Дослідження оптимізації BitVM

Біткоїн як децентралізований цифровий актив має суттєві обмеження, що не дозволяє йому стати масштабованою платіжною та додатковою мережею. UTXO-модель біткоїна призводить до безстанного стану системи, що позбавляє її здатності виконувати складні обчислення. Хоча існують технології масштабування, такі як канали стану, бокові ланцюги, верифікація клієнтів, але всі вони мають певні обмеження.

У грудні 2023 року Робін Лінус опублікував білль «BitVM: Обчислення будь-чого на Bitcoin», в якому запропонував рішення для реалізації Тюрінговських контрактів без зміни консенсусу мережі Bitcoin. BitVM використовує скрипти Bitcoin і Taproot, реалізуючи оптимістичний Rollup, щоб встановити зв'язок між двома UTXO, що дозволяє реалізувати стан скриптів Bitcoin. BitVM значно розширив потенційні випадки використання Bitcoin, перетворивши його на платформу для валідації різних децентралізованих застосувань та складних обчислювальних завдань.

Проте технологія BitVM все ще перебуває на ранній стадії, і існують деякі проблеми з ефективністю та безпекою. У цій статті пропонуються деякі ідеї для оптимізації:

1. Зниження кількості взаємодій OP на основі ZK: використання нульових знань для зменшення кількості викликів BitVM, підвищуючи ефективність. Можна побудувати ZK Fraud Proof для реалізації ZK Proof за запитом.

2. Біткойн-дружній одноразовий підпис: дослідження більш компактних рішень, таких як одноразовий підпис Вінтерніца, для зменшення довжини підпису та публічного ключа, що, у свою чергу, знижує витрати на транзакції.

3. Біткойн-дружня хеш-функція: реалізувати хеш-функцію, дружню до біткойн-скриптів, яка підтримує функцію верифікації доказу включення Меркла. Можна розглянути такі хеш-функції, як BLAKE3.

4. Scriptless Scripts BitVM: Використання Schnorr багатопідписів та адаптерних підписів для реалізації зобов'язань логічних воріт у BitVM схемах, економлячи простір скриптів та підвищуючи ефективність.

5. Безліцензійні багаторазові виклики: дослідження розширення BitVM до безліцензійної моделі багаторазових викликів, що вирішує такі проблеми, як атаки від відьом і атаки затримки.

Дослідження технології BitVM тільки починається, у майбутньому вона буде продовжуватися для оптимізації розширення біткойна та процвітання екосистеми біткойна.