Bitcoin BitVM: що це таке?

Прориви в Bitcoin трапляються не так часто. Але коли вони відбуваються, вони часто є складними та важкими для розуміння на перший погляд. BitVM не є винятком.

Нова розробка, що з'явилася в жовтні 2023 року, розблоковує здатність Bitcoin перевіряти складні обчислення таким чином, що не передбачає жодних модифікацій мережі. 

Більш конкретно, BitVM робить Bitcoin Тюринг-повним, використовуючи існуючі компоненти його мови програмування Script.

Ставши Тюринг-повним, блокчейн Bitcoin теоретично може бути використаний для розширення функціональності Bitcoin далеко за межі концепції «однорангової електронної готівкової системи», вперше викладеної в білій книзі Bitcoin.

Хоча Тюринг-повнота може звучати як щось із посібника Ікігай, цей термін використовується для опису мов програмування, які можуть обчислювати довільні функції/вирішувати будь-яку проблему.

Американський математик Алонзо Черч вперше ввів цей термін у 1930-х роках, посилаючись на роботу свого студента та відомого англійського комп'ютерного вченого Алана Тюринга.

До BitVM мова програмування Bitcoin Script не вважалася Тюринг-повною. Незважаючи на численні зусилля, ніхто не міг знайти спосіб змусити Bitcoin робити все, що може робити сучасний комп'ютер.

Але важливо зазначити, що багато хто розглядає простоту Bitcoin як визначальну особливість, а не як недолік чи помилку.

Примарний творець(ці) Bitcoin, Сатоші Накамото, обмежив функціональність програмування Bitcoin через рік після запуску протоколу.

Можливо, ви запитаєте, чому? Все зводиться до безпеки. Чим простіша система, тим менше речей може піти не так.

Як приклад, порівняймо розкішний автомобіль з усіма найсучаснішими наворотами зі звичайним велосипедом.

Звісно, розкішний автомобіль пропонує багато функціональних можливостей, яких ви не знайдете на велосипеді, але ви набагато частіше зіткнетеся з технічними проблемами. Традиційний велосипед, з іншого боку, має дуже мало рухомих частин і, отже, набагато менше речей, які потенційно можуть зламатися. Ви навряд чи зіткнетеся з проблемами індикаторів на панелі приладів, несправною пневматичною підвіскою або проблемами автоматичної зміни смуги руху на велосипеді — тому що він не має цих функцій взагалі.

У цьому прикладі Bitcoin схожий на велосипед. Його простота зрештою зменшує кількість способів, якими зловмисник може порушити його мережу. Атаки типу «відмова в обслуговуванні» (DDoS), наприклад, не впливають на поточну мережу Bitcoin, але вони є серйозною проблемою для інших проєктів, які пропонують більш складну функціональність.

BitVM представляє систему, яка робить будь-яке обчислення перевіряється в блокчейні Bitcoin, таким чином, що не впливає на його безпеку або не змінює мережу. Ця розробка відкриває двері для складних обчислень, таких як Тюринг-повні смарт-контракти, які обробляються поза мережею для зменшення перевантаження блокчейну Bitcoin.

Коротше кажучи, це як дізнатися, що ваш кишеньковий калькулятор може підтримувати MMORPG відеоігри, використовуючи існуючі компоненти таким чином, що не впливає негативно на його продуктивність.

Щоб зрозуміти, як BitVM досягає всього цього, почнімо з самого початку. 

Комп'ютери використовують так звані логічні вентилі для виконання програм.

Це звучить складно, але логічні вентилі просто приймають один або кілька бінарних входів (0 і 1), виконують невелике обчислення на основі типу логічного вентиля і видають один вихід.

Ваш смартфон, планшет або ноутбук, ймовірно, міститимуть сотні тисяч, якщо не мільйони, різних типів логічних вентилів.

Тепер є один особливий тип логічного вентиля, який називається вентилем «NAND». Вентиль NAND відомий як універсальний логічний вентиль, оскільки його можна використовувати для створення будь-якої іншої функції логічного вентиля. Це щось на кшталт покемона Дітто у світі логічних вентилів.

Тепер, ось де все це пов'язано з BitVM. Люди, що стоять за BitVM, виявили спосіб представлення логічних вентилів NAND на Bitcoin, використовуючи його існуючу мову Script.

