استكشاف تحسين BitVM

1. المقدمة

تعتبر بيتكوين كأصل رقمي غير مركزي لها أهمية كبيرة، ولكن قابلية التوسع لها كانت دائمًا مشكلة. يؤدي نموذج UTXO الخاص ببيتكوين إلى نظام بلا حالة، مما يجعل من الصعب تنفيذ حسابات معقدة. لحل هذه المشكلة، ظهرت تقنيات مثل قنوات الحالة، وسلاسل الجانبية، والتحقق من العميل، لكن جميعها لديها قيود معينة.

في ديسمبر 2023، قدم مشروع ZeroSync خطة BitVM، تهدف إلى تحقيق عقود بيتكوين كاملة التشفير دون تغيير توافق بيتكوين. تستخدم BitVM نصوص بيتكوين وتقنية Taproot، لتحقيق Rollup متفائل، مما يوسع بشكل كبير من مجالات تطبيق بيتكوين.

ومع ذلك، لا يزال BitVM في مرحلة مبكرة، وهناك بعض المشكلات المتعلقة بالكفاءة والأمان. ستقدم هذه المقالة بعض الأفكار التحسينية لمعالجة هذه المشكلات من أجل تحسين أداء BitVM.

2. مبدأ BitVM

BitVM هو حل لعقود خارج السلسلة، يحقق نصوص بيتكوين ذات الحالة من خلال توقيع لمبارت مرة واحدة. يستخدم آلية التحدي-الاستجابة، حيث يتم إجراء الحسابات خارج السلسلة والتحقق منها على السلسلة.

تشمل المكونات الأساسية لـ BitVM:

• التزام الدائرة: تجميع البرنامج إلى دائرة ثنائية والالتزام بها في عنوان Taproot
• التحدي والاستجابة: توقيع مسبق لسلسلة من المعاملات لتحقيق لعبة التحدي والاستجابة
• آلية العقوبة: فرض عقوبات على التصريحات غير الصحيحة

3. تحسين BitVM

3.1 تقليل تفاعلات OP بناءً على ZK

يمكن إدخال إثباتات المعرفة الصفرية لتقليل عدد تحديات BitVM وتحسين الكفاءة. من خلال التحقق من إثباتات ZK بدلاً من الخوارزمية الأصلية، يمكن تقليل فترة التحدي بشكل كبير. في المستقبل، يمكن استكشاف نموذج إثبات ZK عند الطلب، والذي يتم فيه إنشاء إثبات ZK فقط عند حدوث تحدٍ.

3.2 توقيع لمرة واحدة صديق للبيتكوين

يمكن استخدام خطة توقيع وينترنيتز ذات الاستخدام الواحد كبديل لتوقيع لامبورت لتقليل طول التوقيع والمفتاح العام. باستخدام توقيع وينترنيتز بمعلمات مناسبة في BitVM، يمكن تقليل رسوم المعاملات بنسبة 50٪ على الأقل.

3.3 دالة هاش ودودة للبيتكوين

يمكن تصميم تنفيذ تجزئة صديق لبيتكوين يعتمد على دالة تجزئة BLAKE3 لدعم التحقق من إثبات التضمين في ميركل. تجعل خصائص BLAKE3 مناسبة للتنفيذ في سكريبت بيتكوين، مما يقلل بشكل ملحوظ من البيانات المطلوبة على السلسلة.

3.4 سكريبت بدون سكريبتات BitVM

يمكن استخدام تقنية Scriptless Scripts لتحقيق التزام بوابات BitVM من خلال استخدام توقيع Schnorr المتعدد والتوقيع المتكيف، مما يوفر مساحة البرنامج النصي ويزيد من الكفاءة.

3.5 تحدي متعدد الأطراف بدون إذن

يمكن دراسة بروتوكول تحدي OP متعدد الأطراف بدون إذن، وتوسيع نموذج الثقة الخاص بـ BitVM إلى نطاق أوسع. تحتاج إلى معالجة مشكلات هجوم الساحرة وهجوم التأخير، وتصميم آليات رهن وعقوبات مناسبة.

4. الخاتمة

تكنولوجيا BitVM لا تزال في مرحلة مبكرة، ولا يزال هناك مجال كبير للتحسين في المستقبل. من خلال استكشاف وممارسة اتجاهات التحسين المذكورة أعلاه، من المتوقع أن يتم تعزيز أداء BitVM بشكل أكبر، مما يساهم في توسيع Bitcoin وازدهار النظام البيئي.