通过合并挖矿产生。
简单解释一下两种挖矿方式:无许可挖矿允许任何拥有合适工具和硬件的人开采 Fractal 区块,类似于 BTC 的开采方式;而合并挖矿专门针对 BTC 矿工,允许矿工同时挖掘 BTC 区块和 Fractal 区块而不需要占额外的算力。

重新应用 OP_CAT

Fractal Bitcoin 重新应用了 OP_CAT,这是 BTC 早期禁用的一个操作码。OP_CAT 允许将两个字符串连接在一起,一个使用 OP_CAT 的脚本可以将 1 字节的值扩展为超过 1 TB 的数据,这种可以产生巨大数据的能力可能被攻击者用来进行 DoS 攻击,导致节点崩溃或网络拥塞。由于在早期版本中尚未对 OP_CAT 的攻击性出现有效的限制机制,所以 OP_CAT 一直被禁用,直到 Tapscript 通过将堆栈元素的大小限制在 520 字节内,才有效解决这个问题。
如今的 OP_CAT 操作码成为开发者的有力工具,开发者更容易地处理大整数,增强 BTC 的脚本能力。重新使用 OP_CAT 为 BTC 生态带来更多开发可能,链上应用、智能合约等更多样的链上采用可能性得以在 BTC 主链落地生根。

小结

Bioniq 首席执行官 Bob Bodily 分享了他对 Fractal Bitcoin 的看法:

  1. Fractal Bitcoin 是一条比特币侧链:这是因为它有自己的矿工和节点、自己的代币、自己的工作量证明,并且与 BTC 完全独立。与其他 BTC 侧链相比,Fractal Bitcoin 结合了多条 BTC 侧链的优点。
  2. 有限的智能合约:Fractal Bitcoin 并没有增加新的操作码来增强智能合约功能,也没有增加虚拟机,而是通过重新启用 OP_CAT 来增加类似智能合约的功能。
  3. 比特币桥缺乏创新:官方文档提到基于 MPC 的桥接,它本质上依赖于与多重签名相同的信任假设。

对此,Unisat创始人兼首席执行官Lorenzo评论称,Fractal在实现智能合约和跨链桥方面正在快速进步。在智能合约方面,Fractal在测试网重置期间引入了OP_CAT,并计划从9月1日开始在主网上启用它。这是在Unisat和sCrypt团队的支持下增强比特币脚本功能的第一步。开发人员可以在GitHub上探索启用OP_CAT后的潜在编程能力。关于跨链桥,将资产从比特币主网转移到Fractal的3-5种方法正在开发中,包括传统方法和创新方法。

Unisat团队在“铭文潮”爆发前就一直专注在比特币生态的建设,build 在无人问津处,现在比特币生态沉寂时依然选择继续探索,可见该团队的长期理念。不管是从项目理念还是实现机制上看,Fractal Bitcoin 确实以有创意的机制来实现 BTC 的原生拓展。未来的广泛采用、安全性的长期验证以及与现有的 BTC 生态的整合完善都还需要经历不断地自我迭代和持续的时间检验,Unisat 团队和他们的产品能否带来新的“比特热”让我们拭目以待。

* The information is not intended to be and does not constitute financial advice or any other recommendation of any sort offered or endorsed by Gate.io.
* This article may not be reproduced, transmitted or copied without referencing Gate.io. Contravention is an infringement of Copyright Act and may be subject to legal action.

分形比特币——由Unisat支持的比特币原生扩容方案

进阶8/21/2024, 8:17:45 AM
为了解决交易缓慢和高费用的问题,Unisat 旗下的分形比特币(Fractal Bitcoin)应运而生。

2023 年中,随着 Ordinals 协议和 BRC-20 标准的兴起,比特币生态涌现巨大的财富机会,吸引了众多开发者和投资者对比特币生态系统的关注,因此,用户友好的资产管理工具和交易市场变得至关重要,专注于比特币生态的Unisat 得以大火。Unisat 是一款基于浏览器的钱包,专注于 Ordinals 协议和 BRC-20 标准。凭借先发优势,Unisat 已经占领了巨大市场份额。
虽然在上一轮的铭文潮中比特币生态带来了无数财富,但比特币区块链的交互体验并不友好,当时戏称一条链到底技术行不行就看能不能抵抗住铭文的“攻击”。用户体验反馈除了慢就是贵,为了能及时打到比特币上面的铭文大家都被迫学习如何修改默认Gas,只有这样交易才能被更早的上链。为了解决交易缓慢和高费用的问题,Unisat 旗下的分形比特币(Fractal Bitcoin)应运而生。

基于比特币主链的原生扩容方案

分形(Fractal)是数学中的一个概念,用来描述具有自相似性质的复杂几何形状。自相似性意味着一个形状的某个部分的结构与整体的结构相似,即无论从哪个尺度观察,形状的特征都保持一致。分形结构可以在自然界中广泛找到,例如雪花、海岸线、山脉、树木和雷电路径等。
[图片]
可以理解为:分形是一种特殊的几何形状,它的特点是无论你把它放大多少倍,它的形状都一样,就像是一个无限重复的图案。
而分形比特币(Fractal Bitcoin)就是通过使用 BTC 核心代码在 BTC 主链上递归创建无限扩展层,提高交易处理能力和速度,同时保持与现有比特币生态系统的完全兼容。Fractal Bitcoin 在 BTC 主链之上创建多个扩展层,形成树状递归结构。这种结构允许每一层以“分叉模式”进一步扩展,从而提高网络的并行处理能力。

