Khám phá tối ưu BitVM: Nâng cao khả năng mở rộng và khả năng lập trình của Bitcoin
1. Giới thiệu
Bitcoin là tài sản kỹ thuật số phi tập trung, an toàn và đáng tin cậy, luôn phải đối mặt với thách thức trong việc mở rộng. Mô hình UTXO của nó khiến hệ thống không có trạng thái, khó thực hiện các phép tính trạng thái phụ thuộc phức tạp, hạn chế việc xây dựng các ứng dụng phi tập trung và công cụ tài chính phức tạp.
Các giải pháp mở rộng hiện tại như kênh trạng thái, chuỗi phụ và xác minh khách hàng đều có ưu và nhược điểm của riêng mình. Vào tháng 12 năm 2023, giải pháp BitVM do dự án ZeroSync đề xuất đã thu hút sự chú ý, nó sử dụng script Bitcoin và Taproot để thực hiện Rollup lạc quan, cho phép Bitcoin xác minh các phép tính phức tạp mà không cần thay đổi các quy tắc cơ bản.
Mặc dù BitVM có tiềm năng lớn trong việc mở rộng, nhưng nó vẫn đang ở giai đoạn đầu và còn một số vấn đề về hiệu suất và tính an toàn. Bài viết này đưa ra một số ý tưởng tối ưu hóa để nâng cao hiệu suất của BitVM.
2. Nguyên lý BitVM
BitVM là một giải pháp hợp đồng ngoài chuỗi, nhằm tăng cường khả năng lập trình của Bitcoin. Nó sử dụng chữ ký một lần của Lamport để thực hiện các kịch bản Bitcoin có trạng thái, tính toán được thực hiện ngoài chuỗi, và kết quả được xác minh trên chuỗi.
Các thành phần cốt lõi của BitVM bao gồm:
Cam kết mạch: biên dịch chương trình thành mạch nhị phân và cam kết trong địa chỉ Taproot
Thách thức và phản hồi: Tiền ký trước một loạt giao dịch để thực hiện cơ chế thách thức-phản hồi
Hình phạt mơ hồ: xử phạt những tuyên bố không chính xác
Thiết kế này cho phép xác minh tính toán tổng quát trên Bitcoin mà không cần thay đổi quy tắc đồng thuận.
3. Giải pháp tối ưu hóa BitVM
3.1 Dựa trên ZK giảm số lần tương tác OP
Việc sử dụng chứng minh không kiến thức có thể giảm đáng kể số vòng thách thức và chu kỳ của BitVM. Bằng cách xác minh chứng minh ZK thay vì thuật toán gốc, có thể giảm đáng kể độ phức tạp tính toán.
Ngoài ra, có thể khám phá xây dựng ZK Fraud Proof, thực hiện chế độ ZK Proof theo yêu cầu. Cách này chỉ tạo ra ZK chứng minh khi có thách thức, giữ thiết kế lạc quan tổng thể, đồng thời giảm chi phí tính toán.
3.2 Bitcoin thân thiện với chữ ký một lần
Chữ ký Lamport là nền tảng của BitVM, nhưng độ dài của nó tương đối lớn. Có thể xem xét sử dụng giải pháp chữ ký một lần Winternitz, với d=15 có thể rút ngắn độ dài khóa công khai và chữ ký khoảng 4 lần, từ đó giảm đáng kể chi phí giao dịch.
Trong tương lai, có thể tối ưu hóa hơn nữa việc triển khai phương án Winternitz trong kịch bản Bitcoin, hoặc khám phá các phương án ký một lần chặt chẽ hơn.
3.3 Bitcoin thân thiện với hàm băm
Do mạng Bitcoin hiện tại không hỗ trợ OP_CAT, cần sử dụng kịch bản hiện có để thực hiện hàm băm theo cách tối ưu nhất. Hàm băm BLAKE3 là một lựa chọn tốt, có thể dễ dàng được triển khai bằng kịch bản Bitcoin.
Ngoài ra, có thể khám phá việc triển khai các hàm băm khác như Keccak-256, Grøstl, từ đó chọn phương án phù hợp nhất cho Bitcoin, hoặc phát triển hàm băm thân thiện với Bitcoin mới.
3.4 Scriptless Scripts BitVM
Scriptless Scripts có thể chuyển thực thi hợp đồng thông minh từ trên chuỗi xuống dưới chuỗi, nâng cao tính năng, tính riêng tư và hiệu quả. Bằng cách sử dụng chữ ký Schnorr đa chữ ký và chữ ký thích ứng, có thể thực hiện cam kết cổng logic trong mạch BitVM, từ đó tiết kiệm không gian kịch bản và nâng cao hiệu quả.
