作者：Echo, Infinitas 指導：洪蜀寧

10月9日，區塊鏈開發商ZeroSync 的共同創辦人Robin Linus 公佈了BitVM 的白皮書。 “任何可計算的函數都可以在比特幣上驗證”，Linus在X（以前的Twitter）上發文說。 「這使得比特幣上的智能合約更具表現力。特別是，它實現了我們認為需要軟分叉才能實現的功能」——有可能為網路帶來更多DeFi 用例和可擴展性。

BitVM意味著比特幣現在可以像其他鏈一樣具有圖靈完備性：允許開發者在比特幣上運行複雜的合約，而無需改變比特幣基本規則。它的出現使得比特幣可以與以太坊等智慧合約平台競爭，同時仍保持其安全性和分散性的特點，因此引發了熱議。

先前針對BTC 生態也有一系列協議出現，例如比特幣核心貢獻者Casey Rodarmor 創建的Ordinals 協議，催生了第一個比特幣網路的NFT，並引入了Ordinals和Inscriptions的概念。透過引入新的智慧合約語言，使比特幣更具可編程性的Taro 協議旨在為比特幣生態帶來更多金融項目；受到2016年Peter Todd提出的一次性密封（Single-use seal）和客戶端驗證（Client-Side Validation）概念啟發的RGB協議也於今年發布v0.10版本，將比特幣作為底層資產，並為比特幣生引入了智能合約功能。

這些協議的出現都為比特幣生態的發展帶來了新的可能性。不僅增加了比特幣網路的功能和擴展性，還為社群成員提供了更多的創新工具，以推動比特幣生態的進一步發展。

BitVM 是什麼？

BitVM 是「比特幣虛擬機器Bitcoin Virtual Machine 」的縮寫。我們可以設想它是一個虛擬測試實驗室，在這個虛擬化空間中，開發者可以自由地操作任何計算程序或執行任何智能合約，在允許開發者模擬程序行為的同時，無需對實際的比特幣網絡施加任何負載或變更。

透過充當中間層，BitVM 提高了效率並減輕了比特幣區塊鏈的計算負擔。對於複雜計算或智能合約在不可逆轉的操作之前在可以先在鏈外進行驗證。因此，該系統有助於維護區塊鏈的完整性，為更複雜但安全的操作提供平台。 BitVM 中角色和工作流程主要包括：

1. 參與者：BitVM 的運作涉及兩個主要參與者：證明者和驗證者。證明者是發起計算或聲明的一方，驗證者負責驗證該聲明，雙重角色交叉驗證可以實現一定程度的製衡，確保計算結果準確且值得信賴。

2. 鏈下計算：BitVM 的獨創性在於它對計算工作負載的處理。與將大量計算負擔放在鏈上的傳統區塊鏈操作不同，BitVM 的大部分複雜計算在鏈下執行的。鏈下運算提供了更高的速度和靈活性，減少了直接儲存在鏈上的資料量。

3. 鏈上驗證：BitVM 唯一需要上鍊的步驟是出現爭議時的鏈上驗證，又叫做「詐欺證明」。如果驗證者質疑證明者聲明的合法性，系統將參考比特幣鏈上不可更改的去中心化帳本解決問題。如果證明者的主張被證明是錯誤的，驗證者可以向區塊鏈提交簡潔的詐欺證明，從而揭露不誠實行為。透過整合鏈下計算和鏈上驗證，實現計算效率和強大安全性的平衡。

RGB 協定是什麼？

RGB 是由LNP/BP標準協會開發的可擴展且保密的比特幣和閃電網路智慧合約系統，將以太坊等智慧合約平台的複雜可編程性和靈活性引入比特幣生態。它採用了私有和共同所有權的概念，是一種圖靈完備的、無信任的分散式計算形式，不需要引入代幣的非區塊的去中心化協議。

RGB的設計目的是在UTXO 區塊鏈（如比特幣）上運行可擴展、穩健和私密的智能合約，允許數位資產和智慧合約為比特幣帶來更多功能。透過RGB，開發者可以執行如代幣發行、NFT鑄造、DeFi、DAO，以及更多複雜的多類別智能合約，從而實現在比特幣強大的區塊鏈之上不斷刺激創新的同時，保持其安全性。具體執行流程：

