Bitcoin BitVM: che cos'è esattamente?

Le innovazioni di Bitcoin non sono così frequenti. Ma quando arrivano, sono spesso complesse e difficili da capire all'inizio. BitVM non fa eccezione.

Il nuovo sviluppo emerso nell'ottobre 2023 sblocca la capacità di Bitcoin di verificare calcoli complessi in un modo che non comporta alcuna modifica alla rete. 

Più specificamente, BitVM rende Bitcoin Turing-completo utilizzando componenti preesistenti del suo linguaggio di programmazione Script.

Diventando Turing-completa, la blockchain di Bitcoin potrebbe in teoria essere utilizzata per estendere la funzionalità di Bitcoin ben oltre la visione di un “sistema di cassa elettronico peer-to-peer” delineata per la prima volta nel white paper di Bitcoin.

Anche se la completezza di Turing potrebbe sembrare qualcosa tratto da un manuale Ikigai, viene utilizzata per descrivere linguaggi di programmazione in grado di calcolare funzioni arbitrarie/risolvere qualsiasi problema.

Il matematico americano Alonzo Church coniò il termine per la prima volta negli anni '30, facendo riferimento al lavoro del suo studente e famoso informatico inglese, Alan Turing.

Prima di BitVM, il linguaggio di programmazione Script di Bitcoin non era considerato Turing-completo. Nonostante i molteplici sforzi, nessuno è riuscito a trovare un modo per far sì che Bitcoin facesse tutte le cose che un computer moderno può fare.

Ma è importante notare che molti vedono la semplicità di Bitcoin come una caratteristica distintiva piuttosto che un difetto o un bug.

Il creatore (o i creatori) fantasma di Bitcoin, Satoshi Nakamoto, ha limitato la funzionalità di programmazione di Bitcoin un anno dopo il lancio del protocollo.

Potresti chiederti perché? Tutto si riduce alla sicurezza. Più un sistema è semplice, meno cose possono andare storte.

Ad esempio, confrontiamo un'auto di lusso con tutti gli optional di alta gamma con una normale bicicletta.

Certo, l'auto di lusso offre molte funzionalità che non si trovano sulla bicicletta, ma è molto più probabile che si verifichino problemi tecnici. Una bicicletta tradizionale, d'altra parte, ha pochissime parti in movimento e quindi, ha molte meno cose che potrebbero potenzialmente rompersi. È improbabile che si verifichino problemi con le spie del cruscotto, guasti alle sospensioni pneumatiche o problemi di cambio corsia automatico su una bicicletta — perché non ha quelle caratteristiche in primo luogo.

In questo esempio, Bitcoin è come una bicicletta. La sua semplicità riduce in ultima analisi il numero di modi in cui un agente malevolo può interrompere la sua rete. Gli attacchi Distributed Denial of Service (DDoS), ad esempio, non hanno alcun effetto sull'attuale rete Bitcoin, ma sono un problema importante per altri progetti che offrono funzionalità più complesse.

BitVM introduce un sistema che rende qualsiasi calcolo verificabile sulla blockchain di Bitcoin, in un modo che non ne compromette la sicurezza né modifica la rete. Questo sviluppo apre le porte a calcoli complessi come gli smart contract Turing-completi, tutti elaborati off-chain per ridurre la congestione sulla blockchain di Bitcoin.

In breve, è come scoprire che la tua calcolatrice tascabile può supportare videogiochi MMORPG utilizzando componenti esistenti in un modo che non ne influisce negativamente sulle prestazioni.

Per capire come BitVM raggiunge tutto questo, iniziamo dall'inizio. 

I computer utilizzano quelle che vengono chiamate porte logiche per eseguire i programmi.

Sembra complicato, ma le porte logiche prendono semplicemente uno o più input binari (0 e 1), eseguono un piccolo calcolo basato sul tipo di porta logica che sono e producono un singolo output.

Il tuo smartphone, tablet o laptop conterrà probabilmente centinaia di migliaia, se non milioni, di diversi tipi di porte logiche.

Ora, c'è un tipo speciale di porta logica chiamata porta "NAND". Una porta NAND è nota come porta logica universale perché può essere utilizzata per creare qualsiasi altro tipo di funzione di porta logica. È un po' come il Pokémon Ditto del mondo delle porte logiche.

Ora, ecco dove tutto questo si lega a BitVM. Le persone dietro BitVM hanno scoperto un modo per rappresentare le porte logiche NAND su Bitcoin utilizzando il suo linguaggio Script esistente.

