比特币 BitVM：究竟是什么？

比特币的突破并不常见。但当它们出现时，往往复杂且难以理解。BitVM也不例外。

2023年10月出现的新发展解锁了比特币验证复杂计算的能力，而不涉及对网络的任何修改。 

更具体地说，BitVM利用其脚本编程语言的现有组件使比特币具备图灵完备性。

通过成为图灵完备，比特币区块链理论上可以用于扩展比特币的功能，远远超出最初在比特币白皮书中提出的“点对点电子现金系统”愿景。

虽然图灵完备性听起来像是来自于Ikigai手册的内容，但它用于描述能够计算任意函数/解决任何问题的编程语言。

美国数学家阿隆佐·丘奇在20世纪30年代首次创造了这个术语，提到他的学生和著名的英国计算机科学家艾伦·图灵的工作。

在BitVM之前，比特币的脚本编程语言并不被认为是图灵完备的。尽管进行了多次努力，但没有人能找到让比特币做现代计算机能做的所有事情的方法。

但重要的是要注意，许多人将比特币的简单性视为一种定义特征，而不是缺陷或错误。

比特币的幽灵创造者中本聪在协议启动一年后限制了比特币的编程功能。

你可能会想，为什么？这归结为安全性。一个系统越简单，出错的可能性就越小。

例如，让我们将一辆配备所有顶级配置的豪华车与一辆普通自行车进行比较。

当然，豪华车提供了许多自行车上找不到的功能，但你更可能遇到技术问题。另一方面，传统自行车的活动部件非常少，因此潜在的故障也少得多。在自行车上，你不太可能遇到仪表盘灯问题、空气悬挂故障或自动变道问题——因为它根本没有这些功能。

在这个例子中，比特币就像一辆自行车。它的简单性最终减少了恶意代理干扰其网络的方式。例如，分布式拒绝服务（DDoS）攻击对当前的比特币网络没有影响，但对其他项目来说是一个主要问题，这些项目提供更复杂的功能。

BitVM引入了一种系统，使任何计算在比特币区块链上可验证，以一种不影响其安全性或改变网络的方式。这一发展为复杂计算打开了大门，例如图灵完备的智能合约，所有计算都在链下处理，以减少比特币区块链上的拥堵。

简而言之，这就像发现你的口袋计算器可以使用现有组件支持MMORPG视频游戏，而不会对其性能产生负面影响。

要理解BitVM是如何实现这一切的，让我们从头开始。 

计算机使用称为逻辑门的东西来执行程序。

这听起来很复杂，但逻辑门只是接受一个或多个二进制输入（0和1），根据它们是什么类型的逻辑门运行小计算，然后输出一个单一的结果。

你的智能手机、平板电脑或笔记本电脑可能包含成千上万，甚至数百万种不同类型的逻辑门。

现在，有一种特殊类型的逻辑门叫做"NAND"门。NAND门被称为通用逻辑门，因为它可以用来创建任何其他类型的逻辑门功能。这有点像逻辑门世界中的Ditto宝可梦。

现在，这一切与BitVM的关系在于。BitVM背后的团队发现了一种使用比特币现有脚本语言表示NAND逻辑门的方法。

这在两个方面具有深远的影响：

• 它允许比特币图灵完备的智能合约。
• 无需实施可能干扰比特币网络的软件更改。人们可以立即开始使用 BitVM 模型。

此外，比特币的区块链仅在链上验证这些类型的复杂计算。执行发生在链外。 

换句话说，大部分工作是在其他地方完成的，而不是在比特币区块链上。这避免了对比特币网络造成不必要的压力，从而导致高费用或较慢的处理时间。

BitVM 目前仅限于两个参与方：一个 "证明者" 和一个 "验证者"。

假设两个参与方想通过使用比特币区块链的智能合约进行交易。

一方（证明者）声称智能合约按广告宣传的方式工作，而无需直接在比特币区块链上运行它。

第二方（验证者）需要对智能合约的有效性有某些保证。他们共同签署了一些交易，赋予验证者挑战智能合约部分内容的权利，并允许证明者作出回应。

如果任何一方试图欺骗另一方，或未能合作，诚实的一方将在智能合约激活后获得存入智能合约的任何资金。

在发生争议时，可以在链上执行智能合约程序的特定条件，以证明是否发生了欺诈行为。

ZeroSync 核心贡献者 Robin Linus 于 2023 年 10 月 9 日发布了 BitVM 白皮书。

ZeroSync 是一家总部位于瑞士楚格的非营利组织。它主要专注于通过开发零知识证明 (ZKP) 解决方案来改善比特币的可扩展性和隐私。

BitVM 引入了一种在链外执行复杂计算的系统，为参与的双方提供了一个强大的问责制系统，并且可以在不需要软件升级的情况下实施。

这一发展还为比特币上的乐观式汇总奠定了基础。这个过程将涉及将BTC交易打包和处理在链外，并在链上提交证明。所有链外交易都将被视为有效，作为乐观方法的一部分。只有在发生争议时，交易才会在链上执行以确认其有效性。

像这样的Rollups可以显著提高比特币的交易吞吐量，就像Optimism (OP)等协议使用的乐观Rollups提高以太坊的处理能力一样。

BitVM代表了比特币在多种原因上的重要突破。

从技术角度来看，它解锁了网络验证任何类型复杂计算的潜力，尽管目前仅限于两方设置。

这一进展也可能为比特币带来新的应用和可扩展性好处。

但也许最重要的是，BitVM强调比特币的功能从未受到其协议的限制，而是受到用户想象力的限制。

需要注意的是，尽管BitVM提供了许多有前景的好处，但它并非没有缺点。

Linus和其他参与者都接受这个模型仍处于早期阶段，距离完善的解决方案还有很长的路要走。 

以下是BitVM的一些限制，团队仍在努力克服：

• 在当前状态下，BitVM仅是一个两人模型。这一限制意味着它无法支持具有多个交易方的大规模去中心化应用。
• 链上验证仍可能堵塞比特币的区块链。
• 链外计算可能涉及大量数据。

觉得BitVM会改变比特币协议的未来吗？

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