BitVM 革命－自2009 年1 月誕生以來，比特幣網路已經發生了巨大的發展。然而，社群很快就決定轉向所謂的僵化協議模型。實際上，這意味著為了優先考慮其安全性，協議的演變和可能性受到限制。
事實上，協議的功能越多，就越容易出現缺陷。然而，開發商Robin Linus 透過BitVM 提出的一項新提案可以很好地擴展比特幣的可能性，而不會影響其安全性。
比特幣：僵化的協議
正如我們剛才所看到的，比特幣協議自願限制功能以優先考慮其安全性。因此，與以太坊等更複雜的網路不同，比特幣長期以來僅限於其簡單的貨幣用途。
但到底是什麼限制了比特幣的能力呢？在幕後，比特幣使用一種稱為腳本的程式語言來表達支出資金的條件。腳本故意是非圖靈完備的。這意味著它無法表達所有可能的程序，不像以太坊上的Solidity 等語言。
選擇此功能是為了避免無限循環和其他可能破壞網路的不良行為。
儘管腳本允許諸如多重簽名（需要多個簽名的交易）之類的支出條件，但它執行複雜操作的能力受到限制。
特別是，某些算術運算（例如乘法）被禁用。這種簡單性同時也是一種優勢。事實上，它減少了攻角。然而，這也是一個限制，因為它阻止了像以太坊上那樣的複雜智能合約的創建。
2023年：比特幣變革之年
然而，自今年年初以來，情況發生了巨大變化。但在此之前，值得回顧一下2021 年11 月以及Taproot 在比特幣上的部署。
事實上，Taproot 引進了默克爾化抽象語法樹（MAST）。 MAST 的功能之一是允許執行更複雜的腳本。
此外，Taproot 還實現了區塊鏈上空間使用的更好優化。所有希望使用比特幣作為結算層的解決方案的主要組成部分。
然而，我們必須等到2023 年初才能看到利用Taproot 提供的功能的舉措大幅上漲。首先，我們見證了Ordinals 的出現，這是一個允許在比特幣上創建NFT 的協議。
隨後，BRC-20 代幣標準的出現，為比特幣代幣的創建鋪平了道路。
最後，10 月9 日，開發人員Robin Linus 推出了一款可能具有革命性的新應用程式。
該解決方案名為BitVM，以簡潔的白皮書形式向社群展示，就像比特幣的白皮書一樣。
簡而言之，BitVM 是一種計算範式，允許在比特幣上創建圖靈完備的合約。它的特點是不需要對協議進行任何修改，因此無需軟分叉即可開發和部署。
什麼是BitVM？
正如我們簡要地看到的，BitVM 可以成為比特幣的重大突破。這種新的計算範式將增加比特幣和腳本語言的可能性。
BitVM 的優點在於它無需更改比特幣協議即可實現圖靈完整的合約和應用程式。換句話說，不需要軟分叉或硬分叉來實現它。
因此，BitVM 允許表達、執行和驗證任何類型的合約或應用程式。無論其複雜程度如何，這一點都是如此。其方法基於計算的鏈下驗證，避免了比特幣區塊鏈的過載，同時確保了交易的真實性和安全性。
「BitVM 為更具表現力的比特幣合約和鏈下運算創造了一個新的設計空間。 此外，它還允許驗證比特幣合約的有效性證明。 »
怎麼運作的？
為了實現向比特幣添加新的複雜功能的壯舉，BitVM 基於鏈下計算。此外，BitVM 更傾向於驗證而不是執行。
鏈下計算
傳統上，合約或交易的有效性是透過直接在區塊鏈上執行相關腳本來獲得的。這種解決方案需要耗費時間和資源，而且由於比特幣的性質，它不允許複雜的執行。
BitVM 透過將資源的使用轉移到鏈外來解決這個問題。 BitVM 不會在鏈上執行計算，而是在鏈外驗證此計算的完成情況，從而減少區塊鏈上的負載。
一旦鏈下計算得到驗證，證明就會在鏈上發布。然而，它們的準確性也必須可以在鏈上進行測試。
證明者和驗證者的角色
BitVM 引入了兩個主要實體來確保交易的有效性：證明者和驗證者。
證明者：該實體在鏈外執行計算並對結果產生斷言。然後，該聲明將發佈在區塊鏈上，供任何人驗證。證明者承諾在發生爭議時提供證據證明其主張的準確性。驗證者：他的作用是監控和驗證證明者所發布的斷言。如果驗證者偵測到不正確的聲明，他們可以發布詐欺證明，從而使證明者的聲明無效。
這種方法確保即使證明者試圖作弊，驗證者也會很快發現。此外，透過使用密碼學證明，即使單一驗證者驗證了某個聲明，也足以確保該聲明對整個網路的有效性。
電路及證明
