比特币闪电网络的 DeFi 研究

从上图可以看出，使用闪电网络的产品和项目相当丰富，包括节点和流动性服务、支付基础设施和商户解决方案、钱包/银行、金融和贸易，甚至游戏、播客、流媒体和社交应用， ETC。

最常用的是：

现金应用

一个金融服务平台，除了提供银行服务（由Cash的银行合作伙伴提供）外，还提供比特币服务比特币脚本模式，可用于支付、消费和投资等。如上所述，今年3月，估计超过 8000 万人通过 Cash App 使用比特币闪电网络支付。

罢工

自萨尔瓦多将比特币列为与美元并列的法定货币以来，Strike 已成为闪电网络上最受欢迎的应用程序之一。

但是，除了一些基础设施之外，上述各种服务在闪电网络中基本仅限于比特币本身的支付/转账/收款功能。 虽然这是目前它最大的使用场景，但站在比特币网络的比特币生态角度来看，由于它无法将更多的资产（即使是基于比特币的 Omni 网络发行的 USDT）带入闪电网络，也无法带来更多比特币生态的可能性。

全方位螺栓

为了解决这个问题，OmniBOLT 协议诞生了。 OmniBOLT 可以看作是比特币闪电网络的延伸。 它专注于更快、更便宜地转移代币。 它不仅专注于比特币，还整合了闪电网络上的其他智能资产。

Omni是区块链界的老字号，最早可追溯到2012年的Mastercoin（2015年更名为Omni），由Omni基金会支持。 Omni 最大的贡献是利用现有的比特币在协议层以新的程序构建新的货币层（Omnilayer），而不改变比特币的基础，也没有产生替代技术来应对新的规则。

OmniLayer 建立在比特币之上，支持智能合约和发行代币等功能。 加密界知名的USDT最早是基于OmniLayer发行的。

OmniBOLT 是继 OmniLayer 之后的第二个重要协议，均由 Omni 基金会提出。 同时，OmniBOLT 也是 Omni 基金会的核心成员。

上文提到，BOLT全称Lightning Network Technical Foundation，是闪电网络的事实标准。 基于这个标准，闪电网络可以兼容比特币、莱特币（或其他类比特币的代币）。 但是，那些基于 OmniLayer 的令牌被排除在外。

为了解决这个问题，Omni 提出了 OmniBOLT 协议，让以 USDT 为代表的一系列 Omni-aware 资产和稳定币都可以接入闪电网络。 此外，它还允许多链资产在洋葱网络内进行交互。 随着OmniBOLT的出现，可以通过协议将所有区块链和相关数字资产输入到按照闪电网络规范设计的通道中。 通过OmniBOLT标准，全面实现资产感知的闪电网络节点，致力于链接不同的公链和生态，提供对外一致的接口和用户环境。 除了OmniBOLT协议外，其核心产品和标准还包括OBD互联网。

OBD网络

OBD网络实际上是一个非托管的OmniBOLT守护进程（None-Custodial-OmniBOLT-Daemon）。 在OBD设计中，通道与底层公链网络解耦，支持更多公链资产进入OBD网络流通。

OBD 实现了 OmniBOLT 规范，也是一个构建在 OmniLayer 网络之上的开源链下去中心化平台，用于在智能资产闪电网络上实现基本的多跳 HTLC 支付、多币种原子交换（Atomic Swap）和更多链渠道外部合同。 此外，OBD 是专门为入站流动性提供者设计的。 该守护进程允许数千个远程轻客户端连接，包括来自 LND 钱包的连接。

OmniBOLT 的工作原理

1、链上协议为Omnilayer，即发行结算层；

OmniBOLT 本身不发行代币。 所有Token均在OmniLayer上发行，通过P2(W)SH支持的通道进入OmniBOLT网络，锁定主链，可随时在Omnilayer主链上兑换。

2. 主要构成OmniBOLT的网络协议包括通道管理点对点协议、RSMC和OmniLayer交易、HTLC和支付路由。

需要注意的是，只有比特币地址无法感知除比特币以外的任何资产信息。 当用户将 Omni 资产转移到不支持 Omni 层的比特币地址交易通道时，转移的 Omni 资产很难或不可能恢复。 因此，OmniBOLT 及其实现中的地址必须是 Omnicore 创建的 Omnilayer 地址。 这就是为什么当前的 lnd 通道不能成为 OmniBOLT 通道的原因。 在不久的将来，OmniBOLT 将更新为“OmniLayer Secure Segregated Witness Address Format”。

据了解，OmniBOLT也会有自己的节点，预计分布在全球各地，数量将等于或超过LN。 另外，支持OmniLayer的节点（所有交易平台、钱包等基本都支持OmniLayer）也可以升级为OmniBOLT闪电网络节点。

