Bitcoin BitVM: ¿En qué consiste exactamente?

Los avances en Bitcoin no ocurren con demasiada frecuencia. Pero cuando lo hacen, a menudo son complejos y difíciles de entender al principio. BitVM no es una excepción.

El nuevo desarrollo que surgió en octubre de 2023 desbloquea la capacidad de Bitcoin para verificar cálculos complejos de una manera que no implica ninguna modificación a la red. 

Más específicamente, BitVM hace que Bitcoin sea Turing-completo utilizando componentes preexistentes de su lenguaje de programación Script.

Al convertirse en Turing-completo, la blockchain de Bitcoin podría, en teoría, usarse para extender la funcionalidad de Bitcoin mucho más allá de la visión del "sistema de efectivo electrónico de igual a igual" que se expuso por primera vez en el libro blanco de Bitcoin.

Aunque la completitud de Turing puede sonar como algo de un manual de Ikigai, se utiliza para describir lenguajes de programación que pueden calcular funciones arbitrarias/resolver cualquier problema.

El matemático estadounidense Alonzo Church acuñó por primera vez el término en la década de 1930, haciendo referencia al trabajo de su estudiante y famoso científico informático inglés, Alan Turing.

Antes de BitVM, el lenguaje de programación Script de Bitcoin no se consideraba Turing-completo. A pesar de múltiples esfuerzos, nadie pudo encontrar una manera de hacer que Bitcoin hiciera todas las cosas que puede hacer una computadora moderna.

Pero es importante señalar que muchos ven la simplicidad de Bitcoin como una característica definitoria en lugar de un defecto o error.

El creador fantasma de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, limitó la funcionalidad de programación de Bitcoin un año después de lanzar el protocolo.

Te podrías preguntar ¿por qué? Todo se reduce a la seguridad. Cuanto más simplista es un sistema, menos cosas hay que pueden salir mal con él.

Como ejemplo, comparemos un coche de lujo con todas las campanas y silbatos de primera línea con una bicicleta normal.

Claro, el coche de lujo ofrece mucha funcionalidad que no puedes encontrar en la bicicleta, pero es mucho más probable que te encuentres con problemas técnicos. Una bicicleta tradicional, por otro lado, tiene muy pocas piezas móviles y, por lo tanto, tiene muchas menos cosas que podrían romperse potencialmente. Es poco probable que te encuentres con problemas de luces del tablero, suspensión de aire fallida o problemas de cambio de carril automático en una bicicleta, porque no tiene esas características en primer lugar.

En este ejemplo, Bitcoin es como una bicicleta. Su simplicidad reduce en última instancia el número de formas en que un agente malicioso puede interrumpir su red. Los ataques de Denegación de Servicio Distribuida (DDoS), por ejemplo, no tienen efecto en la red actual de Bitcoin, pero son un gran problema para otros proyectos que ofrecen funcionalidades más complejas.

BitVM introduce un sistema que hace que cualquier computación sea verificable en la blockchain de Bitcoin, de una manera que no impacta su seguridad ni cambia la red. Este desarrollo abre la puerta a computaciones complejas como contratos inteligentes completos en Turing, todos procesados fuera de la cadena para reducir la congestión en la blockchain de Bitcoin.

En resumen, es como descubrir que tu calculadora de bolsillo puede soportar videojuegos MMORPG utilizando componentes existentes de una manera que no impacta negativamente su rendimiento.

Para entender cómo BitVM logra todo esto, comencemos desde el principio. 

Las computadoras utilizan cosas llamadas puertas lógicas para ejecutar programas.

Suena complicado, pero las puertas lógicas simplemente toman una o más entradas binarias (0's y 1's), realizan un pequeño cálculo basado en qué tipo de puerta lógica son y producen una única salida.

Tu smartphone, tableta o laptop probablemente contendrá cientos de miles, si no millones, de diferentes tipos de puertas lógicas.

Ahora, hay un tipo especial de puerta lógica llamada puerta "NAND". Una puerta NAND se conoce como una puerta lógica universal porque se puede usar para crear cualquier otra función de puerta lógica. Es un poco como el Pokémon Ditto del mundo de las puertas lógicas.

