Дослідження оптимізації BitVM: підвищення масштабованості та безпеки Біткойн

Біткойн як децентралізований цифровий актив має важливу цінність, але його масштабованість має обмеження. Технологія BitVM надає Біткойну нові рішення для розширення, дозволяючи Біткойну підтримувати більш складні застосування. У цій статті обговорюються кілька способів оптимізації BitVM для подальшого підвищення його ефективності та безпеки.

1. Зниження кількості взаємодій на основі нульових знань

Використання технології нульового знання може суттєво зменшити кількість взаємодій виклику-відповіді в BitVM. Перетворивши об'єкт виклику з початкового алгоритму на алгоритм верифікації, можна знизити обчислювальну складність і скоротити період виклику. Об'єднавши нульове знання та докази шахрайства, можна створити ZK Fraud Proof, що генерується на вимогу, підвищуючи ефективність при збереженні оптимістичного дизайну.

2. Використання дружніх до Біткойна одноразових підписів

Схема одноразових підписів Winternitz значно скорочує довжину підпису та публічного ключа в порівнянні з підписом Lamport, що допомагає зменшити обсяг транзакційних даних та комісії. Завдяки оптимізації вибору параметрів та реалізації, можна використовувати підпис Winternitz у BitVM, зменшуючи розмір біт-комітменту приблизно на 50%. У майбутньому також можна дослідити більш компактні схеми одноразових підписів.

3. Проектування хеш-функцій, які дружні до Біткойна

На основі існуючого сценарію Біткойн реалізовано хеш-функції, такі як BLAKE3, які можуть підтримувати ефективну верифікацію доказів включення меркле. Завдяки оптимізації реалізації та розподілу коду можна значно зменшити вимоги до даних на ланцюгу. У майбутньому необхідно додатково дослідити хеш-функції, які краще підходять для характеристик Біткойн.

4. Застосування технології Scriptless Scripts

Використання технології Scriptless Scripts дозволяє перенести логіку смарт-контрактів з блокчейну на позаблокчейн, що підвищує конфіденційність та ефективність. За допомогою криптографічних технологій, таких як Schnorr мультипідписи та адаптерні підписи, можна реалізувати зобов'язання щодо схем BitVM, що дозволяє заощадити місце для скриптів. Цей напрямок потребує подальшого вдосконалення для зменшення вимог до взаємодії.

5. Реалізація бездозвільних багатосторонніх викликів

Розширення BitVM до безліцензійної моделі багатосторонніх викликів може розширити припущення довіри з 1 з n до 1 з N. Це вимагає вирішення таких проблем, як атаки від відьом і атаки затримки, що може спиратися на існуючі наукові досягнення та поєднувати їх з характеристиками Біткойн.

Завдяки зазначеним оптимізаціям, BitVM має можливість значно підвищити ефективність і безпеку, що відкриває більше можливостей для екосистеми Біткойн. У майбутньому необхідно більше досліджень і практики, щоб повністю реалізувати потенціал Біткойн.