MSTR Cat

Blockchain/Tahap V · Lapisan/5.2 Lapisan lain/Pelajaran 6

BitVM dan masalah jambatan

Mengesahkan pengiraan tanpa mengubah peraturan

BahanKertas putih BitVM oleh Robin Linus (2023)Simulator get logik (sebarang alat dalam talian percuma)Penjelajah blok yang memaparkan skrip TaprootBlock explorer dengan keupayaan visualisasi skrip Taproot

Ingin tahu

  1. Bagaimanakah Bitcoin boleh menguatkuasakan hasil sebarang pengiraan tanpa melaksanakan kod tersebut dalam rantaian?
  2. Mengapakah permainan cabaran-respons yang dibina daripada skrip Taproot membolehkan pengesahan hampir lengkap-Turing tanpa soft fork?
  3. Apakah kompromi keselamatan apabila liveness bergantung pada seseorang yang memerhati untuk mencabar tuntutan palsu?

Teroka

    Bahagian IBitVM

  1. Peraturan konsensus Bitcoin sengaja tidak membenarkan pelaksanaan kod sebarangan. Reka bentuk ini mengelakkan kerentanan kontrak pintar yang kompleks, tetapi mengehadkan skrip kepada syarat seperti tandatangan, multisig, timelock dan hashlock. Pada Oktober 2023, Robin Linus memperkenalkan BitVM, sebuah protokol yang membolehkan pengiraan luar rantaian sambil memastikan hasil akhirnya boleh disahkan dalam rantaian. Ia membolehkan pihak-pihak mengunci bitcoin dalam sesuatu transaksi yang perbelanjaannya bergantung pada pengiraan luaran yang dilakukan di luar blockchain.
  2. Mekanisme terasnya meniru get logik NAND menggunakan opcode sedia ada Bitcoin: OP_BOOLAND bertindak sebagai get AND, dan OP_NOT bertindak sebagai get NOT. Oleh sebab get NAND bersifat universal, litar yang dibina daripadanya pada prinsipnya boleh menyatakan sebarang pengiraan, tanpa mengubah peraturan konsensus. Pendekatan ini memindahkan beban pengiraan ke luar rantaian sambil mengekalkan keselamatan dalam rantaian.
  3. Urutan pengiraan NAND yang kompleks ini disimpan sebagai daun dalam Merkleized Abstract Syntax Tree (MAST) bagi transaksi Taproot. Ini memanfaatkan kelebihan privasi dan kecekapan Taproot, yang diaktifkan pada November 2021 pada blok 709,632, yang membolehkan skrip kompleks kekal tersembunyi sehingga diperlukan. Struktur ini menyokong pepohon skrip besar yang diperlukan untuk permainan pengesahan berbilang langkah.
  4. Jika pembukti (prover) menuntut hasil palsu daripada pengiraan luar rantaian, pengesah (verifier) boleh mencabarnya dalam rantaian. Pembukti kemudian perlu menjawab cabaran tersebut; jika sesuatu langkah terbukti tidak konsisten atau pembukti gagal menjawab dalam masa yang ditetapkan, pengesah mengambil dana yang dikunci. Model pengesahan ‘optimistik’ ini memindahkan sebahagian besar kerja ke luar rantaian sambil mengekalkan keselamatan melalui ancaman pertikaian.
  5. Versi pertama berfungsi antara dua pihak, tetapi BitVM2 (2024) membenarkan sesiapa sahaja mencabar sesuatu tuntutan, sekali gus bergerak ke arah pengesahan tanpa kebenaran. Sasaran utamanya ialah jambatan yang meminimumkan kepercayaan, di mana bitcoin yang dikunci dalam rantaian hanya boleh dilepaskan jika keadaan yang dituntut bagi sistem lain adalah sah.
  6. Batasan utamanya ialah persediaan yang berat, keperluan data luar rantaian yang besar, dan andaian liveness. Seseorang mesti memerhati secara aktif untuk mencabar tuntutan palsu dalam tempoh yang ditetapkan; jika tiada sesiapa berbuat demikian, keadaan yang salah boleh dimuktamadkan. Kompromi antara desentralisasi dan beban operasi inilah yang mentakrifkan batasan praktikal semasa bagi pelaksanaan BitVM.

