Kernel Ventures: Panorama da camada de aplicações em meio ao surto de desenvolvimento do ecossistema BTC

Autor: Kernel Ventures Jerry Luo

Revisores: Kernel Ventures Mandy, Kernel Ventures Joshua, Kernel Ventures Rose

TLDR:

1. Com o auge do mercado de inscrições, a camada de aplicação existente da mainnet do Bitcoin não consegue atender ao mercado de inscrições, tornando-se uma prioridade no desenvolvimento da rede Bitcoin.

2. Atualmente, as soluções Layer2 predominantes do Bitcoin são três: Lightning Network, sidechains e Rollup:

   1. A Lightning Network permite pagamentos ponto a ponto através da criação de canais de pagamento off-chain, com liquidações ocorrendo na mainnet após o fechamento do canal;

   2. As sidechains bloqueiam ativos BTC da mainnet em endereços específicos ou endereços multi-assinatura, emitindo ativos equivalentes na sidechain. A Merlin Chain suporta a cross-chain de vários tipos de ativos inscritos e está intimamente ligada à comunidade de ativos BRC420, com o TVL total na blockchain atualmente superior a 3 bilhões de dólares.

   3. Atualmente, o BTC Rollup é baseado nos circuitos Taproot para simular contratos inteligentes na blockchain, realizando operações de empacotamento e cálculo fora da mainnet do Bitcoin. A B2 Network está na vanguarda desse processo, com seu TVL total já ultrapassando 200 milhões de dólares.

3. Especialmente projetadas para a ponte entre cadeias, as pontes de blockchain para Bitcoin não são muitas. Atualmente, a maioria integra pontes multichain e full-chain das principais blockchains, entre as quais a Meson.Fi estabeleceu parcerias com vários projetos de Bitcoin de segunda camada.

4. Os protocolos de stablecoin para Bitcoin geralmente adotam uma forma de colateralização exagerada para sua implementação e, além disso, outros protocolos DeFi foram construídos com base nos protocolos de stablecoin para proporcionar mais rendimento aos usuários do protocolo.

5. Os projetos DeFi no ecossistema Bitcoin variam bastante, com alguns migrando de outras cadeias, outros estabelecendo-se na mainnet do Bitcoin durante este surto de desenvolvimento, e alguns originando-se na última bull market e sendo implementados em sidechains do Bitcoin. De uma forma geral, a Alex possui a mais completa variedade de tipos de transações e a melhor experiência de negociação, enquanto a Orders Exchange tem mais espaço para crescimento.

6. O ecossistema Bitcoin será uma narrativa importante nesta bull market, sendo apropriado prestar atenção às tendências dos principais projetos em várias subcategorias dentro do ecossistema Bitcoin.

1. Contexto

Com o surgimento do entusiasmo pelo protocolo Ordinals, a rede Bitcoin, que antes carecia de contratos inteligentes e dependia de uma linguagem de script com infraestrutura e capacidades limitadas, teve um aumento significativo na quantidade de dados na blockchain (para mais informações, consulte o relatório anterior da Kernel: Pode o RGB replicar o entusiasmo do Ordinals?). Assim como na Ethereum, onde a rede estava em alta, textos, imagens e até vídeos foram rapidamente inseridos no espaço de script de 4MB que nunca será executado. Esse aumento na atividade na blockchain, embora tenha promovido a prosperidade do ecossistema da rede Bitcoin e o desenvolvimento de sua infraestrutura, também trouxe um aumento repentido no volume de transações e uma enorme pressão de armazenamento. Além disso, para os diversos tipos de inscrições, transferências simples não são mais suficientes para atender à demanda dos usuários; eles também esperam que a ampla gama de serviços de derivativos disponíveis na Ethereum seja trazida para a rede Bitcoin. Portanto, o desenvolvimento da camada de aplicação da mainnet do Bitcoin se tornou uma necessidade urgente no mercado atual.

Mudanças na quantidade diária de transações na mainnet do Bitcoin no último ano, imagem cortesia: CryptoQuant

2. Layer2 do Bitcoin

Diferente da relativa consistência dos planos Layer2 na Ethereum, o Bitcoin não pode implementar contratos inteligentes baseados em sua própria linguagem de script, a publicação de contratos inteligentes deve depender de protocolos de terceiros. As Layer2 do Bitcoin do tipo Rollup não podem se aproximar da segurança da mainnet do Bitcoin da mesma forma que as Layer2 do tipo Rollup se aproximam da segurança da mainnet da Ethereum. Atualmente, existem várias soluções de Layer2 na mainnet do Bitcoin, incluindo Lightning Network, sidechains e Rollups baseados em TapScript.

2.1 Lightning Network

A Lightning Network é a primeira solução Layer2 do Bitcoin, proposta por Gregory Maxwell em dezembro de 2015, com a publicação do stack de protocolo Lightning Network pela Lightning Labs em janeiro de 2017, que foi continuamente atualizada e aprimorada depois. A Lightning Network estabelece canais de pagamento off-chain ponto a ponto entre os usuários, permitindo que realizem transferências de ativos de qualquer número e escala sem custo até que uma das partes feche o canal, momento em que as transações anteriores são liquidadas, pagando apenas o custo de uma transação. Devido ao uso de canais off-chain, a Lightning Network pode alcançar TPS em níveis de milhões. No entanto, os canais off-chain apresentam riscos de centralização, e para realizar transações entre dois endereços, é necessário primeiro estabelecer um canal off-chain ou interagir através de um terceiro que tenha canais off-chain estabelecidos, e durante o processo de transação, ambas as partes devem estar online para realizar transações seguras.

Princípios da Lightning Network, imagem cortesia: Kernel Ventures

2.2 Sidechains

As soluções de sidechain do Bitcoin são semelhantes às soluções de sidechain da Ethereum; essencialmente, emitem uma nova cadeia que ancla tokens on-chain em uma proporção de 1:1 com o Bitcoin. Esta nova cadeia não será afetada pela velocidade das transações ou pela dificuldade de desenvolvimento da mainnet do Bitcoin, permitindo a transferência de tokens ancorados em Bitcoin a uma velocidade maior e a um custo menor. Embora as soluções de sidechain herdem o valor dos ativos da mainnet, não herdam a segurança da mainnet, pois as liquidações das transações são realizadas na sidechain.

