Ordinals 完整指南：比特幣上的數位工件協議與刻錄技術

Ordinals 是比特幣區塊鏈上的一種協議，允許在比特幣上刻錄（Inscribe）任意數位內容，如圖像、文字、音樂、影片等。本篇文章深入分析 Ordinals 協議的技術原理、刻錄機制、稀有度系統、應用場景以及爭議與未來發展。

Ordinals 協議的基本概念

什麼是 Ordinals？

Ordinals 協議由 Casey Rodarmor 於 2023 年 1 月推出，其核心思想是為比特幣的每個 satoshi（比特幣的最小單位，1 BTC = 1 億 satoshi）分配一個唯一的序號（Ordinal Number）。

關鍵術語：

• Ordinal：序號，表示某個特定 satoshi 在比特幣總供給中的位置
• Inscription：刻錄，將數位內容附加到某個特定 satoshi 上的過程
• Digital Artifact：數位工件，刻錄後的內容稱為數位工件，類似 NFT

為什麼比特幣可以承載刻錄內容？

比特幣的設計中存在一個關鍵特性，使得 Ordinals 成為可能：

隔離見證（SegWit）：

2017 年的 SegWit 升級將見證數據（Witness Data）從交易中分離出來，並給予折扣優惠：

• 見證數據的權重僅為非見證數據的 1/4
• 這使得在比特幣區塊中存儲大量數據變得經濟可行

Taproot 升級：

2021 年的 Taproot 升級進一步優化了腳本靈活性：

• 允許更複雜的腳本條件
• 增加了見證數據的大小限制
• 使刻錄內容更加靈活

Ordinals 技術原理深度解析

序號追蹤機制

比特幣的 UTXO 模型與Ordinal 序號追蹤緊密相關：

UTXO 基礎：

比特幣交易由輸入（Inputs）和輸出（Outputs）組成：

Transaction Input → [指向 Previous UTXO] → Unlocking Script
Transaction Output → [新 UTXO] → Locking Script

Ordinal 分配算法：

def assign_ordinals(block_height, transaction_index, output_index, satoshi_position):
    """
    計算特定 satoshi 的 Ordinal 序號

    參數:
        block_height: 區塊高度
        transaction_index: 交易在區塊中的索引
        output_index: 輸出在交易中的索引
        satoshi_position: 輸出中 satoshi 的位置

    返回:
        ordinal_number: Ordinal 序號
    """
    # 每個區塊的 satoshi 數量
    satoshis_per_block = 100_000_000  # 1 BTC

    # 計算到當前區塊為止的總 satoshi 數量
    total_satoshis_before = block_height * satoshis_per_block

    # 計算到當前交易為止的 satoshi 偏移
    # 假設每個交易的輸出數量平均為 2
    transaction_offset = transaction_index * 2 * satoshis_per_block

    # 計算到當前輸出為止的 satoshi 偏移
    # 假設平均每個輸出 0.5 BTC
    output_offset = output_index * 50_000_000

    # Ordinal 序號
    ordinal_number = total_satoshis_before + transaction_offset + output_offset + satoshi_position

    return ordinal_number

實際例子：

假設比特幣區塊高度為 800,000：

• 第 1 個 satoshi 的 Ordinal 序號：0
• 第 1 億個 satoshi 的 Ordinal 序號：80,000,000,000,000

刻錄（Inscription）過程

刻錄是將數位內容寫入比特幣區塊見證數據的過程：

刻錄架構：

刻錄交易結構：

Input:
  - 引用上一個 UTXO
  - 解鎖腳本（Signature + Public Key）

Output:
  -Ordinal UTXO
  -Ordinal UTXO
  -...（取決於內容大小）

Witness (見證數據):
  - Envelope (封裝)
    - Tag 0x00 (content-type)
    - Content-Type (例如 "image/png")
  - Tag 0x01 (body)
    - 實際內容（Base64 或原始 bytes）

