O Bitcoin é a criptomoeda mais antiga e, de longe, a mais bem-sucedida. Embora seja verdade que o Bitcoin revolucionou o sistema de pagamentos peer-to-peer, tem limitações significativas em termos de escalabilidade e capacidade de executar contratos inteligentes complexos e turing-completos. Esta limitação levantou muitas preocupações dentro da comunidade blockchain e, à medida que a base de usuários do Bitcoin se expande, a necessidade de escalabilidade se torna mais premente.

Durante os primeiros dias do Bitcoin, os pioneiros discutiram a necessidade de uma blockchain que pudesse lidar com contratos inteligentes e hospedar aplicações descentralizadas. No entanto, a motivação por trás da criação do Bitcoin era diferente — um meio seguro, independente e sem terceiros para deter valor e realizar transações através das fronteiras. A blockchain, a tecnologia subjacente que sustenta o Bitcoin, tem tanto potencial além de um sistema de pagamento, e não foi até que o Ethereum veio com sua programabilidade turing-completa que o pleno potencial da blockchain começou a se materializar.

Avançando rapidamente para o quarto trimestre de 2023, um white paper publicado por Robin Linus trouxe um vislumbre de esperança à comunidade Bitcoin. Ele propôs um novo paradigma de computação chamado BitVM, que pode trazer capacidade de contrato inteligente e completude de Turing ao Bitcoin. Isso criaria um mundo onde qualquer coisa poderia ser executada no Bitcoin, desde jogos até contratos complexos. À medida que essa tecnologia inovadora se desdobra, é importante compreender as possibilidades e oportunidades para a comunidade. Este artigo mergulha em o que é o BitVM, como funciona e as considerações essenciais a serem observadas.

O que é BitVM?

Origem: Máquinas de Confiança

De acordo com o recém-lançado whitepaperpor Robin Linus, BitVM, que significa Máquina Virtual Bitcoin, é um motor computacional que visa escalar o Bitcoin, permitindo contratos inteligentes turing-completos na rede blockchain. Isso trará uma funcionalidade semelhante à Máquina Virtual Ethereum (EVM) para o Bitcoin sem interferir nas regras de consenso da rede.

O BitVM não foi a primeira tentativa de expandir os casos de uso do Bitcoin. Porque o Bitcoin foi inicialmente projetado para tarefas mais simples como a transação de ativos na blockchain, houve várias tentativas de construir mais funcionalidades na rede. Algumas soluções de camada 2 como a Lightning Network e a Liquid Network são algumas dessas melhorias. O BitVM surgiu como uma das tentativas mais recentes de escalar a rede Bitcoin, com ainda maiores perspetivas de mudar a narrativa.

Como sugerido anteriormente, o BitVM não requer alterações nas regras de consenso existentes do Bitcoin. Ele aproveita blocos de construção como timelocks, hashlocks e grandes árvores de taproot para criar uma máquina que pode lidar com contratos e cálculos complexos. Dessa forma, o BitVM pode transformar a rede Bitcoin, capacitando-a a lidar com qualquer problema computacional e tornando-a tão poderosa quanto qualquer outro sistema completo de Turing.

O que são Contratos Inteligentes Completo Turing?

A completude de Turing refere-se à capacidade de um sistema para resolver qualquer tarefa computacional desde que tenha recursos e tempo suficientes. Um contrato inteligente completo de Turing pode executar a lógica de qualquer pedido de computador. A completude de Turing é uma conversa importante na comunidade de blockchain porque permite que as redes de blockchain sejam muito poderosas e versáteis.

O design central dos contratos inteligentes do Bitcoin é simples e não é completo em Turing. Isto porque não foram construídos para lidar com a tokenização e desenvolvimento de dApps. Assim, a introdução do BitVM no Bitcoin é um desenvolvimento pioneiro que empurra os limites do que o Bitcoin pode fazer.

Como BitVM difere do EVM

Embora o BitVM tenha como objetivo trazer contratos inteligentes completos de Turing para o Bitcoin, não é idêntico aos contratos inteligentes da Ethereum Virtual Machine (EVM). Blockchains de contratos inteligentes como Ethereum e Solana têm suas máquinas virtuais respectivas totalmente integradas em suas blockchains. No entanto, o BitVM é um complemento à blockchain do Bitcoin que permite aos usuários optarem por ele apenas quando necessário.

