使用 Omnity 在链上扩展比特币

经过五年在跨链互操作性领域的不懈努力，八达通网络，背后的开发团队奥姆尼蒂，创造了一个完美的、隐形的全链枢纽，一旦技术足够先进，就可以连接任何 L1/L2/L3 甚至 ZK 技术。Omnity 的 100% 端到端链上技术堆栈提供快速的终结性、可替代的代币持久性和可忽略不计的用户费用（即使对于比特币也是如此）。

Omnity 将于 4 月 28 日推出其首个比特币资产 Runes，互联网计算机.Omnity 无需依赖中心化多重签名或链下组件即可连接任意链，这为比特币的可扩展性增添了前所未有的潜力，从而实现了比特币 Layer2 解决方案。

比特币备受关注

今年，比特币备受关注——ETF、Ordinals、Runes 和减半。受 Ordinals 和 BRC-20 代币的流行推动，NFT 交易激增，促使币安和其他加密货币交易所整合闪电网络等第 2 层解决方案，以避免网络拥堵。币安最终决定完全停止对 Ordinals 的支持，因为比特币 NFT 交易堵塞了网络，增加了费用并减慢了处理时间。

Runes 计划旨在吸引更多开发者和传统用户加入比特币 — — 并且它确实成功了。Runes 的推出引发了比特币网络的密集活动，瘫痪了整个网络，并引爆了一些过高的交易费用. 比特币矿工的每日交易费创下 2400 万美元的新高。在第一季度减半后 60 个区块，矿工们积累了 860.20 BTC，仅交易费就约为 5400 万美元。许多人认为这是对矿工的善意补偿，因为减半费用从 6.25 BTC 降至 3.125 BTC。然而，比特币的可用性才是更广泛的问题。

比特币扩容

多年来，在不损害比特币固有特性的情况下扩大比特币规模这一多层面的挑战不断推动着许多创新项目的发展，所有这些项目都为我们集体、开源、与区块链三难困境作斗争的历史做出了贡献。每个解决方案都在去中心化、安全性和可扩展性之间取得平衡。

关于 Layers、SegWit 和 Taproot

“ 单独的层“扩展比特币功能”早在 2012 年彩色币白皮书中就被提及，那时闪电网络尚未推出。因此，这个问题已经存在十多年了（双关语）。在隔离见证出现之前，闪电网络无法工作。其链下交易的安全性和功能取决于链上交易标识符的不变性，因此在存在交易延展性的情况下，它很容易受到攻击。隔离见证于 2017 年成功启动，增加了可用的区块空间并解决了交易延展性问题。

Taproot 于 2021 年实施，带来了多项增强功能，提高了脚本的隐私性、效率和灵活性。Taproot 的核心是引入了 Schnorr 签名，允许密钥和签名聚合。这意味着多方可以将他们的密钥组合成一个公钥，从而允许他们签署一条消息。（Schnorr 签名将在后面的讨论中发挥作用。）

Taproot 还引入了 MAST（Merkelized Abstract Syntax Trees）。传统的比特币脚本非常庞大，在执行交易时会完全暴露脚本，从而危及用户隐私。MAST 通过将脚本构造为二叉 Merkle 树来改善这种情况，只显示交易所需的基本部分，从而提高可扩展性和隐私性。

虽然 Taproot 的主要目标并不直接专注于实现特定的第 2 层解决方案，但其引入的功能可以通过在第 2 层解决方案上实现更复杂的智能合约来促进和改进各种第 2 层协议和应用程序。

比特币 Layer2

从技术上讲，比特币的 Layer 2 解决方案仍需要充分开发。从概念上讲，Layer 2 解决方案出现在以太坊生态系统中。然而，比特币生态系统从 Layer 1 扩展的方法只有两种。一种是通过ZK/BitVM技术，代表了重大突破。然而，ZK证明在比特币上尚未实用。

另一种方法是租赁担保，例如巴比伦，其中比特币的一些经典安全性与其他链共享。（严格来说，第二种方法不被视为比特币 L2 。）这并不是说比特币第 2 层开发人员没有努力工作。构建不依赖链下组件的第 2 层非常困难。

因此，今天我们谈论比特币 L2 时，指的是任何主要处理比特币资产的执行环境。它们可以是利用安全租赁的独立链，甚至是以太坊 L2。目前，最活跃的链通常不是从比特币而是从以太坊获得安全性。假设它们与比特币生态系统相连。在这种情况下，它们被视为比特币的执行链，而它们的主网也负责资产发行和结算，类似于中央银行和商业银行之间的关系。

