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以太坊取得巨大成功的关键因素之一是其蓬勃发展的智能合约驱动的Web3生态系统，该生态系统提供了一系列的去中心化平台和应用程序。通过建立在以太坊之上的各种智能合约和代币项目，为加密货币用户提供了经济且无需许可的交互新方式。
通过去中心化平台和P2P交互，不断发展的多链Web3生态系统引发了循环加密经济的诞生，该经济跨越多个基于EVM的区块链。去中心化交易所（DEX）、去中心化金融（DeFi）和去中心化应用程序（dApp）允许用户通过点对点进行交易、借贷，以及创建、铸造资产，Token/NFT则通过提供流动性被动赚取收益等等。
比特币作为第一个也是市值最大的加密货币，理应成为Web3的开创性项目之一。然而奇怪的是，这个Web3循环经济系统中一直没有比特币的身影。究其原因，是比特币的设计不允许图灵完备的智能合约和相关数据存储在其区块链的基础层上。尽管比特币曾经通过Omni Layer协议努力实现智能合约和代币化，但比特币在大规模实现 Web3 风格的功能和用例方面仍然起步较慢。这实际上是因为比特币开发人员做出的保守设计决策的哲学，而不是缺乏技术能力。
直到2021年11月，比特币进行了Taproot升级，它压缩了复杂的交易、降低了费用，同时提高了网络的效率。比特币的这次升级改变了交易验证方式，使在比特币上发展DeFi成为可能。2023年初以来，Oridinals、铭文和邮票的出现也对比特币发展可扩展性提出了挑战。但由于其有限的本地智能合约功能，比特币开发人员转而选择基于Layer2的扩展方法。
随着在比特币、比特币侧链和Layer2开发上推出了几个快速增长的DeFi平台，更复杂的用例在基础层之上的Layer2层上实现，这些层可以处理逻辑、数据和链下吞吐量，这些项目提供智能合约功能、EVM 兼容性和其他Web3用例，保证了比特币的可扩展性、安全性和区块链的链上增长。
本文我们就将探讨比特币与DeFi的关系，以及比特币DeFi为网络带来的用例。
Taproot升级让比特币DeFi成为可能
智能合约允许各方在不需要第三方的情况下做交换价值，确保每笔交易都是合法、透明和可信的。当智能合约执行时，它们会发布在区块链上，其中已完成的交易记录可供任何人查看。
比特币基础层非常简单，这使得它成为最安全、去中心化和抗审查的区块链的同时，也缺乏完整的智能合约编程功能。
由于比特币的脚本的非图灵完备性，在比特币网络上推出DeFi应用程序之前，BTC持有者会将其持有的资产转换为其他区块链上的封装。如以太坊网络上的Wrapped BTC (wBTC) 资产。wBTC是ERC-20 代币，使BTC持有者能够参与基于以太坊的 DeFi 协议，通过将其资产锁定在智能合约中并获得等量的衍生资产，然后将其用于储蓄、借贷和赚取被动收益通过这些平台上的流动性挖矿获得收入。
比特币网络并不是永远不能拥有DeFi，实际上比特币良好的基本面是其成为智能合约最值得信赖的最终结算层的基础。
2021年11月Taproot升级实现后，该升级在复杂脚本方面实现了更强大的功能，可以基于比特币区块链开发去中心化应用程序（dApp）。具体来看，Taproot升级包含3个BIP：
1）BIP340（Schnorr Signatures）：Schnorr签名促进了一种更快、更安全的方式验证比特币网络上的交易。它允许将多个密钥聚合成单个密钥，即完成聚合签名，从而提高比特币的隐私性，并减少交易的大小，使得每个区块能容纳更多的交易。
2）BIP341（Taproot）：Taproot在SegWit升级的基础上，使用默克尔化替代脚本树(MAST)来扩展比特币区块链中的交易数据量。Taproot不仅为比特币区块链提供了更大的可扩展性和更高的效率，也为比特币用户提供了更大的隐私。