3、应用层由各种应用的合约组成，也是构成比特币DeFi的核心应用，如去中心化交易平台（DEX）、抵押借贷平台、在线商店等。

值得关注的比特币 DeFi 项目

一条公链或L2协议的生态要想发展壮大，其生态（尤其是DEX）的重要性不言而喻。 以太坊在 Uniswap 出现前后几乎是两个不同的世界。 目前，虽然基于比特币的DeFi项目不多，但已初步显现出构建比特币DeFi版图的轮廓，值得投资者长期关注。

升级版

Uprets是OmniLab基于比特币闪电网络技术开发的DEX。 它是比特币闪电网络的扩展。 引入闪电网络。 用户和比特币矿工可以直接在Bitcoin Omni Layer上交易比特币等资产，无需转入中化交易平台。 该项目得到了 USDT 发行方 Tether 的支持。 目前项目处于开发测试阶段，部分功能已进入社区公测阶段。

芋头

Taro 是由闪电实验室开发的一种新的 Taproot 支持协议，用于在比特币区块链上发行资产，通过闪电网络实现即时、高容量和低费用的交易。 Taro 依靠比特币的最新升级 Taproot 构建了一个新的树结构，允许开发人员在现有输出中嵌入任意资产元数据。 Taro 的核心是利用了比特币网络的安全性和稳定性以及闪电网络的速度、可扩展性和低费用，可以在闪电网络上进行多跳交易。 除了新协议，Taro 在 4 月初宣布它已经完成了 7000 万美元的 B 轮融资，以进一步建设闪电网络基础设施并帮助增加员工人数。

红绿蓝

RGB 是一种可扩展且安全的比特币和闪电网络智能合约系统。 RGB 基于 Peter Todd 对一次性密封和客户端验证的研究，并于 2016 年被 Giacomo Zucco 和社区设想为比特币和闪电网络上更好的资产发行协议。 我们可以将 RGB 定义为一组开源协议，允许我们以可扩展和保密的方式执行复杂的智能合约。 它不是一个特定的网络（如比特币或闪电网络），每个智能合约只是一组可以使用不同通信渠道（默认为闪电网络）进行交互的合约参与者。 RGB 利用比特币区块链作为其状态承诺层，并在链下维护智能合约代码和数据以实现可扩展性。

对撞机

Kollider 是一个衍生品交易平台，使用比特币闪电网络进行实时结算。 在Kollider上，用户目前可以交易5种法币加密资产，最高可以增加100倍杠杆。 项目采用永续合约模式，临时交易量不大，社区基础相对薄弱。

门户网站

Portal 是一个使用比特币闪电网络的点对点交易平台。 此前已公布融资信息，由Coinbase领投。 该项目目前正在开发跨链原子交易应用。

除了闪电网络，还有一些项目在其他方面丰富了比特币的生态比特币脚本模式，比如智能合约、侧链、跨链协议等。 Chain”到以太坊、BSC等链的各种“锚”比特币。

RSK

我们将 RSK 理解为比特币主链的一条侧链，可以在不分叉或改变原始比特币的情况下，通过智能合约等附加功能对其进行扩展。 RSK 主网网络于 2018 年 1 月上旬启动。智能比特币 (RBTC) 是 RSK 的原生代币，作为 GAS 在 RSK 网络中执行交易。 RBTC 以 1:1 的比例（1 RBTC = 1BTC）与比特币挂钩，并可以通过所谓的“比特币-RSK 桥接机制”在 BTC 和 RSK 之间自动转换，从而将比特币和 RSK 协议结合起来。

此外，RSK具有良好的兼容性，在以下层面与以太坊高度兼容：执行虚拟机（EVM）、javascript编程接口（web3）、节点进程间连接（JSON-RPC）和智能合约编程语言（Solidity）。 RSKVM 提供了 EVM 中没有的附加功能，要利用这些改进，需要对智能合约源代码进行一些更改。 此外，RSKVM还有一个特定的预编译合约，可以提供与比特币的桥接功能。

目前RBTC数量约为3076枚，流通市值约为6100万美元。 官方在最新的博客中表示，RSK network Liquality 整合了 Rootstock，提高了比特币 DeFi 的知名度。

堆栈

Stacks是比特币主链的另一条知名侧链，前身为Blockstack，2020年第四季度更名为Stacks。与RSK不同，Stacks使用其发行的STX作为Stacks的原生加密货币网络（STX最大供应量18.18亿，流通市值约5.5亿美元）。 它用于为比特币的智能合约提供燃料，奖励 Open Stacks 网络上的矿工，并使持有者能够通过 Stacking 赚取比特币。

