简介 | tBTC：一种新的比特币侧链设计

tBTC 是最近在以太坊上宣布的与比特币挂钩的代币。跨链挂钩代币的目的是将资产从一条链复制到另一条链，同时尽可能保持资产的特性。换句话说，跨链可以将任何区块链变成比特币侧链。

侧链的概念于 2010 年首次提出，承诺更好的可扩展性、更高的稳定性、更好的保密性和更丰富的状态，同时也允许比特币主网缓慢而保守的发展。此外，即使侧链出现问题盗入系统比特币，也不会对主链造成任何后果。

比特币用户可以访问资本市场（例如：MakerDAO 和 Compound）、赌博市场（例如：Augur）、去中心化交易所（例如：Uniswap），以及未来可能的应用，例如搅拌机、私人转账、创新托管解决方案和 DAO 等. 同时，这些应用程序将获得比特币优越的流动性和货币属性。

跨链锚定代币的设计空间

本文以 tBTC 为例，从总体上讨论跨链设计。这种挂钩令牌的所需特征可能包括：

如果有人可以在另一条链上复制上述所有属性，则信任模型将接近（尽管不等于）在主链上使用比特币。事实上，所有跨链挂钩代币都需要积极地破坏比特币，优先考虑某些功能而牺牲其他功能。这些妥协在某些情况下是否可取，甚至更可取，取决于用户最初需要令牌的目的。

可赎回与不可赎回

每个与比特币挂钩的代币的目标是引入具有真正比特币属性但位于另一条链上的代币（如 WBTC 和 LBTC）。为了保持比特币的货币属性，代币交易应尽可能接近原始货币交易。这可以通过两种方式实现：

1. 打包方式

第一种方法适用于 WBTC、Liquid 和 tBTC，根据这些方法，托管人接受客户的比特币存款，并通过在侧链上为每个托管比特币代币发行代理代币来“包装”它们。然后，储户可以在侧链上使用代理代币，例如在 DeFi 市场上溢价出售或借贷。该代理代币的任何购买者都可以用相应的托管比特币代币兑换它。

只要系统确保一个比特币总是可以创建一个代理令牌，并且一个代理令牌总是可以兑换另一个比特币，就可以依靠理智的市场参与者来维持它们之间的平等。如果代理代币的交易价格低于比特币价格，市场参与者将购买打折的代理代币，并将其兑换为比特币存款以赚取即时利润。这会减少代币的供应，直到市场达到新的平衡点并且价格恢复平价。如果代理代币的交易价格高于比特币价格，套利者将通过创造更多代理代币来激励套利者增加供应，然后将其出售给市场，也可以获得即时利润。

2. 综合

除了包装比特币抵押品，储户还可以使用非比特币抵押品创建合成比特币（“sBTC”）。要了解系统是如何工作的，我们以 MakerDAO 为例。尽管他们的代币 Dai 是一种兑美元的合成代币，但该系统也可以同样轻松地发行任何其他资产的合成代币，包括比特币。

当用户将抵押品存入抵押债务头寸（CDP）时，就会生成 Dai。虽然任何人都可以拥有和交易 Dai，但只有 CDP 持有者可以用相应的抵押品赎回它。因为这个套利周期要长得多，合成资产需要额外的机制来维持平价。为此，MakerDAO 引入了稳定费（调节 CDP 的成本）和 Dai 储蓄率（调节 Dai 的成本）。两者相结合，有助于稳定市场供需，达到一美元的均衡价格。

安全与可信

如上所述，对于另一条链上的每个代币，需要有人控制等量的抵押品以确保持续的平价。当在另一条链上使用非本地抵押品时，例如寄生在以太坊系统中的比特币抵押品，这会产生一个额外的问题：必须有人控制比特币私钥。在智能合约可以用于私钥控制之前（目前尚不清楚这是否可能），控制私钥的人也控制着系统。

为了使系统持续下去，必须激励这些托管人不要滥用他们的权力。我们要么相信不会发生盗窃（例如：因为这会使保管人名誉扫地），要么要求他们确保在出现问题时采取补救措施。无论如何，如果该系统要长期生存，就必须向托管人提供激励，使“不盗取存款”比“盗取存款”更具吸引力。

在 WBTC 和 Blockstream 的 Liquid 网络上，（WBTC 的）托管人或（Liquid 网络的）托管人联盟持有抵押品，用户相信他们不会窃取抵押品。这种假设在大多数情况下成立，因为托管人是“间接担保人”。作为大型比特币企业，他们以自己的身份作为抵押品，并受传统法律制度的约束。尽管如此，任何受法律制度约束的系统都不能完全免于许可或完全免受审查。

另一种选择是使用仅对其他系统参与者可用，但对任何外部方不可用的债券。在比特币、以太坊等公有区块链发明之前，这简直是天方夜谭，本身就是一项重要的发明。多亏了无需许可的代币，我们现在可以构建一个系统，其中流程的每一步都得到保证（保险）。在托管系统中，这可以向用户提供托管人遵守规则或丢失抵押品的保证。

这种方法的缺点是生产成本更高。毫无疑问，这些额外的成本转嫁给了用户，推高了服务的整体价格。因此，这种折衷方案最适合需要大量信任的服务，而且用户不介意支付更高的价格。在某些情况下，被盗资产难以货币化。比特币并非如此，因为如果托管人没收用户资金，则资金属于该托管人。换句话说，比特币市场流动性很强。

tBTC 的方法：安全且可赎回

回想上面，我们提到了 MakerDAO 的合成方法是安全的和可赎回的，而 WBTC 和 Liquid 系统的方法对于合规的用户是安全的和可赎回的，但对不合规的用户是不安全的。是安全的和不可赎回的。tBTC 选择了可调用和安全的尚未探索的设计方法。

tBTC 是一个去中心化且有保障的比特币托管系统，它发行一种名为 TBTC（T Capital）的代币。用户不需要信任托管人（称为签名者），因为这些签名者存入的债券价值超过他们托管的比特币。如果他们转移未经授权的资金，导致未偿还的 TBTC 价值高于托管比特币，系统将没收他们的债券，这些债券将用于购买和抵消市场上等值的 TBTC，恢复 TBTC 并托管比特币价值平衡。