Omnity 为比特币社区带来了什么？

Omnity 通过 100% 端到端的链上协议栈，在比特币主网和 Layer 2 解决方案之间建立了一个无需信任且高度安全的资产桥梁。Omnity 在互联网计算机协议（ICP）并将比特币网络集成到 ICP 内的专用子网中，其中所有节点都通过 P2P 与比特币网络连接。在这方面，Omnity 是比特币第 2 层的推动者。要解释 Omnity 开发团队如何做到这一点，我们需要退后一步。

谁建造了 Omnity？

Omnity 背后的开发团队多年来一直在孜孜不倦地攻克互操作性问题。为了秉承我们打造更开放、更安全、更公平的互联网的理念，该团队（当时名为 cdot）采用并构建了 IBC（区块链间通信)，2020 年获得ICF 在 Substrate 上实现 IBC 。Cdot 更名为 Octopus，我们发布了第一款产品，这是一个多链网络，具有与 NEAR 协议上基于 Substrate 的应用链共享安全性的功能。在 DCG、Electric Capital、NEAR 基金会和数十家领先风险投资家的大力支持下，Octopus 主网于 2021 年 10 月推出，成为第一个共享安全网络， Cosmos 的共享安全仅差两年。

完美隐形枢纽的诞生

作为 Octopus，我们提出了 Substrate IBC（ ICS10 ) 并自此成为其维护者。2023 年，我们实现了第一个重新注册 AVS在 NEAR 上，用户可以直接从 Octopus 重新质押到 Shared Security。接下来，我们提出了 NEAR IBC ICS12 ，将 NEAR 连接至 Cosmos。

在率先推出 NEAR IBC 轻客户端的同时，我们选择了互联网计算机测试验证代理。然后，我们意识到互联网计算机比我们想象的要强大得多。我们发现，通过利用 ICP 的独特功能，例如链密钥加密和HTTPS 外呼，我们可以通过呈现一个完美但不可见的枢纽来实现 IBC 未完成的抱负，从而实现互操作性的最终目标。

ICP 先进技术的特定原语使 Omnity 团队能够解决 IBC 的一些最棘手的限制。对这一发现的完整讨论超出了本文的范围，但可以找到这里下图显示了我们应用 ICP 技术对 IBC/TAO 进行的修改的高级视图。

TLDR ：在 Omnity 网络中，称为Customs 和 Routes 的ICP 智能合约分别取代了 IBC 的挂钩区域和轻客户端，而浏览器/钱包则接管了中继器的工作。

在 Omnity 中，IBC 的挂钩区被 ICP Customs智能合约取代，从而无需独立的安全和激励模型。Hub 链上的智能合约运行时可实现异构区块链的可扩展性。现在，各种类型的轻客户端（以智能合约的形式）可以在 Hub 上运行，以促进与不同区块链的通信。Customs 充当海关检查站，处理用户资产锁定并将资产路由到各种链（连接 L1/L2/L3 或应用链）。

在 Omnity 中，IBC 轻客户端被 ICP Route 智能合约取代。由于 Cosmos 在设计 Tendermint 共识（现为 CometBFT）时考虑到了 IBC 轻客户端，因此 Cosmos SDK 链上存在一个随时可用的链上轻客户端。其他区块链则并非如此。此外，轻客户端验证对于结算链来说还不够好，而结算链是 Omnity 安全性的基石——尤其是考虑到包括 Eth2 在内的一些轻客户端，不是为高风险用例设计的像桥梁一样。

最后，Omnity 用户的浏览器/钱包接管中继器。ICP 的反向气体模型允许 Omnity 摆脱链下中继器。用户无需支付 gas 费用即可与 ICP 上的智能合约进行交互。因此，用户的前端承担了中继器工作的前半部分，将跨链消息从源链中继到 ICP。用户无需事先安装钱包并持有 $ICP。

Omnity 如何与比特币合作？

容器是包含程序代码和状态的 ICP 智能合约。容器可以执行复杂的计算，例如使用数百个签名验证区块头或在链上存储数百 GB 的数据，所有这些都以非常实惠的成本完成，这在任何其他区块链上都是不可能实现的。

