Bitcoin BitVM: Hva er det, egentlig?

Gjennombrudd innen Bitcoin kommer ikke så ofte. Men når de gjør det, er de ofte komplekse og vanskelige å forstå i begynnelsen. BitVM er intet unntak.

Den nye utviklingen som dukket opp i oktober 2023, låser opp Bitcoins evne til å verifisere komplekse beregninger på en måte som ikke involverer noen modifikasjoner av nettverket. 

Mer spesifikt gjør BitVM Bitcoin Turing-komplett ved å bruke eksisterende komponenter i programmeringsspråket Script.

Ved å bli Turing-komplett kan Bitcoin-blokkjeden i teorien brukes til å utvide Bitcoins funksjonalitet langt utover visjonen om et «peer-to-peer elektronisk kontantsystem» som først ble presentert i Bitcoins white paper.

Mens Turing-kompletthet kan høres ut som noe fra en Ikigai-håndbok, brukes det til å beskrive programmeringsspråk som kan beregne vilkårlige funksjoner/løse ethvert problem.

Den amerikanske matematikeren Alonzo Church myntet først begrepet på 1930-tallet, med referanse til arbeidet til sin student, og den berømte engelske datamaskinforskeren, Alan Turing.

Før BitVM ble Bitcoins programmeringsspråk Script ikke ansett som Turing-komplett. Til tross for flere forsøk, kunne ingen finne en måte å få Bitcoin til å gjøre alt en moderne datamaskin kan gjøre.

Men det er viktig å merke seg at mange ser Bitcoins enkelhet som et definerende trekk snarere enn en mangel eller feil.

Bitcoins fantomskaper(e), Satoshi Nakamoto, begrenset Bitcoins programmeringsfunksjonalitet ett år etter lanseringen av protokollen.

Du lurer kanskje på hvorfor? Det handler om sikkerhet. Jo enklere et system er, desto færre ting kan gå galt med det.

Som et eksempel, la oss sammenligne en luksusbil med alt av toppmoderne funksjoner med en vanlig sykkel.

Jada, luksusbilen tilbyr mye funksjonalitet du ikke finner på sykkelen, men du er langt mer sannsynlig å støte på tekniske problemer. En tradisjonell sykkel har derimot svært få bevegelige deler og har derfor langt færre ting som potensielt kan gå i stykker. Det er usannsynlig at du vil oppleve problemer med dashbordlys, sviktende luftfjæring eller automatiske filskifteproblemer på en sykkel — fordi den ikke har disse funksjonene i utgangspunktet.

I dette eksemplet er Bitcoin som en sykkel. Dens enkelhet reduserer til syvende og sist antall måter en ondsinnet aktør kan forstyrre nettverket. Distributed Denial of Service (DDoS)-angrep, for eksempel, har ingen effekt på det nåværende Bitcoin-nettverket, men de er et stort problem for andre prosjekter som tilbyr mer kompleks funksjonalitet.

BitVM introduserer et system som gjør enhver beregning verifiserbar på Bitcoins blokkjede, på en måte som ikke påvirker sikkerheten eller endrer nettverket. Denne utviklingen åpner døren for komplekse beregninger som Turing-komplette smarte kontrakter, alt behandlet utenfor kjeden for å redusere overbelastning på Bitcoins blokkjede.

Kort sagt er det som å finne ut at lommeregneren din kan støtte MMORPG-videospill ved å bruke eksisterende komponenter på en måte som ikke negativt påvirker ytelsen.

For å forstå hvordan BitVM oppnår alt dette, la oss starte fra begynnelsen. 

Datamaskiner bruker såkalte logiske porter for å utføre programmer.

Det høres komplisert ut, men logiske porter tar ganske enkelt én eller flere binære innganger (0-ere og 1-ere), utfører en liten beregning basert på hvilken type logisk port de er, og spytter ut en enkelt utgang.

Smarttelefonen, nettbrettet eller laptopen din vil sannsynligvis inneholde hundretusenvis, om ikke millioner, av forskjellige typer logiske porter.

Nå finnes det en spesiell type logisk port kalt en "NAND"-port. En NAND-port er kjent som en universell logisk port fordi den kan brukes til å lage enhver annen type logisk portfunksjon. Det er litt som Ditto Pokémon i verdenen av logiske porter.

Nå er det her alt dette knytter seg til BitVM. Personene bak BitVM oppdaget en måte å representere NAND-logiske porter på Bitcoin ved å bruke dets eksisterende Script-språk.

