Bitcoin, với tư cách là một tài sản kỹ thuật số phi tập trung, an toàn và đáng tin cậy, luôn phải đối mặt với vấn đề mở rộng. Mô hình UTXO của nó dẫn đến việc hệ thống không có trạng thái, khó thực hiện các phép toán tính toán phức tạp có trạng thái phụ thuộc. Điều này hạn chế phạm vi xây dựng các ứng dụng phi tập trung và các công cụ tài chính phức tạp trên Bitcoin.
Để giải quyết vấn đề mở rộng, ngành công nghiệp đã đưa ra các công nghệ như kênh trạng thái, sidechain và xác thực khách hàng. Tuy nhiên, mỗi giải pháp đều có những hạn chế riêng. Vào tháng 12 năm 2023, người phụ trách dự án ZeroSync, Robin Linus, đã công bố tài liệu trắng "BitVM: Compute Anything On Bitcoin", đề xuất một giải pháp mới. Công nghệ BitVM cho phép thực hiện hợp đồng Bitcoin hoàn chỉnh Turing mà không thay đổi sự đồng thuận của mạng Bitcoin, mở rộng đáng kể các trường hợp sử dụng tiềm năng của Bitcoin.
Mặc dù công nghệ BitVM có nhiều lợi thế trong việc mở rộng Bitcoin, nhưng vẫn còn ở giai đoạn đầu và còn một số vấn đề về hiệu suất và an toàn. Bài viết này sẽ khám phá một số ý tưởng tối ưu hóa nhằm nâng cao thêm hiệu suất và độ an toàn của BitVM.
2. Nguyên lý BitVM
BitVM được định vị là hợp đồng ngoài chuỗi của Bitcoin, nhằm thúc đẩy chức năng hợp đồng của Bitcoin. Nó sử dụng chữ ký một lần của Lamport để mang lại tính trạng thái cho kịch bản Bitcoin và áp dụng chế độ thách thức-đáp ứng để hỗ trợ xác minh tính toán phức tạp hơn. Hệ thống BitVM dựa trên chứng minh gian lận và giao thức thách thức-đáp ứng, nhưng không cần sửa đổi quy tắc đồng thuận của Bitcoin.
Các thành phần chính của BitVM bao gồm:
Cam kết mạch: Người chứng và người xác minh sẽ biên dịch chương trình thành mạch nhị phân lớn và cam kết mạch đó trong địa chỉ Taproot.
Thách thức và phản hồi: Tiền ký trước một loạt giao dịch để thực hiện trò chơi thách thức-phản hồi.
Hình phạt mơ hồ: Nếu người chứng minh đưa ra tuyên bố không chính xác, người xác minh có thể nhận được khoản tiền gửi của người chứng minh.
3. Tối ưu hóa BitVM
3.1 Dựa trên ZK giảm số lần tương tác OP
Cân nhắc sử dụng bằng chứng không kiến thức để giảm số lần thách thức của BitVM và nâng cao hiệu suất. Bằng cách chuyển đối tượng thách thức từ thuật toán gốc F sang thuật toán xác minh Verify, có thể giảm số vòng thách thức và rút ngắn chu kỳ thách thức. Ngoài ra, có thể khám phá việc xây dựng ZK Fraud Proof để thực hiện ZK Proof theo yêu cầu, tối ưu hóa hệ thống BitVM hơn nữa.
3.2 chữ ký một lần thân thiện với Bitcoin
Để giảm thiểu dữ liệu giao dịch và phí giao dịch, có thể xem xét việc sử dụng chữ ký một lần Winternitz thay cho chữ ký một lần Lamport. Giải pháp Winternitz có thể giảm đáng kể chiều dài của chữ ký và khóa công khai, nhưng sẽ làm tăng độ phức tạp tính toán của việc ký và xác minh chữ ký. Sử dụng chữ ký một lần Winternitz với các tham số thích hợp trong BitVM có thể giảm phí giao dịch ít nhất 50%.
