2025年比特幣協議層全景複盤

根據Bitcoin Optech 2025年度報告,比特幣協議層正經歷從「被動防禦」到「主動進化」的範式轉移。技術演進呈現三大核心特徵:防禦前置化、功能分層化,以及基建去中心化。以下是依影響力排序的十大關鍵技術變局:

  • 量子威脅的系統性防禦:社群態度從理論探討轉向工程準備,BIP360(P2TSH)成為重要墊腳石,並深入探討了具體的量子安全驗簽方案,為後量子時代的資產安全鋪路。

  • 軟分叉提案井噴:高密度討論聚焦於釋放腳本表達能力,如CTV、CSFS等提案,旨在為比特幣引入更安全的「限制性條款」,為建構原生、可程式的金庫(Vaults)奠定基石。

  • 挖礦基礎設施的「抗審查」重構:Bitcoin Core 30.0引入實驗性IPC接口,優化與Stratum v2的整合,旨在將交易選擇權下放至礦工側,並透過如MEVpool等方案應對MEV問題,提升網路抗審查彈性。

  • 免疫系統升級:透過差分模糊測試等高強度「壓力測試」,在Bitcoin Core和閃電網路實現中揭露了大量深層漏洞,顯著增強了生態系統的整體免疫力。

  • 閃電網路Splicing(通道熱更新):允許用戶在不關閉支付通道的情況下動態調整資金,已在多個主流實現中提供實驗性支援,這是提升閃電網路可用性與用戶體驗的關鍵拼圖。

  • 驗證成本革命:SwiftSync和Utreexo兩大技術取得進展,旨在大幅降低運行全節點的資源門檻,讓在平民設備上進行獨立驗證成為可能,鞏固網路去中心化。

  • Cluster Mempool(叢集記憶體池):接近於Bitcoin Core 31.0中發布,透過重新組織交易依賴關係,有望使區塊打包更系統化,提升手續費市場的穩定性與可預測性。

  • P2P傳播層的精細化治理:應對低費率交易激增,下調預設中繼費率,並持續推進Erlay等協議優化,旨在改善交易傳播效率並降低節點運營的頻寬要求。

  • OP_RETURN與區塊空間的辯論:Bitcoin Core 30.0放寬OP_RETURN的策略限制,引發了關於區塊空間用途與激勵的哲學辯論,凸顯了這項稀缺資源的治理複雜性。

  • Bitcoin Kernel(核心元件化):引入Bitcoin Kernel C API,將共識驗證邏輯從節點程式中剝離成獨立元件,為生態系其他應用提供標準化、安全的驗證基礎,降低開發風險。

總體而言,2025年的發展顯示比特幣社群正積極為長遠的生存能力、可擴展性與去中心化奠定更堅實的技術基礎。

總結

作者:潘志雄

Bitcoin Optech 的年度總結歷來被視為比特幣生態的技術風向標。它不關注幣價波動,只記錄比特幣協議與關鍵基礎設施最真實的脈動。

2025 年的報告揭示了一個明顯的趨勢:比特幣正在經歷從「被動防禦」到「主動進化」的範式轉移。

過去一年,社群不再僅僅滿足於修補漏洞,而是開始系統性地應對生存級威脅(如量子運算),並在不犧牲去中心化的前提下,激進地探索擴容與可程式性的邊界。這份報告不僅是開發者的備忘錄,更是理解未來五到十年比特幣資產屬性、網路安全與治理邏輯的關鍵索引。

核心結論

綜觀2025 年,比特幣的技術演進呈現三大核心特徵,這也是理解下列10 大事件的鑰匙:

  1. 防禦前置化: 針對量子威脅的防禦路線圖首次變得清晰且具實操性,安全思維從「當下」延伸至「後量子時代」。
  2. 功能分層化: 軟分叉提案的高密度討論與Lightning 網路的「熱插拔」進化,顯示比特幣正在透過分層協定實現「底層穩固、上層靈活」的架構目標。
  3. 基建去中心化: 從挖礦協議(Stratum v2)到節點驗證(Utreexo/SwiftSync),大量工程資源投入到了降低參與門檻與抗審查能力的提升上,旨在對抗物理世界的中心化引力。

Bitcoin Optech 的年報涵蓋了過去一年成百上千次代碼提交、郵件群組激辯與BIP 提案。為了從技術噪音中提取出真正的訊號,我剔除了僅限於「局部優化」的更新,篩選出了以下10 個對生態具有結構性影響的事件。

1. 量子威脅的系統性防禦與「加固路線圖」

【狀態:研究與長期提案】

2025 年標誌著比特幣社群對量子運算威脅的態度發生了質變,從理論探討轉向了工程準備。 BIP360 取得號碼並更名為P2TSH (Pay to Tapscript Hash)。這既被視為量子加固路線的重要墊腳石,也更通用地服務於某些Taproot 用例(例如不需要內部key 的承諾結構)。

