Messari：詳解Stacks的運作機制與代幣經濟模型

原標題：《It's Time to Stack(s) Bitcoin Up》

作者：Cristiano Ventricelli

編譯：雪婧，鏈捕手

比特幣最初被設想為一個點對點去中心化現金系統，最近被稱為"價值存儲"，它實際上可以變得比這多得多。有人可能會說，最近薩爾瓦多將比特幣作為法定貨幣，這使得比特幣成為一種支付手段。其實，比特幣真正缺失的是作為生態系統的概念 。要成為一個生態系統，開發者必須能夠在其上高效地構建應用程序。這需要智能合約兼容性。而這正是Stacks正在做的。

Stacks是如何開始的？

Stacks的演變始於2013年。該項目由創始人Muneeb Ali和Ryan Shea創建。Stacks是Muneeb Ali博士論文的產物，該論文詳細介紹了可以圍繞比特幣區塊鏈構建的互聯網框架。這個框架被稱為Blockstack。由於2014年參與了Y Combinator batch，初步研究和開發已成為可能。Muneeb Ali和Ryan Shea在早期階段從Union Square Ventures、Naval Ravikant、SV Angel、Winklevoss Capital等處籌集了資金。

該項目在2017年通過代幣發行籌集了4700萬美元，並在2019年通過首次SEC認證的美國Reg A+發行和Reg S發行籌集了2300萬美元。超過4500個Stacks持有人參加了這些發行，包括USV、Lux、DCG、Winklevoss Capital、Blockchain Capital、Foundation Capital、Hashkey、Fenbushi等。2020年，Blockstacks重新命名為Stacks。2021年1月，Stacks 2.0主網上線，並與Clarity智能合約兼容。

Stacks 解決了在比特幣之上構建的主要困難

在比特幣上構建應用程序和智能合約有兩個基本挑戰：

可擴展性：比特幣區塊鏈的交易容量有限。

合約安全性：為了保護比特幣區塊鏈的安全，智能合約腳本語言非常有限。

Stacks已經為這兩個問題提供了解決方案。Stacks不是直接在比特幣鏈上部署智能合約，而是在自己的Layer1區塊鏈上執行智能合約，並僅將比特幣用於結算。

Stacks區塊鏈如何與比特幣區塊鏈通信？一種稱為傳輸證明（PoX）的新型共識機制允許Stacks礦工通過比特幣區塊鏈上相同礦工消耗的挖礦耗能在其自身區塊鏈上寫入新區塊。因此，不需要進一步的能源消耗。

通過微（區塊）提高速度

速度是去中心化應用程序的關鍵。眾所周知，比特幣區塊鏈比大多數支持智能合約的鏈要慢。由於Stacks上生成的每個區塊都必須存儲在比特幣上，因此可以假設Stacks的速度必須小於或等於比特幣的速度。

為了解決這個問題，Stacks設計了一種機制，允許其區塊鏈通過稱為微塊的中間較小區塊，充分利用比特幣上產生兩個區塊之間的時間。這些區塊可以利用更快的確認速度，當比特幣確認區塊時，微區塊可以從Stacks到比特幣，並實現最終確認。因此，微區塊可以在利用比特幣網絡安全性的同時提高速度。

智能合約需要Clarity

Stacks區塊鏈使用Clarity編程語言為智能合約提供支持。Clarity不同於最常見的智能合約語言，主要有兩個原因：

1）可判定語言：圖靈（不）完備是機器的一種屬性，如果能夠被編碼出來，那麼它在理論上（不）能夠解決任何問題。

然而，解決"任何"問題所需的時間顯然是未知的，並且不一定從上面限定。像Solidity這樣的圖靈完備編程語言有著廣泛的技術可能性，這些可能性大部分時間都沒有被使用。

事實上，Gas費用消耗模型減少了編程設計的理論範圍，並促使開發人員選擇更簡單、更節省的智能合約結構。

然而，圖靈完備語言增加了bug的覆蓋面，使編寫防黑客代碼變得更加困難。Clarity編碼語言是可判定的（圖靈不完備）。這使得它更加安全，並且便於開發人員在運行代碼之前查看代碼將執行的操作。