作为比特币侧链，Stacks 通过其传输证明 (PoX) 共识机制直接连接到比特币区块链来实现这一点，该机制允许矿工支付 BTC 来铸造新的 Stacks (STX) 代币。 此外，STX 代币持有者还可以堆叠（而非抵押）他们的代币以赚取比特币作为奖励。

Stacks 引入了一种名为 Clarity 的新型智能合约编程语言，由于其语法明确，该语言既安全又易于构建。 据其官网介绍，目前Stacks上运行着30个Dapps，涵盖Data、DAO、DeFi、NFT、钱包等。

流动网络（区块流）

Liquid Network是加拿大Blockstream开发的比特币主链的一条侧链，可以实现快速、私密的转账，也可以在侧链上发行数字货币，比如发行证券型代币等数字资产。

去年 11 月，萨尔瓦多政府计划发行的 10 亿美元“比特币债券”将在 Liquid Network 上发行。 该债券为面值 10 亿美元的 10 年期债券，票面利率为 6.5%。 一半的收益将用于购买比特币并持有五年，其余的用于资助与比特币相关的建设项目。 萨尔瓦多政府首创了这种以比特币为基础资产支持的新型债券发行方式，也有可能成为比特币DeFi的新玩法。

其他比特币侧链项目包括Nomic、Impervious等，但仍待开发。

以上项目虽然不同，但都是比特币 DeFi 拼图中的一部分。 那么比特币上的 DeFi 是如何实现的呢？ 下面以OmniLab开发的项目Uprets（Uprets为暂定项目代号，后期可能更名）为例，分析基于比特币闪电网络技术的DEX的基本原理，以及比特币生态发展前景。

Uprets - 闪电互换

1. 自动做市商（AMM）模型分析

Uprets VS。 Uniswap

DEX最重要的是它的AMM模型。 相信大家对Uniswap、Curve、Balancer等AMM模型已经很熟悉了。

简单来说，AMM模型就是在AMM模型上运行，通过定义全局常量和不变量来保证链上交易的确定性和交易资金的有效利用。 他们的智能合约持有各种代币对的流动性储备，交易者直接对这些储备进行掉期交易。

在该模型中，价格根据恒定乘积 x*y=k 模型（或其变体）自动设置，其中 x 是代币 A 的数量，y 是代币 B 在池中的数量。 当交易者卖出x』代币a换取y』代币B时，池中代币a的数量增加，代币B的数量减少，但乘积不变：(x+x′)*(yy′)=x * y=k。

流动性提供者 (LP) 通过收取交易费用（通常为 0.3%）来激励。 这也是2020年DeFi Summer爆发后，各大公链竞相模仿和推动各种DeFi创新的底层逻辑。可以说，2020-2021年整个市场的上涨，都是由DeFi的不断创新及其所带动的。衍生品。

比特币上的 DEX 与传统的 DEX 机制完全不同。 要了解 Uprets 如何与闪电网络上的 AMM 协同工作的核心机制，需要将套利者添加到模型中。 我们假设读者熟悉闪电网络和 AMM，基本概念的介绍从略。 为了便于理解，我们将其与 Uniswap 进行比较。

1. 流动资金池

闪电网络已经拥有支持多跳 HTLC 支付的资金渠道。 由某种代币资助的通道形成了一个逻辑网络，即使没有直接通道，Alice 也可以在其中向 Bob 付款。 支付路径上的节点提供流动性，如果支付成功，通道将获得部分费用。 参与交易的 Alice 和 Bob 通过闪电网络接收支付和交易，不会产生额外的 Gas 费用。

在 Uniswap 的 AMM 模型中，流动性提供者扮演着类似的角色：如果 Swap 成功，将资金存入 LP 池的人将按照其对流动性池的贡献比例获得佣金。 但是，用户在进行交易时，实际上是在调用智能合约，因此需要支付网络 Gas 费。

全局池

Uprets在闪电网络中的资金通道形成了一个全球流动性池。 不同的是，整个闪电网络是一个池子，每个节点都维护一部分流动性，而Uniswap AMM是用一个合约地址来收集流动性：所有的Token都存放在一个地址。

CEX和DEX的有机结合（比特币版Uniswap V3）

从概念上讲，订单簿是由一系列具有多个价格的订单组成的离散空间。 最高出价和最低出价必须有差价，差价过大将无法成交。 如果 order book dex 上链，做市商通常还要承担 gas 费的损失。

