Bitcoin BitVM: Mikä se tarkalleen ottaen on?

Bitcoinin läpimurtoja ei tapahdu kovin usein. Mutta kun niitä tapahtuu, ne ovat usein monimutkaisia ja aluksi vaikeasti ymmärrettäviä. BitVM ei ole poikkeus.

Lokakuussa 2023 esiin noussut uusi kehitys avaa Bitcoinin kyvyn varmistaa monimutkaisia laskutoimituksia tavalla, joka ei edellytä muutoksia verkkoon. 

Tarkemmin sanottuna BitVM tekee Bitcoinista Turing-täydellisen käyttämällä sen Script-ohjelmointikielen olemassa olevia komponentteja.

Turing-täydelliseksi tullessaan Bitcoin-lohkoketjua voitaisiin teoriassa käyttää laajentamaan Bitcoinin toiminnallisuutta paljon pidemmälle kuin Bitcoinin white paperissa alun perin esitettyyn "peer-to-peer sähköisen käteisjärjestelmän" visioon.

Vaikka Turing-täydellisyys saattaa kuulostaa Ikigai-käsikirjasta peräisin olevalta, sitä käytetään kuvaamaan ohjelmointikieliä, jotka voivat laskea mielivaltaisia funktioita/ratkaista minkä tahansa ongelman.

Amerikkalainen matemaatikko Alonzo Church keksi termin ensimmäisen kerran 1930-luvulla viitaten opiskelijansa ja kuuluisan englantilaisen tietojenkäsittelytieteilijän Alan Turingin työhön.

Ennen BitVM:ää Bitcoinin Script-ohjelmointikieltä ei pidetty Turing-täydellisenä. Monista yrityksistä huolimatta kukaan ei löytänyt tapaa saada Bitcoinia tekemään kaikkea, mitä moderni tietokone voi tehdä.

Mutta on tärkeää huomata, että monet pitävät Bitcoinin yksinkertaisuutta määrittävänä ominaisuutena pikemminkin kuin puutteena tai virheenä.

Bitcoinin haamu-luoja(t), Satoshi Nakamoto, rajoittivat Bitcoinin ohjelmointitoimintoja vuosi protokollan käynnistämisen jälkeen.

Saatat ihmetellä miksi? Kaikki johtuu turvallisuudesta. Mitä yksinkertaisempi järjestelmä on, sitä vähemmän asioita voi mennä pieleen.

Vertailun vuoksi verrataan luksusautoa, jossa on kaikki huippuluokan hienoudet, tavalliseen polkupyörään.

Toki luksusauto tarjoaa paljon toiminnallisuutta, jota et löydä pyörästä, mutta teknisiin ongelmiin törmää paljon todennäköisemmin. Perinteisessä polkupyörässä puolestaan on hyvin vähän liikkuvia osia, ja siksi siinä on paljon vähemmän asioita, jotka voisivat mahdollisesti rikkoutua. Et todennäköisesti törmää kojelaudan valo-ongelmiin, ilmajousituksen vikoihin tai automaattisiin kaistanvaihto-ongelmiin polkupyörässä – koska siinä ei ole näitä ominaisuuksia alun perinkään.

Tässä esimerkissä Bitcoin on kuin polkupyörä. Sen yksinkertaisuus vähentää lopulta tapoja, joilla haitallinen toimija voi häiritä sen verkkoa. Esimerkiksi hajautetut palvelunestohyökkäykset (DDoS) eivät vaikuta nykyiseen Bitcoin-verkkoon, mutta ne ovat suuri ongelma muille projekteille, jotka tarjoavat monimutkaisempaa toiminnallisuutta.

BitVM esittelee järjestelmän, joka tekee minkä tahansa laskutoimituksen todennettavaksi Bitcoinin lohkoketjussa tavalla, joka ei vaikuta sen turvallisuuteen tai muuta verkkoa. Tämä kehitys avaa oven monimutkaisille laskutoimituksille, kuten Turing-täydellisille älykkäille sopimuksille, jotka kaikki käsitellään ketjun ulkopuolella Bitcoinin lohkoketjun ruuhkautumisen vähentämiseksi.

Lyhyesti sanottuna se on kuin huomaisi, että taskulaskin voi tukea MMORPG-videopelejä käyttämällä olemassa olevia komponentteja tavalla, joka ei vaikuta negatiivisesti sen suorituskykyyn.

Ymmärtääksemme, miten BitVM saavuttaa kaiken tämän, aloitetaan alusta. 

Tietokoneet käyttävät logiikkaportteja ohjelmien suorittamiseen.

Se kuulostaa monimutkaiselta, mutta logiikkaportit ottavat yksinkertaisesti yhden tai useamman binääritulon (0:t ja 1:t), suorittavat pienen laskutoimituksen sen perusteella, minkä tyyppisiä logiikkaportteja ne ovat, ja tuottavat yhden ulostulon.

Älypuhelimesi, tablettisi tai kannettavasi sisältää todennäköisesti satoja tuhansia, ellei miljoonia, erilaisia logiikkaportteja.

Nyt on olemassa yksi erityinen logiikkaporttityyppi nimeltä "NAND"-portti. NAND-portti tunnetaan universaalina logiikkaporttina, koska sitä voidaan käyttää minkä tahansa muun tyyppisen logiikkaporttitoiminnon luomiseen. Se on eräänlainen logiikkaporttimaailman Ditto Pokémon.

Nyt, tässä on se, miten kaikki tämä liittyy BitVM:ään. BitVM:n takana olevat ihmiset löysivät tavan esittää NAND-logiikkaportteja Bitcoinissa käyttämällä sen olemassa olevaa Script-kieltä.

