Bitcoin BitVM: Wat is het precies?

Doorbraken in Bitcoin komen niet vaak voor. Maar wanneer ze dat doen, zijn ze vaak complex en moeilijk te begrijpen in het begin. BitVM is daar geen uitzondering op.

De nieuwe ontwikkeling die in oktober 2023 is ontstaan, ontgrendelt de mogelijkheid van Bitcoin om complexe berekeningen te verifiëren op een manier die geen wijzigingen aan het netwerk vereist. 

Specifiek maakt BitVM Bitcoin Turing-compleet met behulp van bestaande componenten van de Script-programmeertaal.

Door Turing-compleet te worden, zou de Bitcoin-blockchain in theorie kunnen worden gebruikt om de functionaliteit van Bitcoin veel verder uit te breiden dan de visie van het "peer-to-peer elektronische contantsysteem" die voor het eerst werd uiteengezet in het Bitcoin white paper.

Hoewel Turing-compleetheid misschien klinkt als iets uit een Ikigai-handboek, wordt het gebruikt om programmeertalen te beschrijven die willekeurige functies kunnen berekenen/oplossingen voor elk probleem kunnen vinden.

De Amerikaanse wiskundige Alonzo Church bedacht de term voor het eerst in de jaren 30, verwijzend naar het werk van zijn student, en de beroemde Engelse computerwetenschapper, Alan Turing.

Voor BitVM werd de Script-programmeertaal van Bitcoin niet als Turing-compleet beschouwd. Ondanks meerdere pogingen kon niemand een manier vinden om Bitcoin alle dingen te laten doen die een moderne computer kan doen.

Maar het is belangrijk op te merken dat velen de eenvoud van Bitcoin zien als een kenmerk in plaats van een tekortkoming of bug.

De spookmaker(s) van Bitcoin, Satoshi Nakamoto, beperkte de programmeerfunctionaliteit van Bitcoin een jaar na de lancering van het protocol.

Je vraagt je misschien af waarom? Het komt allemaal neer op veiligheid. Hoe eenvoudiger een systeem is, hoe minder dingen er mis kunnen gaan.

Als voorbeeld, laten we een luxe auto met alle toeters en bellen vergelijken met een normale fiets.

Zeker, de luxe auto biedt veel functionaliteit die je niet op de fiets kunt vinden, maar je loopt veel meer kans op technische problemen. Een traditionele fiets daarentegen heeft zeer weinig bewegende delen en heeft daarom veel minder dingen die mogelijk kapot kunnen gaan. Je zult waarschijnlijk geen problemen met dashboardlampjes, falende luchtvering of automatische rijstrookwisselingen tegenkomen op een fiets - omdat het die functies in de eerste plaats niet heeft.

In dit voorbeeld is Bitcoin als een fiets. De eenvoud ervan vermindert uiteindelijk het aantal manieren waarop een kwaadwillende agent zijn netwerk kan verstoren. Distributed Denial of Service (DDoS) aanvallen hebben bijvoorbeeld geen effect op het huidige Bitcoin-netwerk, maar ze zijn een groot probleem voor andere projecten die meer complexe functionaliteit bieden.

BitVM introduceert een systeem dat elke berekening verifieerbaar maakt op de blockchain van Bitcoin, op een manier die de veiligheid ervan niet beïnvloedt of het netwerk verandert. Deze ontwikkeling opent de deur naar complexe berekeningen zoals Turing-complete slimme contracten, die allemaal off-chain worden verwerkt om congestie op de blockchain van Bitcoin te verminderen.

Kortom, het is alsof je ontdekt dat je zakrekenmachine MMORPG-videospellen kan ondersteunen met bestaande componenten op een manier die de prestaties niet negatief beïnvloedt.

Om te begrijpen hoe BitVM dit allemaal bereikt, laten we bij het begin beginnen. 

Computers gebruiken dingen die logische poorten worden genoemd om programma's uit te voeren.

Het klinkt ingewikkeld, maar logische poorten nemen eenvoudigweg een of meer binaire ingangen (0's en 1's), voeren een kleine berekening uit op basis van het type logische poort en geven een enkele uitvoer.

Je smartphone, tablet of laptop zal waarschijnlijk honderden duizenden, zo niet miljoenen, verschillende soorten logische poorten bevatten.

Nu is er één speciaal type logische poort genaamd een "NAND" poort. Een NAND-poort staat bekend als een universele logische poort omdat deze kan worden gebruikt om elke andere functie van een logische poort te creëren. Het is een beetje zoals de Ditto Pokémon van de wereld van logische poorten.

Nu, hier komt alles samen met BitVM. De mensen achter BitVM hebben een manier ontdekt om NAND-logische poorten op Bitcoin weer te geven met behulp van de bestaande Script-taal.