2.2.1 Stacks

Neste momento, o projeto Stacks é a versão 2.0 lançada em 2021, onde os usuários podem bloquear BTC na mainnet do Bitcoin e receber ativos SBTC equivalentes na plataforma Stacks. No entanto, as transações na sidechain exigem o pagamento do token nativo STX da Stacks como gás. A mainnet do Bitcoin não possui endereços de contratos inteligentes como a Ethereum, que podem gerenciar efetivamente o BTC bloqueado, portanto, o BTC bloqueado é enviado para um endereço multi-assinatura específico na mainnet do Bitcoin. Como a mainnet Stacks permite o desenvolvimento de contratos inteligentes na linguagem Clarity, o processo de liberação é relativamente simples; basta solicitar ao contrato Burn-Unlock na Stacks, onde o SBTC é destruído e o BTC bloqueado é enviado de volta ao endereço original na mainnet. O processo de blocagem na mainnet da Stacks utiliza o mecanismo de consenso POX, onde os mineradores da mainnet do Bitcoin enviam BTC para concorrer a chances de blocagem; os mineradores que oferecem lances mais altos obtêm maior peso e, finalmente, um vencedor é escolhido através de uma função aleatória verificável para empacotar blocos na mainnet da Stacks, recebendo assim a recompensa em STX nativos correspondentes. Ao mesmo tempo, o BTC que participou da concorrência será distribuído na forma de SBTC como recompensa para os detentores do token STX.

Princípios do POX, imagem cortesia: Kernel Ventures

Além disso, espera-se que a Stacks realize a atualização de Satoshi em abril, com melhorias na sua linguagem de desenvolvimento Clarity para reduzir a barreira de entrada para os desenvolvedores. Em segundo lugar, a Stacks melhorou o nível de segurança da rede, permitindo que transações de blocos da mainnet sejam confirmadas diretamente com 100% de resistência à reorganização do Bitcoin, e as confirmações de transações na Stacks agora ocorrem na mainnet, elevando sua segurança ao mesmo nível da mainnet do Bitcoin. Finalmente, a Stacks também acelerou significativamente a velocidade de blocagem, alcançando uma velocidade de 5 segundos por bloco durante a fase de testes (atualmente a velocidade está entre 10 a 30 minutos por bloco). Se a atualização de Satoshi for concluída com sucesso, a Stacks estará próxima em desempenho de muitas Layer2 no Ethereum, o que deve atrair uma quantidade significativa de capital e aumentar a temperatura de desenvolvimento do ecossistema Stacks.

2.2.2 RSK

RSK (RootStock) é uma sidechain do Bitcoin sem token nativo, onde as transações na sidechain usam Bitcoin como taxa. Os usuários podem usar o protocolo de ancoragem bidirecional PowPeg incorporado no RSK para converter BTC da mainnet em RBTC em uma proporção de 1:1. O RSK também é uma blockchain do tipo POW, mas introduz um mecanismo de mineração combinada, onde as infraestruturas e configurações de mineração dos mineradores Bitcoin podem ser totalmente aplicadas ao processo de mineração do RSK, reduzindo o custo de participação dos mineradores Bitcoin na mineração do RSK. Atualmente, o RSK possui uma velocidade de transação três vezes maior que a da mainnet e um custo de transação 1/20 do da mainnet.

Comparação de desempenho entre RSK e a mainnet do Bitcoin, imagem cortesia: White paper do RSK

2.2.3 BEVM

A BEVM é uma sidechain POS de camada base compatível com EVM que, no momento, ainda não lançou seu próprio token nativo. Ela pode armazenar os ativos recebidos em um endereço de script multi-assinatura controlado por 1000 endereços, utilizando o algoritmo de multi-assinatura Schnorr da mainnet Bitcoin. Além disso, a escrita de scripts em forma de MAST (árvore de sintaxe abstrata merkelizada) na área TapScript permite o controle automatizado dos ativos. O MAST utiliza muitos pequenos blocos independentes para descrever o programa, onde cada bloco independente corresponde a uma parte da lógica do código, e no script principal, não é necessário armazenar uma quantidade enorme de código lógico, apenas as hashes de cada bloco de código, reduzindo consideravelmente a quantidade de código do contrato necessário para armazenamento na blockchain. Quando os usuários transferem BTC para a BEVM, esses BTC são bloqueados pelo programa de script, e apenas com a assinatura de mais de 2/3 dos validadores é que os BTC bloqueados podem ser desbloqueados e devolvidos ao endereço correspondente.

A quantidade de dados em MAST e na forma não MAST com o aumento do número de sub-scripts, imagem cortesia: BTCStudy

2.2.4 Merlin Chain

A Merlin Chain é uma sidechain compatível com EVM do Bitcoin, suportando a conexão direta de endereços Bitcoin à rede através da Particle Network e gerando um endereço Ethereum único correspondente a este endereço. Atualmente, a Merlin Chain suporta a migração cross-chain de ativos BTC, Bitmap, BRC-420 e BRC-20. O protocolo BRC-420, assim como a Merlin Chain, é um desenvolvimento da comunidade de ativos Bitmap baseado em inscrições recursivas, e toda a comunidade propôs a matriz de inscrições recursivas RCSV, entre outros projetos como a plataforma metaverso Bitmap Game.

Método de conexão entre contas nativas BTC e a Merlin Chain, imagem cortesia: Documentação do Merlin

A Merlin Chain lançou sua mainnet em 5 de fevereiro, seguida por uma rodada de IDO e recompensas de staking, alocando 21% dos tokens de governança MERL. A distribuição direta e em grande escala atraiu muitos participantes, e o TVL da Merlin Chain atualmente ultrapassa 3 bilhões de dólares, enquanto o TVL na blockchain do Bitcoin também supera a Polygon, ocupando a sexta posição entre as blockchains.

