Bitcoin BitVM: Что это такое?

Прорывы в Bitcoin случаются нечасто. Но когда они происходят, они часто оказываются сложными и трудными для понимания с первого раза. BitVM не исключение.

Новая разработка, появившаяся в октябре 2023 года, открывает возможность Bitcoin проверять сложные вычисления таким образом, чтобы это не требовало никаких модификаций сети. 

В частности, BitVM делает Bitcoin тьюринг-полным, используя существующие компоненты его языка программирования Script.

Став тьюринг-полным, блокчейн Bitcoin теоретически может быть использован для расширения функциональности Bitcoin далеко за пределы концепции «одноранговой электронной денежной системы», впервые изложенной в белой книге Bitcoin.

Хотя тьюринг-полнота может звучать как что-то из руководства по Икигай, этот термин используется для описания языков программирования, которые могут вычислять произвольные функции/решать любую проблему.

Американский математик Алонзо Чёрч впервые ввел этот термин в 1930-х годах, ссылаясь на работы своего студента и известного английского ученого-компьютерщика Алана Тьюринга.

До BitVM язык программирования Bitcoin Script не считался тьюринг-полным. Несмотря на многочисленные попытки, никто не мог найти способ заставить Bitcoin делать все то, что может делать современный компьютер.

Но важно отметить, что многие считают простоту Bitcoin определяющей характеристикой, а не недостатком или ошибкой.

Призрачный создатель(и) Bitcoin, Сатоши Накамото, ограничил функциональность программирования Bitcoin через год после запуска протокола.

Вы можете спросить, почему? Все дело в безопасности. Чем проще система, тем меньше в ней может пойти не так.

В качестве примера сравним роскошный автомобиль со всеми наворотами и обычный велосипед.

Конечно, роскошный автомобиль предлагает множество функций, которых нет у велосипеда, но у вас гораздо больше шансов столкнуться с техническими проблемами. Традиционный велосипед, с другой стороны, имеет очень мало движущихся частей и, следовательно, гораздо меньше вещей, которые потенциально могут сломаться. Вы вряд ли столкнетесь с проблемами индикаторов на приборной панели, неисправностью пневматической подвески или проблемами автоматического перестроения полосы движения на велосипеде — потому что у него этих функций просто нет.

В этом примере Bitcoin похож на велосипед. Его простота в конечном итоге уменьшает количество способов, которыми злоумышленник может нарушить работу его сети. Например, атаки типа «отказ в обслуживании» (DDoS) не влияют на текущую сеть Bitcoin, но являются серьезной проблемой для других проектов, которые предлагают более сложную функциональность.

BitVM представляет систему, которая делает любое вычисление проверяемым в блокчейне Bitcoin таким образом, чтобы это не влияло на его безопасность и не изменяло сеть. Эта разработка открывает двери для сложных вычислений, таких как тьюринг-полные смарт-контракты, все из которых обрабатываются вне сети для уменьшения перегрузки блокчейна Bitcoin.

Короче говоря, это как если бы вы обнаружили, что ваш карманный калькулятор может поддерживать MMORPG-видеоигры, используя существующие компоненты таким образом, чтобы это не оказывало негативного влияния на его производительность.

Чтобы понять, как BitVM достигает всего этого, давайте начнем с самого начала. 

Компьютеры используют так называемые логические вентили для выполнения программ.

Это звучит сложно, но логические вентили просто принимают один или несколько двоичных входов (0 и 1), выполняют небольшое вычисление на основе типа логического вентиля и выдают один выход.

Ваш смартфон, планшет или ноутбук, вероятно, содержат сотни тысяч, если не миллионы, различных типов логических вентилей.

Теперь есть один особый тип логического вентиля, называемый вентилем «И-НЕ» (NAND). Вентиль И-НЕ известен как универсальный логический вентиль, потому что его можно использовать для создания любой другой функции логического вентиля. Это что-то вроде покемона Дитто в мире логических вентилей.

Теперь, вот где все это связано с BitVM. Люди, стоящие за BitVM, обнаружили способ представления логических вентилей И-НЕ в Bitcoin, используя его существующий язык Script.

