Galaxy：比特币L2详解 有哪些扩容方案 风投情况如何

作者：Gabe Parker，Galaxy；编译：五铢，金色财经

摘要

自 2021 年以来，基于比特币的 Layer 2 (L2) 项目增加了七倍多，从 10 个增加到 75 个。比特币 L2 的所有风险投资中超过 36% 是在 2024 年分配的，自 2018 年以来，加密风险投资公司总共投资了 447 美元参与比特币 L2 项目。比特币 L2 将利用筹集的资金为 BTC 开发强大的应用程序和新用例，旨在从本地 BTC 持有者和现有的打包 BTC 市场吸引大量流动性。该报告估计，到 2030 年，超过 470 亿美元的 BTC 可能会接入比特币 L2。我们对比特币 L2 的总可寻址市场 (TAM) 分析考虑了 DeFi 中使用的所有 BTC 打包版本的当前市场份额，以及存放在比特币 L2 中的原生 BTC ，并且 BTC 锁定在质押协议中。截至 2024 年 11 月 20 日，这些部分占流通中所有 BTC 的 0.8%。到 2030 年，我们估计 2.3% 的 BTC 流通供应量将桥接到比特币 L2 中，以与新的比特币 DeFi 生态系统、可替代代币、支付应用程序等进行交互。

前言

自比特币诞生以来，关于比特币未来的讨论就包括了分层扩容的概念。哈尔·芬尼 (Hal Finney) 在 2010 年描述了“比特币银行”的概念，其中“比特币支持的银行……[可以发行]自己的数字现金货币。” Tether 于 2014 年在 Omni Network（最早的 Layer 2 网络之一）上推出，这一举措被描述为“比特币 2.0”。关于比特币是否应该扩展基础层而不是高性能 L2 的争议在“区块大小之争”期间达到了顶峰，随着 2017 年 8 月比特币上 SegWit 的启用以及比特币现金的单独推出，这场战争大部分得到了解决。 SegWit 使以支付为中心的闪电网络成为可能，多年来闪电网络一直是最著名的 L2。 2018 年推出了两条著名的侧链——Blockstream 的 Liquid（专注于资产发行和支付保密性）和 Rootstock（EVM 兼容侧链）。

Ordinals 的兴起使代币化活动在 2023 年重新回到了比特币的基础层，并帮助重新激发了人们对在比特币上构建应用程序的兴趣。这种重新燃起的兴趣，加上以太坊开发社区内 Rollup 开发的进步，引发了一波新的比特币 Layer 2 浪潮，主要利用 Rollup 技术（乐观和零知识）。虽然闪电网络在实现快速、廉价的支付方面取得了一些成功，但开发人员一直在努力在区块链本身上开发 BTC 的收益生成应用程序。很大一部分困难是由于比特币无法支持通用智能合约应用程序。比特币的基础层不是图灵完备的，因此无法执行大多数 DeFi 应用程序所需的智能合约逻辑。然而，未来的升级可能会启用改善多方托管的功能，从而实现更强大的桥接和第 2 层架构。虽然实现图灵完备功能的比特币升级尚未实现，也不太可能实现，而且一些比特币持有者已经在使用他们的 BTC 在 DeFi 中操作，或者通过将资产桥接到其他图灵来赚取收益，而不是高性能和信任最小化的第 2 层 —— 像以太坊这样完整的区块链。以太坊上的打包比特币 (WBTC) 占所有打包版本 BTC 的最大份额 (62%)。以太坊 DeFi 中使用的 BTC 打包版本代表了大批寻求更高效的 BTC 用例的 BTC 持有者。