3.3 hàm băm thân thiện với Bitcoin
Cần nghiên cứu hàm băm tối ưu về kích thước script và kích thước witness script được thực hiện bằng Bitcoin script để hỗ trợ chức năng xác minh chứng minh bao gồm merkle. Hàm băm BLAKE3 là một lựa chọn tiềm năng, có thể thực hiện các phép toán cơ bản của nó thông qua Bitcoin script. Ngoài ra, cũng có thể khám phá các hàm băm khác được thực hiện bằng Bitcoin script, chẳng hạn như Keccak-256, Grøstl, v.v.
3.4 Scriptless Scripts BitVM
Scriptless Scripts có thể mở rộng và làm tăng độ phức tạp của hợp đồng thông minh, đồng thời cải thiện tính riêng tư và hiệu quả. Bằng cách sử dụng chữ ký đa chiều Schnorr và chữ ký bộ điều hợp, có thể thực hiện cam kết cổng logic trong mạch BitVM, từ đó tiết kiệm không gian kịch bản và nâng cao hiệu suất. Trong tương lai, có thể cải thiện thêm giải pháp này và đưa Scriptless Scripts vào các mô-đun chức năng cụ thể của BitVM.
3.5 Thách thức đa bên không cần giấy phép
Để mở rộng mô hình niềm tin của BitVM và giảm giả định niềm tin, cần nghiên cứu các giao thức thách thức OP nhiều bên không cần sự cho phép. Điều này sẽ cho phép bất kỳ ai tham gia thách thức mà không cần danh sách cho phép trước. Đồng thời, cũng cần giải quyết các vấn đề như tấn công phù thủy và tấn công trễ để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống.
4. Kết luận
Sự khám phá công nghệ BitVM chỉ mới bắt đầu, trong tương lai sẽ tiếp tục nghiên cứu và thực hành thêm nhiều hướng tối ưu hóa, nhằm hiện thực hóa việc mở rộng Bitcoin, phát triển hệ sinh thái Bitcoin. Thông qua các biện pháp tối ưu hóa nêu trên, BitVM có khả năng đạt được tiến bộ đáng kể trong hiệu suất, tính an toàn và tính năng, mang lại nhiều ứng dụng rộng rãi hơn cho mạng lưới Bitcoin.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
17 thích
Phần thưởng
17
4
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
AirdropHunterXiao
· 08-11 03:36
Giờ có thể theo đuổi Airdrop rồi.
Xem bản gốcTrả lời0
PrivacyMaximalist
· 08-11 03:29
Hướng mới của BTC bò
Xem bản gốcTrả lời0
GasFeeCry
· 08-11 03:24
Chưa nhận được tiền vào blockchain công khai? Nên tìm hiểu rõ ràng từ sớm.
Khám phá tối ưu hóa công nghệ BitVM: Nâng cao hiệu quả và an toàn mở rộng Bitcoin
Khám Phá Tối Ưu Hóa Công Nghệ BitVM
1. Giới thiệu
Bitcoin, với tư cách là một tài sản kỹ thuật số phi tập trung, an toàn và đáng tin cậy, luôn phải đối mặt với vấn đề mở rộng. Mô hình UTXO của nó dẫn đến việc hệ thống không có trạng thái, khó thực hiện các phép toán tính toán phức tạp có trạng thái phụ thuộc. Điều này hạn chế phạm vi xây dựng các ứng dụng phi tập trung và các công cụ tài chính phức tạp trên Bitcoin.
Để giải quyết vấn đề mở rộng, ngành công nghiệp đã đưa ra các công nghệ như kênh trạng thái, sidechain và xác thực khách hàng. Tuy nhiên, mỗi giải pháp đều có những hạn chế riêng. Vào tháng 12 năm 2023, người phụ trách dự án ZeroSync, Robin Linus, đã công bố tài liệu trắng "BitVM: Compute Anything On Bitcoin", đề xuất một giải pháp mới. Công nghệ BitVM cho phép thực hiện hợp đồng Bitcoin hoàn chỉnh Turing mà không thay đổi sự đồng thuận của mạng Bitcoin, mở rộng đáng kể các trường hợp sử dụng tiềm năng của Bitcoin.
Mặc dù công nghệ BitVM có nhiều lợi thế trong việc mở rộng Bitcoin, nhưng vẫn còn ở giai đoạn đầu và còn một số vấn đề về hiệu suất và an toàn. Bài viết này sẽ khám phá một số ý tưởng tối ưu hóa nhằm nâng cao thêm hiệu suất và độ an toàn của BitVM.
