比特幣不僅是歷史上第一種加密貨幣，也是迄今為止最成功的一種。它確實(shí)在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付方面實(shí)現(xiàn)了革命性的進(jìn)步，但在擴(kuò)展性及執(zhí)行復(fù)雜且全能的智能合約方面，其能力受到了極大的限制。這些問(wèn)題已經(jīng)引起了區(qū)塊鏈社區(qū)的廣泛關(guān)注，而且隨著比特幣用戶數(shù)量的增加，解決擴(kuò)展問(wèn)題的緊迫性愈發(fā)凸顯。

在比特幣初創(chuàng)時(shí)期，早期的開(kāi)發(fā)者就曾討論過(guò)建立一個(gè)既能處理智能合約又能支持去中心化應(yīng)用的區(qū)塊鏈的必要性。然而，比特幣創(chuàng)立的初衷卻是為了提供一種安全、獨(dú)立且不依賴第三方的價(jià)值保存與跨境交易方式。區(qū)塊鏈作為比特幣的支撐技術(shù)，其潛力遠(yuǎn)不止作為支付系統(tǒng)，這一點(diǎn)在以太坊引入圖靈完備的編程能力后才得以完全發(fā)揮。

到了2023年底，Robin Linus發(fā)布的一篇白皮書讓比特幣社區(qū)看到了希望的曙光。他提出了一種名為BitVM的新計(jì)算模式，這一模式能夠?qū)⒅悄芎霞s的功能和圖靈完備性引入比特幣，這意味著未來(lái)可以在比特幣上運(yùn)行各種程序，從游戲到復(fù)雜的合約。隨著這一突破性技術(shù)的展開(kāi)，了解它為社區(qū)帶來(lái)的可能性和機(jī)會(huì)變得至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹BitVM的工作原理和需注意的關(guān)鍵點(diǎn)。

比特幣 BitVM 完整指南

比特幣的突破并不常見(jiàn)。但一旦出現(xiàn)，往往一開(kāi)始就很復(fù)雜，難以理解。BitVM 也不例外。

2023 年 10 月出現(xiàn)的新發(fā)展釋放了比特幣以不涉及任何網(wǎng)絡(luò)修改的方式驗(yàn)證復(fù)雜計(jì)算的能力。

更具體地說(shuō)，BitVM 使用其腳本編程語(yǔ)言的預(yù)先存在的組件使比特幣圖靈完備。

通過(guò)實(shí)現(xiàn)圖靈完備，比特幣區(qū)塊鏈理論上可以用來(lái)擴(kuò)展比特幣的功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出比特幣白皮書中首次提出的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)”的愿景。

比特幣和圖靈完備性的簡(jiǎn)介

雖然圖靈完備性聽(tīng)起來(lái)像是來(lái)自《Ikigai》手冊(cè)的東西，但它用于描述可以計(jì)算任意函數(shù)/解決任何問(wèn)題的編程語(yǔ)言。

美國(guó)數(shù)學(xué)家阿隆佐·丘奇 (Alonzo Church) 在 20 世紀(jì) 30 年代首次創(chuàng)造了這個(gè)術(shù)語(yǔ)，指的是他的學(xué)生、著名的英國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家艾倫·圖靈 (Alan Turing) 的研究成果。

在 BitVM 之前，比特幣的腳本編程語(yǔ)言并非圖靈完備的。盡管付出了多方努力，卻沒(méi)有人能夠讓比特幣實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的所有功能。

但值得注意的是，許多人認(rèn)為比特幣的簡(jiǎn)單性是一個(gè)決定性特征，而不是缺點(diǎn)或缺陷。

比特幣局限性的重要性

比特幣的幽靈創(chuàng)造者中本聰 (Satoshi Nakamoto)在推出該協(xié)議一年后限制了比特幣的編程功能。

你可能會(huì)好奇為什么？歸根結(jié)底還是為了安全。系統(tǒng)越簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的可能性就越小。

舉個(gè)例子，讓我們將一輛配備所有頂級(jí)配置的豪華車與一輛普通自行車進(jìn)行比較。

當(dāng)然，豪華轎車提供了很多自行車所不具備的功能，但你遇到技術(shù)故障的可能性要大得多。而傳統(tǒng)自行車的活動(dòng)部件很少，因此潛在故障的可能性也小得多。你不太可能在自行車上遇到儀表盤指示燈故障、空氣懸架故障或自動(dòng)變道故障——因?yàn)樗旧砭蜎](méi)有這些功能。