以太坊上价值超过 90 亿美元的打包 BTC（WBTC、tBTC、cbBTC）可能表明了用户在 DeFi 应用中使用 BTC 的需求。 WBTC、tBTC 和其他桥接 BTC 的持有者比其他群体更有可能在新的比特币 L2 上转移和使用 BTC，因为他们熟悉在其他链上操作打包的 BTC 资产。比特币 L2 可能会优先开发有吸引力的以 BTC 计价的收益生成应用程序，以吸引以太坊上现有的打包 BTC 用户将资金转移到新的比特币 L2。打包的 BTC 持有者也可能使用比特币 L2，因为他们已经表现出重视效用而非去中心化的倾向。所有推出的比特币 L2 都将是比比特币 L1 更加集中的系统，尽管有些系统将具有与现有以太坊 L2 相当的去中心化功能。

能够在 DeFi 应用程序中使用 BTC 而无需退出比特币生态系统，这是比特币 L2 的一个重要卖点。它可能会减少桥接 BTC 的用户体验中的摩擦，并为在 DeFi 中使用 BTC 提供超越现有解决方案的更安全的替代方案。比特币 DeFi 在比特币 L2 上的一个主要好处是，BTC 既是原生 Gas 资产，又是 DeFi 发展的焦点。从历史上看，与外部网络相比，原生资产在其本地区块链上表现出了更大的效用。例如，ETH 在以太坊 DeFi 应用程序中的大量借贷需求源于其作为以太坊原生 Gas 代币的不可或缺的作用，以及其作为 NFT 和可替代代币交易的主要记账单位的广泛采用。以太坊和 Solana 等平台上 DeFi 生态系统的演变说明了一个重要原则：强大的 DeFi 经济体是围绕区块链的原生资产构建的。

本报告定义了比特币 L2 的关键特征，并对不同类型的比特币扩容解决方案进行了高度概述。该报告还提供了自 2018 年以来对比特币 L2 的 4.47 亿美元加密货币风险投资的明细，并提供了对新兴比特币 L2 的 TAM 分析。最后，该报告分享了有关比特币模块化未来前景的重要见解。

什么是比特币第 2 层？

比特币 L2 通过实现更大、更快的区块来提供比比特币 L1 更高的交易吞吐量。比特币 L2 充当自己的执行环境，因此可以规避比特币 L1 上存在的技术限制，例如缺乏图灵完备性。通过充当独立的执行环境，比特币 L2 可以使用自己的共识机制、安全框架和虚拟机。例如，生产中的大多数比特币 L2 都是 EVM 等效或兼容的，使它们能够集成来自其他 EVM 区块链的应用程序。 （有关 EVM 等效性和兼容性的更多信息，请阅读 Christine Kim 关于以太坊 ZK-Rollups 的报告）。

比特币 L2 的另一个关键决定因素是它们的桥接机制，即用户如何将 BTC 从基础层转移到 L2。比特币 L2 使用广泛的桥接框架，包括多重签名和多方托管 (MPC) 钱包方案以及第三方桥接器。一些比特币 L2 使用带有 BitVM 的多重签名/MPC 钱包方案，BitVM 是一种与比特币兼容的链外图灵完备虚拟机。在较高层面上，BitVM 桥涉及 1-of-n 信任假设，其中只有 1 个诚实的桥运营商需要在线，用户才能退出桥。 MPC 和多重签名桥通常需要超过 50% 的签名者诚实才能让用户退出桥。

比特币 L2 桥和以太坊 L2 桥的主要区别在于，后者涉及智能合约账户，而前者使用比特币公钥地址。然而，在这两种情况下，以太坊上的智能合约帐户和比特币公钥地址通常由一组私钥控制。另一个关键区别是，侧链和 Rollup 的比特币 L2 桥没有单方面退出，这意味着用户在不信任中介的情况下无法退出 L2。以太坊 Rollup 可能包含一项称为强制提款的功能，该功能使任何人都可以将其交易直接提交到 L1，以便在排序器离线或无法包含用户交易的情况下从 Rollup 中提取资金。状态通道是唯一具有无需信任的单边退出的比特币 L2。闪电网络桥的构建是为了让用户只要掌握最新的余额状态，就可以无缝地将资金提取回 L1。

