BitVM技术探索与优化方向

BitVM作为一种在不改变比特币网络共识的情况下实现图灵完备的比特币合约解决方案,极大地拓展了比特币的潜在用例。本文探讨了BitVM的原理,并提出了几个优化方向,以进一步提高其效率和安全性。

1. BitVM原理

BitVM是一种基于欺诈证明和挑战-响应协议的链下合约系统。它主要由以下几个关键组件构成:

• 电路承诺:将程序编译为二进制电路,并在Taproot地址中承诺该电路。

• 挑战和响应:通过预签一系列交易来实现挑战-响应机制。

• 模棱两可惩罚:对提出不正确声明的证明者进行惩罚。

2. BitVM优化方向

2.1 基于ZK降低OP交互次数

考虑使用零知识证明来降低BitVM的挑战次数,从而提高效率。可以构建ZK Fraud Proof,实现On-Demand ZK Proof,只在有挑战时才生成ZK证明。

2.2 比特币友好的一次性签名

探索使用Winternitz一次性签名等方案来降低签名和公钥长度,从而降低交易数据量和手续费。

2.3 比特币友好的哈希函数

研究实现一种比特币友好的哈希函数,如BLAKE3,以支持merkle inclusion proof验证功能。

2.4 Scriptless Scripts BitVM

利用Scriptless Scripts技术,通过Schnorr多重签名和适配器签名来实现BitVM电路中的逻辑门承诺,以节省脚本空间。

2.5 无需许可的多方挑战

研究无需许可的多方OP挑战协议,扩展BitVM的信任模型,同时解决潜在的攻击问题,如女巫攻击和延迟攻击。

3. 结论

BitVM技术仍处于探索阶段,未来将继续研究更多优化方向,以实现对比特币的扩容,促进比特币生态的发展。