同時,社群深入探討了更具體的量子安全驗簽方案,包括在未來引入相應腳本能力(例如重新引入OP_CAT 或新增驗簽類操作碼)的前提下,用OP_CAT 構造Winternitz 簽名、討論把STARK 驗證作為原生腳本能力、以及優化哈希簽名方案(如SLH-DSA / SPHINCS+)的鏈上成本。

這個議題之所以佔據首位,是因為它觸及了比特幣的數學基石。如果量子運算在未來真的削弱了橢圓曲線離散對數假設(從而威脅ECDSA/Schnorr 簽章的安全性),將引發系統性的遷移壓力與歷史輸出的安全分層。這迫使比特幣在協議與錢包層提前準備升級路徑。對於長期持有者而言,選擇具備升級路線圖與安全審計文化的託管方案,以及關注未來可能出現的遷移窗口,將成為資產保全的必修課。

2. 軟分叉提案井噴:建構「可程式金庫」的基石

【狀態:高密度討論/ 草案階段】

這一年是軟分叉提案的高密度討論年,核心聚焦於如何在保持極簡主義的同時釋放腳本的表達能力。 CTV(BIP119)與CSFS(BIP348)等契約類提案,以及LNHANCE 和OP_TEMPLATEHASH 等技術,都在試圖為比特幣引入更安全的「限制性條款」。此外,OP_CHECKCONTRACTVERIFY(CCV)成為BIP443,各類算術操作碼與腳本恢復提案也排隊等待共識。

這些看似晦澀的升級,其實是為全球價值網絡增加新的「物理定律」。它們有望讓原生的「金庫(Vaults)」類別建構變得更簡單、更安全、可標準化,讓使用者能設定延時提款與撤銷視窗等機制,從協定可表達性層面實作「可程式化的自保」。 同時,這些能力可望大幅降低閃電網路、DLC(離散對數合約)等二層協定的互動成本與複雜度。

3. 挖礦基礎設施的「抗審查」重構

【狀態:實驗性實現/ 協定演進】

挖礦層的去中心化直接決定了比特幣的抗審查屬性。 2025 年,Bitcoin Core 30.0 引入實驗性IPC 接口,大幅優化了礦池軟體/Stratum v2 服務與Bitcoin Core 驗證邏輯之間的交互效率,減少了對低效JSON-RPC 的依賴,為Stratum v2 的集成鋪平了道路。

Stratum v2 的關鍵能力之一是(在啟用Job Negotiation 等機制時)把交易選擇權從礦池進一步下放到更分散的礦工側,從而提升抗審查彈性。 同時,MEVpool 的出現試圖透過盲化模板與市場競爭來解決MEV 問題:理想狀態下應由多個marketplace 並存,避免單點市場反而成為新的中心化樞紐。這直接關係到一般用戶在極端環境下,其交易是否仍能公平打包。

4. 免疫系統升級:漏洞揭露與差分模糊測試

【狀態:持續進行的工程操作】

比特幣的安全性依賴在真實攻擊前的自我體檢。 2025 年,Optech 記錄了大量針對Bitcoin Core 和Lightning 實作(如LDK/LND/Eclair)的漏洞揭露,範圍涵蓋從資金卡死到隱私去匿名化,甚至是嚴重的盜幣風險。這一年,Bitcoinfuzz 利用「差分模糊測試(Differential Fuzzing)」技術,透過比較不同軟體對相同數據的反應,揪出了超過35 個深層Bug。

這種高強度的「壓力測試」是生態成熟的標誌。它如同一劑疫苗,雖然短期內暴露了病灶,但長期看顯著增強了系統的免疫力。對於依賴隱私工具或閃電網路的使用者來說,這也敲響了警鐘:沒有任何軟體是絕對完美的,保持關鍵元件的更新是確保存款安全的最樸素法則。

5. 閃電網路Splicing:通道資金的「熱更新」

【狀態:跨實現實驗性支援】

閃電網路(Lightning Network)在2025 年迎來了可用性的重大突破:Splicing(拼接/通道熱更新)。這項技術允許用戶在不關閉通道的情況下動態調整資金(充值或提現),目前已在LDK、Eclair 和Core Lightning 三大主流實現中具備了實驗性支援。雖然相關BOLTs 規範仍在打磨,但跨實現的兼容性測試已取得顯著進展。

Splicing 是「不關通道也能加減資金」的關鍵能力。它有望降低因通道資金調整不便帶來的支付失敗與維運摩擦。未來錢包可望大幅降低通道工程學的學習成本,讓更多用戶把LN 當作接近「餘額帳戶」的支付層來使用,這是比特幣支付走向大規模日用的關鍵拼圖。