刻錄步驟詳解：

def create_inscription(content, content_type, fee_rate=10):
    """
    創建刻錄交易

    參數:
        content: 要刻錄的內容（bytes）
        content_type: 內容類型（如 "image/png", "text/plain"）
        fee_rate: 費用率（sat/vB）

    返回:
        inscription_tx: 刻錄交易
    """

    # 步驟 1：構建內容
    content_bytes = content.encode('utf-8') if isinstance(content, str) else content

    # 步驟 2：構建封裝（Envelope）
    envelope = {
        'content_type': content_type,
        'body': content_bytes
    }

    # 步驟 3：序列化為 Taproot 腳本
    inscription_script = serialize_taproot_script(envelope)

    # 步驟 4：計算交易費用
    tx_size = estimate_tx_size(inscription_script)
    fees = tx_size * fee_rate

    # 步驟 5：創建交易
    tx = {
        'inputs': [create_input(previous_utxo)],
        'outputs': [
            create_output(destination_address, satoshi_amount - fees),
            create_output(ordinal_address, 600)  # Ordinal UTXO
        ],
        'witness': [inscription_script]
    }

    return tx

內容類型與編碼

Ordinals 支持多種內容類型：

編碼方式：

• 原始 bytes：直接嵌入見證數據
• Base64：對二進制內容進行編碼
• 字面量：直接書寫文字內容

稀有度系統

Ordinals 協議定義了一套稀有度系統，根據 satoshi 所在的區塊特性分類：

稀有度等級

減半週期：

比特幣每 210,000 個區塊（約 4 年）進行一次減半：

• 第 1 週期：區塊 0 - 209,999（創世區塊在這裡）
• 第 2 週期：區塊 210,000 - 419,999
• 第 3 週期：區塊 420,000 - 629,999
• 第 4 週期：區塊 630,000 - 839,999（當前週期）

稀有度識別算法

def calculate_rarity(ordinal_number):
    """
    根據 Ordinal 序號計算稀有度

    參數:
        ordinal_number: Ordinal 序號

    返回:
        rarity: 稀有度等級
    """
    # 每個週期的區塊數量
    blocks_per_cycle = 210_000

    # 計算週期
    cycle = ordinal_number // (blocks_per_cycle * 100_000_000)

    # 計算區塊內的位置
    satoshis_in_cycle = ordinal_number % (blocks_per_cycle * 100_000_000)
    block_in_cycle = satoshis_in_cycle // 100_000_000
    sat_in_block = satoshis_in_cycle % 100_000_000

    # 判斷稀有度
    if ordinal_number == 0:
        return 'Legendary'
    elif ordinal_number == 210_000 * 100_000_000:
        return 'Mythic'
    elif sat_in_block == 0:
        return 'Rare'
    elif block_in_cycle == 0 and cycle > 0:
        return 'Epic'
    elif sat_in_block == 0:
        return 'Uncommon'
    else:
        return 'Common'

BRC-20 代幣標準

什麼是 BRC-20？

BRC-20 是比特幣上的實驗性代幣標準，由 @domodata 於 2023 年 3 月提出。它借鑒了以太坊 ERC-20 的設計理念，但使用 Ordinals 協議實現。

設計原則：

• 簡單性：使用純文字 JSON 格式
• 可組合性：與現有比特幣基礎設施兼容
• 無智能合約：不需要額外的合約部署成本

操作類型

BRC-20 標準定義了三種基本操作：

部署（Deploy）：

{
    "p": "brc-20",
    "op": "deploy",
    "tick": "ordi",
    "max": "21000000",
    "lim": "1000"
}

參數說明：

• p：協議識別符
• op：操作類型
• tick：代幣符號（最多 4 個字符）
• max：最大供應量
• lim：單次鑄造上限

鑄造（Mint）：

{
    "p": "brc-20",
    "op": "mint",
    "tick": "ordi",
    "amt": "1000"
}

參數說明：

• amt：鑄造數量

轉移（Transfer）：

{
    "p": "brc-20",
    "op": "transfer",
    "tick": "ordi",
    "amt": "100"
}