在這個(gè)例子中，比特幣就像一輛自行車。它的簡(jiǎn)單性最終減少了惡意代理破壞其網(wǎng)絡(luò)的方式。例如，分布式拒絕服務(wù) (DDoS) 攻擊對(duì)當(dāng)前的比特幣網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有影響，但對(duì)于提供更復(fù)雜功能的其他項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，它們是一個(gè)主要問(wèn)題。

什么是 BitVM？

Robin Linus最新發(fā)布的白皮書介紹了一種名為BitVM的比特幣虛擬機(jī)。這是一個(gè)旨在通過(guò)引入圖靈完備智能合約來(lái)擴(kuò)展比特幣功能的計(jì)算平臺(tái)，從而使比特幣獲得與以太坊虛擬機(jī)（EVM）相似的能力，同時(shí)不會(huì)影響到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)共識(shí)規(guī)則。

盡管BitVM并非首個(gè)旨在拓寬比特幣應(yīng)用范圍的項(xiàng)目，比特幣本身最初設(shè)計(jì)目標(biāo)是完成如資產(chǎn)交易等簡(jiǎn)單操作，之前已有多次嘗試在其網(wǎng)絡(luò)上增加更多功能。其中包括像閃電網(wǎng)絡(luò)和Liquid網(wǎng)絡(luò)等第二層解決方案。近期，BitVM技術(shù)脫穎而出，它在擴(kuò)展比特幣網(wǎng)絡(luò)方面展現(xiàn)出了更大的潛力。

如前所述，BitVM無(wú)需修改比特幣當(dāng)前的共識(shí)規(guī)則。它通過(guò)使用時(shí)間鎖、哈希鎖和復(fù)雜的主根樹(shù)系統(tǒng)等技術(shù)構(gòu)建，形成一個(gè)能夠執(zhí)行復(fù)雜合約和運(yùn)算的平臺(tái)。借此，BitVM不僅能夠處理各種計(jì)算問(wèn)題，還能將比特幣網(wǎng)絡(luò)的能力提升至與其他圖靈完備系統(tǒng)同等的水平。

什么是圖靈完備智能合約？
圖靈完備性描述的是一種系統(tǒng)能力，它能夠解決任意計(jì)算問(wèn)題，只要系統(tǒng)有足夠的資源和時(shí)間。圖靈完備的智能合約可以處理任何計(jì)算請(qǐng)求的邏輯。這一概念在區(qū)塊鏈社區(qū)中極為重要，因?yàn)樗x予了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的力量和廣泛的應(yīng)用靈活性。

比特幣的智能合約設(shè)計(jì)初衷是簡(jiǎn)單且非圖靈完備，主要是因?yàn)樗鼈冏畛醪⑽丛O(shè)計(jì)來(lái)處理代幣化或去中心化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。因此，BitVM的加入標(biāo)志著比特幣發(fā)展上的一次重大突破，極大地?cái)U(kuò)展了比特幣的功能邊界。

BitVM 如何運(yùn)作？

BitVM 目前僅限于兩方：“證明者”和“驗(yàn)證者”。

假設(shè)兩方希望通過(guò)使用比特幣區(qū)塊鏈的智能合約進(jìn)行交易。

一方（證明者）斷言智能合約可以像宣傳的那樣工作，而無(wú)需直接在比特幣的區(qū)塊鏈上運(yùn)行。

第二方（驗(yàn)證者）需要獲得一定的保證，以確保智能合約能夠按其聲明的方式運(yùn)行。他們共同簽署了一系列交易，賦予驗(yàn)證者對(duì)智能合約部分內(nèi)容提出質(zhì)疑的權(quán)利，并賦予證明者回應(yīng)的權(quán)利。

如果任何一方試圖欺騙另一方，或者未能合作，那么一旦智能合約激活，誠(chéng)實(shí)的一方將收到存入智能合約的所有資金。

一旦發(fā)生爭(zhēng)議，可以通過(guò)鏈上執(zhí)行智能合約程序的特定條件來(lái)證明是否存在欺詐行為。

誰(shuí)創(chuàng)建了 BitVM？

ZeroSync 核心貢獻(xiàn)者 Robin Linus于 2023 年 10 月 9 日發(fā)布了 BitVM白皮書。

ZeroSync 是一家位于瑞士楚格的非營(yíng)利組織，主要致力于通過(guò)開(kāi)發(fā)零知識(shí)證明 (ZKP) 解決方案來(lái)提高比特幣的可擴(kuò)展性和隱私性。

為什么 BitVM 如此重要？

BitVM 引入了一種用于執(zhí)行鏈下復(fù)雜計(jì)算的系統(tǒng)，為參與雙方提供了強(qiáng)大的問(wèn)責(zé)制度，并且無(wú)需軟件升級(jí)即可實(shí)施。