Distribuição do TVL do Bitcoin, imagem cortesia: DeFi Llama

No IDO da People’s Launchpad, os usuários apostam Ally ou mais de 0.00025 BTC para obter pontos de recompensa que podem ser trocados por MERL. O limite máximo de BTC apostado para acumular recompensas é de 0.02, correspondente a 460 tokens MERL. Essa rodada de alocação foi relativamente pequena, representando apenas 1% do total de tokens. Contudo, mesmo assim, com base na cotação atual de 2,9 dólares do MERL no mercado, o retorno supera 100%. Na segunda rodada de atividades de incentivo ao staking, a Merlin alocou 20% do total de seus tokens, permitindo que os usuários apostem BTC, Bitmap, USDT, USDC e alguns ativos BRC-20 e BRC-420 na Merlin Chain através do selo da Merlin. Os ativos dos usuários na Merlin serão avaliados em USD a cada hora, e o preço médio diário multiplicado por 10.000 será o que os usuários ganham em pontos. A segunda rodada de atividades de staking adotou um modelo de equipe semelhante ao da Blast, onde os usuários podem escolher entre as funções de líder e membro; ao escolher a função de líder, podem obter um código de convite, enquanto a função de membro requer inserir o código de convite do líder para se vincular à equipe.

O Merlin, como uma solução de Layer2 em Bitcoin atualmente em operação, é tecnologicamente maduro e pode liberar a liquidez dos ativos Layer1; o Bitcoin na mainnet pode fluir a baixo custo no Merlin. A comunidade do ecossistema Bitmap que sustenta isso é bastante grande e a tecnologia é relativamente completa, o que deve levar a um bom desenvolvimento a longo prazo. Atualmente, o staking no Merlin possui uma taxa de retorno extremamente alta, além da expectativa de retorno do MERL, há também a oportunidade de receber airdrops de tokens Meme ou outros tokens de projetos, como o token Voya airdropado oficialmente; ao fazer staking de mais de 0.01 BTC, é possível receber 90 tokens Voya, e desde o lançamento, o preço do token tem subido constantemente, alcançando um máximo de 514% do preço de emissão, atualmente cotado a 5,89 dólares, com um retorno de 106% calculado com base em um preço médio de 50.000 dólares para o Bitcoin.

Tendência de preços do token Voya, imagem cortesia: coingecko

2.3 Rollup

2.3.1 BitVM

O BitVM é uma Layer2 do Bitcoin baseada em Optimistic Rollup. Semelhante ao Optimistic Rollup da Ethereum, os traders primeiro enviam informações de transação para a Layer2 na mainnet do Bitcoin, onde a transação é calculada e empacotada, e o resultado é enviado para um contrato inteligente Layer1 para confirmação. Esse processo requer um tempo para que os validadores possam desafiar as declarações do provador. Contudo, como o Bitcoin não possui contratos inteligentes nativos, a implementação não é tão simples quanto no Optimistic Rollup da Ethereum, envolvendo processos como Compromisso de Valor Bit, Compromisso de Porta Lógica e Compromisso de Circuito Binário, que serão referidos como BVC, LGC e BCC, respectivamente.

• BVC (Compromisso de Valor Bit): O BVC é essencialmente um resultado binário, com apenas 0 e 1 como possibilidades, semelhante a variáveis do tipo Bool em outras linguagens de programação, enquanto o Bitcoin opera em uma linguagem de script baseada em pilha e não possui esse tipo de variável; portanto, no BitVM, combinações de bytecode são usadas para simular isso.

  • 
    OP_IF
    OP_HASH160 //Hasheia a entrada do usuário
    
    OP_EQUALVERIFY //Saída 1 se Hash(input)==HASH1
    
    OP_ELSE
    OP_HASH160 //Hasheia a entrada do usuário
    
    OP_EQUALVERIFY //Saída 0 se Hash(input)==HASH2
    

  •  No BVC, o usuário precisa primeiro enviar uma entrada e, em seguida, hashear essa entrada na mainnet do Bitcoin. Apenas quando o resultado do hash da entrada for igual a HASH1 ou HASH0 é que o script será desbloqueado; quando o resultado do hash for HASH1, a saída será 1, e quando o resultado for HASH2, a saída será 0. Na descrição a seguir, empacotaremos todo o trecho de código em um opcode OP_BITCOMMITMENT para simplificar o processo de descrição.

• LGC (Compromisso de Porta Lógica): Todas as funções em um computador podem ser correspondidas a uma combinação de portas Bool, e qualquer porta pode ser simplificada para ser equivalente a uma combinação de portas NAND. Isso significa que, se formos capazes de simular uma porta NAND na mainnet do Bitcoin através de bytecode, poderemos reverter qualquer função. Embora não haja opcode de NAND implementado diretamente no Bitcoin, existem os opcodes de AND e NOT, e a combinação dessas duas portas pode reproduzir a função NAND. Para as saídas obtidas por meio de OP_BITCOMMITMENT, podemos construir um circuito de saída NAND utilizando os opcodes OP_BOOLAND e OP_NOT.

• BCC (Compromisso de Circuito Binário): Com base no circuito LGC, podemos construir relações específicas de circuitos entre entradas e saídas. No circuito BCC, a entrada vem da pré-imagem de hash correspondente ao script TapScript, onde diferentes endereços Taproot correspondem a portas distintas, que chamamos de TapLeaf, e muitas TapLeaf formam uma Taptree, que serve como entrada para o circuito BCC.

8 Circuito de portas NAND e seu circuito correspondente Taproot, imagem cortesia: White paper do BitVM

Idealmente, a prova do BitVM ocorre quando o provador compila e calcula o circuito off-chain e retorna o resultado à mainnet do Bitcoin para execução. Contudo, como o processo off-chain não é realizado automaticamente por contratos inteligentes, para evitar fraudes do provador, a BitVm requer que os validadores da mainnet estejam prontos para contestar. Durante o processo de contestação, os validadores inicialmente reproduzem a saída de um determinado circuito de porta TapLeaf e, em seguida, usam essa saída juntamente com outras saídas de TapLeaf fornecidas pelo provador como entradas para acionar o circuito. Se a saída for falsa, a contestação é bem-sucedida, indicando que o provador cometeu fraude; caso contrário, a contestação falha. Para completar esse processo, o desafiador e o validador precisam compartilhar previamente os circuitos Taproot, e atualmente, isso só é possível com a interação entre um único validador e um único provador.