Наслідки цього є глибокими з двох причин:

• Це дозволяє створювати Тюринг-повні смарт-контракти Bitcoin.
• Немає необхідності впроваджувати зміни програмного забезпечення, які могли б порушити мережу Bitcoin. Люди можуть негайно почати використовувати модель BitVM.

Крім того, блокчейн Bitcoin перевіряє ці типи складних обчислень лише в мережі. Виконання відбувається поза мережею. 

Іншими словами, основна частина роботи виконується деінде, а не в самому блокчейні Bitcoin. Це дозволяє уникнути зайвого навантаження на мережу Bitcoin, що могло б призвести до високих комісій або повільнішого часу обробки.

BitVM наразі обмежений лише двома сторонами: «доказувачем» та «верифікатором».

Припустимо, дві сторони хочуть здійснити транзакцію за допомогою смарт-контракту, використовуючи блокчейн Bitcoin.

Одна сторона (доказувач) стверджує, що смарт-контракт працює, як заявлено, без необхідності запускати його безпосередньо в блокчейні Bitcoin.

Друга сторона (верифікатор) повинна мати певні гарантії того, що смарт-контракт працює, як заявлено. Вони обидва спільно підписують низку транзакцій, які надають верифікатору право оскаржувати частини смарт-контракту, а доказувачу — відповідати.

Якщо будь-яка сторона намагається обдурити іншу або не співпрацює, чесна сторона отримує будь-які кошти, внесені в смарт-контракт після його активації.

У разі суперечки, конкретні умови програми смарт-контракту можуть бути виконані в мережі, щоб довести, чи мала місце шахрайська діяльність.

Робін Лінус, основний розробник ZeroSync, опублікував білу книгу BitVM 9 жовтня 2023 року.

ZeroSync — це некомерційна організація, що базується в Цугу, Швейцарія. Вона в основному зосереджена на покращенні масштабованості та конфіденційності Bitcoin шляхом розробки рішень з нульовим розголошенням (ZKP).

BitVM представляє систему для виконання складних обчислень поза мережею, забезпечує надійну систему підзвітності для обох залучених сторін і може бути реалізована без необхідності оновлення програмного забезпечення.

Ця розробка також закладає основу для оптимістичних згортань (Optimistic-style rollups) на Bitcoin. Цей процес передбачатиме об'єднання та обробку транзакцій BTC поза мережею та подання доказів у мережі. Усі позамережеві транзакції вважатимуться дійсними, як частина оптимістичного підходу. Лише у разі суперечки транзакції виконуються в мережі для підтвердження їх дійсності.

Такі згортання можуть значно покращити пропускну здатність транзакцій Bitcoin, так само як оптимістичні згортання, що використовуються такими протоколами, як Optimism (OP), покращують можливості обробки Ethereum.

BitVM є важливим проривом для Bitcoin з різних причин.

З технічної точки зору, він розблоковує потенціал мережі для перевірки будь-якого типу складних обчислень, хоча наразі в обмеженому двосторонньому середовищі.

Це досягнення також може призвести до нових застосувань та переваг масштабованості для Bitcoin у майбутньому.

Але, можливо, найважливіше, BitVM підкреслює, що функціональність Bitcoin ніколи не була обмежена його протоколом, а лише уявою його користувачів.

Важливо зазначити, що хоча BitVM пропонує багато багатообіцяючих переваг, він не позбавлений недоліків.

І Лінус, і інші залучені учасники визнали, що ця модель знаходиться на ранніх стадіях і далека від досконалого рішення. 

Нижче наведено деякі обмеження BitVM, які команда все ще працює над подоланням:

• У поточному стані BitVM є лише двосторонньою моделлю. Це обмеження означає, що він не може підтримувати великомасштабні децентралізовані програми з кількома сторонами, що здійснюють транзакції.
• Перевірка в мережі все ще може перевантажувати блокчейн Bitcoin.
• Позамережеві обчислення, ймовірно, включатимуть величезні обсяги даних.

Вважаєте, що BitVM змінить майбутнє протоколу Bitcoin?

Ознайомтеся з нашим посібником у Центрі навчання Kraken для отримання додаткової інформації про Як купити Bitcoin (BTC) та зареєструйте обліковий запис на Kraken сьогодні.