Последствия этого глубоки по двум причинам:

• Это позволяет создавать тьюринг-полные смарт-контракты Bitcoin.
• Нет необходимости внедрять изменения в программное обеспечение, которые могли бы нарушить работу сети Bitcoin. Люди могут начать использовать модель BitVM немедленно.

Кроме того, блокчейн Bitcoin проверяет эти типы сложных вычислений только в сети. Выполнение происходит вне сети. 

Другими словами, основная часть работы выполняется где-то еще, а не в самом блокчейне Bitcoin. Это позволяет избежать ненужной нагрузки на сеть Bitcoin, которая могла бы привести к высоким комиссиям или замедлению времени обработки.

В настоящее время BitVM ограничен только двумя сторонами: «доказывающим» (prover) и «проверяющим» (verifier).

Предположим, две стороны хотят совершить транзакцию через смарт-контракт, используя блокчейн Bitcoin.

Одна сторона (доказывающий) утверждает, что смарт-контракт работает, как заявлено, без необходимости запускать его непосредственно в блокчейне Bitcoin.

Вторая сторона (проверяющий) должна иметь определенные гарантии того, что смарт-контракт работает, как утверждается. Обе стороны совместно подписывают ряд транзакций, которые предоставляют проверяющему право оспаривать части смарт-контракта, а доказывающему — отвечать.

Если какая-либо сторона попытается обмануть другую или откажется сотрудничать, честная сторона получит любые средства, депонированные в смарт-контракт, как только он будет активирован.

В случае спора, конкретные условия программы смарт-контракта могут быть выполнены в сети для доказательства того, имела ли место мошенническая деятельность.

Робин Линус, основной участник ZeroSync, опубликовал белую книгу BitVM 9 октября 2023 года.

ZeroSync — некоммерческая организация, базирующаяся в Цуге, Швейцария. Она в основном сосредоточена на улучшении масштабируемости и конфиденциальности Bitcoin путем разработки решений с нулевым разглашением (ZKP).

BitVM представляет систему для выполнения сложных вычислений вне сети, обеспечивает надежную систему подотчетности для обеих участвующих сторон и может быть реализована без необходимости обновления программного обеспечения.

Эта разработка также закладывает основу для Optimistic-роллапов в Bitcoin. Этот процесс будет включать объединение и обработку транзакций BTC вне сети и отправку доказательств в сеть. Все внесетевые транзакции будут считаться действительными в рамках оптимистического подхода. Только в случае спора транзакции выполняются в сети для подтверждения их действительности.

Подобные роллапы могут значительно улучшить пропускную способность транзакций Bitcoin, так же как Optimistic-роллапы, используемые такими протоколами, как Optimism (OP), улучшают возможности обработки Ethereum.

BitVM представляет собой важный прорыв для Bitcoin по ряду причин.

С технической точки зрения, он раскрывает потенциал сети для проверки любого типа сложных вычислений, хотя пока и в ограниченной двухсторонней среде.

Это достижение также может привести к появлению новых приложений и преимуществ масштабируемости для Bitcoin в будущем.

Но, возможно, самое главное, BitVM подчеркивает, что функциональность Bitcoin никогда не была ограничена его протоколом, а лишь воображением его пользователей.

Важно отметить, что, хотя BitVM предлагает множество многообещающих преимуществ, он не лишен недостатков.

И Линус, и другие участники признали, что эта модель находится на ранних стадиях разработки и далека от совершенного решения. 

Ниже приведены некоторые ограничения BitVM, которые команда все еще работает над преодолением:

• В текущем состоянии BitVM представляет собой модель только для двух участников. Это ограничение означает, что он не может поддерживать крупномасштабные децентрализованные приложения с несколькими сторонами, совершающими транзакции.
• Проверка в сети все еще может перегружать блокчейн Bitcoin.
• Вычисления вне сети, вероятно, будут включать огромные объемы данных.

Считаете, что BitVM изменит будущее протокола Bitcoin?

Ознакомьтесь с нашим руководством в Центре обучения Kraken для получения дополнительной информации о том, как купить Bitcoin (BTC), и зарегистрируйте аккаунт на Kraken сегодня.