這一發(fā)展也為比特幣上 Optimistic 風(fēng)格的 rollups 奠定了基礎(chǔ)。該流程將涉及在鏈下打包和處理 BTC 交易，并在鏈上提交證明。作為 Optimistic 方案的一部分，所有鏈下交易都將被視為有效。只有存在爭(zhēng)議時(shí)，交易才會(huì)在鏈上執(zhí)行以確認(rèn)其有效性。

像這樣的匯總可以顯著提高比特幣的交易吞吐量，就像Optimism (OP)等協(xié)議使用的 Optimistic 匯總可以提高以太坊的處理能力一樣。

BitVM與EVM有何不同？

盡管BitVM的目標(biāo)是為比特幣系統(tǒng)增加圖靈完備的智能合約功能，但它與以太坊虛擬機(jī)（EVM）提供的智能合約并不完全一樣。以太坊和Solana等智能合約區(qū)塊鏈將它們的虛擬機(jī)完整地整合到了區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)中。相比之下，BitVM則作為一個(gè)可選附加功能存在于比特幣區(qū)塊鏈上，用戶可以根據(jù)需要選擇啟用。

BitVM雖試圖模擬其他具備圖靈完備智能合約的區(qū)塊鏈，但其功能受到了一定限制。比如，使用EVM的產(chǎn)品需要以太坊區(qū)塊鏈本身的安全性來(lái)保障合約的安全，而B(niǎo)itVM產(chǎn)品則同時(shí)依賴于比特幣的安全性和參與者的誠(chéng)信。在BitVM中，參與者需要在規(guī)定的挑戰(zhàn)期內(nèi)提交反欺詐證據(jù)，這一要求顯著影響了BitVM在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)故障時(shí)的處理策略。

EVM與BitVM在鏈上交互的方式也大相徑庭。由于比特幣本身不支持復(fù)雜的智能合約，BitVM的絕大多數(shù)計(jì)算操作都在鏈外執(zhí)行，以此避免主鏈過(guò)載。而EVM的計(jì)算完全在鏈上進(jìn)行。正因?yàn)檫@些顯著的區(qū)別，一些比特幣社區(qū)的成員認(rèn)為BitVM并不構(gòu)成一個(gè)完整的虛擬機(jī)。

BitVM 的下一步計(jì)劃是什么？

由于多種原因，BitVM 代表了比特幣的一項(xiàng)重要突破。

從技術(shù)角度來(lái)看，它釋放了網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證任何類型復(fù)雜計(jì)算的潛力，盡管目前還處于有限的雙方設(shè)置中。

這一進(jìn)步還可能為比特幣帶來(lái)新的應(yīng)用和可擴(kuò)展性優(yōu)勢(shì)。

但也許最重要的是，BitVM 強(qiáng)調(diào)比特幣的功能從未受到其協(xié)議的限制，而是受到其用戶的想象力的限制。

BitVM 的局限性

值得注意的是，雖然 BitVM 提供了許多有希望的好處，但它并非沒(méi)有缺點(diǎn)。

Linus 和其他參與貢獻(xiàn)者都承認(rèn)該模型尚處于早期階段，遠(yuǎn)非完善的解決方案。

以下是 BitVM 的一些限制，團(tuán)隊(duì)仍在努力克服：

• 目前，BitVM 僅支持雙人模式。這一限制意味著它無(wú)法支持具有多方交易的大規(guī)模去中心化應(yīng)用。
• 鏈上驗(yàn)證仍然可能會(huì)阻塞比特幣的區(qū)塊鏈。
• 鏈下計(jì)算可能會(huì)涉及大量數(shù)據(jù)。

總結(jié)

雖然BitVM仍處于發(fā)展初期，但它已經(jīng)成為比特幣擴(kuò)容方案中一項(xiàng)強(qiáng)有力的新成員。隨著比特幣對(duì)圖靈完備智能合約的需求不斷增長(zhǎng)，BitVM展現(xiàn)出了解決比特幣可擴(kuò)展性問(wèn)題的潛力。盡管這項(xiàng)技術(shù)存在高計(jì)算需求和應(yīng)用場(chǎng)景有限等挑戰(zhàn)，但BitVM帶來(lái)的各種機(jī)遇是顯而易見(jiàn)的。開(kāi)發(fā)者們還在努力解決BitVM的各種限制，但它仍表現(xiàn)出強(qiáng)大的潛力，有望擴(kuò)展比特幣的功能并增強(qiáng)其處理更復(fù)雜交易的能力。

以上就是比特幣BitVM是什么？為什么BitVM如此重要？誰(shuí)創(chuàng)建了BitVM？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于比特幣BitVM完整指南的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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