Le implicazioni di questo sono profonde per due ragioni:

• Consente smart contract Turing-completi su Bitcoin.
• Non è necessario implementare modifiche software che potrebbero interrompere la rete Bitcoin. Le persone possono iniziare a utilizzare il modello BitVM immediatamente.

Inoltre, la blockchain di Bitcoin verifica questi tipi di calcoli complessi solo on-chain. L'esecuzione avviene off-chain. 

In altre parole, la maggior parte del lavoro viene eseguita altrove, non sulla blockchain di Bitcoin stessa. Questo evita di causare uno sforzo inutile sulla rete Bitcoin che potrebbe comportare commissioni elevate o tempi di elaborazione più lenti.

BitVM è attualmente limitato a sole due parti: un "prover" e un "verifier".

Supponiamo che due parti vogliano effettuare transazioni insieme tramite uno smart contract utilizzando la blockchain di Bitcoin.

Una parte (il prover) afferma che lo smart contract funziona come pubblicizzato senza la necessità di eseguirlo direttamente sulla blockchain di Bitcoin.

La seconda parte (il verifier) deve avere determinate garanzie che lo smart contract funzioni come dichiarato. Entrambi co-firmano una serie di transazioni che concedono al verifier il diritto di contestare parti dello smart contract e al prover di rispondere.

Se una delle parti tenta di ingannare l'altra, o non collabora, la parte onesta ha diritto a ricevere tutti i fondi depositati nello smart contract una volta attivato.

In caso di controversia, condizioni specifiche del programma dello smart contract possono essere eseguite on-chain per dimostrare se si è verificata un'attività fraudolenta.

Robin Linus, un collaboratore principale di ZeroSync, ha pubblicato il whitepaper di BitVM il 9 ottobre 2023.

ZeroSync è un'organizzazione senza scopo di lucro con sede a Zug, in Svizzera. Si concentra principalmente sul miglioramento della scalabilità e della privacy di Bitcoin sviluppando soluzioni di prova a conoscenza zero (ZKP).

BitVM introduce un sistema per l'esecuzione di calcoli complessi off-chain, fornisce un robusto sistema di responsabilità per entrambe le parti coinvolte ed è implementabile senza richiedere un aggiornamento software.

Questo sviluppo pone anche le basi per i rollup di tipo Optimistic su Bitcoin. Questo processo comporterebbe il raggruppamento e l'elaborazione delle transazioni BTC off-chain e l'invio di prove on-chain. Tutte le transazioni off-chain sarebbero considerate valide, come parte dell'approccio ottimistico. Solo in caso di controversia le transazioni vengono eseguite on-chain per confermarne la validità.

Rollup come questo potrebbero migliorare considerevolmente la velocità di elaborazione delle transazioni di Bitcoin, nello stesso modo in cui i rollup Optimistic utilizzati da protocolli come Optimism (OP), migliorano le capacità di elaborazione di Ethereum.

BitVM rappresenta un'importante svolta per Bitcoin per una serie di ragioni.

Da un punto di vista tecnico, sblocca il potenziale della rete per verificare qualsiasi tipo di calcolo complesso, sebbene per ora in un contesto limitato a due parti.

Questo progresso potrebbe anche portare a nuove applicazioni e benefici in termini di scalabilità per Bitcoin in futuro.

Ma forse la cosa più importante è che BitVM evidenzia che la funzionalità di Bitcoin non è mai stata limitata dal suo protocollo, ma dall'immaginazione dei suoi utenti.

È importante notare che, sebbene BitVM offra molti vantaggi promettenti, non è privo di svantaggi.

Sia Linus che altri collaboratori coinvolti hanno accettato che questo modello è nelle sue fasi iniziali ed è lungi dall'essere una soluzione raffinata. 

Di seguito sono riportate alcune delle limitazioni di BitVM che il team sta ancora cercando di superare:

• Nel suo stato attuale, BitVM è solo un modello a due persone. Questa limitazione significa che non può supportare applicazioni decentralizzate su larga scala con più parti transazionali.
• La verifica on-chain potrebbe comunque intasare la blockchain di Bitcoin.
• I calcoli off-chain probabilmente comporteranno enormi quantità di dati.

Pensi che BitVM cambierà il futuro del protocollo Bitcoin?

Consulta la nostra guida del Kraken Learn Center per maggiori informazioni su Come acquistare Bitcoin (BTC) e registrati per un account con Kraken oggi stesso.