Биткойн - самая старая и, безусловно, самая успешная криптовалюта. Хотя правда, что Биткойн революционизировал систему платежей между пользователями, у него есть значительные ограничения в отношении масштабируемости и способности выполнять сложные и завершенные тьюрингом смарт-контракты. Это ограничение вызвало много беспокойства в сообществе блокчейна, и по мере расширения пользовательской базы Биткойн, необходимость в масштабируемости становится более настоятельной.

В начале дней Биткоина ранние пионеры обсуждали необходимость блокчейна, который мог бы обрабатывать смарт-контракты и размещать децентрализованные приложения. Однако мотивация создания Биткоина была иной — обеспечить безопасное, независимое и отсутствующее сторонних лиц средство сохранения стоимости и совершения транзакций через границы. Блокчейн, лежащая в основе технология Биткоина, имеет столько потенциала за пределами платежной системы, и только с появлением Ethereum с его тьюринг-полной программирования полный потенциал блокчейна начал проявляться.

Перейдем к четвертому кварталу 2023 года, белая книга, опубликованная Робином Линусом, принесла лучик надежды сообществу биткоина. Он предложил новую вычислительную парадигму под названием BitVM, которая может придать возможность смарт-контрактов и тьюринг-полноты биткоину. Это создаст мир, где все сможет работать на биткоине, от игр до сложных контрактов. По мере развития этой новаторской технологии важно понимать возможности и перспективы для сообщества. В данной статье рассматривается, что такое BitVM, как она работает и основные аспекты, о которых нужно знать.

Что такое БитVM?

Источник: Доверять машинам

Согласно только что выпущенному белая книгаРобин Линус, БитVM, что означает Биткойн Виртуальная Машина, является вычислительным двигателем, который стремится масштабировать биткойн, позволяя завершить тьюринга умные контракты на сети блокчейна. Это принесет функциональность, аналогичную Ethereum Виртуальная Машина (EVM) в Bitcoin без вмешательства в правила консенсуса сети.

BitVM не был первой попыткой расширить область применения биткоина. Поскольку биткоин изначально был разработан для более простых задач, таких как транзакции активов на блокчейне, было предпринято несколько попыток создать более функциональную сеть. Некоторые решения второго уровня, такие как Lightning Network и Liquid Network, являются некоторыми из этих улучшений. BitVM появился как одна из самых последних попыток масштабирования сети биткоина с еще большими перспективами изменения ситуации.

Как уже намекнуто ранее, BitVM не требует изменений в существующих правилах консенсуса Bitcoin. Он использует строительные блоки, такие как временные блокировки, хеш-блокировки и большие деревья taproot, для создания машины, способной обрабатывать сложные контракты и вычисления. Таким образом, BitVm может преобразить сеть Bitcoin, позволив ей решать любые вычислительные проблемы и сделав ее мощной, как любая другая система с полным набором команд Тьюринга.

Что такое умные контракты, обладающие полной вычислительной мощностью Тьюринга?

Полная вычислительная мощность относится к способности системы решать любую вычислительную задачу при наличии достаточных ресурсов и времени. Тьюринг-полный смарт-контракт может выполнять логику любого компьютерного запроса. Полная вычислительная мощность является важным вопросом в блокчейн-сообществе, потому что она позволяет блокчейн-сетям быть очень мощными и универсальными.

Основной дизайн смарт-контрактов Bitcoin прост и не является полноценно тьюринг-полным. Это потому, что они не были созданы для обработки токенизации и разработки dApps. Поэтому внедрение BitVM в Bitcoin является прорывным событием, которое расширяет границы возможностей Bitcoin.

Как BitVM отличается от EVM

Хотя BitVM нацелен на внедрение умных контрактов с полным исполнением Тьюринга на биткоине, он не идентичен умным контрактам Ethereum Virtual Machine (EVM). Блокчейны умных контрактов, такие как Ethereum и Solana, имеют свои собственные виртуальные машины, полностью интегрированные в свои блокчейны. Тем не менее, BitVM представляет собой дополнение к блокчейну биткоина, которое позволяет пользователям воспользоваться им только по мере необходимости.

BitVM имитирует другие цепочки смарт-контрактов, обладающие полной вычислительной мощностью, и это накладывает определенные ограничения на его функциональность. Например, продукт EVM требует, чтобы блокчейн Ethereum был безопасным, чтобы гарантировать безопасность контракта. С другой стороны, продукт BitVM требует доверия к безопасности биткоина, а также к честности участников. Участники в BitVM должны предоставлять доказательства мошенничества в течение периода оспаривания, что существенно влияет на то, как продукты BitVM справляются с сбоями системы.