BitVM imita outras cadeias de contratos inteligentes completos de Turing, e isso traz algumas limitações para a extensão de sua funcionalidade. Por exemplo, um produto EVM exige que a blockchain do Ethereum seja segura para garantir a segurança do contrato. Por outro lado, um produto BitVM requer confiança na segurança do Bitcoin, bem como na honestidade dos participantes. Os participantes do BitVM devem apresentar provas de fraude dentro do período de desafio, impactando significativamente a forma como os produtos BitVM lidam com falhas no sistema.

Outra diferença marcante entre EVM e BitVM são as suas interações de cadeias. Como o Bitcoin não foi construído com capacidades complexas de contratos inteligentes, a maioria das computações do BitVM são off-chain para evitar sobrecarregar a cadeia principal. No entanto, todas as computações do EVM acontecem on-chain. É por causa destas diferenças significativas que alguns membros da comunidade do Bitcoin afirmaram que o BitVM não é uma máquina virtual completa.

Como Funciona o BitVM?

O BitVM é essencialmente uma solução de camada 2 construída em cima da blockchain do Bitcoin. É semelhante às soluções L2 da Ethereum, especialmente aos Optimistic Rollups. Assim como os rollups otimistas, o BitVM aproveita as provas de fraude e um protocolo de desafio-resposta. Utiliza ferramentas criptográficas básicas como timelocks, hashlocks e árvores de taproot para facilitar cálculos avançados. A atualização taproot do Bitcoin permite que as partes troquem grandes quantidades de dados off-chain e retornem a saída para a blockchain do Bitcoin. Da mesma forma, os timelocks e hashlocks são mecanismos de segurança que desbloqueiam transações de Bitcoin condicionalmente.

Para realizar cálculos complexos através do BitVM, um “provador” inicia um programa e colabora com um “verificador” para confirmar a sua validade. A comunicação provador-verificador ocorre fora da cadeia, minimizando consideravelmente o impacto das transações na blockchain do Bitcoin. Este sistema de duas partes baseia-se num protocolo de contrato na blockchain do Bitcoin, no qual uma série de transações define a relação entre o provador e o verificador.

O provador compromete-se com o programa bit a bit, desafiando o verificador a refutar quaisquer reivindicações falsas em seu programa. Após auditorias necessárias e confirmação de que o programa faz o que o provador afirma, o provador e o verificador assinam conjuntamente a transação. Se o provador agir maliciosamente ou propor algo incorretamente, o verificador pode desafiá-lo e a transação não terá sucesso.

O provador e o verificador depositam antes de iniciar o protocolo de desafio-resposta. Isso garante que apenas afirmações precisas e dados verificados sejam incluídos no livro-razão imutável do Bitcoin. Se o provador age de forma maliciosa, perde o seu depósito. Da mesma forma, se o verificador estiver inativo ou verificar de forma incorreta, também pode perder o seu depósito. Existe um incentivo econômico para manter o sistema honesto e eficiente, já que qualquer parte que cometa fraude perderá os seus depósitos para a outra parte.

Porquê BitVM?

O proponente do BitVM, Robin Linus, afirmou que o principal objetivo do BitVM é ser usado como uma solução de dimensionamento para o Bitcoin. Curiosamente, o poder do BitVM pode introduzir mais ambientes que permitem ainda mais funcionalidades. Aqui estão algumas das maneiras como o BitVM pode ser útil para a blockchain do Bitcoin:

1) Finanças Descentralizadas (DeFi): BitVM pode permitir que os desenvolvedores construam várias aplicações descentralizadas (dApps) para DeFi. Estas aplicações podem centrar-se em casos de uso financeiro como plataformas de derivativos, protocolos de mercado de previsão e trocas descentralizadas.

2) Verificação de dados: BitVM também pode ser usado para verificar dados, o que pode ser útil para jogadores em empresas de pesquisa e no campo de análise de dados.

3) Pagamentos automatizados: Para a automatização de pagamentos de produtos e serviços, o BitVM pode ser útil. Essa tecnologia permite que freelancers, comerciantes e trabalhadores remotos sejam pagos através de soluções de pagamento Bitcoin automatizadas.

4) Jogos: Imagine um mundo onde qualquer coisa pudesse funcionar na cadeia de blocos do Bitcoin, incluindo jogos. Os desenvolvedores de jogos podem aproveitar o poder dos contratos inteligentes habilitados para BitVM para construir aplicações descentralizadas para jogos como póquer e xadrez.

5) Interoperabilidade entre cadeias: Outra vantagem do BitVM é sua capacidade de fazer a ponte entre o Bitcoin e outros blockchains. Por exemplo, uma sidechain conectada ao blockchain do Bitcoin poderia usar EVM. Isso implica que, através do BitVM, os usuários podem ter acesso a funcionalidades e produtos como se estivessem usando o próprio EVM.