2）解釋代碼：此屬性允許無法審核智能合約代碼的非技術用戶在運行智能合約之前在UI中查看其餘額的確切情況。

傳輸證明（PoX）和Stacking

比特幣區塊鏈上的傳統工作量證明（PoW）機制基本上是這樣工作的：礦工們耗電去猜測前一個區塊的哈希值，第一個猜對的礦工將獲得比特幣作為其努力的回報。

所有的Stacks交易都以比特幣結算。這使Stacks交易能夠從比特幣的安全性中獲益。由於Stack區塊鏈需要向比特幣區塊鏈廣播它的區塊頭，因此在Stacks上實施工作量證明算法將意味著額外的能耗。

Stacks選擇了一種更為節能的機制，將比特幣作為"數字能源"，由Stacks礦工代替電力使用 。這種機制稱為傳輸證明（PoX），它允許利用和擴展任何PoW鏈，如比特幣。

這一共識機制涉及兩個方面：礦工和Stackers。

1）礦工：使用PoX，礦工們不會將電力和計算能力轉換為獲得區塊獎勵和交易費用。相反，他們將比特幣轉讓給Stacks代幣持有者。這使得Stacks代幣持有者能夠從共識中賺取比特幣。這個過程稱為Stacking。領導人選舉在比特幣上進行，新區塊被寫在Stacks區塊鏈上。他們的成本函數由他們承諾在比特幣區塊鏈上轉移的比特幣數量表示。

負責挖下一区块的礦工（也稱為"領導者"）通過可驗證的隨機函數在Stacks區塊鏈上當選，當選的機會隨著礦工相對於其他礦工轉移的比特幣數量的增加而增加。當選礦工除交易手續費外，還可獲得STX代幣形式的獎勵。為了避免在Stacks區塊鏈而非比特幣區塊鏈上挖礦時出現激勵錯位，根據比特幣減半時間表，每個區塊的獎勵會隨著時間的推移而減少。

2）Stackers：他們臨時鎖定STX以支持網絡的安全性和一致性。作為獎勵，stackers賺取BTC，礦工將其作為PoX的一部分轉讓。根據持有的STX數量，他們可以選擇是獨立stack還是加入stacking池。控制某些閾值數量STX的STX持有者（或礦池）將能夠發出一條簽名消息，將其STX代幣鎖定一段時間，指定接收資金的比特幣地址，並在Stacks鏈版本/分叉上發出信號（投票）作為當前版本/分叉。這些信息對網絡上的（誠實的）礦工很有用。Stackers提供比特幣地址以接收礦工發送的比特幣獎勵。

總而言之，使用PoX，礦工們並沒有把電轉換成計算能力來賺取區塊獎勵。他們轉而利用已經開採的比特幣將其傳輸給stackers。這種方法利用了比特幣的工作量證明，沒有進一步的環境影響。

礦工獲得STX獎勵和stackers獲得BTC獎勵有什麼意義？賺取BTC的stackers可以依賴比STX更成熟、更穩定的加密貨幣。這將有助於提高社區的初始採用率，並減少對原生STX加密貨幣的依賴。另一方面，礦工可以通過賺取BTC以外的加密貨幣實現更多的多樣化，但其成功與採用本質上取決於比特幣。通過使用原生加密貨幣，礦工可以以無許可的方式加入Stacks區塊鏈。礦工和Stackers以互補的方式對STX市場動態做出貢獻：Stackers提供購買壓力，因為他們有動機鎖定STX以賺取BTC獎勵。因此，礦工可以投資挖礦活動，因為他們知道作為獎勵獲得的STX代幣將得到市場的良好支持。

PoX與權益證明機制（PoS）的區別是什麼？第一個區別是礦工和stackers不是同一個實體，而在PoS中，他們可以重合。此外，礦工實際上花費代幣參與礦工選舉，而PoS中的驗證者通過以原生代幣的形式將其資本結合起來，幫助達成共識。