2.3.2 SatoshiVM

O SatoshiVM é uma solução de Layer2 do Bitcoin compatível com EVM do tipo Zk Rollup. A implementação de contratos inteligentes no SatoshiVM é semelhante à do BitVM, utilizando circuitos Taproot para simular funções complexas, portanto, não será discutido novamente. O SatoshiVM é dividido em três camadas: Settlement Layer, Sequencing Layer e Proving Layer. A Settlement Layer é a mainnet do Bitcoin, responsável por fornecer a camada de DA, armazenando a raiz Merkle das transações e a prova de conhecimento zero, além de verificar a correção das transações empacotadas da Layer2 através de circuitos Taproot. A Sequencing Layer é responsável por empacotar e processar as transações, retornando os resultados das transações e as provas de conhecimento zero à mainnet. A Proving Layer é responsável por gerar provas de conhecimento zero para as tarefas recebidas da Sequencing Layer e retorná-las.

Estrutura geral do SatoshiVM, imagem cortesia: Documentação oficial do SatoshiVM

2.3.3 BL2

O BL2 é um tipo de Layer2 do Bitcoin do tipo Zk Rollup, projetado com base no protocolo VM genérico (que pode ser compatível com todas as principais VMs, conforme pré-configurado oficialmente). Semelhante a outras Layer2 do tipo Zk Rollup, sua camada de Rollup também empacota transações e gera as provas de conhecimento zero correspondentes através do zkEvm. A camada de DA do BL2 introduziu o Celestia para armazenar em massa os dados de transação, enquanto a rede BL2 armazena apenas as provas de conhecimento zero, retornando as validações das provas e os dados de validação, incluindo BVC, à mainnet para liquidação.

Estrutura da rede BL2, imagem cortesia: BL2.io

A conta X do BL2 foi atualizada com frequência recentemente, basicamente em um estado de atualização diária, e também divulgou planos de desenvolvimento e estratégias de tokens, alocando 20% dos tokens para a mineração OG e indicando o lançamento do testnet em breve. Atualmente, o projeto, em comparação com outras Layer2 do Bitcoin, é relativamente nichado e ainda está em estágio inicial, introduzindo conceitos recentemente populares, como Celestia e Layer2 do Bitcoin, que têm um bom potencial. No entanto, seu site não apresenta funcionalidades práticas, apenas uma demonstração esperada. Além disso, as metas estabelecidas são muito ambiciosas, como a abstração de contas no Bitcoin e a compatibilidade com o protocolo VM das principais blockchains, apresentando dificuldades significativas de implementação. Portanto, atualmente é difícil fazer uma avaliação precisa do projeto.

Roteiro do BL2, imagem cortesia: BL2 oficial X

2.3.4 B2 Network

A B2 Network é um Layer2 do tipo zkRollup, com Bitcoin como camada de liquidação e DA. Estruturalmente, pode ser dividida em duas camadas: Rollup Layer e DA Layer. As transações dos usuários são primeiramente submetidas e processadas na Rollup Layer, que utiliza a solução zkEvm para executar as transações dos usuários e gerar as provas correspondentes, armazenando também o estado dos usuários na camada ZK-Rollup. As transações em lotes e as provas de conhecimento zero geradas são então encaminhadas para a DA Layer para armazenamento e verificação. A DA Layer pode ser subdividida em nós de armazenamento descentralizados, B2 Node e a mainnet do Bitcoin. Os nós de armazenamento descentralizados recebem os dados Rollup e periodicamente geram provas de conhecimento zero baseadas nos dados Rollup, enviando as provas geradas para o B2 Node. O B2 Node é responsável pela verificação off-chain dos dados; após a verificação, os dados de transação e as validações correspondentes são registrados na mainnet do Bitcoin na forma de TapScript. A mainnet do Bitcoin será responsável por confirmar a veracidade das validações de conhecimento zero e realizar a liquidação final.

Estrutura da rede B2, imagem cortesia: White paper da B2 Network

A B2 Network tem atraído uma boa atenção entre as várias soluções Layer2 do BTC, já contando com 300 mil seguidores no X, superando os 140 mil da BEVM e os 166 mil do SatoshiVM, que também é um Layer2 Zk Rollup. Ao mesmo tempo, o projeto recebeu financiamento de sementes, incluindo OKX e HashKey, e atualmente o TVL na blockchain já ultrapassa 600 milhões de dólares.

Empresas investidas pela B2 Network, imagem cortesia: Site oficial da B2 Network

A B2 Network lançou a mainnet B2 Buzz; atualmente, para usar a B2 Network, é necessário obter um link de convite, não sendo possível participar diretamente. A B2 Network se inspirou no modelo de disseminação do Blast, criando uma forte vinculação de interesses bidirecional entre novos participantes e aqueles já envolvidos, oferecendo motivação suficiente para a promoção do projeto para os participantes já existentes. Após concluir tarefas simples como seguir o Twitter oficial, é possível entrar na interface de staking; atualmente, é suportado o staking de ativos provenientes das quatro principais blockchains: BTC, Ethereum, BSC e Polygon. Os ativos da mainnet do Bitcoin, além do Bitcoin, também incluem inscripções ORDI e SATS que podem ser apostados. Se um ativo BTC for apostado, a transação pode ser feita diretamente, mas se for um ativo inscrito, é necessário passar por duas etapas: inscrever e transferir. É importante notar que, como a mainnet do Bitcoin não possui contratos inteligentes, os ativos em staking na Layer2 do Bitcoin atualmente são essencialmente bloqueados em um endereço BTC específico por meio de multi-assinatura. Os ativos em staking na B2 Network não podem ser liberados até abril deste ano, e durante esse tempo, os pontos acumulados podem ser trocados por componentes de mineradora para mineração virtual, onde a mineradora BASIC precisa apenas de 10 componentes, enquanto a mineradora ADVANCED precisa de mais de 80 componentes.