Implikasjonene av dette er dype av to årsaker:

• Det åpner for Bitcoin Turing-komplette smarte kontrakter.
• Det er ikke nødvendig å implementere programvareendringer som kan forstyrre Bitcoin-nettverket. Folk kan begynne å bruke BitVM-modellen umiddelbart.

I tillegg verifiserer Bitcoins blokkjede bare disse typene komplekse beregninger på kjeden. Utførelsen skjer utenfor kjeden. 

Med andre ord utføres brorparten av arbeidet et annet sted, ikke på selve Bitcoin-blokkjeden. Dette unngår å legge unødvendig belastning på Bitcoin-nettverket som kan resultere i høye gebyrer eller saktere behandlingstider.

BitVM er for tiden begrenset til bare to parter: en "prover" og en "verifier."

La oss si at to parter ønsker å handle sammen via en smart kontrakt ved hjelp av Bitcoin-blokkjeden.

Én part (prover) hevder at den smarte kontrakten fungerer som annonsert uten å måtte kjøre den direkte på Bitcoins blokkjede.

Den andre parten (verifier) trenger visse forsikringer om at den smarte kontrakten fungerer som hevdet. Begge medsignerer en rekke transaksjoner som gir verifier rett til å utfordre deler av den smarte kontrakten, og prover til å svare.

Hvis en av partene forsøker å bedra den andre, eller unnlater å samarbeide, har den ærlige parten rett til å motta alle midler som er deponert i den smarte kontrakten når den er aktivert.

I tilfelle en tvist kan spesifikke betingelser i det smarte kontraktprogrammet utføres på kjeden for å bevise om svindelaktivitet har funnet sted.

Robin Linus, en kjernebidragsyter i ZeroSync, publiserte BitVM-hvitboken 9. oktober 2023.

ZeroSync er en ideell organisasjon basert i Zug, Sveits. Den fokuserer primært på å forbedre Bitcoins skalerbarhet og personvern ved å utvikle zero-knowledge proof (ZKP)-løsninger.

BitVM introduserer et system for å utføre komplekse beregninger off-chain, tilbyr et robust ansvarlighetssystem for begge parter involvert og kan implementeres uten å kreve en programvareoppgradering.

Denne utviklingen legger også grunnlaget for Optimistic-stil rollups på Bitcoin. Denne prosessen ville involvere å samle og behandle BTC-transaksjoner off-chain og sende inn bevis on-chain. Alle off-chain transaksjoner ville bli ansett som gyldige, som en del av den optimistiske tilnærmingen. Kun når det oppstår en tvist, blir transaksjoner utført on-chain for å bekrefte deres gyldighet.

Rollups som dette kunne betydelig forbedre Bitcoins transaksjonsgjennomstrømning, på samme måte som Optimistic rollups brukt av protokoller som Optimism (OP),  forbedrer Ethereums prosesseringskapasitet.

BitVM representerer et viktig gjennombrudd for Bitcoin av flere årsaker.

Fra et teknisk ståsted låser det opp nettverkets potensial til å verifisere enhver type kompleks beregning, riktignok i en begrenset topartskonfigurasjon foreløpig.

Denne fremskrittelsen kan også føre til nye applikasjoner og skalerbarhetsfordeler for Bitcoin på sikt.

Men kanskje viktigst av alt, fremhever BitVM at Bitcoins funksjonalitet aldri var begrenset av protokollen, men av fantasien til brukerne.

Det er viktig å merke seg at selv om BitVM tilbyr mange lovende fordeler, er det ikke uten ulemper.

Både Linus og andre involverte bidragsytere har akseptert at denne modellen er i sine tidlige stadier, og er langt fra en polert løsning. 

Følgende er noen av begrensningene ved BitVM som teamet fortsatt jobber med å overvinne:

• I sin nåværende tilstand er BitVM kun en to-personers modell. Denne begrensningen betyr at den ikke kan støtte store desentraliserte applikasjoner med flere transaksjonsparer.
• On-chain verifisering kunne fortsatt tette igjen Bitcoins blokkjede.
• Off-chain beregninger vil sannsynligvis involvere store mengder data.

Tror du BitVM vil endre fremtiden for Bitcoin-protokollen?

Sjekk ut vår Kraken Læresenter-guide for mer informasjon om hvordan du kjøper Bitcoin (BTC) og registrer deg for en konto med Kraken i dag.