3）BIP342（Tapscript）：Tapscript是对比特币脚本的编码语言升级，为另外2项比特币改进提案(BIP)提供便利，用于指定如何执行交易的指令，Tapscript通过改进签名哈希提高了比特币的智能合约灵活性和自由，可促进比特币网络在未来支持和创建智能合约。
总而言之，Taproot升级通过引入Layer2解决方案和侧链解决了原生比特币不支持智能合约的问题，让比特币发展DeFi成为可能。使用Layer2技术，用户可以创建基于比特币区块链的DeFi生态系统，使比特币可用于更广泛的用例。侧链也可以支持比特币网络上的智能合约，并将其连接到其他区块链。
通过适应DeFi，比特币提高了其效用，同时吸引了更广泛的用户群体。另一方面，比特币所带来的的安全性也是大多数DeFi投资者和用户看重的。比特币上的DeFi解决了黑客攻击的安全问题，并提高了各种解决方案的可信度，这也是比特币上发展DeFi的必要性。
比特币的DeFi应用
基于外链的比特币DeFi应用
在比特币网络推出DeFi应用程序之前，比特币在外链上参与DeFi需要被“封装”，也就是说要在另一个网络上创建 与BTC 的 1:1 表示合成资产作为原生代币（例如wBTC），这是一种模拟基础资产价值的金融工具。为了在比特币上创建合成资产，DeFi平台将锁定一定数量的比特币作为抵押品。然后，该抵押品将用于铸造代表基础资产价值的新代币。然后，合成代币可以在去中心化交易所（DEX）上进行交易，或用作其他贷款或金融产品的抵押品。当合成代币被赎回时，抵押品将返还给所有者。
但这里存在一个问题是封装是有风险的。由于比特币区块链无法对外部事件做出反应，因此在使用过程中，锁定比特币和解锁比特币的过程都具有挑战性，需要有人进行锁定和解锁。这个过程是这样的：
持有者首先将他们的比特币存入比特币区块链上的发行人处。然后，发行人确认收到目标区块链，以 1:1 的比率铸造目标链本链的“封装BTC”代币。要兑换该代币，用户必须将其打包的BTC返回给目标网络上的发行人，然后发行人以 1:1 的比例将BTC 发送到他们的比特币钱包。最后，打包的BTC被发行人删除（“烧毁”），发行人可以是个人、一群人（多重签名）或智能合约（通过共识强制执行）。
几乎所有打包的BTC都依赖于受信任的中介机构或交易所控制的中心化解决方案，使用这些解决方案的持有者必须放弃使比特币去中心化的特征。因此近年来，比特币开发者不断探索在比特币区块链之上构建技术、应用程序和基础设施的方法，推进比特币生态系统原生的DeFi应用程序。
基于Layer 2的比特币DeFi应用
随着比特币Taproot升级的发布，DeFi逐渐可以在比特币上实现，虽然此时原生比特币区块链仍然不支持智能合约，但Taproot引入了二层解决方案帮助其实现了这个功能，增加比特币区块链的功能和可扩展性的协议。目前比特币DeFi中最突出的有四个项目，每个项目与比特币基础网络的连接方式以及为网络带来的附加效用都是独一无二的。
闪电网络上的比特币DeFi
闪电网络是一种二层扩展解决方案，可实现快速、安全且廉价的点对点支付，它继承了比特币的安全性，同时在链下提供高速的实时交易处理能力。闪电网络在两方之间创建了“通道”，其中许多交易可以在链下来回发送。该系统极大地减轻了比特币基础网络的压力，并且是比特币支付可扩展性的关键。自2020年底以来，闪电网路的使用量显著增加。
截至9月6日，闪电网络中比特币的数量达到4742个，同时约有1.6万个节点在网络上运行。
RSK上的比特币DeFi
RSK是一个在比特币区块链上运行的智能合约平台。它实现了更快的交易速度和可扩展性，同时支持比特币网络上的去中心化应用程序和智能合约。
RSK智能合约平台与以太坊虚拟机兼容。这使得开发人员可以使用用于开发以太坊智能合约的编程语言 Solidity 在RSK上创建dApp。
RSK 使用其名为智能比特币 (RBTC) 的原生加密货币作为其平台的燃料，类似于以太坊使用ETH的方式。此外，RSK具有双向挂钩功能，允许将比特币锁定在合约中并在 RSK平台上使用。
Stacks上的比特币DeFi