O governo anunciou parte do plano de tokens, dedicando 5% do total de tokens para recompensas de mineração virtual e outros 5% para airdrops para projetos no B2 Network. Atualmente, em meio à competição pela equidade no Tokenomics, a B2 Network está alocando apenas 10% do total de tokens, dificultando a mobilização do entusiasmo da comunidade, e espera-se que a B2 Network tenha outros planos de incentivo ao staking ou LaunchPad no futuro.

2.4 Comparação abrangente

Considerando as três formas de Layer2 do Bitcoin, a Lightning Network possui a maior velocidade de transação e os menores custos de transação, oferecendo mais aplicações no pagamento em tempo real do Bitcoin e na compra de bens offline. No entanto, para desenvolver um ecossistema de aplicações no Bitcoin, a construção de vários protocolos DeFi ou cross-chain com a Lightning Network enfrenta desafios de estabilidade e segurança, resultando em uma competição de mercado entre as soluções de sidechain e Rollup. De maneira relativa, as soluções de sidechain não precisam confirmar transações na mainnet, além de possuírem soluções tecnológicas mais maduras e menores dificuldades de implementação, resultando em um TVL mais alto entre as três. Devido à ausência de contratos inteligentes na mainnet do Bitcoin, as soluções de confirmação de dados transmitidos por Rollup ainda estão em desenvolvimento, e a implementação específica pode levar algum tempo.

Comparação abrangente das Layer2 do Bitcoin, imagem cortesia: Kernel Ventures

3. Pontes cross-chain do Bitcoin

3.1 Multibit

O Multibit é uma ponte cross-chain projetada especificamente para ativos BRC20 na rede Bitcoin, atualmente suportando a migração de ativos BRC20 para Ethereum, BSC, Solana e Polygon. Durante o processo cross-chain, os usuários primeiro precisam enviar ativos para um endereço BRC20 designado pelo Multibit, e após a confirmação da transferência de ativos na mainnet, os usuários obtêm permissão para cunhar os ativos correspondentes em outras cadeias, sendo que a finalização da cross-chain ainda requer que os usuários paguem gás na outra cadeia durante o Mint. Atualmente, entre as pontes cross-chain que oferecem suporte à migração de ativos inscritos como BRC20, o Multibit se destaca pela melhor interatividade e pelo maior número de ativos BRC20, incluindo mais de dez ativos BRC20, incluindo ORDI. Além disso, o Multibit também expandiu ativamente a cross-chain para ativos além do BRC20, atualmente oferecendo serviços de governança e farming de stablecoins Bitstable nativas do BTC, além de cross-chain. Atualmente, o Multibit é a ponte mais avançada para ativos derivados do BTC no setor.

O Multibit suporta ativos BRC20 cross-chain, imagem cortesia: Conta X do Multibit

3.2 Sobit

O Sobit é um protocolo cross-chain estabelecido entre Solana e a mainnet do Bitcoin, onde os ativos cross-chain atualmente são principalmente tokens BRC20 e o token nativo do Sobit. Os usuários na mainnet do Bitcoin apostam os ativos BRC20 em um endereço Sobit designado e, após a validação pela rede de verificação do Sobit, os usuários podem cunhar os ativos mapeados no endereço designado da rede Solana. O núcleo da rede de verificação do Sobit é baseado em um quadro de validadores, necessitando de múltiplos validadores confiáveis para aprovar as transações cross-chain, proporcionando segurança adicional contra transferências não autorizadas, o que pode aumentar significativamente a segurança e robustez do sistema. O token nativo do Sobit é o Sobb, que pode ser usado para pagar as taxas de cross-chain da ponte Sobit, com um total de 1 bilhão de tokens. O Sobb alocou 74% de seus ativos por meio de um Fair Launch. Diferentemente de outros tokens de protocolos DeFi e cross-chain no Bitcoin, o preço do Sobb entrou em um ciclo de queda após uma breve alta, com uma queda superior a 90%, e recentemente não teve um aumento significativo correspondente ao entusiasmo do BTC, possivelmente devido à categoria que o Sobb escolheu. O Sobit e o Multibit atendem a públicos-alvo muito semelhantes, mas atualmente o Sobit só suporta cross-chain voltado para Solana, e os ativos BRC20 que podem ser cruzados são apenas três. Comparado ao Multibit, que também oferece cross-chain de ativos BRC20, o Sobit está bastante atrás em termos de ecossistema e completude de ativos cross-chain, tornando difícil para ele obter vantagem na competição com o Multibit.

Tendência de preços do token Sobb, imagem cortesia: Coinmarketcap

3.3 Meson Fi

A Meson Fi é uma ponte cross-chain baseada no princípio do HTLC (Hash Time Locked Contract), que atualmente já implementou interações cross-chain entre 17 blockchains principais, incluindo BTC, ETH e SOL. Durante o processo cross-chain, os usuários assinam as informações da transação off-chain e as enviam para o contrato Meson para confirmação, bloqueando os ativos correspondentes na cadeia original. Após a confirmação da mensagem, o contrato Meson transmite a mensagem para a cadeia de destino através de um Relayer. O Relayer pode ser composto por nós P2P, nós centralizados ou sem nós; os nós P2P oferecem melhor segurança, enquanto nós centralizados garantem maior eficiência e disponibilidade, enquanto a opção sem nós exige que os usuários mantenham ativos em ambas as cadeias, permitindo que escolham com base na situação real. O LP na cadeia de destino verifica a correção da transação através do postSwap do contrato Meson e, em seguida, chama o método Lock no contrato Meson para bloquear os ativos correspondentes, expondo o endereço para a Meson Fi. A próxima operação é o processo HTLC, onde o usuário especifica o endereço LP na cadeia original e cria o hash lock, e na cadeia de destino, os ativos são retirados usando o hash lock exposto, enquanto o LP retira os ativos bloqueados na cadeia original utilizando a correspondência.