2. Nguyên lý BitVM
BitVM được định vị là hợp đồng ngoài chuỗi của Bitcoin, nhằm thúc đẩy chức năng hợp đồng của Bitcoin. Nó sử dụng chữ ký một lần của Lamport để mang lại tính trạng thái cho kịch bản Bitcoin và áp dụng chế độ thách thức-đáp ứng để hỗ trợ xác minh tính toán phức tạp hơn. Hệ thống BitVM dựa trên chứng minh gian lận và giao thức thách thức-đáp ứng, nhưng không cần sửa đổi quy tắc đồng thuận của Bitcoin.
Các thành phần chính của BitVM bao gồm:
3. Tối ưu hóa BitVM
3.1 Dựa trên ZK giảm số lần tương tác OP
Cân nhắc sử dụng bằng chứng không kiến thức để giảm số lần thách thức của BitVM và nâng cao hiệu suất. Bằng cách chuyển đối tượng thách thức từ thuật toán gốc F sang thuật toán xác minh Verify, có thể giảm số vòng thách thức và rút ngắn chu kỳ thách thức. Ngoài ra, có thể khám phá việc xây dựng ZK Fraud Proof để thực hiện ZK Proof theo yêu cầu, tối ưu hóa hệ thống BitVM hơn nữa.
3.2 chữ ký một lần thân thiện với Bitcoin
Để giảm thiểu dữ liệu giao dịch và phí giao dịch, có thể xem xét việc sử dụng chữ ký một lần Winternitz thay cho chữ ký một lần Lamport. Giải pháp Winternitz có thể giảm đáng kể chiều dài của chữ ký và khóa công khai, nhưng sẽ làm tăng độ phức tạp tính toán của việc ký và xác minh chữ ký. Sử dụng chữ ký một lần Winternitz với các tham số thích hợp trong BitVM có thể giảm phí giao dịch ít nhất 50%.
3.3 hàm băm thân thiện với Bitcoin
Cần nghiên cứu hàm băm tối ưu về kích thước script và kích thước witness script được thực hiện bằng Bitcoin script để hỗ trợ chức năng xác minh chứng minh bao gồm merkle. Hàm băm BLAKE3 là một lựa chọn tiềm năng, có thể thực hiện các phép toán cơ bản của nó thông qua Bitcoin script. Ngoài ra, cũng có thể khám phá các hàm băm khác được thực hiện bằng Bitcoin script, chẳng hạn như Keccak-256, Grøstl, v.v.
3.4 Scriptless Scripts BitVM
Scriptless Scripts có thể mở rộng và làm tăng độ phức tạp của hợp đồng thông minh, đồng thời cải thiện tính riêng tư và hiệu quả. Bằng cách sử dụng chữ ký đa chiều Schnorr và chữ ký bộ điều hợp, có thể thực hiện cam kết cổng logic trong mạch BitVM, từ đó tiết kiệm không gian kịch bản và nâng cao hiệu suất. Trong tương lai, có thể cải thiện thêm giải pháp này và đưa Scriptless Scripts vào các mô-đun chức năng cụ thể của BitVM.
3.5 Thách thức đa bên không cần giấy phép
Để mở rộng mô hình niềm tin của BitVM và giảm giả định niềm tin, cần nghiên cứu các giao thức thách thức OP nhiều bên không cần sự cho phép. Điều này sẽ cho phép bất kỳ ai tham gia thách thức mà không cần danh sách cho phép trước. Đồng thời, cũng cần giải quyết các vấn đề như tấn công phù thủy và tấn công trễ để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống.
4. Kết luận
Sự khám phá công nghệ BitVM chỉ mới bắt đầu, trong tương lai sẽ tiếp tục nghiên cứu và thực hành thêm nhiều hướng tối ưu hóa, nhằm hiện thực hóa việc mở rộng Bitcoin, phát triển hệ sinh thái Bitcoin. Thông qua các biện pháp tối ưu hóa nêu trên, BitVM có khả năng đạt được tiến bộ đáng kể trong hiệu suất, tính an toàn và tính năng, mang lại nhiều ứng dụng rộng rãi hơn cho mạng lưới Bitcoin.