參數說明：

• amt：轉移數量

部署示例

以下是一些著名的 BRC-20 代幣：

BRC-20 技術實現

class BRC20Token:
    def __init__(self, tick, max_supply, limit):
        self.tick = tick
        self.max_supply = int(max_supply)
        self.limit = int(limit)
        self.balances = {}
        self.minted = 0

    def deploy(self, deployer):
        """部署代幣"""
        self.balances[deployer] = 0
        return f"BRC-20 {self.tick} deployed"

    def mint(self, minter, amount):
        """鑄造代幣"""
        amount = int(amount)

        if self.minted + amount > self.max_supply:
            raise Exception("Exceeds max supply")

        if amount > self.limit:
            raise Exception("Exceeds mint limit")

        self.balances[minter] = self.balances.get(minter, 0) + amount
        self.minted += amount

        return f"Minted {amount} {self.tick}"

    def transfer(self, sender, recipient, amount):
        """轉移代幣"""
        amount = int(amount)

        if self.balances.get(sender, 0) < amount:
            raise Exception("Insufficient balance")

        self.balances[sender] -= amount
        self.balances[recipient] = self.balances.get(recipient, 0) + amount

        return f"Transferred {amount} {self.tick}"

BRC-20 的爭議

BRC-20 標準存在諸多爭議：

1. 非原子操作：轉移不是原子的，可能導致雙花
2. 索引依賴：需要依賴第三方索引器
3. 網路負擔：大量刻錄佔用比特幣區塊空間
4. 批評觀點：部分人認為這是對比特幣的濫用

Ordinals 的應用場景

1. 數位藝術

圖像 NFT：

• Ordinals 可以承載任何圖像格式
• 數據直接存儲在比特幣區塊鏈上
• 不依賴 IPFS 或中心化伺服器

藝術家案例：

• XCP（Counterparty）上的知名藝術家開始遷移
• 新的比特幣原生藝術家湧現

2. 文字內容

應用場景：

• 文章與書籍：作者可以直接發布內容到區塊鏈
• 評論與討論：創建不可變的評論系統
• 代碼存儲：存儲開源專案代碼

示例：

刻錄一段文字：

刻錄內容：
{
    "type": "text",
    "content": "Hello, Bitcoin!",
    "author": "your_address"
}

3. 遊戲物品

區塊鏈遊戲：

• 遊戲道具
• 角色屬性
• 遊戲存檔
• 收藏品

技術實現：

{
    "p": "brc-20",
    "op": "deploy",
    "tick": "game",
    "max": "10000",
    "lim": "1"
}

4. 域名系統

比特幣域名：

• .bit 域名可以刻錄到 Ordinals
• 創建去中心化域名系統

5. 音頻與視頻

多媒體存儲：

• 音樂刻錄
• 播客存檔
• 短影片
• 聲音記錄

注意：大文件會產生較高的刻錄費用

使用 Ordinals

錢包支持

Ordinals 需要支持 Taproot 地址的錢包：

瀏覽器與工具

刻錄流程

def ordinals_inscription_flow():
    """
    Ordinals 刻錄完整流程
    """

    # 步驟 1：準備錢包
    # - 確保錢包支持 Taproot (bc1p) 地址
    # - 確保有足夠的比特幣餘額
    wallet = prepare_wallet()

    # 步驟 2：選擇內容
    # - 準備要刻錄的文件
    # - 確定內容類型
    content = prepare_content("image.png")
    content_type = "image/png"

    # 步驟 3：計算費用
    # - 根據內容大小計算費用
    # - 考慮當前網路擁堵程度
    fee_rate = get_recommended_fee_rate()
    estimated_fee = calculate_fee(content, fee_rate)

    # 步驟 4：創建刻錄
    # - 生成刻錄交易
    # - 簽名並廣播
    inscription_tx = create_inscription(content, content_type)
    broadcast(inscription_tx)