比特币Rollup和侧链

有两类比特币 L2 解决方案可以支持通用应用程序开发：Rollups 和 Sidechains。状态通道是在比特币上开发的另一个 L2 解决方案，最著名的是闪电网络，但该技术主要用于在比特币上实现更快、更便宜的点对点交易，目前不支持图灵完备的智能合约。

• 侧链：侧链实际上是独立的区块链，通过与其自己的节点运营商和安全机制的嵌入式连接与基础层并行运行。侧链通过创建具有更大区块和更快区块时间的独立兼容区块链来扩展基础层。因此，可以在更短的时间内处理更多的交易。由于侧链使用自己的共识模型，因此它们不依赖于数据可用性层，而是作为封闭且独立的执行环境。由于侧链使用自己的共识模型，一些批评者认为它们在技术上不是“第 2 层”解决方案，而是作为单独的扩展第 1 层。然而，侧链可以通过多种方式设计，区分那些与基础层一致的侧链和那些不与基础层一致的侧链很重要。侧链可以将区块头或其他数据的哈希值发布到 L1，作为将其自身状态“检查点”到 L1 的一种方式。

• Rollup：Rollup是从基础层卸载事务并在辅助层上执行它们的区块链。因此，Rollup 为用户提供了 10 倍到 100 倍的便宜和更快的交易。通过使用将多个交易批处理在一起的交易数据压缩算法，Rollup可以比侧链实现更高的交易吞吐量。

Rollup 还使用父区块链来实现数据可用性。父区块链存储 Rollup 的状态根、交易数据或状态差异。存储在父区块链上的数据使任何完整节点都可以重建 Rollup 的最新状态。Rollup 可以设计为支持单个应用程序或提供通用功能并托管多个应用程序。

Rollup 以两种方式更新状态根。有效性Rollup （也称为 zk-Rollups）创建简洁的加密证明，L1 在收到更新后立即验证这些证明，证明更新与这些交易的正确执行一致。Optimistic Rollup 将Optimistic正确的状态根更新推送到 L1，并为验证者提供定义的时间窗口来挑战状态根更新。

上面的市场地图的分类遵循以下主要特征：

• 比特币Rollup：将证明和状态差异数据或交易数据发布到比特币区块中的执行层。

• 不在比特币上的Rollup：在以太坊或替代 DA 层上发布证明和状态差异数据或交易数据的执行层。

• 侧链：独立执行层与比特币基础层兼容，不需要来自母链的DA。

• 基础设施：数据可用性协议和任何打包的 BTC 提供商。

• 状态通道：没有全局状态的链下执行环境，仅提交账户余额的初始和最终状态。

• ECASH：基于 David Chaumian 的 Ecash 提案的托管状态通道解决方案。

• 虚拟 UTXO 和 CSV：使用客户端验证的状态通道和执行层的新迭代。

• 有效链：执行层与 BTC 兼容，并使用链下或替代 DA。

市场地图并未包含每个类别的所有项目，仅供比特币L2生态系统中不同类型项目建设的参考。截至 2024 年 11 月 20 日，比特币的 L2 市场由 40 个 Rollups 和 25 个侧链组成。本报告不涉及状态通道、CSV、Drivechain 或 ECash 协议，这些协议总共代表 10 个项目。

比特币 L2 风险投资

截至 2024 年 9 月，比特币 L2 从加密货币风险投资公司筹集了 1.74 亿美元的资金。其中，侧链获得了最大的分配，为 1.05 亿美元，其次是 Rollups，为 6300 万美元。值得注意的是，仅 2024 年，历史上对比特币 L2 的风险投资就有 39% 发生。 2024 年第二季度出现了重大转变，比特币 L2 占据了整个行业投资于 L2 解决方案的所有加密货币风险投资资本的 44%，环比增长了 159%，令人震惊。 2024 年，加密货币风险投资对比特币 L2 的投资激增，凸显出传统加密货币风险投资（不包括专注于比特币的基金）在 2024 年筹款和开发的早期阶段之前几乎没有接触过比特币的生态系统。截至 2024 年 11 月，比特币 L2 已进行 2 轮 A 轮融资，涉及 30 笔已披露的交易。