Processo HTLC na Meson Fi, imagem cortesia: Kernel Ventures

A Meson Fi não é uma ponte cross-chain projetada especificamente para ativos Bitcoin, sendo mais semelhante a uma ponte full-chain como a LayerZero. Contudo, as atuais Layer2 populares do BTC, como B2 Network, Merlin Chain e Bevm, estabeleceram parcerias com a Meson Fi e recomendam seu uso para cross-chain durante o staking. De acordo com informações oficiais, a Meson Fi processou mais de 200.000 transações e aproximadamente 2000 BTC em ativos cross-chain durante um evento de staking de três dias na Merlin Chain, quase dominando todas as transações cross-chain para Bitcoin. Durante esse processo de lançamento de novas Layer2 Bitcoin e incentivos ao staking, a Meson Fi deve atrair uma quantidade significativa de ativos cross-chain, contribuindo para o crescimento de seu ecossistema e aumentando o retorno cross-chain.

3.4 Comparação abrangente

Em geral, a Meson Fi e as outras duas pontes cross-chain pertencem a duas categorias diferentes. A Meson Fi é essencialmente uma ponte cross-chain de full-chain, mas fez parceria com muitas Layer2 do Bitcoin para ajudar a conectar os ativos de outras redes. Por outro lado, Sobit e Multibit são pontes cross-chain projetadas para ativos nativos do Bitcoin, atendendo a ativos BRC20 e outros ativos de protocolos DeFi e stablecoin no Bitcoin. Relativamente, o Multibit oferece uma maior variedade de ativos BRC20, incluindo dezenas de ativos, como ORDI e SATS, enquanto o Sobit até agora só suporta três ativos BRC20. Além disso, o Multibit estabeleceu parcerias com alguns protocolos de stablecoin do Bitcoin, oferecendo serviços relacionados de cross-chain e atividades de rendimento de staking, apresentando uma gama de serviços mais abrangente. Por fim, o Multibit também possui melhor liquidez cross-chain, oferecendo serviços cross-chain para um total de cinco blockchains principais, incluindo Ethereum, Solana e Polygon.

4. Stablecoins do Bitcoin

4.1 BitSmiley

O BitSmiley é uma série de protocolos construídos sobre a mainnet do Bitcoin baseada na estrutura do Fintegra, incluindo protocolos de stablecoin, empréstimos e produtos derivados. Os usuários podem cunhar bitUSD através da supercolateralização de BTC em seu protocolo de stablecoin, e quando desejam retirar o BTC colateralizado, devem enviar o bitUSD de volta para a Vault Wallet para destruição, além de pagar uma taxa. Quando o valor do colateral cair abaixo de um certo limite, a BitSmiley iniciará um processo automático de liquidação dos ativos colaterais, cuja fórmula de cálculo do preço de liquidação é a seguinte:

$$𝐿𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑐𝑒 = \frac{𝑏𝑖𝑡𝑈𝑆𝐷𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 ∗ 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜}{𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑡𝑦 𝑜𝑓 𝐶𝑜𝑙𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 }
$$

É possível ver que o preço de liquidação específico está relacionado ao valor em tempo real dos colaterais do usuário e à quantidade de bitUSD emitidos, onde a Liquidation Ratio é uma constante fixa. Durante o processo de liquidação, a BitSmily projetou uma Liquidation Penalty para compensar as perdas do liquidante, onde quanto mais longo for o tempo de liquidação, maior será o valor dessa compensação. A liquidação de ativos é realizada por meio de um método de leilão holandês, visando completar a liquidação dos ativos no menor tempo possível. Além disso, os excedentes do protocolo BitSmiley serão armazenados em uma conta designada e leiloados periodicamente, sendo que o formato do leilão será um leilão britânico, no qual a oferta é feita em BTC, permitindo a máxima exploração do valor dos ativos excedentes. Para esses ativos excedentes, a equipe do BitSmiley usará 90% para subsídios aos apostadores na blockchain e os restantes 10% serão alocados à equipe do BitSmiley para custos de manutenção diários. No protocolo de empréstimos da BitSmiley, inovações foram propostas para o mecanismo de liquidação na rede Bitcoin. Devido à velocidade de blocos de 10 minutos da mainnet do Bitcoin, não é tão fácil introduzir oráculos para avaliar em tempo real as flutuações de preços como na Ethereum, portanto, a BitSmiley introduziu um mecanismo de seguro de terceiros para evitar situações em que a outra parte não entrega a tempo. O usuário pode optar por pagar uma certa quantidade de BTC como seguro da transação ao terceiro (ambas as partes devem pagar), e se uma das partes não completar a transação a tempo, o garantidor compensará a outra parte pelas perdas.

Mecanismo de seguro de terceiros no BitSmiley, imagem cortesia: White Paper do BitSmiley

O BitSmiley oferece uma ampla gama de funcionalidades DeFi e stablecoin, além de inovações em seu mecanismo de liquidação para melhor proteger os interesses dos usuários e melhorar a adaptação à rede Bitcoin. Tanto em termos de mecanismo de liquidação quanto de mecanismos de colateral, o BitSmiley se destaca como um modelo excelente para stablecoin e DeFi. Além disso, considerando que o ecossistema Bitcoin ainda está em um estado inicial de desenvolvimento, o BitSmiley deve conseguir capturar uma parte significativa do mercado no espaço das stablecoins.

4.2 BitStable

O BitStable é um protocolo de stablecoin baseado em colateralização exagerada, atualmente suportando ativos Ordi e Mubi da mainnet do Bitcoin, bem como o USDT da Ethereum. Com base na volatilidade dos três ativos, o BitStable definiu diferentes proporções de colateralização exagerada: 0% para USDT, 70% para Ordi e 90% para Mubi.

Modelo de cunhagem de tokens do BitStable, imagem cortesia: Bitstable.finance

O BitStable também implantou contratos inteligentes correspondentes na Ethereum, onde os DALL stablecoins obtidos no staking podem ser trocados 1:1 por USDT e USDC. Ao mesmo tempo, a BitStable adotou um mecanismo de token duplo, além do stablecoin DALL, que utiliza BSSB como token de governança; através do BSSB, os usuários podem participar da governança de votação da comunidade, além de compartilhar os lucros da rede. O fornecimento total de BSSB é de 21 milhões de tokens, distribuídos de duas maneiras. A primeira é por meio do staking de tokens DALL na rede Bitcoin para ganhar os correspondentes tokens de governança BSSB; o projeto irá distribuir gradualmente 50% dos tokens BSSB através de recompensas de staking. A segunda forma é através de duas rodadas de LaunchPad na Bounce Finance no final de novembro do ano passado, que distribuíram 30% e 20% dos tokens BSSB por meio de leilão de staking e leilão a preço fixo, respectivamente. Contudo, na leilão de staking ocorreram ataques hackers, resultando na destruição de mais de 3 milhões de tokens BBSB.