6. 驗證成本革命:讓全節點跑在「平民設備」上

【狀態:原型實作(SwiftSync)/ BIP 草案(Utreexo)】

去中心化的護城河在於驗證成本。 2025 年,SwiftSync 和Utreexo 兩大技術對「全節點門檻」發起了正面衝擊。 SwiftSync 透過在IBD(初始區塊下載)期間優化UTXO 集寫入路徑:只在確認某輸出在IBD 結束時仍未花費時才加入chainstate,並藉助一個「最小信任」的hints 文件,在樣例實現中將IBD 過程加速到5 倍以上,同時為並行驗證打開空間。 而Utreexo(BIP181-183)則透過Merkle forest 累加器,允許節點在不本機儲存完整UTXO 集的情況下驗證交易。

這兩項技術的推進,意味著在資源受限的設備上運行全節點將變得切實可行,增加了網路中獨立驗證者的數量。

7. Cluster Mempool:重塑手續費市場的底層調度

【狀態:接近發布(Staging)】

在Bitcoin Core 31.0 的預期功能中,Cluster Mempool(叢集記憶體池)的實作接近完成。它引入TxGraph 等結構,把複雜的交易依賴關係抽象化為可高效求解的「交易簇線性化/排序」問題,讓區塊模板建構更有系統。

雖然這是底層的調度系統升級,但它有望提升費率估算的穩定性與可預測性。透過消除演算法局限導致的異常打包順序,未來的比特幣網路在擁塞時表現將更加理性和平滑,用戶的加速交易請求(CPFP/RBF)也能在更確定的邏輯下生效。

8. P2P 傳播層的精細化治理

【狀態:策略更新/ 持續優化】

針對2025 年出現的低費率交易激增現象,比特幣P2P 網路經歷了策略轉折點。 Bitcoin Core 29.1 將預設的最低中繼費率下調至0.1 sat/vB。同時,Erlay 協議繼續推進以降低節點頻寬消耗;此外社群也提出了「區塊模板共享」等提案,並持續優化緊湊區塊重建策略,以應對日益複雜的傳播環境。

在政策更一致、節點預設更低門檻的情況下,低費率交易在網路中傳播的可行性有望得到改善。這些方向有望降低運行節點對頻寬的硬性要求,進一步維護了網路的公平性。

9. OP_RETURN 與區塊空間的「公地悲劇」辯論

【狀態:Mempool Policy 變更(Core 30.0)】

Core 30.0 放寬了OP_RETURN 的策略限制(允許更多輸出、移除部分大小上限),這在2025 年引發了關於比特幣用途的激烈哲學辯論。請注意,這屬於Bitcoin Core 的Mempool Policy(預設轉送/標準性策略),而非共識規則;但它會顯著影響交易是否容易傳播與被礦工看到,因此會真實影響區塊空間的競爭格局。

支持者認為這能糾正激勵扭曲,反對者則擔心這會被視為「鏈上資料儲存」的背書。這場爭論提醒我們,區塊空間作為稀缺資源,其使用規則(即便是非共識層面的)也是各方利益持續博弈的結果。

10. Bitcoin Kernel:核心程式碼的「元件化」重構

【狀態:架構重構/ API 發布】

Bitcoin Core 在2025 年邁出了架構解耦的關鍵一步:引入Bitcoin Kernel C API。這標誌著將「共識驗證邏輯」從龐大的節點程式中剝離出來,成為一個獨立、可重複使用的標準元件。目前,這一內核已能支援外部項目復用區塊驗證與鏈狀態邏輯。

「內核化」將為生態帶來結構性的安全紅利。它允許錢包後端、索引器和分析工具直接調用官方驗證邏輯,避免了重複造輪子導致的共識差異風險。這就像為比特幣生態提供了一台標準化的「原廠發動機」,基於此構建的各類應用將更加穩健。

附錄:術語表(Mini-Glossary)

為了輔助閱讀,以下是文中關鍵術語的簡要釋義:

  • UTXO (Unspent Transaction Output): 未花費交易輸出,比特幣帳本狀態的基本單位,記錄誰擁有多少幣。
  • IBD (Initial Block Download): 初始區塊下載,新節點加入網路時同步歷史資料的過程。
  • CPFP / RBF: 兩種交易加速機制。 CPFP(子為父償)靠新交易拉動舊交易;RBF(費用替代)直接以高費率交易取代低費率交易。
  • Mempool (記憶體池): 節點用來存放「已廣播但尚未被打包進區塊」的交易的緩衝區。
  • BOLTs: 閃電網路的一系列技術規範(Basis of Lightning Technology)。
  • MEV (Maximal Extractable Value): 最大可提取價值,指礦工透過重新排序或審查交易所能獲得的額外利潤。
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作者:ChainFeeds

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