Trong tương lai, cần cải tiến các giải pháp hiện có, giảm nhu cầu tương tác và khám phá việc áp dụng Scriptless Scripts vào các mô-đun chức năng cụ thể của BitVM.
3.5 Thách thức nhiều bên không cần giấy phép
Hiện tại, BitVM áp dụng chế độ cấp phép và thách thức hai bên, có rủi ro tiềm ẩn. Việc thực hiện thách thức nhiều bên không cần cấp phép có thể mở rộng mô hình tin cậy từ 1-of-n thành 1-of-N(N>>n), giảm thiểu thêm giả định tin cậy.
Các vấn đề chính cần được giải quyết bao gồm:
Tấn công phù thủy: thiết kế thuật toán giải quyết tranh chấp, khiến chi phí của bên trung thực tăng theo hàm logarit với số lượng đối thủ.
Tấn công trì hoãn: yêu cầu người thách thức đặt cọc và thiết kế thuật toán giới hạn trên cùng trong trường hợp xấu nhất.
4. Kết luận
Công nghệ BitVM vẫn đang ở giai đoạn đầu, trong tương lai cần tiếp tục khám phá và tối ưu hóa ở nhiều hướng khác nhau để mở rộng Bitcoin và phát triển hệ sinh thái của nó. Các phương án tối ưu hóa được đề xuất trong bài viết này cung cấp một số ý tưởng cho nghiên cứu trong tương lai, nhưng vẫn cần thêm phân tích lý thuyết và xác minh thực tiễn.
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.
23 thích
Phần thưởng
23
9
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
Web3Educator
· 08-04 20:40
*điều chỉnh kính giáo sư* thực hiện lý thuyết zk thật hấp dẫn, thật lòng mà nói... có sinh viên tiến sĩ nào ở đây không?
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropSkeptic
· 08-04 19:00
Công cụ cũ btc cuối cùng cũng bắt đầu tiến hóa.
Xem bản gốcTrả lời0
GateUser-bd883c58
· 08-04 04:58
Lại có trò mới à? Thôi thì hãy nghĩ đến việc tăng lên 10w trước đi.
Xem bản gốcTrả lời0
NFTArtisanHQ
· 08-02 05:27
sự thay đổi mô hình hấp dẫn... làm tôi nhớ đến các tác phẩm sẵn có của Duchamp nhưng áp dụng vào blockchain
Xem bản gốcTrả lời0
WalletDetective
· 08-02 05:23
Làm nửa ngày chỉ là một cái fork lừa người thôi.
Xem bản gốcTrả lời0
MEV_Whisperer
· 08-02 05:17
btc có thể trở thành trò chơi trên chuỗi bằng rollup.
Xem bản gốcTrả lời0
APY追逐者
· 08-02 05:17
bull ngựa tăng tốc BitVM kết quả lại bị kẹt
Xem bản gốcTrả lời0
SandwichHunter
· 08-02 05:14
Chơi BTC lâu như vậy, cuối cùng vẫn phải dựa vào nó để mở rộng.
Khám phá tối ưu hóa BitVM: Năm giải pháp nâng cao hiệu suất mở rộng Bitcoin
Khám phá tối ưu BitVM: Nâng cao khả năng mở rộng và khả năng lập trình của Bitcoin
1. Giới thiệu
Bitcoin là tài sản kỹ thuật số phi tập trung, an toàn và đáng tin cậy, luôn phải đối mặt với thách thức trong việc mở rộng. Mô hình UTXO của nó khiến hệ thống không có trạng thái, khó thực hiện các phép tính trạng thái phụ thuộc phức tạp, hạn chế việc xây dựng các ứng dụng phi tập trung và công cụ tài chính phức tạp.
Các giải pháp mở rộng hiện tại như kênh trạng thái, chuỗi phụ và xác minh khách hàng đều có ưu và nhược điểm của riêng mình. Vào tháng 12 năm 2023, giải pháp BitVM do dự án ZeroSync đề xuất đã thu hút sự chú ý, nó sử dụng script Bitcoin và Taproot để thực hiện Rollup lạc quan, cho phép Bitcoin xác minh các phép tính phức tạp mà không cần thay đổi các quy tắc cơ bản.
