BitVM技術探索與優化方向

BitVM作爲一種在不改變比特幣網路共識的情況下實現圖靈完備的比特幣合約解決方案,極大地拓展了比特幣的潛在用例。本文探討了BitVM的原理,並提出了幾個優化方向,以進一步提高其效率和安全性。

1. BitVM原理

BitVM是一種基於欺詐證明和挑戰-響應協議的鏈下合約系統。它主要由以下幾個關鍵組件構成:

• 電路承諾:將程序編譯爲二進制電路,並在Taproot地址中承諾該電路。

• 挑戰和響應:通過預籤一系列交易來實現挑戰-響應機制。

• 模棱兩可懲罰:對提出不正確聲明的證明者進行懲罰。

2. BitVM優化方向

2.1 基於ZK降低OP交互次數

考慮使用零知識證明來降低BitVM的挑戰次數,從而提高效率。可以構建ZK Fraud Proof,實現On-Demand ZK Proof,只在有挑戰時才生成ZK證明。

2.2 比特幣友好的一次性籤名

探索使用Winternitz一次性籤名等方案來降低籤名和公鑰長度,從而降低交易數據量和手續費。

2.3 比特幣友好的哈希函數

研究實現一種比特幣友好的哈希函數,如BLAKE3,以支持merkle inclusion proof驗證功能。

2.4 Scriptless Scripts BitVM

利用Scriptless Scripts技術,通過Schnorr多重籤名和適配器籤名來實現BitVM電路中的邏輯門承諾,以節省腳本空間。

2.5 無需許可的多方挑戰

研究無需許可的多方OP挑戰協議,擴展BitVM的信任模型,同時解決潛在的攻擊問題,如女巫攻擊和延遲攻擊。

3. 結論

BitVM技術仍處於探索階段,未來將繼續研究更多優化方向,以實現對比特幣的擴容,促進比特幣生態的發展。