Еще одним ярким отличием между EVM и BitVM являются их взаимодействия цепочки. Поскольку Биткойн не был создан с сложными возможностями умных контрактов, большинство вычислений BitVM происходят вне цепочки, чтобы избежать перегрузки основной цепочки. Однако все вычисления EVM происходят на цепочке. Именно из-за этих существенных различий некоторые члены сообщества Биткойн высказали мнение, что BitVM не является полной виртуальной машиной.

Как работает BitVM?

BitVM в основном является решением второго уровня, построенным на основе блокчейна биткоина. Он похож на L2-решения Ethereum, особенно Оптимистические ролапы. Как и оптимистические ролапы, BitVM использует доказательства обмана и протокол вызова-ответа. Для облегчения расширенных вычислений BitVM использует базовые криптографические инструменты, такие как временные блокировки, хеш-блокировки и деревья тапрут. Обновление тапрут биткоина позволяет сторонам обмениваться большими объемами данных вне цепи и возвращать выходные данные на блокчейн биткоина. Точно так же временные блокировки и хеш-блокировки являются механизмами безопасности, которые условно разблокируют транзакции биткоина.

Для выполнения сложных вычислений через BitVM «доказывающий» инициирует программу, а затем сотрудничает с «проверяющим», чтобы подтвердить ее действительность. Общение между доказывающим и проверяющим происходит вне цепи, что значительно сокращает воздействие транзакций на блокчейн Bitcoin. Эта двухсторонняя система полагается на протокол контракта на блокчейне Bitcoin, в котором серия транзакций определяет отношения между доказывающим и проверяющим.

Доказатель обязуется к программе по биту, вызывая верификатора отклонить любые ложные утверждения в его программе. После необходимых проверок и подтверждения того, что программа делает то, что утверждает доказатель, доказатель и верификатор совместно подписывают транзакцию. Если доказатель действует злонамеренно или предлагает что-то неправильно, верификатор может это оспорить, и транзакция не состоится.

Проверяющий и верификатор вносят депозит перед началом протокола вызова-ответа. Это гарантирует, что в неизменном реестре биткоина содержатся только точные утверждения и проверенные данные. Если проверяющий действует злонамеренно, он теряет свой депозит. Точно так же, если верификатор не отвечает или делает неправильную верификацию, он также может потерять свой депозит. Существует экономический стимул сохранить систему честной и эффективной, так как любая сторона, совершившая мошенничество, потеряет свои депозиты в пользу другой стороны.

Почему BitVM?

Инициатор BitVM Робин Линус заявил, что основная цель BitVM - использование в качестве решения для масштабирования Bitcoin. Интересно, что мощность BitVM может предоставить больше сред для реализации дополнительных функций. Вот несколько способов, которыми BitVM может быть полезен для блокчейна Bitcoin:

1) Децентрализованная финансовая (DeFi): BitVM может позволить разработчикам создавать различные децентрализованные приложения (dApps) для DeFi. Эти приложения могут быть сосредоточены на решении финансовых задач, таких как платформы деривативов, протоколы прогнозирования рынка и децентрализованные биржи.

2) Проверка данных: BitVM также может использоваться для проверки данных, что может быть полезно для игроков в исследовательских компаниях и области аналитики данных.

3) Автоматические платежи: Для автоматизации платежей за товары и услуги может быть полезен BitVM. Эта технология позволяет фрилансерам, продавцам и удаленным работникам получать оплату через автоматизированные решения для биткоин-платежей.

4) Игры: Представьте мир, где все может работать на блокчейне Биткойн, включая игры. Разработчики игр могут использовать мощь смарт-контрактов, активированных BitVM, для создания децентрализованных приложений для игр, таких как покер и шахматы.

5) Перекрестная межцепочечная совместимость: Еще одним преимуществом BitVM является его способность соединять Bitcoin с другими блокчейнами. Например, побочная цепочка, подключенная к блокчейну биткойна, могла бы использовать EVM. Это означает, что благодаря BitVM пользователи могут иметь доступ к функциям и продуктам, как если бы они использовали сам EVM.

