比特币铭文（Bitcoin Inscription）技术自2023年问世以来，已成为区块链领域的重要创新。它通过Ordinals协议，将数据直接写入比特币的最小单位——聪（Satoshi），从而在比特币区块链上创建独特的数字资产。本文将深入探讨比特币铭文的技术基础、运作机制、应用场景及其面临的挑战与机遇。
比特币铭文的技术基础
SegWit（隔离见证）
SegWit是比特币网络的关键协议升级，旨在解决可扩展性和交易延展性问题。它通过将签名数据从交易结构中分离出来，优化了区块空间的使用。
- 提高交易效率：SegWit引入了区块权重的概念，允许每个区块容纳更多交易，从而间接支持数据量较大的铭文交易。
- 增强安全性：签名数据的分离确保了交易ID的稳定性，即使签名被修改，交易ID也不会改变，这对于铭文交易的完整性至关重要。
Schnorr签名
Schnorr签名方案取代了比特币原有的ECDSA签名机制，提供了更高的效率和灵活性。
- 高效数据嵌入：Schnorr签名体积更小，允许在交易中嵌入更多数据，而不会显著增加区块链的大小。
- 增强隐私性：使多签名交易与单签名交易难以区分，提升了用户隐私保护水平。
- 提升可扩展性：减少签名大小，提高网络吞吐量，支持更多铭文交易。
Taproot和Tapscript
Taproot（BIP-341）和Tapscript（BIP-342）进一步增强了比特币的脚本功能。
- Taproot：通过结合MAST和Schnorr签名，将复杂的智能合约掩盖为标准单签名交易，提升隐私性和效率。
- Tapscript：改进了比特币脚本语言，支持Schnorr签名验证和批量签名检查，提高了多签名交易的效率。
Ordinal理论
Ordinal理论为每个聪分配唯一标识符，使其能够被跟踪和转移。
- 编号方案：聪按挖掘顺序编号，支持整数、十进制、度数等多种表示形式。
- 稀有度系统：根据比特币的周期性事件（如区块、难度调整、减半），将聪分为常见、罕见、稀有、史诗、传奇和神话等级别。
比特币铭文的工作原理
比特币铭文的创建涉及两个主要阶段：提交交易和揭示交易。
- 数据准备：将数据编码为字节串，并指定MIME类型（如image/jpeg、text/plain），确保与Web标准兼容。
- 封装数据：使用Taproot脚本操作码（如OP_FALSE、OP_IF）将数据封装在“信封”结构中，利用SegWit的见证折扣减少存储成本。
- 提交交易：创建一个Taproot输出，引用但不揭示铭文数据。
- 揭示交易：花费提交交易的输出，将铭文数据永久记录在区块链上。
- 聪的跟踪：通过交易转移聪的序号，确保铭文与特定聪关联。
比特币铭文与其他NFT的区别
| 方面 | 比特币铭文 | 其他NFT（如以太坊） |
|---|---|---|
| 协议标准 | Ordinals协议 | ERC-721、ERC-1155 |
| 存储方式 | 完全链上存储 | 通常存储在IPFS或Arweave |
| 不可变性 | 完全不可变 | 可变，取决于合约设计 |
| 铸造方式 | 需节点或第三方服务 | 可直接通过网页交互 |
| 稀缺性 | 受比特币供应限制 | 可能较少稀缺 |
| 版税模型 | 无内置版税机制 | 支持链上版税 |
| 集成难度 | 较高，受脚本限制 | 较低，支持智能合约 |
| 能源消耗 | 高，因工作量证明共识 | 取决于平台共识算法 |
比特币铭文的优势在于其稀缺性和永久性，但面临区块速度慢、铸造和交易复杂等挑战。其他NFT则具有用户基数大、集成容易的优点，但可能缺乏独特性。
比特币铭文的应用场景
BRC-20代币标准
BRC-20是比特币上的实验性同质化代币标准，类似于以太坊的ERC-20。它通过JSON格式定义代币部署、铸造和转移操作。
- ORD：第一个BRC-20代币，总供应量2100万枚，完全由社区共识驱动。
- SATS：另一个BRC-20代币，总供应量21万亿枚，对应比特币的聪总数。
数字艺术和收藏品
比特币铭文为艺术家和收藏家提供了新的创作和交易平台。
- Ordinal Punks：受CryptoPunks启发，将像素艺术字符铭刻在聪上，成为数字收藏品。
