Bitcoin BitVM : Qu’est-ce exactement ?

Les percées de Bitcoin ne se produisent pas trop souvent. Mais quand elles le font, elles sont souvent complexes et difficiles à comprendre au début. BitVM ne fait pas exception.

Le nouveau développement qui a émergé en octobre 2023 débloque la capacité de Bitcoin à vérifier des calculs complexes d'une manière qui n'implique aucune modification du réseau. 

Plus précisément, BitVM rend Bitcoin Turing-complet en utilisant des composants préexistants de son langage de programmation Script.

En devenant Turing-complet, la blockchain Bitcoin pourrait théoriquement être utilisée pour étendre la fonctionnalité de Bitcoin bien au-delà de la vision du "système de monnaie électronique de pair à pair" d'abord exposée dans le livre blanc Bitcoin.

Bien que la complétude de Turing puisse sembler quelque chose tiré d'un manuel Ikigai, elle est utilisée pour décrire des langages de programmation capables de calculer des fonctions arbitraires/résoudre n'importe quel problème.

Le mathématicien américain Alonzo Church a d'abord inventé le terme dans les années 1930, en faisant référence au travail de son étudiant, et célèbre informaticien anglais, Alan Turing.

Avant BitVM, le langage de programmation Script de Bitcoin n'était pas considéré comme Turing-complet. Malgré de multiples efforts, personne n'a pu trouver un moyen de faire en sorte que Bitcoin fasse toutes les choses qu'un ordinateur moderne peut faire.

Mais il est important de noter que beaucoup considèrent la simplicité de Bitcoin comme une caractéristique définissante plutôt qu'un défaut ou un bug.

Le(s) créateur(s) fantôme(s) de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, a limité la fonctionnalité de programmation de Bitcoin un an après le lancement du protocole.

Vous vous demandez peut-être pourquoi ? Tout se résume à la sécurité. Plus un système est simple, moins il y a de choses qui peuvent mal tourner avec lui.

Par exemple, comparons une voiture de luxe avec toutes les cloches et sifflets haut de gamme à un vélo normal.

Bien sûr, la voiture de luxe offre beaucoup de fonctionnalités que vous ne pouvez pas trouver sur le vélo, mais vous êtes beaucoup plus susceptible de rencontrer des problèmes techniques. Un vélo traditionnel, en revanche, a très peu de pièces mobiles et donc, a beaucoup moins de choses qui pourraient potentiellement se casser. Vous êtes peu susceptible de rencontrer des problèmes de lumière de tableau de bord, de suspension pneumatique défaillante ou de problèmes de changement de voie automatique sur un vélo — car il n'a pas ces fonctionnalités en premier lieu.

Dans cet exemple, le Bitcoin est comme un vélo. Sa simplicité réduit finalement le nombre de façons dont un agent malveillant peut perturber son réseau. Les attaques par déni de service distribué (DDoS), par exemple, n'ont aucun effet sur le réseau Bitcoin actuel, mais elles représentent un problème majeur pour d'autres projets qui offrent des fonctionnalités plus complexes.

BitVM introduit un système qui rend toute computation vérifiable sur la blockchain de Bitcoin, d'une manière qui n'impacte pas sa sécurité ou ne change pas le réseau. Ce développement ouvre la porte à des calculs complexes tels que des contrats intelligents Turing-complets, tous traités hors chaîne pour réduire la congestion sur la blockchain de Bitcoin.

En bref, c'est comme découvrir que votre calculatrice de poche peut supporter des jeux vidéo MMORPG en utilisant des composants existants d'une manière qui n'impacte pas négativement ses performances.

Pour comprendre comment BitVM réalise tout cela, commençons par le début. 

Les ordinateurs utilisent des choses appelées portes logiques pour exécuter des programmes.

Cela semble compliqué, mais les portes logiques prennent simplement une ou plusieurs entrées binaires (0 et 1), effectuent un petit calcul en fonction du type de porte logique qu'elles sont et produisent une seule sortie.

Votre smartphone, tablette ou ordinateur portable contiendra probablement des centaines de milliers, voire des millions, de différents types de portes logiques.

Maintenant, il existe un type spécial de porte logique appelé porte "NAND". Une porte NAND est connue comme une porte logique universelle car elle peut être utilisée pour créer n'importe quel autre type de fonction de porte logique. C'est un peu comme le Pokémon Ditto du monde des portes logiques.