项目的亮点和实现过程

可以看到目前官方介绍中,Fractal的主要亮点有5个:原生、快速、动态扩展、一致性、简单的跨链。

  • 原生:Fractal Bitcoin 基于 BTC 核心代码开发的递归扩展——不依赖任何外部结构——确保了一致且无限的扩展,同时支持当前的基础设施(例如钱包)。
  • 快速:Fractal网络上的区块确认时间约为30秒,其交易处理能力是BTC主链的20倍。
  • 动态扩展:链上交互可以根据需求变化进行动态扩展或缩减,Fractal 充当动态的“区块空间负载均衡器”,可以根据网络拥堵情况自动调整扩展层数。这使得在比特币区块链上实现互联网规模的应用成为可能。
  • 一致性:由于每一层与主链自我复制的一致性,链上共识得以保持。任何层的交易/哈希值都可以追溯到比特币链上的源头,无需担心分叉或分片的风险。
  • 简易:由于各层之间的一致性,资产可以直接在层与层之间转移,而无需额外的中继。

既要保持和比特币主链的一致性,又要提高处理效率,Fractal Bitcoin 具体是怎么实现的?

多层扩展机制

Fractal 利用递归扩展层的巧妙设计来提高 BTC 交易的吞吐量。基于 BTC 主链之上创建了多个层级的扩展层,形成一个树状的递归结构。这种结构允许每一层都能进一步扩展的“分叉模式”,增加整个网络的并行处理能力。
当主链上的交易量增加时,Fractal 会自动将一部分交易分流到上层。每一层都能独立处理交易,而且可以根据网络需求动态地增加或减少扩展层的数量。在高峰期,它可以快速创建新的层级来应对突增的交易量,这种动态扩展能力使得网络能够灵活应对不同的负载情况,充分利用网络资源。

Cadence Mining

Fractal 采用与比特币相同的 PoW 共识机制,BTC 矿工可以用当前的 ASIC、GPU 和其他已有的硬件无缝转换到 Fractal 区块挖矿。同时为了拓展参与挖矿用户的多样性,Fractal 提出合并挖矿机制 Cadence Mining(节奏挖矿),将无许可挖矿(Permissionless mining)和 合并挖矿(Merge mining)两种挖矿模式相结合,以每 3 个区块为一个周期,其中 2 个区块通过无许可挖矿产生,1 个区块通过合并挖矿产生。
简单解释一下两种挖矿方式:无许可挖矿允许任何拥有合适工具和硬件的人开采 Fractal 区块,类似于 BTC 的开采方式;而合并挖矿专门针对 BTC 矿工,允许矿工同时挖掘 BTC 区块和 Fractal 区块而不需要占额外的算力。

重新应用 OP_CAT

Fractal Bitcoin 重新应用了 OP_CAT,这是 BTC 早期禁用的一个操作码。OP_CAT 允许将两个字符串连接在一起,一个使用 OP_CAT 的脚本可以将 1 字节的值扩展为超过 1 TB 的数据,这种可以产生巨大数据的能力可能被攻击者用来进行 DoS 攻击,导致节点崩溃或网络拥塞。由于在早期版本中尚未对 OP_CAT 的攻击性出现有效的限制机制,所以 OP_CAT 一直被禁用,直到 Tapscript 通过将堆栈元素的大小限制在 520 字节内,才有效解决这个问题。
如今的 OP_CAT 操作码成为开发者的有力工具,开发者更容易地处理大整数,增强 BTC 的脚本能力。重新使用 OP_CAT 为 BTC 生态带来更多开发可能,链上应用、智能合约等更多样的链上采用可能性得以在 BTC 主链落地生根。

小结

Bioniq 首席执行官 Bob Bodily 分享了他对 Fractal Bitcoin 的看法:

  1. Fractal Bitcoin 是一条比特币侧链:这是因为它有自己的矿工和节点、自己的代币、自己的工作量证明,并且与 BTC 完全独立。与其他 BTC 侧链相比,Fractal Bitcoin 结合了多条 BTC 侧链的优点。
  2. 有限的智能合约:Fractal Bitcoin 并没有增加新的操作码来增强智能合约功能,也没有增加虚拟机,而是通过重新启用 OP_CAT 来增加类似智能合约的功能。
  3. 比特币桥缺乏创新:官方文档提到基于 MPC 的桥接,它本质上依赖于与多重签名相同的信任假设。

对此,Unisat创始人兼首席执行官Lorenzo评论称,Fractal在实现智能合约和跨链桥方面正在快速进步。在智能合约方面,Fractal在测试网重置期间引入了OP_CAT,并计划从9月1日开始在主网上启用它。这是在Unisat和sCrypt团队的支持下增强比特币脚本功能的第一步。开发人员可以在GitHub上探索启用OP_CAT后的潜在编程能力。关于跨链桥,将资产从比特币主网转移到Fractal的3-5种方法正在开发中,包括传统方法和创新方法。

Unisat团队在“铭文潮”爆发前就一直专注在比特币生态的建设,build 在无人问津处,现在比特币生态沉寂时依然选择继续探索,可见该团队的长期理念。不管是从项目理念还是实现机制上看,Fractal Bitcoin 确实以有创意的机制来实现 BTC 的原生拓展。未来的广泛采用、安全性的长期验证以及与现有的 BTC 生态的整合完善都还需要经历不断地自我迭代和持续的时间检验,Unisat 团队和他们的产品能否带来新的“比特热”让我们拭目以待。

* The information is not intended to be and does not constitute financial advice or any other recommendation of any sort offered or endorsed by Gate.io.
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