ICP 构建了 100% 链上端到端技术堆栈，因此其与比特币的集成类似于在链上运行比特币节点。ICP 在协议级别与比特币网络集成，维护 BTC 代码以方便转换和数据消费。容器可以读取和写入比特币网络。

下图显示了比特币适配器和比特币罐，它们已在 ICP 主网上线近一年，而 Omnity 则构建了其他组件。

专用比特币子网每个节点都运行一个比特币适配器守护程序，并独立连接到比特币 p2p 网络。如果一个Canister想要进行比特币交易，则会向托管比特币 Canister的比特币子网发送请求，其中包含 ICP 的链上比特币状态。

一旦子网节点就新的比特币区块达成共识，该区块将被输入到比特币罐中，这是一个不断更新整个 UTXO 集的 UTXO 索引器。然后，请求通过比特币适配器发送到比特币网络，并由比特币网络异步处理。

Omnity BTI：第一个完全链上的比特币索引器

Omnity 将与Bitcoin Canister并行部署比特币代币索引器 (BTI )，以支持 BRC20、Runes 和其他比特币资产。Omnity BTI将成为世界上第一个完全链上的比特币代币索引器，促进比特币代币向其他区块链的完全无信任转移，并加强比特币作为通用结算层的地位。

什么是 ckBTC？

ICP 的链式融合技术使 ICP 智能合约能够直接持有、接收和发送 BTC，并促进创建由 BTC 1:1 支持的 ckBTC 代币。然而，像 ckBTC 这样的链密钥代币的巨大价值在于，它们可以在代币的原生网络上以几秒内以极低的成本转移。 ICP 的 ckBTC就像比特币的孪生兄弟，因为它共享比特币的网络状态。它是一个红十字国际委员会-2由 BTC 100% 持有并由主网 1：1 支持的代币，将 BTC 安全地整合到互联网计算机区块链上的 DeFi 和 Web3 服务中，就好像 ICP 和比特币网络是一条区块链一样。

Omnity 是适用于所有区块链的 BTC Layer2 推动者

ICP 的链上比特币集成至关重要，因为它为比特币带来了智能合约功能，为 DeFi 和 Dapp 开发开辟了新的可能性，而不会造成比特币网络拥堵并推高交易费用。

Omnity 将促进代币转移，这样代币就无需返回比特币。它们可以完全在链上转移到任何与 ICP 协议相连的链上，无需见证人或验证者——这是第一个完全在链上的代币桥。

Omnity 只有在可以实现全节点安全性的情况下才会集成结算链。目前，比特币、以太坊和 ICP 本身都符合这一标准。但是，几乎所有区块链，包括各种类型的 L2，都可以与 Omnity 连接作为执行链。同时，在连接的结算链上发行的任何代币都将通过 Omnity 获得无与伦比的跨链互操作性，而无需提供流动性。

如上所述，Schnorr 签名可以轻松聚合多重签名和阈值签名。ICP 最近宣布集成阈值 Schnorr 签名，这将使 Canisters 能够获得自己的 Schnorr 公钥和地址，请求 ICP 为任意消息计算 Schnorr 签名，并支持 BIP-340 和 Ed25519。这将 Omnity 的跨链资产交易范围扩展到 Ordinals 和其他资产类型，以及未来可能与使用 Ed25519 变体的其他链集成，例如 Solana、Polkadot 或 Cardano。

Omnity 具有抗脆弱性和面向未来性

Omnity 是多重签名或其他外部验证跨链桥的一大改进。它提供了一个无需信任的全链中心，可增强用户体验，并表现出对抗集中式模型中出现的漏洞的抗脆弱性。

对我们的 IBC 设计持怀疑态度的人可能会质疑验证代理的必要性，并建议仅依赖外部验证跨链桥。但是，由于 IBC 是一种开放的分层协议，因此它允许验证层不断发展，同时保持 IBC 互操作性。因此，Omnity 可以无缝集成未来的进步，例如在技术成熟后用 ZK 验证器替换代理客户端，而不会破坏任何现有应用程序。

Omnity 准备跟上技术进步的步伐并引领技术进步，确保所有连接的区块链都能有效地作为比特币的第 2 层解决方案。这一安全、完全链上、跨链协议的愿景凸显了我们致力于采用和推进最佳可用技术以实现比特币可扩展性的决心。

苏珊娜·李是 Omnity Network 的编辑。本文由以下作者合作撰写：刘劭首席执行官兼创始人全能网络。