BitVM 使用所謂的「電路」來描述計算。在密碼學中，電路是基本運算網路形式的計算的結構化表示。電路不是將程式視為一個接一個執行的指令序列，而是將計算表示為圖形，其中輸入通過一系列邏輯閘（如“與”、“或”、“非”）以產生出口。
邏輯閘電路。
BitVM 使用這些電路以與加密貨幣證明相容的方式描述計算。當證明者想要提出主張時，它會使用適當的電路來證明計算已正確執行。
然後，該證明由區塊鏈上的BitVM 合約進行驗證。這種驗證不需要重新執行原來的計算，而只需要驗證證明，效率要高得多。
BitVM：比特幣的Optimism匯總
這種機制可能會讓你想起Optimism匯總的工作原理。
事實上，在這兩種情況下，中心思想都是處理盡可能多的鏈下操作，並使用區塊鏈作為驗證和真相的來源。
然而，雖然Optimistic Rollup 的主要任務是提高可擴展性，但BitVM 的目的只是擴展比特幣的程式設計能力。
然而，正如Robin Linus 所指出的，BitVM 只是在比特幣上實現此類系統的初稿。因此，根據所需的應用，有更有效的模型。
「該模型旨在簡單地說明這種方法可以實現比特幣的通用計算。 對於實際應用，我們應該考慮更有效的模型。 »
BitVM 有哪些應用？
這一切都很好，但具體來說，BitVM 能帶來什麼？嗯，有很多應用程式。
成交量起和層 2
最合乎邏輯也可能最有趣的是在比特幣上創建第2 層和其他匯總。
正如你所了解的，BitVM 本質上允許創建比特幣的匯總，其中交易在鏈外執行，證明在鏈上提交和驗證。與以太坊一樣，這將增加比特幣區塊鏈的交易吞吐量。
然而，當我們想到以太坊總結時，我們就會想到DeFi。實際上，無論是在以太坊還是其第2 層上，由於EVM，DeFi 才成為可能。
提醒一下，EVM（以太坊虛擬機器）是以太坊的去中心化執行環境，它使用基於一組預先定義操作的指令語言執行智慧合約。
然而，這並非不可能。事實上，BitVM 允許在比特幣上創建圖靈完備的合約。整合EVM 可能需要一個額外的層，用於處理智能合約的執行，而BitVM 可用於提交和驗證比特幣區塊鏈上的執行證明。
這樣的系統將允許創建支援複雜DeFi 應用程式的匯總，同時受到比特幣的保護。
契約：通往側鏈的橋樑
BitVM 白皮書發布後，網路使用者Super_testnet 展示了他基於BitVM 邏輯的專案。
實際上，這旨在在比特幣和側鏈之間創建安全橋樑。為此，它使用一種稱為契約的交易類型。這使得可以保證遵守交易兩方之間的承諾。
因此，Super_testnet 建議在比特幣和側鏈之間建立雙向橋樑。當用戶想要將比特幣從比特幣轉移到側鏈時，他們會凍結比特幣上的資金並在側鏈上收到相同數量的資金。在相反的過程中，用戶必須銷毀側鏈上的代幣才能在比特幣上恢復相當於BTC 的金額。
“如何使用BitVM 製作側鏈：創建一個電路，如果驗證者證明它燒毀了1 個“btc 側鏈”，則強制證明者向驗證者發送1 個btc。證明者和驗證者都必須在掛鉤後3個月內這樣做。 現在驗證者可以在必要時透過提取證明者的資金來提現。 »
在此過程中，使用BitVM來確保交易的有效性，並確保資金在必要時被鎖定和解鎖。此外，例如，該公約允許定義一項協議，如果一方沒有公佈其已履行合約部分的證據，另一方可以透過BitVM 強迫另一方保留其合約義務。承諾。
結論
你將會明白，BitVM 可以改變比特幣並將其可能性增加十倍。此外，BitVM 透過有效性證明為鏈下計算鋪平了道路。該解決方案已經在以太坊上得到了證明，並最終可能打開比特幣通往DeFi 的大門。
在此之前，我們必須耐心地給開發人員時間來提出該系統的有效實現。當然，就像Super_testnet 提出的那樣，可能會在未來幾個月內推出。
無論如何，2023 年對於比特幣網路來說仍然是激動人心的一年。在社區內帶來創新和辯論。
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《BitVM：了解下一次比特幣革命的一切》一文首先發表在Journal du Coin 上。
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