Maintenant, voici comment tout cela se relie à BitVM. Les personnes derrière BitVM ont découvert un moyen de représenter des portes logiques NAND sur Bitcoin en utilisant son langage Script existant.

Les implications de cela sont profondes pour deux raisons :

• Cela permet des contrats intelligents Turing-complets sur Bitcoin.
• Il n'est pas nécessaire de mettre en œuvre des changements logiciels qui pourraient perturber le réseau Bitcoin. Les gens peuvent commencer à utiliser le modèle BitVM immédiatement.

De plus, la blockchain de Bitcoin ne vérifie ces types de calculs complexes que sur la chaîne. L'exécution se fait hors chaîne. 

En d'autres termes, la majeure partie du travail est effectuée ailleurs, pas sur la blockchain de Bitcoin elle-même. Cela évite de causer une pression inutile sur le réseau Bitcoin qui pourrait entraîner des frais élevés ou des temps de traitement plus lents.

BitVM est actuellement limité à seulement deux parties : un "prouveur" et un "vérificateur".

Disons que deux parties souhaitent effectuer une transaction ensemble via un contrat intelligent utilisant la blockchain de Bitcoin.

Une partie (le prouveur) affirme que le contrat intelligent fonctionne comme annoncé sans avoir besoin de l'exécuter directement sur la blockchain de Bitcoin.

La deuxième partie (vérificateur) doit avoir certaines assurances que le contrat intelligent fonctionne comme revendiqué. Ils co-signent tous deux un certain nombre de transactions qui accordent au vérificateur le droit de contester des parties du contrat intelligent, et au prouveur de répondre.

Si l'une des parties tente de tromper l'autre, ou ne parvient pas à collaborer, la partie honnête a droit à tous les fonds déposés dans le contrat intelligent une fois qu'il est activé.

En cas de litige, des conditions spécifiques du programme de contrat intelligent peuvent être exécutées sur la chaîne pour prouver si une activité frauduleuse a eu lieu.

Robin Linus, un contributeur principal de ZeroSync, a publié le BitVM livre blanc le 9 octobre 2023.

ZeroSync est une organisation à but non lucratif basée à Zug, en Suisse. Elle se concentre principalement sur l'amélioration de la scalabilité et de la confidentialité de Bitcoin en développant des solutions de preuve à connaissance nulle (ZKP).

BitVM introduit un système pour exécuter des calculs complexes hors chaîne, fournit un système robuste de responsabilité pour les deux parties impliquées et est implémentable sans nécessiter de mise à niveau logicielle.

Ce développement pose également les bases des rollups de style optimiste sur Bitcoin. Ce processus impliquerait de regrouper et de traiter les transactions BTC hors chaîne et de soumettre des preuves sur chaîne. Toutes les transactions hors chaîne seraient considérées comme valides, dans le cadre de l'approche optimiste. Ce n'est que lorsqu'il y a un litige que les transactions sont exécutées sur chaîne pour confirmer leur validité.

Les rollups comme celui-ci pourraient considérablement améliorer le débit des transactions de Bitcoin, de la même manière que les rollups optimistes utilisés par des protocoles tels que Optimism (OP) améliorent les capacités de traitement d'Ethereum.

BitVM représente une avancée importante pour Bitcoin pour diverses raisons.

D'un point de vue technique, il débloque le potentiel du réseau à vérifier tout type de calcul complexe, bien que dans un cadre limité à deux parties pour l'instant.

Cette avancée pourrait également conduire à de nouvelles applications et à des avantages en matière d'évolutivité pour Bitcoin à l'avenir.

Mais peut-être plus important encore, BitVM souligne que la fonctionnalité de Bitcoin n'a jamais été limitée par son protocole, mais par l'imagination de ses utilisateurs.

Il est important de noter que bien que BitVM offre de nombreux avantages prometteurs, il n'est pas sans inconvénients.

Linus et d'autres contributeurs impliqués ont tous deux accepté que ce modèle est à ses débuts et est loin d'être une solution polie. 

Voici quelques-unes des limitations de BitVM que l'équipe travaille encore à surmonter :

• Dans son état actuel, BitVM n'est qu'un modèle à deux personnes. Cette limitation signifie qu'il ne peut pas prendre en charge des applications décentralisées à grande échelle avec plusieurs parties transactionnelles.
• La vérification sur chaîne pourrait encore encombrer la blockchain de Bitcoin.
• Les calculs hors chaîne impliqueront probablement d'énormes quantités de données.

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