Ahora, aquí es donde todo esto se relaciona con BitVM. Las personas detrás de BitVM descubrieron una forma de representar puertas lógicas NAND en Bitcoin utilizando su lenguaje de Script existente.

Las implicaciones de esto son profundas por dos razones:

• Permite contratos inteligentes completos en Turing para Bitcoin.
• No es necesario implementar cambios de software que puedan interrumpir la red de Bitcoin. Las personas pueden comenzar a usar el modelo BitVM de inmediato.

Además, la cadena de bloques de Bitcoin solo verifica estos tipos de cálculos complejos en la cadena. La ejecución ocurre fuera de la cadena. 

En otras palabras, la mayor parte del trabajo se realiza en otro lugar, no en la cadena de bloques de Bitcoin en sí. Esto evita causar una tensión innecesaria en la red de Bitcoin que podría resultar en altas tarifas o tiempos de procesamiento más lentos.

BitVM está actualmente limitado a solo dos partes: un "prover" y un "verificador."

Supongamos que dos partes quieren transaccionar juntas a través de un contrato inteligente utilizando la cadena de bloques de Bitcoin.

Una parte (el prover) afirma que el contrato inteligente funciona como se publicita sin necesidad de ejecutarlo directamente en la cadena de bloques de Bitcoin.

La segunda parte (verificador) necesita tener ciertas garantías de que el contrato inteligente funciona como se afirma. Ambos co-firman un número de transacciones que otorgan al verificador el derecho a impugnar partes del contrato inteligente, y al prover a responder.

Si alguna de las partes intenta engañar a la otra, o no colabora, la parte honesta tiene derecho a recibir cualquier fondo depositado en el contrato inteligente una vez que se activa.

En caso de disputa, se pueden ejecutar condiciones específicas del programa del contrato inteligente en la cadena para probar si ha tenido lugar actividad fraudulenta.

Robin Linus, un contribuyente principal de ZeroSync, publicó el BitVM documento técnico el 9 de octubre de 2023.

ZeroSync es una organización sin fines de lucro con sede en Zug, Suiza. Se centra principalmente en mejorar la escalabilidad y la privacidad de Bitcoin desarrollando soluciones de prueba de conocimiento cero (ZKP).

BitVM introduce un sistema para ejecutar cálculos complejos fuera de la cadena, proporciona un sistema robusto de responsabilidad para ambas partes involucradas y es implementable sin requerir una actualización de software.

Este desarrollo también sienta las bases para rollups de estilo optimista en Bitcoin. Este proceso implicaría agrupar y procesar transacciones de BTC fuera de la cadena y enviar pruebas en la cadena. Todas las transacciones fuera de la cadena se considerarían válidas, como parte del enfoque optimista. Solo cuando hay una disputa se ejecutan las transacciones en la cadena para confirmar su validez.

Los rollups como este podrían mejorar considerablemente el rendimiento de las transacciones de Bitcoin, de la misma manera que los rollups optimistas utilizados por protocolos como Optimism (OP) mejoran las capacidades de procesamiento de Ethereum.

BitVM representa un avance importante para Bitcoin por varias razones.

Desde un punto de vista técnico, desbloquea el potencial de la red para verificar cualquier tipo de cálculo complejo, aunque en un entorno limitado de dos partes por ahora.

Este avance también podría llevar a nuevas aplicaciones y beneficios de escalabilidad para Bitcoin en el futuro.

Pero quizás lo más importante, BitVM destaca que la funcionalidad de Bitcoin nunca estuvo limitada por su protocolo, sino por la imaginación de sus usuarios.

Es importante señalar que, aunque BitVM ofrece muchos beneficios prometedores, no está exento de desventajas.

Tanto Linus como otros colaboradores involucrados han aceptado que este modelo está en sus primeras etapas y está lejos de ser una solución pulida. 

Las siguientes son algunas de las limitaciones de BitVM que el equipo aún está trabajando para superar:

• En su estado actual, BitVM es solo un modelo de dos personas. Esta limitación significa que no puede soportar aplicaciones descentralizadas a gran escala con múltiples partes transaccionando.
• La verificación en la cadena aún podría congestionar la cadena de bloques de Bitcoin.
• Los cálculos fuera de la cadena probablemente involucrarán enormes cantidades de datos.

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