Stacks是一个基于比特币区块链构建的协议，其明确目的是促进比特币生态系统内智能合约、去中心化应用程序和可编程性的使用。通过允许开发新的基于区块链的应用程序和执行智能合约，可以维持比特币区块链的安全性、功能性和稳定性。
Stacks使用一种称为转移证明 (PoX) 的独特挖掘机制，通过将比特币发送到Stacks 区块链上的智能合约，可以挖掘 Stacks 代币。这个过程允许比特币矿工参与Stacks 交易的验证并因此获得STX奖励。
Stacks还具有一种名为 Clarity的原生编程语言，该语言旨在安全、可预测且易于审计，非常适合构建去中心化应用程序和智能合约。
Mintlayer上的比特币DeFi
Mintlayer是比特币的第 2 层解决方案，支持智能合约，可在比特币区块链上实现 DeFi 项目。该公司成立于2019年，旨在为构建比特币未来的项目提供基础设施和关键工具。Mintlayer为DeFi提供一个可持续的架构，继承比特币的安全模型，实现真正去中心化、去信任化和透明的交易。Mintlayer不仅希望扩展比特币的功能，还为其他开发人员创建和推出创新解决方案以进一步增强其实用性铺平道路。
比特币DeFi的优势与挑战
优势
虽然以太坊是DeFi中使用最多和最受欢迎的区块链之一，但比特币也正在成为一种可行的选择。比特币在加密货币市场中的主导地位使其成为寻求吸引更广泛受众的 DeFi 项目的有力选择。在比特币上构建DeFi有几个优点。
良好的基础
比特币是世界上最稳定、最安全、最去中心化的区块链。自2009 年第一个区块发布以来，该网络通过对其核心协议进行有限修改和近乎零的停机时间，不断证明其耐用性。这使得比特币成为开发人员构建下一代金融产品和服务的理想基础。
网络效应
比特币是市值、挖矿基础设施和用户群最大的加密货币。庞大的用户基础使得 DeFi 项目更容易接触到更广泛的受众。尽管以太坊拥有蓬勃发展的开发者社区，但与比特币相比，其用户群仍然相对较小。世界正在将比特币视为投资者的数字资产标准。
广泛的用例
比特币的固定供应和稀缺性使其成为对DeFi项目有吸引力的资产。通过使用比特币作为抵押品，DeFi平台可以创造比传统金融产品更安全、更可靠的新金融产品。随着对比特币需求用例的增加，在比特币上创建DeFi应用将为资产和网络带来创新和实质性的效用。
挑战
尽管上文描述了很多比特币DeFi用例和在比特币上构建DeFi的好处 ，但未来想要大规模应用仍面临一些挑战。
最大的挑战之一是比特币区块链的容量有限。它每秒能够处理大约7笔交易，相比之下，以太坊可以处理大约25–30笔 ，这种有限的容量可能会导致交易时间缓慢，并且在需求旺盛期间产生高昂的费用。
此外，比特币网络基础层缺乏智能合约功能，导致比特币的可组合性不是很好，这就需要Layer2解决方案来支持DeFi应用。尽管这些第二层区块链依赖于比特币的安全基础，但它们仍然会带来与其他 dApp类似的安全风险。
最后，监管的不确定性和比特币DeFi法律地位的不明确也可能给这些应用程序的开发和采用带来挑战。
小结
比特币作为第一个加密货币于2008年问世，它设计了一个安全、去中心化和抗审查的网络，因此受到大众的广泛信任。发展至今，它仍然是最重要的区块链，且当前市值已经超过5000亿美元，明确确立了其作为领先的数字价值储存手段的地位，这是一项巨大的成就。
随着越来越多的人认识到安全的加密货币投资比潜在的高收益更重要，它对DeFi 开发者和投资者来说也变得越来越有吸引力。比特币不必一直是一种效用极小的货币资产，作为最值得信赖的区块链，通过构建比特币DeFi可以释放更多潜力。比特币也许可以发展成为未来金融体系的基石，其技术、应用程序和基础设施将开启DeFi新时代。
参考文献
https://finbold.com/guide/bitcoin-DeFi-guide/https://hackernoon.com/the-future-of-DeFi-for-bitcoin
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