Oportunidades e Limitações

A introdução do BitVM trouxe oportunidades e limitações. Como o BitVM tem o potencial de capacitar os desenvolvedores que trabalham na blockchain do Bitcoin, é necessário destacar as oportunidades e riscos envolvidos em seu uso.

Oportunidades

1) Não é necessário nenhum “fork suave”: Uma grande vantagem do BitVM é que permite a computação de camada-2 no Bitcoin sem alterar as regras de consenso da rede ou abrandar a blockchain. As computações complexas e as comunicações entre provador e verificador ocorrerão fora da cadeia antes de serem validadas na mainnet. Isso preserva a singularidade da blockchain do Bitcoin, enquanto alivia a carga excessiva da mainnet.

2) Ligação de sidechains ao Bitcoin: BitVM pode permitir a interoperabilidade entre cadeias cruzadas e potencialmente possibilitar pontes sem confiança com menos intermediários e menor centralização. Isso minimiza os riscos de censura, fraude e manipulação.

3) Taxas de gás reduzidas: As taxas médias de transação de Bitcoin às vezes aumentam exorbitantemente. BitVM pode reduzir isso garantindo que os dados excessivos e as computações correspondentes sejam mantidos fora da cadeia.

4) Segurança reforçada: O protocolo inerente de desafio-resposta à prova de tolos atua como um mecanismo eficaz para afastar atores maliciosos. Porque o BitVM se concentra em transações entre duas partes, a segurança é consolidada. Isso difere do EVM, que pode envolver múltiplas partes, aumentando a probabilidade de ameaças à segurança.

Limitações

1) Exigências computacionais: Existe uma demanda computacional significativa nos usuários do BitVM. Isso ocorre devido à necessidade de cálculos fora da cadeia e à complexidade inerente do código do BitVM.

2) Complexidade da estrutura de duas partes: Como o BitVM tem apenas disposições para transações de duas partes, isso pode limitar os tipos de protocolos que podem ser executados na máquina, uma vez que algumas aplicações requerem interações de várias partes.

3) Casos de uso limitados dos contratos inteligentes: Como o BitVM ainda está em sua fase inicial, há limitações para a aplicação do mundo real de seus contratos inteligentes. Por exemplo, o BitVM pode não suportar oráculos atualmente, o que geralmente é necessário em casos de uso como previsões meteorológicas e dados de mercado criptográfico.

Reações da Comunidade ao BitVM

As alterações ao Bitcoin são frequentemente recebidas com resistência, e o BitVM não é exceção. Embora alguns entusiastas de blockchain partilhem uma perspetiva positiva sobre a nova tecnologia, muitos deram razões pelas quais a inovação pode ser controversa. Por exemplo, ao perceber a diferença marcante entre o BitVM e outras blockchains de contratos inteligentes totalmente desenvolvidas, como o Ethereum, um membro da comunidade do Bitcoin observou que não é uma “máquina virtual completa.”

Origem: @muneeb em X

Eric Wall, um entusiasta do Bitcoin, através de uma publicação no Twitter, afirmou que embora o conceito de BitVM seja conceptualmente impressionante, é praticamente falho. Segundo ele, o BitVM é tanto "surpreendente" quanto um "beco sem saída tecnológico." Adam Back, um contribuidor central do Bitcoin, também não foi positivo sobre o BitVM, implicando que a tecnologia está atrasada.

Origem:@ercwl em X

Um revisor do white paper, Super Testnet, chamado BitVM de "provavelmente a descoberta mais emocionante na história do script do Bitcoin." A tecnologia adiciona novas possibilidades ao Bitcoin sem nenhum fork ou mudanças de consenso. Para consolidar ainda mais o caso de uso do BitVM, alguns players ativos no campo, como Dylan LeClair e Sam Parker, sugeriram que funcionaria bem com a Lightning Network para possibilitar funcionalidades com mais dApps.

Conclusão

Embora o BitVM ainda esteja em sua infância, ele se mantém forte como uma adição formidável às soluções de escalabilidade do Bitcoin. Com a crescente demanda por contratos inteligentes turing-completos no Bitcoin, o BitVM promete enfrentar os desafios de escalabilidade do Bitcoin. Embora a tecnologia enfrente limitações como altas demandas computacionais e casos de uso limitados, as oportunidades oferecidas pelo BitVM não podem ser ignoradas. Enquanto os desenvolvedores ainda estão trabalhando para superar as limitações do BitVM, ele continua a se manter forte como uma solução com a capacidade de escalar o Bitcoin e melhorar sua capacidade de suportar transações mais complexas.