BitVM最適化の探索

ビットコインは非中央集権的なデジタル資産として重大な制限があり、スケーラブルな支払いおよびアプリケーションネットワークになることはできません。ビットコインのUTXOモデルはシステムを無状態にし、複雑な計算を実行する能力が欠けています。状態チャネル、サイドチェーン、クライアント検証などのスケーリング技術はありますが、いずれも一定の制限があります。

2023年12月、ロビン・ライナスは「BitVM：Compute Anything On Bitcoin」のホワイトペーパーを発表し、ビットコインネットワークのコンセンサスを変更することなく、チューリング完全な契約を実現するソリューションを提案しました。BitVMはビットコインスクリプトとTaprootを利用してオプティミスティックロールアップを実現し、2つのUTXOの間に関係を構築し、状態を持ったビットコインスクリプトを実現します。BitVMはビットコインの潜在的なユースケースを大幅に拡大し、さまざまな分散型アプリケーションや複雑な計算タスクの検証プラットフォームとなります。

しかし、BitVM技術はまだ初期段階にあり、効率性と安全性の面でいくつかの問題があります。この記事では、いくつかの最適化のアイデアを提案します:

1. ZKに基づいてOPの相互作用回数を減らす：ゼロ知識証明を使用してBitVMのチャレンジ回数を減らし、効率を向上させます。オンデマンドZK証明を実現するZKフラウドプルーフを構築できます。

2. ビットコインフレンドリーなワンタイムサイン：ウィンタリッツのワンタイムサインなど、よりコンパクトなソリューションを探求し、署名と公開鍵の長さを短縮することで、取引手数料を削減します。

3. ビットコインフレンドリーなハッシュ関数：ビットコインスクリプトにフレンドリーなハッシュ関数を実装し、マークルインクルージョンプルーフ検証機能をサポートします。BLAKE3などのハッシュ関数を考慮することができます。

4. スクリプトレススクリプト BitVM：Schnorrマルチシグネチャとアダプタ署名を利用してBitVM回路内の論理ゲートのコミットメントを実現し、スクリプトスペースを節約し、効率を向上させます。

5. パーミッションレスのマルチパーティーチャレンジ：BitVMをパーミッションレスのマルチパーティーチャレンジモデルに拡張する研究を行い、ウィッチ攻撃や遅延攻撃などの問題を解決します。

BitVM技術の探索はまだ始まったばかりであり、今後はビットコインのスケーリングを実現し、ビットコインエコシステムを繁栄させるために最適化を続けていきます。