BitVM的優化探索

比特幣作爲一種去中心化、安全且值得信賴的數字資產,在可擴展性方面存在局限。比特幣的UTXO模型導致系統無狀態,難以執行復雜的依賴狀態的計算。這限制了在比特幣上構建去中心化應用和復雜金融工具的能力。

爲解決比特幣擴容問題,業界提出了狀態通道、側鏈、客戶端驗證等技術。但這些方案在功能性、安全性或去中心化程度上都存在不足。2023年12月,Robin Linus發布的BitVM白皮書提出了一種新的解決方案,引發了業界對提升比特幣可編程性的思考。

BitVM允許在不改變比特幣網路共識的情況下實現圖靈完備的比特幣合約。它利用比特幣腳本和Taproot,實現了樂觀rollup。通過Lamport籤名,BitVM讓比特幣UTXO之間建立聯繫,實現有狀態的比特幣腳本。這極大地拓寬了比特幣的潛在用例。

然而,BitVM技術仍處於早期階段,在效率和安全性方面存在一些問題,如交互成本高、挑戰週期長、數據量大等。爲此,本文提出了幾個優化方向:

1. 基於零知識證明降低挑戰交互次數,縮短挑戰週期。

2. 採用Winternitz等更緊湊的一次性籤名方案,降低籤名和公鑰長度,從而降低交易費用。

3. 探索比特幣友好的哈希函數,如BLAKE3,以最優化的方式實現Merkle路徑驗證。

4. 引入Scriptless Scripts技術,通過鏈下執行智能合約來節省鏈上空間,提高效率。

5. 設計無需許可的多方挑戰模型,擴大信任假設,同時應對女巫攻擊和延遲攻擊等問題。

這些優化方向有望進一步提高BitVM的效率和安全性,推動比特幣生態的繁榮發展。BitVM技術的探索才剛剛開始,未來還有更多優化空間值得探索。