BitVM的优化探索

比特币作为一种去中心化、安全且值得信赖的数字资产,在可扩展性方面存在局限。比特币的UTXO模型导致系统无状态,难以执行复杂的依赖状态的计算。这限制了在比特币上构建去中心化应用和复杂金融工具的能力。

为解决比特币扩容问题,业界提出了状态通道、侧链、客户端验证等技术。但这些方案在功能性、安全性或去中心化程度上都存在不足。2023年12月,Robin Linus发布的BitVM白皮书提出了一种新的解决方案,引发了业界对提升比特币可编程性的思考。

BitVM允许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。它利用比特币脚本和Taproot,实现了乐观rollup。通过Lamport签名,BitVM让比特币UTXO之间建立联系,实现有状态的比特币脚本。这极大地拓宽了比特币的潜在用例。

然而,BitVM技术仍处于早期阶段,在效率和安全性方面存在一些问题,如交互成本高、挑战周期长、数据量大等。为此,本文提出了几个优化方向:

1. 基于零知识证明降低挑战交互次数,缩短挑战周期。

2. 采用Winternitz等更紧凑的一次性签名方案,降低签名和公钥长度,从而降低交易费用。

3. 探索比特币友好的哈希函数,如BLAKE3,以最优化的方式实现Merkle路径验证。

4. 引入Scriptless Scripts技术,通过链下执行智能合约来节省链上空间,提高效率。

5. 设计无需许可的多方挑战模型,扩大信任假设,同时应对女巫攻击和延迟攻击等问题。

这些优化方向有望进一步提高BitVM的效率和安全性,推动比特币生态的繁荣发展。BitVM技术的探索才刚刚开始,未来还有更多优化空间值得探索。