自 2018 年以来，比特币 Layer 2 吸引了大量投资，其中侧链处于领先地位。在比特币 L2 的 4.47 亿美元投资总额中，侧链占据了最大份额，占 64%。 State Channels 紧随其后，占 22%，Rollups 占 14%。值得注意的是，Cashu 和 Fedimint 等基于 ECASH 的协议未包含在上表中，并总共获得了 2720 万美元的风险投资。电子现金项目不符合我们对比特币 L2 的定义，但值得将其作为比特币 L2 领域的潜在基础设施。

比特币 L2 的潜在市场

我们认为比特币 L2 的直接可用市场是 DeFi 合约中 BTC 的打包版本、桥接到 L2 的原生 BTC 以及 BTC 质押协议的总供应量。 “活跃”BTC 供应的人口统计是我们 TAM 分析的重点。我们认为这群持有者最有可能将 BTC 与新的 L2 联系起来，以寻求收益机会。

截至 11 月 20 日，大约 0.8% 的 BTC 流通量（164,992 BTC）正在积极使用。对于打包的 BTC 市场，100 亿美元被锁定在 DeFi 智能合约中，2.47 亿美元被锁定在比特币 L2 上。对于原生比特币，34 亿美元被锁定在质押协议（Babylon、Bouncebit）中，15 亿美元被锁定在比特币 L2 中。

如果我们假设使用 DeFi、L2 和 Stake 的流通 BTC 供应量的份额在 6 年内每年增加 0.25%，我们估计到 2030 年底，“活跃 BTC 供应量”可能会增长到 471,806 BTC（约增加 3 倍） 。

相比之下，以太坊流通供应量（ETH、WETH、stETH、wstETH）的 2.3% 被锁定在 DeFi 智能合约中（不包括质押协议）。按照截至 2024 年 11 月 20 日的当前价格，该模型预计到 2030 年，比特币 L2 的 TAM 将达到 440 亿美元。

如果比特币在2030年达到10万美元，那么比特币L2的TAM可能会达到470亿美元，假设到2030年，比特币总供应量的2.3%被锁定在比特币L2中。

请注意，此分析可以粗略估计有多少 BTC 供应可以流入比特币 L2 以获得收益；它没有考虑比特币 L2 生态系统的潜在增长，其中包括将在这些 L2 之上发行的其他加密资产，例如符文、Ordinals、稳定币等。我们的 TAM 估计依赖于两个关键假设。首先，我们假设从现在到 2030 年，锁定在比特币 L2 中的 BTC 供应量百分比每年可能增长 0.25%；其次，我们假设 BTC 价格到 2030 年可能达到 10 万美元。我们的观点是，这些是对比特币 L2 用户的保守估计未来六年的需求和比特币价格。

另请注意，我们的预测取决于比特币的 DeFi 和 L2 上的质押生态系统的进展，同时在未来 6 年内建立合法性。至关重要的是，如果新的比特币 L2 的 DeFi 收益率不够有吸引力，以太坊上打包的 BTC 供应可能会留在以太坊生态系统中。以下部分将重点介绍比特币 L2 上的 DeFi 应用程序与接受以太坊上接受 BTC 打包版本的 DeFi 应用程序竞争所需的最低收益率水平。

从以太坊上的 BTC DeFi 中获取市场份额

尽管 DeFi 中使用了新的 BTC 打包版本，但本节仅关注 WBTC，因为该代币占打包 BTC 市场的 62%。

为了从 WBTC 中获取重要的市场份额，比特币 L2 上的借贷协议必须 1）通过增加 BTC 利用率（用户借入 BTC）来提供更高的供应收益率，2）为借贷提供充足的稳定币流动性。锁定在 DeFi 合约中的所有 WBTC 中约有 72% 存入借贷协议。 WBTC 在借贷协议中所占的很大比例表明，这群 BTC 持有者只对借贷应用程序感兴趣。此外，在以太坊两大借贷协议 Aave 和 MakerDAO 上每存入 100 美元的 WBTC，就会借入约 50 美元的稳定币。

