技術解析ColliderScript:會先於OP_CAT實現比特幣契約功能?

作者:Haotian

如何理解@StarkWareLtd 最新發布的ColliderScript白皮書? 簡單而言:ColliderScript透過哈希碰撞機制,在不修改比特幣協定的情況下實作Covenant,超前OP_CAT提案實現了比特幣主網的複雜合約功能。具體工作原理如何?和OP_CAT區別在哪?會加速Starknet比特幣layer2落地?看完白皮書,跟大家分享下:

1)ColliderScript顧名思義“對撞機”,表明其核心機制是對腳本實施哈希碰撞實現。 由於比特幣存在Big Script 和Small Script兩種腳本類型,大腳本能看到簽名等交易資料但是只能處理有限的計算,小腳本可以32位元資料的任意計算,但看不到交易資料。

這意味著驗證大腳本就只能限於簽名交易等有限驗證,根本無法處理複雜的合約邏輯,而小腳本有容納複雜邏輯的能力但是沒了交易簽名所屬權關聯,單獨處理毫無意義。

怎麼辦呢? ColliderScript巧妙地設計了一個“橋樑”,利用SHA1和RIPEMD實施160位元哈希碰撞,,實現了大腳本(處理簽名等大數據)和小腳本(只能處理32位元資料)之間的等價性證明。雖然無法處理小腳本大於32位元的簽章數據,但透過一套密碼學驗證機制,可以證明大小腳本中的內容趨於一致。

就是這麼一個巧妙的數學技巧,ColliderScript把大小腳本的資訊能做到有效連接,複雜的合約交易邏輯可以整合進小腳本進行計算,而大腳本保留交易簽名驗證,最終ColliderScript把大小腳本的資訊能做到有效連接,讓比特幣腳本內實現複雜的合約功能。

2)OP_CAT我之前寫文章具體分析過,它是一種全新的操作碼提案,可以把多個腳本字節串資料連接起來處理,從而實現整體的複雜合約驗證和計算能力。

透過OP_CAT,原本需要在單一資料區塊中處理的邏輯,可以分割成多個資料片段,在腳本執行過程中動態組合,實現更靈活的驗證和計算。 https://x.com/tmel0211/status/1783756759662043462

由於OP_CAT是一個未Merge的提案,是否能順利上線是個未知數,而ColliderScript的出現可以搶先實現比特幣主網的合約功能。

但是,和BitVM的實作邏輯一樣,ColliderScript納入了鏈下預處理邏輯,所謂的雜湊碰撞需要投入大量的運算和儲存成本。根據白皮書介紹,每次使用契約功能需要2的86次方哈希查詢和2的56次方存儲空間,相當於要消耗比特幣網絡30多個小時的算力,自然也會加大節點投入的硬體成本和電力消耗等等。

因此,ColliderScript不會完全取代OP_CAT,其會作為一個過渡方案,處理一些特定場景的高價值合約,其他小微交易業務場景走ColliderScript方向投入和產出不成正比。

話說回來,BitVM的推出也存在實用性不強的問題,但卻讓一大批諸如 @GOATRollup 、@BSquaredNetwork 等在內的項目,基於其實現了Native跨鏈橋和比特幣Specific 挑戰證明機制。

以GoatNetwork為例,作為一個能實現去中心化Sequencer和Native安全跨鏈的Bitcoin layer2解決方案,內核就是基於BitVM2實現了一種OCP樂觀挑戰協議,所有的計算和交互都在二層離線執行,當「挑戰」出現時會在比特幣主網執行鏈上協議,比特幣layer1會充當仲裁者來確保安全性。

CollideScript的現實「實用性」困境和其潛在的創新鯰魚效應也類似,雖說存在大規模普及的成本障礙,但其碰撞大小腳本推進比特幣可編程性的探索,一定會率先激活一些特定應用場景。

關鍵是,這種鏈下預處理+鏈上的組合模式長遠看會解鎖很多複雜應用場景,比純粹堆砌鏈上計算驗證的邏輯更接地氣一些。

3)不過,Starkware發布ColliderScript白皮書倒是饒有趣味,之前@Starknet 宣布了要基於OP_CAT做bitcoin layer2的計劃,現在又推出了全新的過渡方案,從被動轉主動,可見目的是為了加速其比特幣layer2的落地。

在為Starkware團隊的技術拓新能力點讚之餘,必須得期待一下,Starknet的這枚比特幣layer2推出,會為比特幣layer2生態帶來什麼。

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