BTC生态在可编程性扩展方案上取得重大进展

2024年第一季度以来，BTC生态在技术层面的进展迅速，尤其是在可编程性扩展方案上。本文将介绍几个备受关注的BTC扩展方案，包括Fractal Bitcoin、AVM、OP_NET、BRC100以及可编程符文等。

Fractal

Fractal是一个基于bitcoin core客户端软件虚拟化的可扩展框架。它通过递归创建树状结构，每一层区块链都能提高整个网络的性能。Fractal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，于2024年6月1日上线Beta测试网，预计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%用于社区补贴。

在架构设计上，Fractal完全虚拟化bitcoin core客户端，将其封装成可部署和运行的区块链软件包。它通过递归锚定在比特币主网上，独立运行多个实例。Fractal对bitcoin core进行了一些修改，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，以增强网络安全性。此外，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

AVM（Atomicals Virtual Machine）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，允许开发者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同步验证。

AVM的指令集包含完整的BTC操作码，使开发者能够利用许多BTC未启用的功能进行编程。它适用于多种元数据协议，如BRC20、ARC20、Runes和CBRC等，只需对虚拟机下的索引器进行微调即可。

OP_NET

OP_NET旨在为比特币网络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、紧凑且易用的开发库，主要使用AssemblyScript编写。

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，如AssemblyScript、Rust和Python等。

在OP_NET网络中，用户需支付额外的手续费，交易打包顺序会根据手续费排序。为扩展BTC在DeFi应用中的使用，OP_NET提供了Proof of Authority系统，允许BTC封装为WBTC。

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

BRC100

BRC-100是基于Ordinals理论构建的去中心化计算协议。它通过为brc20添加"销毁"、"铸造"等新操作，实现复杂的defi操作。BRC-100提供了mint2/mint3和burn2/burn3等操作，使token可在UTXO模型和状态机模型之间转换。

BRC-100协议及其扩展协议统称为BRC-100协议栈，所有扩展协议相互兼容。目前已有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。

BRC-100生态中主要有三个项目：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）。

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，由oyl钱包创始人@judoflexchop团队主导开发。

Proto-Runes Protocol通过Protoburn机制，允许将符文销毁并转换为子协议使用的表示形式。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。

近期，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。

总的来说，这些BTC扩展方案为比特币生态系统注入了更强的智能合约功能和去中心化应用支持，推动了BTC生态的技术创新和应用场景拓展。