與PoS區塊鏈相反，Stacks區塊鏈可以分叉，因為它不受"弱主觀性"問題的影響。弱主觀性意味著沒有礦工/驗證者能夠在不信任其他節點的情況下識別"正確"的鏈。分叉能力使區塊鏈能夠在嚴重影響PoS鏈功能的關鍵故障中生存下來。最後，參與共識的參與者（即stackers）以不同於鎖定在區塊鏈（STX）中的代幣（BTC）獲得獎勵。

目前有超過4.36億STX（超過11億美元）被鎖定在stacking中，超過STX流通供應的30%。平均stacking APR在8-10%範圍內。

Stacks與同類項目相比如何？

可以認為與Stacks離得最近的項目有Liquid Network、Lightning Network與RSK。但是，Stacks在以下特性方面與這三個項目中的每一個都有所不同：

1）Stacks的歷史記錄存儲在比特幣上。這使得Stacks區塊鏈不同於像Liquid Network這樣的側鏈，也賦予Stacks更高級別的安全性。在Stacks上創建私有分叉的惡意攻擊者會在比特幣區塊鏈上的Stacks區塊最終確定之前暴露自己。誠實的礦工可以採取行動阻止攻擊。

2）STX代幣未綁定到BTC。與Liquid Network相反，Stacks區塊鏈上產生的價值起到了安全支撐的作用，不需要在比特幣和側鏈代幣之間保持聯繫方面提供激勵。

3）Stacks交易獨立於比特幣交易。由於Stacks不像Lightning Network那樣是Layer2解決方案，它的實用性超出了比特幣上純粹的可擴展性改進。

4）Stacks礦工獨立於比特幣礦工。這使得Stacks不同於RSK這樣的合併挖礦鏈，後者的網絡安全依賴於比特幣礦工小組，在某些情況下，這些礦工可能是在去中心化方面具有關鍵影響的單一實體。

STX代幣經濟學

對於大多數Layer1區塊鏈原生代幣，Stacks加密貨幣STX設計用於支付交易費用和智能合約執行。這使得Stacks的長期價值取決於Stacks生態系統的增長和對Clarity智能合約的相關需求，因為：

• 由於交易費用較高，礦工可以看到挖礦價值增加，這為他們獲得STX以參與共識提供了激勵。
• STX Stackers將能夠從Stacks生態系統的增長中獲益，因為他們在比特幣中的獎勵不僅取決於coinbase獎勵，還取決於網絡使用情況。

Stacks創世區塊擁有13.2億STX。2017年，Stacks通過首次代幣發行（ICO）籌集了約4700萬美元，投資者以0.12美元的價格購買了STX。2019年，發生了兩次SEC監管的代幣發行：Reg S發行募集了760萬美元，STX價格為0.25美元，而Reg A+發行募集了1550萬美元，STX價格為0.3美元。

Stacks的經濟模型於2020年10月更新，從適應銷毀和鑄幣機制轉變為減少發行模式，預計到2050年，未來供應量將達到約18.18億。發行量的減少是通過三次減半來實現的。