    # 步驟 5：等待確認
    # - 等待區塊確認
    # - 驗證刻錄成功
    wait_for_confirmation(inscription_tx)

    # 步驟 6：管理 Ordinal
    # - 在錢包中查看
    # - 轉移或出售
    return inscription_tx.inscription_id

Ordinals 的優勢

1. 真正的去中心化

• 鏈上存儲：數據直接存在比特幣區塊鏈上
• 無伺服器依賴：不依賴 IPFS、AWS 或任何中心化服務
• 抗審查：只要比特幣網路存在，數據就存在

2. 成本效益

與以太坊 NFT 比較：

批量刻錄優勢：

• 單次交易可刻錄多個內容
• 共享固定費用

3. 耐久性

• 永恆存儲：只要比特幣網路運行，數據就存在
• 無合約風險：不需要智能合約
• 無升級風險：代碼不會變化

4. 比特幣安全性

• 工作量證明保護：受益於比特幣的算力
• 去中心化：全球數萬個節點驗證
• 最終性：比特幣交易的不可逆特性

5. 可組合性

• 與閃電網路兼容：可構建 L2 應用
• 與 RGB 協議結合：可實現資產協議
• 與 LSD 整合：可實現流動性質押

批評與爭議

1. 區塊空間佔用

問題：

• 大量刻錄佔用比特幣區塊空間
• 推高了交易費用
• 影響比特幣普通轉賬

數據統計（截至 2024 年）：

• Ordinals 佔用的區塊空間：~30-50%
• 平均交易大小：普通轉账的 10-100 倍
• 費用影響：每筆刻錄交易費用是普通交易的 5-50 倍

2. 比特幣使命

批評觀點：

• Ordinals 違背比特幣作為「點對點電子現金」的設計初衷
• 將比特幣變成了「去中心化資料存儲」
• 增加了網路負擔，影響比特幣作為貨幣的功能

支持觀點：

• 比特幣可以承載多種用例
• 市場需求決定用途
• 技術中立

3. 網路擁堵

影響：

• 刻錄活動導致網路擁堵
• 普通用戶交易延遲
• 費用波動加劇

4. 監管問題

證券風險：

• 部分 Ordinals 可能被視為證券
• BRC-20 代幣可能觸發證券監管
• 各國監管態度不一致

稅收問題：

• Ordinals 交易的稅收處理
• BRC-20 代幣的資本利得稅
• 各國規定差異大

5. 技術風險

索引器依賴：

• Ordinals 需要索引器才能追蹤
• 索引器是中心化服務
• 索引器故障影響使用

數據丟失：

• 雖然數據在鏈上
• 但需要錢包支持才能訪問
• 錢包丟失導致資產無法恢復

與其他比特幣生態系統的比較

Ordinals vs RGB

Ordinals vs Counterparty

未來發展方向

技術改進

1. 壓縮技術：減少刻錄成本的壓縮算法
2. 分層存儲：冷數據、熱數據分層管理
3. 跨鏈橋接：與其他區塊鏈互操作

應用擴展

1. DeFi 應用：借貸、DEX
2. 身份系統：去中心化身份
3. 遊戲生態：區塊鏈遊戲

生態系統

1. 錢包整合：更多錢包支持 Ordinals
2. 市場平台：更多交易市場
3. 開發工具：IDE、SDK

總結

Ordinals 為比特幣帶來了新的可能性，讓比特幣區塊鏈可以承載更豐富的內容。雖然存在爭議，但這是比特幣生態系統創新的重要嘗試。

核心要點：

• Ordinals 利用比特幣的 SegWit 和 Taproot 升級實現鏈上刻錄
• BRC-20 是實驗性代幣標準，但存在技術爭議
• 數據直接存在鏈上，更加去中心化
• 存在費用和網路負擔的問題
• 長期影響仍需觀察

投資與使用建議：

• 了解技術原理再做投資決策
• 使用可靠的錢包存儲 Ordinals
• 注意費用波動，選擇合適時機刻錄
• 關注監管動態，確保合規

參考資源

• Ordinals 官方網站
• Ordinals 協議規範
• BRC-20 標準
• 比特幣 SegWit 文檔
• Taproot 升級規範

更新日期：2026-02-24

版本：2.0