Tämän seuraukset ovat syvällisiä kahdesta syystä:

• Se mahdollistaa Bitcoinin Turing-täydelliset älykkäät sopimukset.
• Ohjelmistomuutoksia, jotka voisivat häiritä Bitcoin-verkkoa, ei tarvitse toteuttaa. Ihmiset voivat alkaa käyttää BitVM-mallia välittömästi.

Lisäksi Bitcoinin lohkoketju varmistaa tällaiset monimutkaiset laskutoimitukset vain ketjussa. Suoritus tapahtuu ketjun ulkopuolella. 

Toisin sanoen suurin osa työstä suoritetaan jossain muualla, ei itse Bitcoinin lohkoketjussa. Tämä välttää tarpeettoman rasituksen Bitcoin-verkossa, mikä voisi johtaa korkeisiin maksuihin tai hitaampiin käsittelyaikoihin.

BitVM on tällä hetkellä rajoitettu vain kahteen osapuoleen: "todistajaan" ja "varmistajaan".

Oletetaan, että kaksi osapuolta haluaa tehdä transaktion yhdessä älykkään sopimuksen kautta käyttäen Bitcoinin lohkoketjua.

Toinen osapuoli (todistaja) väittää, että älykäs sopimus toimii mainostetusti ilman, että sitä tarvitsee suorittaa suoraan Bitcoinin lohkoketjussa.

Toisen osapuolen (varmistaja) on saatava tietyt vakuutukset siitä, että älykäs sopimus toimii väitetysti. He molemmat allekirjoittavat useita transaktioita, jotka antavat varmistajalle oikeuden haastaa osia älykkäästä sopimuksesta ja todistajalle oikeuden vastata.

Jos jompikumpi osapuoli yrittää pettää toista tai ei tee yhteistyötä, rehellinen osapuoli saa kaikki älykkääseen sopimukseen talletetut varat, kun se on aktivoitu.

Riitatilanteessa älykkään sopimusohjelman tietyt ehdot voidaan suorittaa ketjussa todistaakseen, onko petollista toimintaa tapahtunut.

Robin Linus, ZeroSyncin ydinkontribuuttori, julkaisi BitVM:n whitepaperin 9. lokakuuta 2023.

ZeroSync on voittoa tavoittelematon järjestö, joka sijaitsee Zugissa, Sveitsissä. Se keskittyy ensisijaisesti Bitcoinin skaalautuvuuden ja yksityisyyden parantamiseen kehittämällä nollatietotodistus (ZKP) -ratkaisuja.

BitVM esittelee järjestelmän monimutkaisten laskutoimitusten suorittamiseen ketjun ulkopuolella, tarjoaa vankan vastuullisuusjärjestelmän molemmille osapuolille ja on toteutettavissa ilman ohjelmistopäivitystä.

Tämä kehitys luo myös pohjan optimistisille rollupeille Bitcoinissa. Tämä prosessi sisältäisi BTC-transaktioiden niputtamisen ja käsittelyn ketjun ulkopuolella sekä todisteiden lähettämisen ketjuun. Kaikki ketjun ulkopuoliset transaktiot katsottaisiin päteviksi osana optimistista lähestymistapaa. Vain riitatilanteessa transaktiot suoritetaan ketjussa niiden pätevyyden vahvistamiseksi.

Tällaiset rollupit voisivat parantaa merkittävästi Bitcoinin transaktiokapasiteettia samalla tavalla kuin optimistiset rollupit, joita käyttävät protokollat, kuten Optimism (OP), parantavat Ethereumin käsittelykykyä.

BitVM edustaa tärkeää läpimurtoa Bitcoinille monista syistä.

Teknisestä näkökulmasta se avaa verkon potentiaalin varmistaa minkä tahansa tyyppisiä monimutkaisia laskutoimituksia, vaikkakin toistaiseksi rajoitetussa kahden osapuolen ympäristössä.

Tämä edistysaskel voi myös johtaa uusiin sovelluksiin ja skaalautuvuusetuihin Bitcoinille tulevaisuudessa.

Mutta ehkä tärkeintä on, että BitVM korostaa, että Bitcoinin toiminnallisuutta ei koskaan rajoittanut sen protokolla, vaan sen käyttäjien mielikuvitus.

On tärkeää huomata, että vaikka BitVM tarjoaa paljon lupaavia etuja, sillä on myös haittapuolensa.

Sekä Linus että muut mukana olleet ovat hyväksyneet, että tämä malli on alkuvaiheessa ja kaukana hiotusta ratkaisusta. 

Seuraavassa on joitakin BitVM:n rajoituksia, joita tiimi pyrkii edelleen voittamaan:

• Nykyisessä tilassaan BitVM on vain kahden henkilön malli. Tämä rajoitus tarkoittaa, että se ei voi tukea laajamittaisia hajautettuja sovelluksia, joissa on useita transaktioita tekeviä osapuolia.
• Ketjussa tapahtuva varmennus voi edelleen tukkia Bitcoinin lohkoketjun.
• Ketjun ulkopuoliset laskutoimitukset sisältävät todennäköisesti valtavia määriä dataa.

Tuntuuko sinusta, että BitVM muuttaa Bitcoin-protokollan tulevaisuutta?

Tutustu Krakenin oppimiskeskuksen oppaaseen saadaksesi lisätietoja Bitcoinin (BTC) ostamisesta ja rekisteröidy Kraken-tilille jo tänään.