Tendência de preços do BSSB, imagem cortesia: coinmarketcap

Entretanto, durante esse processo, a equipe do projeto respondeu rapidamente aos ataques hackers, e 25% dos tokens que não foram afetados por ataques hackers ainda foram emitidos. Embora tenha custado mais, essa medida restaurou a confiança da comunidade e, no final, evitou um colapso no preço após a abertura.

5. DeFi do Bitcoin

5.1 Bounce Finance

A Bounce Finance é composta por uma série de projetos do ecossistema DeFi, incluindo BounceBit, BounceBox e Bounce Auction. Vale ressaltar que a Bounce Finance inicialmente não era um projeto destinado ao ecossistema BTC, mas sim um protocolo de leilão configurado para Ethereum e Binance Chain, tendo transferido seu foco durante o surto de desenvolvimento do Bitcoin no ano passado. O BounceBit é uma sidechain POS do Bitcoin compatível com EVM, e os ativos usados para selecionar os validadores são BTC apostados na mainnet do Bitcoin. Ao mesmo tempo, o BounceBit introduziu um mecanismo de rendimento híbrido, onde os usuários podem ganhar retornos tanto através da validação POS e protocolos DeFi na cadeia, quanto através de um mecanismo de espelho na cadeia, transferindo e retirando ativos de forma segura após ganhar retornos correspondentes em CEX. O BounceBox é semelhante a uma loja de aplicativos do Web2, onde os publicadores podem projetar um dApp personalizado, que é chamado de box, e após a finalização, ele é disponibilizado através do BounceBox, permitindo que os usuários escolham a box que preferem para participar das atividades DeFi. O Bounce Auction, por sua vez, é a parte principal do projeto que originalmente existia na Ethereum, focando na realização de leilões de diversos ativos, oferecendo uma variedade de métodos de leilão, incluindo leilão a preço fixo, leilão britânico e leilão holandês.

O token nativo da Bounce, Auction, foi lançado em 2021 e utilizado como token de staking designado para recompensas de pontos em várias rodadas de LaunchPad da Bounce Finance, impulsionando a recente alta no preço do token Auction. O que merece atenção é que a Bounce, ao mudar seu foco para o Bitcoin, construiu uma nova cadeia de staking chamada BounceBit, que atualmente lançou atividades de staking on-chain para ganhar pontos e interações no testnet. A conta X do projeto também deixou claro que os pontos podem ser trocados por tokens, com a emissão de tokens prevista para maio deste ano.

Tendência de preços do leilão no último ano, imagem cortesia: Coinmarketcap

5.2 Orders Exchange

A Orders Exchange é um projeto DeFi totalmente construído sobre a rede Bitcoin, atualmente suportando dezenas de ativos BRC20 para negociações de ordens limitadas e ordens de mercado, e planejando lançar swaps entre ativos BRC20 em breve. A tecnologia subjacente da Orders Exchange é composta por três partes: Ordinals Protocol, PSBT e Nostr Protocol. Para uma introdução ao Ordinals Protocol, consulte o relatório anterior da Kernel: Kernel Ventures: RGB pode replicar o entusiasmo do Ordinals? PSBT é uma tecnologia de assinatura no Bitcoin, onde o usuário assina o conteúdo no formato PSBT-X composto por Input e Output através de SIGHASH_SINGLE | ANYONECANPAY, onde o Input contém a transação que o usuário irá executar e o Output contém as condições que devem ser atendidas. Após um outro usuário realizar a assinatura SIGHASH_ALL e publicá-la na mainnet, o conteúdo do Input se torna válido. Nas transações de ordem da Orders Exchange, o usuário completa a ordem através do método de assinatura PSBT e aguarda a outra parte completar a transação.

Método de ordem PSBT, imagem cortesia: orders-exchange.gitbook.io

Nostr é um protocolo de transferência de ativos configurado de acordo com o NIP-100, aumentando a interoperabilidade dos ativos entre diferentes DEXs. Todos os 100 milhões de tokens deste projeto já foram totalmente liberados; embora a equipe do projeto enfatize no white paper que este token é apenas um token experimental e não possui valor, o plano de airdrop cuidadosamente elaborado pela equipe ainda demonstrou uma intenção óbvia de economia de tokens. A distribuição inicial dos tokens é direcionada principalmente a três categorias: 45% dos tokens foram alocados para traders na Orders Exchange, 40% foram airdropados para usuários e promotores iniciais, e 10% foram alocados para desenvolvedores. No entanto, vale a pena notar que a forma de distribuição do airdrop de 40% não é detalhada nem no site oficial nem no Twitter, e após o airdrop anunciado oficialmente, não houve discussões significativas nas comunidades da Orders no Twitter ou Discord, levantando dúvidas sobre a real distribuição do airdrop. De modo geral, a página de ordens de compra da Orders Exchange é intuitiva e clara, permitindo visualizar todos os preços de compra e venda dispostos em ordem. Atualmente, entre as plataformas que oferecem negociação de BRC20, é de alta qualidade. O lançamento posterior do serviço de Swap entre tokens BRC20 deverá ajudar na captura de valor do protocolo.

5.3 Alex

A Alex é um protocolo DeFi construído na sidechain Stacks do Bitcoin, atualmente suportando tipos de transações como Swap, Lending e Borrow. Ao mesmo tempo, a Alex também inova a maneira como as transações DeFi tradicionais são realizadas. Primeiro, no Swap, enquanto os modelos tradicionais de precificação podem ser divididos em x*y=k para moedas comuns e x+y=k para stablecoins, a Alex permite que os usuários definam livremente as regras de negociação para os pares de moedas, configurando um modelo de combinação linear entre x*y=k e x+y=k. Além disso, a Alex introduziu um modelo de livro de ordens que combina ordens off-chain e on-chain, permitindo que os usuários cancelem ordens rapidamente sem custo. Finalmente, a Alex oferece atividades de empréstimo a taxas fixas e estabeleceu um pool diversificado de colaterais em vez do tradicional colateral único, que compreende ativos de risco e ativos sem risco, reduzindo assim o risco de empréstimos.