作为另一道防线，每个比特币不是由单个签名者持有，而是由随机选择的签名者联盟共同托管，这些签名者使用 n-of-n 阈值进行签名。

与 WBTC 不同，为比特币创建和赎回 TBTC 的过程不受 KYC/AML 或监管法规的约束。任何人都可以在比特币主链上存入比特币并接收TBTC，也可以赎回TBTC并接收比特币。

tBTC系统的主要工作是保证流通中的所有TBTC都有对应的托管比特币。维持这种平衡是签名者的主要任务，他们有义务监控他们的债券并在比特币价格上涨时相应地提高 TBTC 的价格。签名者最初将被要求存入相当于储蓄价值 150% 的抵押品。当他们的债券价值低于 140% 时会通知他们，当债券价值低于 110% 时会启动清算。请注意，虽然清算不应该发生，但作为对签名者不当行为的严厉惩罚，需要保留这种可能性。

每个需要参与者提供抵押品的系统都面临两大挑战：首先，锁定资金成本高昂，增加了系统的整体成本；其次，债券必须受到监管，这需要系统了解区块链外部因素：托管资产的抵押品价格。

挑战一：导入比特币价格

在 tBTC 的情况下，系统需要在两个关键时期知道 TBTC 中的债券代币价格：首先，系统必须知道新存款所需的抵押品数量；其次，系统必须知道保证金何时抵押不足以及预期的差异是多少，以便发出警告或直接启动清算。

在上述两种情况下，相对于比特币的实际抵押品价值是否高于报告价值并不重要。系统只有在实际抵押品价值低于申报价值时才会有风险，并且缺乏及时的自动平仓设置。如果抵押品的价值永远不允许低于托管比特币的价值，那么我们必须期望签名者带着比特币走开。

tBTC 没有使用预言机报价表，而是寻求使用一种新的基于市场的方法，根据这种方法，比特币的价格下限是从实际的跨链订单中导入的。如果以太坊/比特币市场有足够的流动性，预计市场参与者不会让比特币以低于全球现货价格的价格出清。通过查看一段时间内（例如 24 小时）内的最高未结算出价，我们可以自信地说，报告的价值确实是全球现货价格的下限。

如果攻击者试图操纵系统将抵押品的价值注册为高于实际价值，那么他的出价必须高于全球现货价格。与此同时，理性的市场参与者将密切关注这道“购买墙”，并开始向其中出售比特币，从而有效地抢占先机。这种机制利用整个市场的销售力来对抗操纵者的购买力，确保系统不被操纵者破坏。

如果市场没有足够的流动性，系统仍然可以使用安全的预言机作为备份。

挑战 2：降低资本要求

任何安全系统的第二大挑战是将运营成本降低到理性的保管人和用户都可以参与的水平。在发行时，每个存在的 TBTC 都有 250% 的价值保证：100% 保证托管比特币盗入系统比特币，另外 150% 保证在以太坊中，由签名者设置，以保证原始 BTC 储蓄。

由于市场没有已知的方式来了解这些成本，因此设置费用的责任落在了 tBTC 团队身上。在发布时，签名者将每六个月收到 50 个基点（或 0.5%）的托管费，总计为每年营业额的 1%。鉴于储蓄必须 150% 以价值为抵押，签名者将在其索赔的资本成本低于 0.66% 时实现收支平衡。

即使我们忽略冗余成本（签名者必须始终在线，否则有被解雇的风险），鉴于福利低，想要成为签名者的人数可能非常有限。如果回报率高得多，可能想成为签名者的人会更多，但想成为用户的人会更少。系统能否承受更高的托管费用，同时还能吸引用户，主要取决于以太坊上 TBTC 的贷款利率，这决定了 TBTC 用户在访问 Compound 或 MakerDAO 等应用程序时可以获得多少效用。

为了降低签名者的成本，tBTC 系统自动在 Compound 或其他完全抵押的资本市场上借出债券。如果有人要在 Compound 上借出 ETH（或 TBTC），他们还不如成为 tBTC 签名者或获得签名者费用而无需支付任何额外费用（除了冗余费用）。另一方面，添加另一层智能合约的风险可能会进一步削弱 TBTC 代币的“硬通货”属性。

除了使用以太坊等非本地抵押品外，tBTC 还可以引入一种工作代币，从托管费用中产生现金流。通过这种方式，系统可以主要使用自己的未来现金流作为抵押品。如果该工作代币相对于托管中的比特币的波动性低于以太坊，则可以进一步降低整体抵押品要求。

这些变化是否会将 TBTC 的成本降低到用户和托管人都对系统感到满意的水平还有待观察。目前我们可以看到TBTC相对于其他跨链锚定的优缺点：

综上所述

通过分析与运营成本相关的理想属性，我们证明了像 tBTC 这样的系统可以通过为每个步骤提供保证金来实现更高的安全性，但保证金可能会因不当行为而被削减或没收。这种额外的安全性是否值得用户付出代价，这很容易成为当今加密货币领域的核心问题。

感谢 Arjun Balaji、Charlie Noyes、Georgios Konstantopoulos、James Prestwich、Lucas Nuzzi 和 Matt Luongo 的反馈。

原宿苏，哈苏

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