Stacks發生了什麼事？

Stacks生態系統正在經歷堅實的有機增長，主要由以下部分驅動：

1. CityCoins------CityCoins創建了一個創新協議，允許社區通過發送STX來換取獎勵，從而為城市的財政資源做出貢獻。貢獻者可以通過Stacks協議提供他們的STX。發送STX代幣中的30%由城市通過保管錢包收集。剩餘的70%為CityCoin Stackers提供STX獎勵。
2. 邁阿密是第一個加入該項目的城市，甚至在該市市長Francis Suarez宣布其工資將以BTC計價之前就成為頭條新聞。邁阿密錢包的總價值已超過2000萬美元，約占邁阿密市全年稅收收入的20%。紐約也加入了該計劃，根據良好的公眾形象，更多的人將跟隨他們。
3. DeFi------第一個在Stacks區塊鏈上上線的DeFi平台是Arkadiko。該項目旨在通過自償貸款發行一種名為USDA的穩定幣。Arkadiko的總價值已經達到6000萬美元。另一個非常有前途的項目是Alex，這是一個DeFi協議，允許用戶發行和交易他們自己的代幣，出借和借入不存在被清算的風險，並參與農業生產。Alex最近在White Star Capital牽頭的一輪融資中籌集了580萬美元。
4. NFTs------Stacks生態系統承載了一些非常流行的收藏品：1）Punks：他們無處不在，Stacks生態系統也不例外。StacksPunks是頂級以太坊化身項目CryptoPunks的Stacks對應物，最近已在Stacks區塊鏈上引入，交易額超過150萬美元。2）Megaponts：Stacks中最著名的收藏品，NFT銷售額達到了220萬美元。Megapont將於12月發布它的互動鑄幣。3）BitcoinBirds：第二大最受歡迎收藏，NFT銷售額已達100萬美元。4）Satoshibles：世界上第一個連接以太坊和比特幣的跨鏈NFT橋。這是最初在以太坊上推出的NFT化身系列。顧名思義，加密空間中沒有哪個社區比比特幣社區本身更能欣賞到這位匿名比特幣創造者所激發的藝術創作。

此外，STX stackers還可以選擇賺取NFTs作為stacking獎勵。這是由一個名為BoomBox的項目實現的，該項目的總價值現已超過100萬美元。

Stacks的未來會怎麼樣？

Stacks區塊鏈正在進行重大升級，即Stacks 2.1。2.1升級不會自動進行。準備就緒後，它將僅在網絡許可的情況下激活。升級應在2.1中提供一些向後不兼容的功能，這些功能將有助於改善Stacks區塊鏈的整體功能，例如：

Stacking改進：這些功能將使stacking在計時（沒有因冷卻期而錯過獎勵周期）和所用資金（用戶可以自由地將其STX從一個周期增加到另一個周期，並收回未用於賺取獎勵的STX）方面更加有效。

Clarity改進：這些特性將允許程序員利用更多的內置功能、更好的解析和轉換原語。此外，開發人員可以使用PoX獎勵信息在Stacks之上構建stacking衍生工具。

帶內區塊鏈升級：這些功能將允許礦工和STX持有者在實施向後不兼容升級（如當前的2.1升級）時就"停止日期"進行投票，並投票延長PoX機制的截止日期。

可靠性改進：這些功能將有助於調整運行時成本，為使用迭代的智能合約騰出更多空間，以更好的方式管理比特幣閃存塊，提高礦工的排序權重，並使多簽和驗證獨立於它們到達的順序。

此外，Stacks團隊目前正在通過以下"橋梁"加強與不同區塊鏈的互操作性：

Stacks Bridge------跨鏈傳輸服務，允許基於NFTs的ETH或STX所有者在區塊鏈之間轉移其NFT。

Banana Bridge------此橋允許Megakongs從以太坊轉移到Stacks，反之亦然。比特幣NFTs很快就能訪問元宇宙項目。

Orbit Chain------最近與Gala Games合作，擴展到遊戲行業，目前正在橋接Stacks。在過去的一年中，諸如ETH、BSC、Polygon、Klaytn、ICON和Ripple等超100億美元的資產價值已經被橋接。

結論

鑑於目前提到的技術原因，將智能合約引入比特幣是一項極其雄心勃勃的計劃。一個公平的問題可能是，當有那麼多其他區塊鏈可用於DeFi、NFT和其他應用程序時，這是否真的值得付出努力。

然而，比特幣可以算得上是最大的社區，是最安全和最去中心化的區塊鏈之一，以及是目前其他代幣都無法比擬的全球應用。由於加密貨幣市場正在獲得更廣泛的採用，去中心化和網絡穩健性對於大型和系統重要性機構來說至關重要。比特幣就是這樣的網絡。中本聰的創造接受智能合約兼容性的挑戰是合乎邏輯的。

在多鏈時代的黎明，世界上最著名的區塊鏈在產品供應方面似乎遠遠落後於競爭對手。Stacks已經建立了一個理論上健全、操作上靈活的基礎設施來填補這一空白，並將比特幣提升到一個新的水平。