BitVM最適化の探索

ビットコインは、分散型で安全かつ信頼できるデジタル資産として、スケーラビリティに限界があります。ビットコインのUTXOモデルはシステムを無状態にし、複雑な依存状態の計算を実行することが難しくなります。これにより、ビットコイン上で分散型アプリケーションや複雑な金融ツールを構築する能力が制限されます。

ビットコインのスケーラビリティ問題を解決するために、業界ではステートチャネル、サイドチェーン、クライアント検証などの技術が提案されています。しかし、これらのソリューションは機能性、安全性、または非中央集権性の面で不十分です。2023年12月、Robin Linusが発表したBitVMホワイトペーパーは新しい解決策を提案し、ビットコインのプログラム可能性を向上させることについて業界内での思考を引き起こしました。

BitVMは、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ビットコイン契約を実現します。これはビットコインスクリプトとTaprootを利用し、オプティミスティックロールアップを実現しています。Lamport署名を通じて、BitVMはビットコインUTXO間の関連を確立し、有状態のビットコインスクリプトを実現します。これにより、ビットコインの潜在的なユースケースが大幅に拡大します。

しかし、BitVM技術はまだ初期段階にあり、効率と安全性の面でいくつかの問題が存在します。例えば、相互作用のコストが高く、挑戦の周期が長く、データ量が多いなどです。これに対処するために、本文ではいくつかの最適化の方向性を提案します:

1. ゼロ知識証明に基づいて、チャレンジのインタラクション回数を減らし、チャレンジサイクルを短縮します。

2. Winternitzなどのよりコンパクトな一次署名スキームを採用し、署名および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. ビットコインに優しいハッシュ関数、例えばBLAKE3を探索し、最適な方法でマークルパスの検証を実現する。

4. Scriptless Scripts技術を導入し、オフチェーンでスマートコントラクトを実行することで、オンチェーンのスペースを節約し、効率を向上させます。

5. 許可のないマルチパーティー挑戦モデルを設計し、信頼の仮定を拡大しながら、ウィッチ攻撃や遅延攻撃などの問題に対処する。

これらの最適化の方向性は、BitVMの効率と安全性をさらに向上させ、ビットコインエコシステムの繁栄と発展を促進することが期待されています。BitVM技術の探求はまだ始まったばかりで、今後さらに多くの最適化の余地が探求される価値があります。