- 文学作品：诗人Ana Maria Caballero的诗作铭文在苏富比拍卖行以0.28比特币（约11,430美元）成交。
游戏资产
铭文技术可用于创建独一无二的游戏内物品和角色。
- Pizza Ninjas：将游戏角色和叙事铭刻在比特币区块链上，确保其稀有性和所有权。
消息记录
铭文可用于创建不可篡改的消息记录，适用于存在证明和通信完整性验证。
比特币铭文面临的挑战
区块链膨胀
铭文增加了区块链的数据量，导致节点存储需求增加和同步时间延长，可能影响网络的去中心化特性。
智能合约限制
比特币的脚本语言功能有限，难以支持复杂的去中心化应用和DeFi协议。
安全威胁
美国国家漏洞数据库（NVD）指出Ordinals协议存在安全风险，允许绕过数据载体限制。此外，铭文生态中涌现出多种诈骗行为，如伪造铭文和添加无效字段。
用户友好性
访问和交互比特币铭文需要专用钱包和市场，对普通用户门槛较高。用户需适应比特币的交易速度和费用结构。
交易成本增加
铭文交易占用较多区块空间，导致费用上升。网络拥堵时，成本进一步增加，可能抑制用户创作铭文的积极性。
比特币铭文的未来机遇
铭文衍生协议
比特币铭文的成功激发了其他公链的类似创新，涌现出多种衍生协议。
- ARC-20：移除四字符限制，支持更多样化的代币名称。
- Rune：由Ordinals创始人提出，将代币数据直接嵌入UTXO脚本。
- RGB：将智能合约状态转换为简洁证明，实现低交易成本和高可扩展性。
其他链上的衍生协议还包括DRC-20（Dogecoin）、Ethscriptions（Ethereum）、ASC-20（Avalanche）等，丰富了铭文生态系统。
比特币Layer2解决方案
Layer2解决方案旨在解决比特币网络吞吐量不足、交易费用高和可扩展性挑战。
- ZK Rollups：将多笔交易捆绑为单笔交易，使用零知识证明验证，提高效率。当前版本存在中心化问题，未来可能采用混合模型。
- Rootstock（RSK）：通过合并挖矿确保安全性，实现扩展和高级功能。
- Stacks：为比特币设计的Layer2智能合约协议，引入去中心化挖矿和桥接。
- 闪电网络（LN）：支持微支付通道，2023年流通量超过5400 BTC，价值2.3亿美元。Taproot资产协议进一步支持资产发行和销毁。
互操作性技术
比特币铭文目前缺乏有效的流动性机制，互操作性技术是未来发展的重要方向。
- BRC721E：支持将ERC721 NFT从以太坊迁移到比特币铭文，但目前不可逆。
- 跨链桥协议：如MultiBit、TeleportDAO和SoBit Bridge，支持BRC-20资产在不同链间转移。
- 去中心化交易所（DEX）：如Allins，使用自动化做市商（AMM）方法为铭文提供资产流动性。
常见问题
什么是比特币铭文？
比特币铭文是通过Ordinals协议将数据写入聪的技术，创建独特的数字资产。这些数据可以是文本、图像或代码，永久存储在比特币区块链上。
比特币铭文与NFT有何不同？
比特币铭文完全链上存储，不可变，且受比特币供应限制，稀缺性更强。其他NFT通常依赖链下存储，可变性较高，且可能缺乏稀缺性。
如何创建比特币铭文？
创建铭文需准备数据，使用Taproot脚本封装，通过提交和揭示交易将数据记录在区块链上。目前需借助节点或第三方服务。
比特币铭文有哪些应用？
铭文可用于创建数字艺术、收藏品、游戏资产、同质化代币（如BRC-20）以及不可篡改的消息记录。
比特币铭文面临哪些挑战？
主要挑战包括区块链膨胀、智能合约限制、安全威胁、用户友好性不足以及交易成本增加。
比特币铭文的未来发展方向？
未来重点包括衍生协议创新、Layer2解决方案（如ZK Rollups和闪电网络）以及互操作性技术，以提升可扩展性和流动性。
总结
比特币铭文技术为比特币生态系统带来了新的可能性，通过Ordinals协议实现数据在链上的永久存储。尽管面临可扩展性、安全性和用户友好性等挑战，但衍生协议、Layer2解决方案和互操作性技术为其未来发展提供了广阔机遇。随着技术的不断成熟，比特币铭文有望在数字资产领域发挥更重要的作用。