Исследование оптимизации BitVM

Биткойн как децентрализованный цифровой актив имеет серьезные ограничения и не может стать масштабируемой платежной и приложенческой сетью. Модель UTXO Биткойна приводит к безсостоянию системы, что лишает ее возможности выполнять сложные вычисления. Хотя существуют технологии масштабирования, такие как каналы состояния, сайдчейны, клиентская проверка и другие, у них также есть определенные ограничения.

В декабре 2023 года Робин Линус опубликовал белую книгу «BitVM: Compute Anything On Bitcoin», в которой предложено решение для достижения полноты Тьюринга в контрактах без изменения консенсуса сети Биткойн. BitVM использует скрипты Биткойн и Taproot для реализации оптимистичного Rollup, позволяя установить связь между двумя UTXO и реализовать состоящие скрипты Биткойн. BitVM значительно расширяет потенциальные случаи использования Биткойн, превращая его в платформу для верификации различных децентрализованных приложений и сложных вычислительных задач.

Тем не менее, технология BitVM все еще находится на ранних стадиях, и существуют некоторые проблемы с эффективностью и безопасностью. В этой статье предложены некоторые идеи для оптимизации:

1. Снижение количества взаимодействий OP на основе ZK: использование нулевых знаний для снижения числа вызовов BitVM и повышения эффективности. Можно построить ZK Fraud Proof, реализовать On-Demand ZK Proof.

2. Дружественная к биткойнам однократная подпись: исследование более компактных решений, таких как однократная подпись Винтерница, для уменьшения длины подписи и публичного ключа, что снижает транзакционные расходы.

3. Хэш-функция, дружелюбная к биткойнам: реализуйте хэш-функцию, дружелюбную к скриптам биткойнов, поддерживающую функцию проверки включения Меркла. Можно рассмотреть такие хэш-функции, как BLAKE3.

4. Скриптless Скрипты BitVM: использование многоподписей Schnorr и адаптерных подписей для реализации обязательств логических ворот в схеме BitVM, экономия пространства скриптов и повышение эффективности.

5. Многосторонние вызовы без разрешения: исследование расширения BitVM в модель многосторонних вызовов без разрешения, решение таких проблем, как атаки ведьм и атаки задержки.

Исследование технологии BitVM только начинается, в будущем она будет продолжать оптимизироваться для масштабирования биткойнов и процветания экосистемы биткойнов.