BitVM:Hợp đồng Turing hoàn thành trên Bitcoin

Bitcoin là tài sản kỹ thuật số phi tập trung, an toàn và đáng tin cậy, nhưng lâu dài gặp phải vấn đề mở rộng. Mô hình UTXO của Bitcoin dẫn đến hệ thống không trạng thái, thiếu khả năng thực hiện các phép toán phức tạp, hạn chế việc phát triển các ứng dụng phi tập trung và công cụ tài chính phức tạp.

Để mở rộng Bitcoin, chủ yếu có các công nghệ như kênh trạng thái, chuỗi phụ, xác minh phía khách hàng. Kênh trạng thái cung cấp giải pháp thanh toán an toàn, nhưng xác minh phức tạp và khả năng tính toán hạn chế. Chuỗi phụ hỗ trợ ứng dụng rộng rãi, nhưng độ an toàn thấp. Xác minh phía khách hàng có thể xử lý giao dịch phức tạp, nhưng thiếu ràng buộc hai chiều với Bitcoin, độ an toàn không đủ.

Vào tháng 12 năm 2023, dự án ZeroSync đã đề xuất giải pháp BitVM, nhằm thực hiện hợp đồng Bitcoin hoàn thành Turing mà không làm thay đổi sự đồng thuận của mạng Bitcoin. BitVM sử dụng script Bitcoin và Taproot để thực hiện Rollup lạc quan. Dựa trên chữ ký Lamport, nó cho phép hai UTXO thiết lập liên kết, tạo ra script Bitcoin có trạng thái. Cam kết chương trình lớn trong địa chỉ Taproot, thực hiện tính toán phức tạp thông qua tương tác ngoài chuỗi, chỉ thực hiện trên chuỗi khi xảy ra tranh chấp.

BitVM mở rộng rất nhiều ứng dụng của Bitcoin, nhưng vẫn ở giai đoạn đầu, còn một số vấn đề về hiệu suất và độ an toàn:

1. Nhiều lần tương tác dẫn đến phí giao dịch cao, thách thức thời gian dài
2. Dữ liệu chữ ký Lamport dài hơn
3. Độ phức tạp của hàm băm cao
4. Hợp đồng lớn, chiếm không gian khối lớn
5. Chỉ hỗ trợ thách thức hai bên theo chế độ cấp phép

Để tối ưu hóa BitVM hơn nữa, bài viết này đề xuất các hướng cải tiến sau:

1. Giảm số lần tương tác dựa trên chứng minh không kiến thức, rút ngắn chu kỳ thử thách
2. Sử dụng phương án ký tên một lần chặt chẽ hơn của Winternitz và những người khác
3. Thiết kế hàm băm thân thiện với Bitcoin, như tối ưu hóa BLAKE3
4. Giới thiệu Scriptless Scripts, tiết kiệm không gian script
5. Thực hiện chế độ thách thức nhiều bên không cần giấy phép

Trong tương lai, sẽ tiếp tục khám phá nhiều hướng tối ưu hơn, thúc đẩy sự phát triển của công nghệ BitVM, mở rộng các trường hợp ứng dụng của Bitcoin.