De implicaties hiervan zijn diepgaand om twee redenen:

• Het maakt Turing-complete slimme contracten op Bitcoin mogelijk.
• Er is geen behoefte om softwarewijzigingen door te voeren die het Bitcoin-netwerk zouden kunnen verstoren. Mensen kunnen het BitVM-model onmiddellijk gebruiken.

Bovendien verifieert de blockchain van Bitcoin alleen deze soorten complexe berekeningen on-chain. De uitvoering vindt off-chain plaats. 

Met andere woorden, het grootste deel van het werk wordt ergens anders uitgevoerd, niet op de Bitcoin-blockchain zelf. Dit voorkomt onnodige druk op het Bitcoin-netwerk die zou kunnen leiden tot hoge kosten of langzamere verwerkingstijden.

BitVM is momenteel beperkt tot slechts twee partijen: een "prover" en een "verifier."

Laten we zeggen dat twee partijen samen willen transacteren via een slim contract met behulp van de Bitcoin-blockchain.

Eén partij (de prover) beweert dat het slimme contract werkt zoals geadverteerd zonder het direct op de blockchain van Bitcoin uit te voeren.

De tweede partij (verifier) moet bepaalde garanties hebben dat het slimme contract werkt zoals geclaimd. Beiden ondertekenen een aantal transacties die de verifier het recht geven om delen van het slimme contract uit te dagen, en de prover om te reageren.

Als een van de partijen probeert de ander te bedriegen, of niet samenwerkt, staat de eerlijke partij in de rij om alle fondsen die in het slimme contract zijn gestort te ontvangen zodra het is geactiveerd.

In het geval van een geschil kunnen specifieke voorwaarden van het slimme contractprogramma on-chain worden uitgevoerd om te bewijzen of er frauduleuze activiteiten hebben plaatsgevonden.

Robin Linus, een kernbijdrager van ZeroSync, publiceerde de BitVM whitepaper op 9 oktober 2023.

ZeroSync is een non-profitorganisatie gevestigd in Zug, Zwitserland. Het richt zich voornamelijk op het verbeteren van de schaalbaarheid en privacy van Bitcoin door het ontwikkelen van zero-knowledge proof (ZKP) oplossingen.

BitVM introduceert een systeem voor het uitvoeren van complexe berekeningen off-chain, biedt een robuust systeem van verantwoordelijkheid voor beide betrokken partijen en is implementeerbaar zonder dat een software-upgrade nodig is.

Deze ontwikkeling legt ook de basis voor Optimistic-stijl rollups op Bitcoin. Dit proces zou inhouden dat BTC-transacties off-chain worden gebundeld en verwerkt en dat bewijzen on-chain worden ingediend. Alle off-chain transacties zouden als geldig worden beschouwd, als onderdeel van de optimistische benadering. Alleen wanneer er een geschil is, worden transacties on-chain uitgevoerd om hun geldigheid te bevestigen.

Rollups zoals deze zouden de transactiedoorvoer van Bitcoin aanzienlijk kunnen verbeteren, op dezelfde manier als Optimistic rollups die worden gebruikt door protocollen zoals Optimism (OP), de verwerkingscapaciteiten van Ethereum verbeteren.

BitVM vertegenwoordigt een belangrijke doorbraak voor Bitcoin om verschillende redenen.

Vanuit technisch oogpunt ontgrendelt het het potentieel van het netwerk om elk type complexe berekening te verifiëren, zij het voorlopig in een beperkte twee-partijen setting.

Deze vooruitgang zou ook kunnen leiden tot nieuwe toepassingen en schaalbaarheidsvoordelen voor Bitcoin in de toekomst.

Maar misschien nog belangrijker, BitVM benadrukt dat de functionaliteit van Bitcoin nooit beperkt was door zijn protocol, maar door de verbeelding van zijn gebruikers.

Het is belangrijk op te merken dat hoewel BitVM veel veelbelovende voordelen biedt, het niet zonder zijn nadelen is.

Zowel Linus als andere betrokken bijdragers hebben geaccepteerd dat dit model zich in de vroege stadia bevindt en verre van een gepolijste oplossing is. 

De volgende zijn enkele van de beperkingen van BitVM waar het team nog aan werkt om te overwinnen:

• In zijn huidige staat is BitVM slechts een model voor twee personen. Deze beperking betekent dat het geen grootschalige gedecentraliseerde applicaties met meerdere transactiepartijen kan ondersteunen.
• On-chain verificatie kan de blockchain van Bitcoin nog steeds verstoppen.
• Off-chain berekeningen zullen waarschijnlijk enorme hoeveelheden gegevens omvatten.

Voelt u dat BitVM de toekomst van het Bitcoin-protocol zal veranderen?

Neem een kijkje in onze gids van het Kraken Leercentrum voor meer informatie over Hoe kun je Bitcoin (BTC) kopen en registreer je vandaag nog voor een account bij Kraken.