Princípios de implementação do livro de ordens da Alex, imagem cortesia: Documentação da Alexgo

Diferente de outros projetos DeFi no ecossistema Bitcoin, que entraram no espaço após o protocolo Ordinals aquecer o ecossistema Bitcoin, a Alex começou a se posicionar no ecossistema DeFi do Bitcoin já na última bull market, obtendo financiamento na rodada de sementes. Em termos de desempenho e variedade de transações, a Alex está em uma posição relativamente avançada no ecossistema DeFi do BTC atualmente, e até mesmo muitos projetos DeFi na Ethereum não conseguem alcançar a experiência de transação da Alex. O fornecimento total do token nativo da Alex, Alex Lab, é de 1 bilhão de tokens, e atualmente 60% desse total já foi liberado. Os usuários podem ganhar um pouco de tokens ao apostar ou fornecer liquidez na Alex, mas os retornos correspondentes dificilmente alcançarão os níveis dos primeiros lançamentos. Como o projeto DeFi mais completo atualmente no BTC, a capitalização de mercado da Alex não é alta, e nesta bull market, o ecossistema BTC deve ser uma narrativa importante, o que pode levar a um prêmio considerável para todo o ecossistema BTC atualmente. Além disso, a recente atualização da sidechain Stacks que a Alex implantou também será significativa, pois a atualização trará melhorias substanciais na velocidade de transação e nos custos de transação, além de garantir a segurança da mainnet do Bitcoin, tornando-a uma verdadeira Layer2. Essa atualização também reduzirá significativamente os custos operacionais da Alex e melhorará sua experiência de transação e segurança, permitindo que mais capital flua para a rede Stacks, resultando em uma maior demanda e oferta de mercado, trazendo mais retornos para o protocolo.

6. Resumo

A aplicação do protocolo Ordinals mudou a situação em que a mainnet do Bitcoin não pode realizar lógicas complexas e emitir ativos, inspirando ou melhorando o pensamento do Ordinals, vários protocolos de ativos também foram lançados na rede Bitcoin. No entanto, a camada de aplicação da mainnet do Bitcoin não estava pronta para oferecer esse tipo de serviço; com a explosão de ativos inscritos, as funcionalidades possíveis na rede Bitcoin parecem bastante atrasadas, o que resultou em um acirramento na competição pelo desenvolvimento de aplicações na rede Bitcoin. Entre o desenvolvimento de várias aplicações, a Layer2 tem a maior prioridade, pois outros protocolos DeFi, independentemente de como se desenvolvem, apenas melhoram a experiência de negociação. Mas se não conseguirem melhorar a velocidade de transação na mainnet e reduzir os custos de transação, a liquidez dos ativos na mainnet do Bitcoin sempre será difícil de liberar, e o que mais prevalecerá na blockchain será a especulação em novas transações. Após melhorias na velocidade e custo de transação na mainnet do Bitcoin, o próximo passo será melhorar a experiência de transação e a diversidade das transações. Protocolos DeFi ou stablecoin oferecem uma variedade de produtos financeiros para os traders. Finalmente, os protocolos de cross-chain que possibilitam a circulação entre a mainnet do Bitcoin e outros ativos de rede, são relativamente maduros, principalmente devido ao surto de desenvolvimento da mainnet do Bitcoin; muitos full-chain e principais pontes cross-chain já ofereciam serviços de cross-chain para a rede Bitcoin desde o início de seu design. Quanto a dApps como SocialFi e GameFi, devido à alta taxa de gás e alta latência da mainnet do Bitcoin, ainda não surgiram projetos fenomenais, mas com a aceleração e expansão da rede de Layer2, é muito provável que no futuro surjam desenvolvimentos significativos na rede de segunda camada do Bitcoin. É quase certo que o ecossistema Bitcoin será pelo menos um dos focos desta bull market, podendo até mesmo ser uma narrativa principal. Com entusiasmo e um mercado enorme, embora os vários ecossistemas Bitcoin ainda estejam em estágios iniciais de desenvolvimento, acredita-se que nesta bull market poderemos observar a emergência de excelentes projetos em várias pistas.

Panorama do ecossistema de aplicações do Bitcoin, imagem cortesia: Kernel Ventures

A Kernel Ventures é um fundo de capital de risco focado em criptomoedas, impulsionado pela comunidade de pesquisa e desenvolvimento, com mais de 70 investimentos em estágios iniciais, concentrando-se em infraestrutura, middleware, dApps, especialmente em ZK, Rollup, DEX, blockchain modular e áreas verticais que apoiarão bilhões de usuários de criptomoedas no futuro, como abstração de contas, disponibilidade de dados e escalabilidade. Nos últimos sete anos, temos nos dedicado a apoiar o desenvolvimento de associações de blockchain em universidades e comunidades de desenvolvedores ao redor do mundo.

Referência

1. White paper da BEVM: https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper

2. O que é a árvore de sintaxe abstrata merkelizada do Bitcoin: https://www.btcstudy.org/2021/09/07/what-is-a-bitcoin-merklized-abstract-syntax-tree-mast/#MAST-%E7%9A%84%E4%B8%80%E4%B8%AA%E4%BE%8B%E5%AD%90

3. White paper do BitVM: https://bitvm.org/bitvm.pdf

4. Princípios do script Bitcoin: https://happypeter.github.io/binfo/bitcoin-scripts

5. Site oficial do SatoshiVM: https://www.satoshivm.io/

6. Documentação do Multibit: https://docs.multibit.exchange/multibit/protocol/cross-chain-process

7. White paper da Alex: https://docs.alexgo.io/

8. Documentação técnica do Merlin: https://docs.merlinchain.io/merlin-docs/

9. White paper do Sobit: https://sobit.gitbook.io/sobit/