Mặc dù BitVM có tiềm năng lớn trong việc mở rộng, nhưng nó vẫn đang ở giai đoạn đầu và còn một số vấn đề về hiệu suất và tính an toàn. Bài viết này đưa ra một số ý tưởng tối ưu hóa để nâng cao hiệu suất của BitVM.
2. Nguyên lý BitVM
BitVM là một giải pháp hợp đồng ngoài chuỗi, nhằm tăng cường khả năng lập trình của Bitcoin. Nó sử dụng chữ ký một lần của Lamport để thực hiện các kịch bản Bitcoin có trạng thái, tính toán được thực hiện ngoài chuỗi, và kết quả được xác minh trên chuỗi.
Các thành phần cốt lõi của BitVM bao gồm:
Thiết kế này cho phép xác minh tính toán tổng quát trên Bitcoin mà không cần thay đổi quy tắc đồng thuận.
3. Giải pháp tối ưu hóa BitVM
3.1 Dựa trên ZK giảm số lần tương tác OP
Việc sử dụng chứng minh không kiến thức có thể giảm đáng kể số vòng thách thức và chu kỳ của BitVM. Bằng cách xác minh chứng minh ZK thay vì thuật toán gốc, có thể giảm đáng kể độ phức tạp tính toán.
Ngoài ra, có thể khám phá xây dựng ZK Fraud Proof, thực hiện chế độ ZK Proof theo yêu cầu. Cách này chỉ tạo ra ZK chứng minh khi có thách thức, giữ thiết kế lạc quan tổng thể, đồng thời giảm chi phí tính toán.
3.2 Bitcoin thân thiện với chữ ký một lần
Chữ ký Lamport là nền tảng của BitVM, nhưng độ dài của nó tương đối lớn. Có thể xem xét sử dụng giải pháp chữ ký một lần Winternitz, với d=15 có thể rút ngắn độ dài khóa công khai và chữ ký khoảng 4 lần, từ đó giảm đáng kể chi phí giao dịch.
Trong tương lai, có thể tối ưu hóa hơn nữa việc triển khai phương án Winternitz trong kịch bản Bitcoin, hoặc khám phá các phương án ký một lần chặt chẽ hơn.
3.3 Bitcoin thân thiện với hàm băm
Do mạng Bitcoin hiện tại không hỗ trợ OP_CAT, cần sử dụng kịch bản hiện có để thực hiện hàm băm theo cách tối ưu nhất. Hàm băm BLAKE3 là một lựa chọn tốt, có thể dễ dàng được triển khai bằng kịch bản Bitcoin.
Ngoài ra, có thể khám phá việc triển khai các hàm băm khác như Keccak-256, Grøstl, từ đó chọn phương án phù hợp nhất cho Bitcoin, hoặc phát triển hàm băm thân thiện với Bitcoin mới.
3.4 Scriptless Scripts BitVM
Scriptless Scripts có thể chuyển thực thi hợp đồng thông minh từ trên chuỗi xuống dưới chuỗi, nâng cao tính năng, tính riêng tư và hiệu quả. Bằng cách sử dụng chữ ký Schnorr đa chữ ký và chữ ký thích ứng, có thể thực hiện cam kết cổng logic trong mạch BitVM, từ đó tiết kiệm không gian kịch bản và nâng cao hiệu quả.
Trong tương lai, cần cải tiến các giải pháp hiện có, giảm nhu cầu tương tác và khám phá việc áp dụng Scriptless Scripts vào các mô-đun chức năng cụ thể của BitVM.
3.5 Thách thức nhiều bên không cần giấy phép
Hiện tại, BitVM áp dụng chế độ cấp phép và thách thức hai bên, có rủi ro tiềm ẩn. Việc thực hiện thách thức nhiều bên không cần cấp phép có thể mở rộng mô hình tin cậy từ 1-of-n thành 1-of-N(N>>n), giảm thiểu thêm giả định tin cậy.
Các vấn đề chính cần được giải quyết bao gồm:
4. Kết luận
Công nghệ BitVM vẫn đang ở giai đoạn đầu, trong tương lai cần tiếp tục khám phá và tối ưu hóa ở nhiều hướng khác nhau để mở rộng Bitcoin và phát triển hệ sinh thái của nó. Các phương án tối ưu hóa được đề xuất trong bài viết này cung cấp một số ý tưởng cho nghiên cứu trong tương lai, nhưng vẫn cần thêm phân tích lý thuyết và xác minh thực tiễn.