1. RGB 資產發行：讓用戶創建鏈下合約來發行RGB 資產並將它們分配給比特幣的UTXO，從而將RGB 資產添加到閃電網路鏈下支付通道。

2. 支付通道內轉帳：新增至支付通道後，RGB 資產可以像比特幣閃電網路付款一樣，在通道參與者之間轉移和路由，這類轉移由經過客戶端側驗證的轉帳完成。

3. 「詐欺證明」：每次通道更新時，資產都會從通道多重簽章輸出傳送至由閃電網路承諾交易所建立的輸出。這意味著如果支付通道的過時狀態被廣播，就有可能觸發RGB 懲罰交易，拿走攻擊者的全部RGB 資產。

BTC 生態下一代敘事誰是最優解？

結合BitVM 白皮書來看，BitVM 為比特幣提供了以下「新」功能：

1. 能夠實現更複雜的合約。傳統的比特幣合約很大程度上局限於基本操作，例如數位簽名和時間鎖。 BitVM 為合約創建提供了大量新的可能性。使用者不僅可以為金融交易創建合約，還可以為更複雜的去中心化應用程式(DApp) 建立合。

2. 減少了需要直接儲存在區塊鏈上的資料量。 BitVM 的大部分運算工作都是在鏈下執行的，提高了網路的整體效率，防止區塊鏈因不必要的數據而變得混亂，可以維持比特幣網路的健康和速度。

3. 強大的詐欺保護措施確保交易的完整性。 BitVM 使用詐欺證明系統和質詢回應協議，保證所有交易都是誠實和透明的。如果有人試圖作弊或提交虛假聲明，系統的驗證者可以透過向區塊鏈提交簡潔的欺詐證據來快速捕獲並揭露不誠實的一方。

但事實上，BitVM 存在著無法避免的局限性

第一個限制是其設計重點是證明者和驗證者的“兩方設定”，這意味著系統目前不具備處理多方交易或合約的能力，限制了多個參與者進行更複雜互動的適用性。這個限制可能會妨礙BitVM 跟上新興需求和期望的能力。

第二個限制是所需的鏈下資料儲存和運算量遠遠超出了現代電腦的能力，雖然鏈下運算有助於將BitVM 對區塊鏈的影響降至最低，但龐大的運算負擔導致事實上無法實現，僅具備理論可行性。

連接多個雙向通道以形成網路（類似於比特幣的閃電網路）等概念已經被視為擴展系統功能的方法。我們或許期望被給予「眾望」的RGB 協定可以在未來對BitVM 的限制實現針對性突破。

BitVM 與RGB 的比較

BitVM 和RGB 協議都致力於擴展比特幣的功能，但它們在設計上有一些關鍵差異。 BitVM強調了鏈下計算和詐欺保護，以確保合約執行和交易的完整性，而RGB則更重視隱私性。

RGB的設計採用的客戶端驗證模式，表示當用戶A向用戶B發送資產時，用戶A不會在網路上公開交易，而是會透過點對點傳輸將資產傳送給用戶B。這樣的設計只需要利用公共網路來防止雙重支付。

• BTC 原生性：BitVM 需要對比特幣進行協定更改，而RGB 可以用軟分叉實現

• 完整隱私保護：RGB 協議意味著第三方無法追蹤RGB資產在區塊鏈上的歷史，只有當用戶B收到資產時，才會了解資產的歷史。這點BitVM 無法做到。

• 商業化：BitVM 對於運算能力提出極高要求，僅有理論可執行性。商業落地方面RGB 更勝一籌。

總結而言，BitVM 構想充滿了創新和激發想像，然而，根據其目前的技術框架實現情況，很顯然，它在短期內很可能僅限於白皮書的理念階段，長期應用場景的探索以及實際應用方面仍然面臨巨大挑戰。與之相比，RGB 協定已在大規模商業應用方面展現出小步快跑的態勢，以及其更成熟的特徵。關於兩者是否能成為比特幣生態的下一代敘事爆發點，還有待觀察，也有可能會有其他協議嶄露頭角，讓我們拭目以待。

參考文獻：

https://www.theblock.co/post/255683/bitvm-bitcoin-smart-contracts

Is BitVM the Next Evolution for Smart Contracts on Bitcoin?

https://www.coindesk.com/tech/2023/10/11/bitcoin-might-get-ethereum-style-smart-contracts-under-bitvm-plan/

https://www.coinonpro.com/baike/157346.html