为了获得成交的确定性，Uprets 利用融资渠道来填补所有价格之间的差距。 因此，将有一个覆盖整个价格空间的连续体。 当价格发生变化时，流动性提供者有动力围绕当前价格汇集流动性，以赚取更高的佣金。 他们撤销旧的流动性范围并提交涵盖当前价格的新流动性范围。 这对冲了订单簿模型的流动性稀疏性。 它就像 Uniswap V3 和 CEX 订单簿的组合。

2. 流动性挖矿

节点提交流动性范围后，在该范围内兑换时将获得佣金。 闪电网络没有让流动性提供者收取佣金的合约，而是利用路由协议让流动性提供者的通道资金用于交易，因此这些通道直接赚取佣金。

增加流动性

向闪电网络添加流动性很简单：只需与您的交易对手开辟一个渠道并为其提供资金。 闪电网络发现新渠道并更新网络图，以便您的渠道为全球支付流动性做出贡献。

去除流动性

撤回已签署提交的订单和范围内的流动性，或关闭通道，将Token撤回主链。

应该注意的是，需要 BTC gas 来为通道融资。 但是添加（移除）流动性是没有成本的（基于闪电网络）。

3.渠道状况

在闪电网络中，交易，增加或移除流动性，都会改变通道的状态

4.运行匹配引擎的Tracker

当 OmniBOLT 节点在线时，它必须通过其连接的跟踪器向网络宣布自己，充当会合点，通知其邻居更新其代币类型、通道数和流动性储备。 Omnibolt 应用程序跟踪网络以注册节点并更新节点图的状态。 任何跟踪器都可以是允许节点连接的集合点。

5.费用结构

Token A 到 Token B 的交易：在 A 中支付 0.3%。这笔费用将在原子互换支付路径中的节点之间共享，这意味着虽然池中有很多流动性提供者，但并不是所有的流动性提供者都得到支付交易。 跟踪器平衡整个网络的工作负载：如果一个节点忙于处理 HTLC，则另一个节点被选为一跳并赚取交换费用。 如果流动性提供者认为他连接的跟踪器不够公平，他可以选择另一个。 每个跟踪器应发布其路径/节点选择策略。 在 Uniswap 中，它是通过智能合约自动分配的。

6. 非永久性损失（又称无常性损失）

Uprets 中的支付流动性提供者几乎不会面临任何损失（因为资金在套利时相当于只参与了中间的“预付”环节，可以赚取差价）。

Uniswap 的 LP 提供者希望利用流动性赚取交易手续费，可能存在潜在损失。

下图显示了无常损失如何发生以及损失有多大的示例。

七、总结

Uprets Ligntning Swap 与 Uniswap 式 AMM 模型对比表

8. 此外，Uprets（Lightning Swap）作为比特币网络的原生交易解决方案还有很多优势，例如：

1）大量比特币矿工/BTC持有者可以直接在比特币闪电网络上用BTC兑换Omni-USDT，不再需要依赖某些CEX进行交易、暴露个人信息，甚至无故冻结提现的困扰;

2）无需依赖其他中心化机构将BTC包装成DeFi，可以直接参与Uprets等原生DeFi（LiFi）协议，同时将其他资产带入闪电网络，激活潜在的巨大DeFi比特币网络本身 (LiFi) 市场。

3）基于闪电网络和zkRollup的二级​​计算，无gas费，交易滑点低，速度快，可以满足大额交易和高频交易的需求。

回顾与展望

闪电网络现已成为世界上最流行的加密货币支付协议。 OmniBOLT 是 Omni Foundation 继 OmniLayer 之后提出的第二个重要协议。

很多人可能不知道的是，USDT（应该）是除比特币之外第一个基于比特币网络的区块链应用。 早在2014年，第一批USDT就在比特币网络上诞生，2015年2月正式上线几大主流交易平台。2018年之前，USDT的转账路径只有一条，那就是基于Omni-USDT在比特币网络上。

后来随着以太坊网络的火爆，基于以太坊开发的项目开始火爆起来。 Tether于2018年发行了基于以太坊网络的ERC20-USDT，使用和发行量最大的USDT是Tether于2019年基于TRON发行的TRC20-USDT。 虽然TRC20-USDT在以太坊网络上不如比特币和USDT安全，但使用TRC20-USDT的转账成本更低、速度更快，更迎合市场需求，因此被广泛使用。 （通过质押获得带宽和能量后，可以零成本转账，秒到账，但当转账次数超过带宽或能量消耗时，需要质押或租赁更多带宽和能量）

目前，USDT已成为全球使用最广泛的加密稳定币，同时也在BSC、AVAX、EOS等多个区块链网络上发行。 目前总供应量超过685亿枚，其中TRC20-USDT超过341亿枚，Omni-USDT约为8.88亿枚。