    7. Bahagian IIBitVM dan masalah jambatan

  7. Peraturan konsensus Bitcoin mengesahkan tandatangan dan kesahan UTXO tetapi tidak dapat melaksanakan peralihan keadaan luar rantaian yang arbitrari. Memindahkan nilai ke lapisan 2 memerlukan jambatan yang menambat keadaan rantaian luar kepada Bitcoin. Jambatan tradisional bergantung pada persekutuan penandatangan; jika majoriti mereka bersekongkol, pengguna kehilangan dana. Model kepercayaan terpusat ini bercanggah dengan reka bentuk Bitcoin yang tanpa izin (permissionless), sekali gus mewujudkan keperluan untuk mekanisme yang meminimumkan risiko jagaan tanpa mengubah peraturan konsensus.
  8. Robin Linus memperkenalkan BitVM pada Oktober 2023, menunjukkan bagaimana pengiraan arbitrari boleh disahkan dalam rantaian melalui permainan cabaran optimistik. Protokol ini memecahkan logik kompleks kepada operasi bitwise, khususnya get NAND, yang bersifat universal untuk litar digital. Operasi ini dikodkan dalam struktur MAST sesuatu transaksi Taproot. Bitcoin tidak melaksanakan keseluruhan program; sebaliknya, ia mengesahkan ketepatan langkah-langkah individu hanya jika pertikaian dibangkitkan.
  9. BitVM beroperasi atas andaian optimistik: pengiraan dianggap betul secara lalai melainkan dibuktikan sebaliknya. Jika seorang pengendali menghantar peralihan keadaan yang tidak sah, peserta lain boleh menghantar bukti balas untuk mencabarnya. Ini mengalihkan model kepercayaan daripada persekutuan yang dipercayai kepada andaian kejujuran 1-daripada-n. Sekurang-kurangnya seorang pengesah yang jujur mesti wujud untuk mengesan penipuan. Walaupun ini mengurangkan risiko kolusi berbanding persekutuan, ia memerlukan seseorang untuk terus memantau dan bersedia membayar untuk membuat cabaran.
  10. Mekanisme ini menanggung kos yang ketara. Pengendali mendahulukan modal sendiri untuk membayar pengeluaran dan menuntutnya semula kemudian, sekali gus mengikat kecairan. Transaksi cabaran bersaiz besar kerana kerumitan bukti bitwise, lalu menggunakan ruang blok yang banyak. Tambahan pula, banyak pelaksanaan menggunakan jumlah peg yang tetap untuk memudahkan pengurusan keadaan, sekali gus mengehadkan fleksibiliti. Kekangan ini bermakna walaupun BitVM meminimumkan kepercayaan, ia bukan tanpa kepercayaan (trustless); pengguna masih bergantung pada insentif ekonomi dan ketepatan teknikal protokol cabaran.
  11. Perkembangan terkini seperti BitVM2 memperhalus cabaran ini, mengurangkan saiz transaksi dan meningkatkan kecekapan. Projek seperti Citrea membina rollup menggunakan rangka kerja ini, dengan matlamat jaminan keselamatan di mana satu pihak yang jujur boleh menghalang penipuan. Namun, masalah jambatan masih wujud: Bitcoin tidak dapat mentafsir akar keadaan (state root) rantaian lain secara asli. Jambatan ialah permainan insentif yang dibina di atas Bitcoin, bukan sesuatu yang dikuatkuasakan oleh Bitcoin sendiri. Pengguna mesti menimbang risiko kolusi yang berkurang berbanding kerumitan dan keperluan modal yang meningkat.
  12. Memeriksa transaksi berasaskan BitVM mendedahkan strukturnya. Buka block explorer dan cari output Taproot yang berkaitan dengan jambatan rollup. Taproot menyembunyikan laluan skrip yang tidak digunakan, jadi hanya laluan yang benar-benar dibelanjakan didedahkan; dalam pertikaian, laluan itu membawa data witness yang jauh lebih banyak daripada tandatangan biasa. Perbezaan ketara dalam berat (weight) transaksi ini mencerminkan overhed pengiraan untuk mengekalkan keselamatan optimistik dalam ruang blok Bitcoin yang tetap.

Fakta utama

  • BitVM diperkenalkan oleh Robin Linus pada Oktober 2023.
  • Ia meniru get NAND menggunakan OP_BOOLAND (AND) dan OP_NOT (NOT).
  • Get NAND bersifat universal, mampu menghasilkan semula sebarang litar logik lain.
  • Urutan pengiraan disimpan sebagai daun dalam MAST transaksi Taproot.
  • BitVM2 (2024) membenarkan sesiapa sahaja mencabar hasil pengiraan, bukan hanya pihak berlawan (counterparty).
  • Protokol ini bergantung pada andaian liveness, di mana pencabar mesti memantau tuntutan untuk mengesan penipuan.
  • BitVM, yang diperkenalkan oleh Robin Linus pada Oktober 2023, membolehkan pengesahan pengiraan arbitrari melalui permainan cabaran optimistik.
  • Protokol ini menggunakan get NAND yang dikodkan dalam struktur Taproot MAST untuk mewakili litar logik universal.
  • Keselamatan bergantung pada andaian kejujuran 1-daripada-n, bukannya persekutuan penandatangan yang dipercayai.
  • Pengendali jambatan mesti mengunci atau mendahulukan modal, satu kos kecairan yang nyata.
  • Transaksi cabaran bersaiz besar dan menggunakan ruang blok yang banyak disebabkan kerumitan bukti bitwise.
  • Jambatan yang meminimumkan kepercayaan mengurangkan risiko kolusi tetapi tidak menghapuskan kebergantungan pada insentif ekonomi dan ketepatan protokol.

Latihan sembilan, enam, tiga, satu

9KumpulSenaraikan 9 lapisan atau protokol yang berbeza yang dibina di atas lapisan asas Bitcoin. Nyatakan mekanisme utama yang digunakan oleh setiap satu untuk memperluaskan fungsi (contohnya, sidechains, state channels, L2s).
6KelompokkanKumpulkan 9 tersebut kepada 6 berdasarkan andaian kepercayaan mereka: tanpa kebenaran, jagaan berfederasi, kustodian, pengesahan optimistik, zero-knowledge, atau hibrid.
3SaringKurangkan 6 kumpulan tersebut kepada 3 kompromi utama antara keselamatan, desentralisasi, dan kerumitan.
1KristalkanTulis 1 ayat tentang apa yang ditambah oleh BitVM kepada keupayaan Bitcoin dan apa kosnya dari segi keperluan operasi.

Semakan fakta

Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.

Buka dalam akademi interaktif →

EN PT ES ZH JA KO RU DE FR