Возможности и ограничения

Введение BitVM открыло возможности и ограничения. Поскольку у BitVM есть потенциал для поддержки разработчиков, работающих на блокчейне Bitcoin, необходимо выделить возможности и риски, связанные с его использованием.

Возможности

1) Не требуется «мягкий форк»: Одним из крупных преимуществ BitVM является то, что он позволяет проводить вычисления на уровне 2 на Bitcoin без изменения правил консенсуса сети или замедления блокчейна. Сложные вычисления и коммуникации между доказателем и проверяющим будут происходить вне цепи блоков, прежде чем они будут подтверждены на главной сети. Это сохраняет уникальность блокчейна Bitcoin и снимает излишнюю нагрузку с главной сети.

2) Переход сайдчейнов к биткоину: BitVM может обеспечить межцепочную совместимость и потенциально позволить доверительные мосты с меньшим количеством посредников и меньшей централизацией. Это снижает риски цензуры, мошенничества и манипуляций.

3) Сниженные комиссии за газ: Средние комиссии за транзакции биткоина иногда взлетают до астрономических значений. БитВМ может уменьшить это, гарантируя, что избыточные данные и соответствующие вычисления будут храниться вне цепи.

4) Повышенная безопасность: Встроенный протокол вызова-ответа, обеспечивающий надежную защиту, действует как эффективный механизм для держания злоумышленников подальше. Поскольку BitVM фокусируется на транзакциях между двумя сторонами, безопасность укрепляется. Это отличается от EVM, в котором может участвовать несколько сторон, увеличивая вероятность угроз безопасности.

Ограничения

1) Вычислительные требования: Пользователи BitVM сталкиваются с значительными вычислительными нагрузками. Это связано с необходимостью проведения внецепных вычислений и внутренней сложностью кода BitVM.

2) Сложность двусторонней структуры: Поскольку BitVM имеет только положения для двусторонних сделок, это может ограничить типы протоколов, которые могут работать на машине, поскольку некоторым приложениям требуются многосторонние взаимодействия.

3) Ограниченное использование смарт-контрактов: Поскольку BitVM находится еще на начальном этапе развития, существуют ограничения в применении его смарт-контрактов в реальном мире. Например, в настоящее время BitVM может не поддерживать оракулов, которые обычно необходимы в случаях использования, таких как прогнозы погоды и данные о криптовалютном рынке.

Реакции сообщества на BitVM

Изменения в Биткойне часто встречают сопротивление, и BitVM не является исключением. Хотя некоторые блокчейн-энтузиасты разделяют позитивный взгляд на новую технологию, многие назвали причины, по которым нововведение может быть спорным. Например, осознавая разительную разницу между BitVM и другими полноценными блокчейнами смарт-контрактов, такими как Ethereum, член сообщества Bitcoin заметил, что это не «полноценная виртуальная машина».

Источник: @muneeb на X

Эрик Уолл (Eric Wall), энтузиаст биткоина, в своем посте в Твиттере заявил, что, хотя концепция BitVM концептуально ошеломляющая, она практически несовершенна. По его словам, BitVM является одновременно и «умопомрачительным», и «технологическим тупиком». Адам Бэк (Adam Back), основной участник биткоина, также не был положительно настроен по отношению к BitVM, подразумевая, что технология является отсталой.

Источник: @ercwl на X

Рецензент белой книги, Super Testnet, назвал BitVM «вероятно, самым захватывающим открытием в истории биткоин-скрипта». Технология добавляет новые возможности для биткоина без каких-либо разветвлений или изменений консенсуса. Для дальнейшего укрепления использования BitVM некоторые активные участники в этой области, такие как Дилан ЛеКлер и Сэм Паркер, предложили, что он хорошо работал бы с молнийной сетью, чтобы обеспечить функциональность с большим количеством dApps.

Заключение

Хотя BitVM все еще находится в зачаточном состоянии, он устойчиво стоит как существенное дополнение к решениям масштабирования Bitcoin. С увеличением спроса на универсальные смарт-контракты на Bitcoin, BitVM обещает решить проблемы масштабируемости Bitcoin. Несмотря на ограничения технологии, такие как высокие вычислительные требования и ограниченное число использований, возможности, предлагаемые BitVM, нельзя игнорировать. Поскольку разработчики все еще работают над преодолением ограничений BitVM, он продолжает устойчиво стоять как решение с возможностью масштабирования Bitcoin и улучшения его способности поддерживать более сложные транзакции.