通过观察这些存款池的平均利用率，可以清楚地看到 AAVE 和 Maker 上针对 WBTC 的大量稳定币借款。在 AAVE 上，WBTC 的平均利用率为 7.7%，这意味着存入的 WBTC 中有 92.3% 被用作稳定币借款的抵押品。截至 2024 年 11 月，AAVE 上的 WBTC 存款平均年利率仅为 0.04%。作为参考，AAVE 上 WETH 的利用率为 89%，WETH 存款产生 2.3% 的年化收益。

ETH/WETH 的利用率远高于 WBTC。 WETH 的用例包括 DeFi、perp 交易、质押和 NFT。比特币 L2 上的借贷应用程序旨在通过为该资产构建专门的生态系统来提高 BTC 的实用性，从而提供更高的收益率。一些例子包括序数和基于比特币 L2 构建的可替代代币协议。

下表重点介绍了将打包的 BTC 存入以太坊上的贷款协议和 DEX 池的收益率。

虽然与贷款池相比，将 WBTC 存入 DEX 池可提供更高的收益率，但无常损失和收益率波动的风险使 DEX 池成为不可靠的收益来源。因此，WBTC 72% 的 DeFi 合约被分配给借贷协议。在比特币 L2 上借入 BTC 超过以太坊上 WBTC 借入活动的情况下，比特币 L2 上的借贷协议将因标的资产利用率的提高而提供更高的收益率。

总结

• 比特币 L2 上的 DeFi 应用需要提供比以太坊上的比特币 DeFi 更高的收益率，才能从已打包的 BTC 市场中获取市场份额。只有能够从接受 WBTC、tBTC 和 cbBTC 等 BTC 代币化版本的 DeFi 应用程序中夺走市场份额，比特币 L2 才有可能取得成功。比特币 L2 上充满活力的 DeFi 生态系统是 L2 长期采用的最重要发展。当查看以太坊 L2（Arbitrum、Optimism 和 Base）上 TVL 的顶级应用程序时，这一点很明显，其中包括借贷、DEX 和衍生平台。

• 新比特币 L2 桥设计的信任假设并不比 WBTC、cBTC 和 tBTC 的桥设计弱。 WBTC 持有者需要信任 BitGo 的联盟，这是一个中心化实体，而比特币 L2 上的 BTC 持有者需要信任一组相对更加去中心化的桥接运营商。尽管任何比特币 Rollup 或侧链都不存在单边退出，但一旦开发了此功能，新的比特币 L2 上的桥接将比 WBTC、cBTC 和 tBTC 更加不可信。

• 2024 年，比特币 L2 获得了 1.74 亿美元的风险投资，为这些项目提供了执行市场策略的平台。筹集了大量资金的比特币 L2 将建立生态系统基金，并使用这笔资金来安装现有的 EVM 应用程序。对比特币 L2 生态系统的持续投资将对该行业未来 6 年的增长发挥至关重要的作用。一旦比特币 L2 在主网上投入生产，加密货币风险投资公司可能会转向投资早期的本机应用程序。

• 2023 年 Ordinals 和 BRC-20 的出现向加密货币风险投资公司发出信号，除了数字黄金之外，比特币可能还有另一种投资方式。随着比特币 L2 的成熟和用户群的扩大，加密货币风险投资公司将继续将资金部署到比特币生态系统中。

• 在今天的 75 个比特币 L2 中，只有 3-5 个参与者最终可能会占据市场的最大份额。不会有足够的用户、流动性和注意力来分配到 75 个比特币 L2 上。我们在之前的报告中强调了使用比特币进行 DA 的比特币Rollup的这一观点。具有最多流动性和产生收益的应用程序的 L2 可能是未来 6 年内唯一能够生存的项目。因此，基础设施、流动性引导和做市方面的业务发展伙伴关系对于确定哪些比特币 L2 将领先于其他人至关重要。