作者：Bitlayer Research Team
原文标题：BitVM and Bitlayer: Pioneering Bitcoin’s Programmable Future
原文链接：https://blog.bitlayer.org/BitVM_and_Bitlayer_Pioneering_Bitcoins_Programmable_Future/
比特币，作为全球最安全、最去中心化的区块链，一直以来被认为在可编程性方面较为有限，相较于以太坊等平台。然而，BitVM正在改变这一局面，它为比特币引入了一个先进的计算和可编程框架。BitVM的核心在于，它解锁了信任最小化的比特币桥接和其他应用的潜力，同时保持比特币去中心化和安全性的原则。
本文将探讨BitVM的发展历程、当前状态、背后的关键工程努力，以及Bitlayer作为BitVM生态系统重要贡献者所作出的突出贡献。
BitVM的发展历程
BitVM代表了比特币在作为数字货币之外，能力拓展的一个变革性步骤。BitVM的旅程标志着以下几个关键节点：
-
初步提案：Robin Linus首次提出BitVM作为比特币的通用计算解决方案。
-
交互式二分法：Robin通过引入交互式二分法（利用RISC-V指令）来改进概念，使计算更加高效。
-
BitVM2：最新版本BitVM2取消了二分法，并引入了无需许可的挑战机制，使其成为一个强大的比特币桥接框架。
目前，BitVM社区几乎完全聚焦于BitVM2，本文讨论的版本即为BitVM2。
关于BitVM联盟
BitVM联盟由Robin Linus和Lukas George创立，旨在加速BitVM的开发与推广。该联盟汇聚了多个领先项目和团队，共同推动比特币可编程性的边界。更多信息，请访问BitVM项目页面。
BitVM项目现状
BitVM工作原理：简化版
BitVM实现了一个将比特币连接到可编程环境的桥接机制，促进了诸如资产转移等工作流。整个过程可以分为三个关键步骤：
-
Peg-in：用户将BTC锁定在BitVM智能合约中，并在目标系统或者其他系统上铸造包装BTC（YBTC）。
-
Peg-out：用户请求提现，Broker提供流动性，将BTC转账给用户。
-
Claim：Broker从BitVM智能合约中取回资金，前提是没有人对该请求提出挑战。
来源: BitVM2 白皮书 (https://bitvm.org/bitvm_bridge.pdf)
BitVM智能合约的作用
BitVM智能合约本质上是一个预签名的比特币交易图，定义了所有参与者必须遵循的规则和工作流。其主要特点包括：
-
预签名交易：这些交易由所有参与者提前签署，用以执行协议规则。
-
多重签名控制：资金被锁定在由所有工作流参与者共同控制的多重签名钱包中。
一旦交易图发布，用户就可以将BTC锁定到BitVM合约中并在目标系统或者其他系统上铸造包装BTC，启动整个工作流。
确保完整性：争议解决
为了确保请求的有效性，BitVM采用了争议解决协议：
-
预承诺：Broker预先承诺一个Groth16验证器结果，该结果通过离线程序计算得出，以确保请求有效（例如，包装BTC已经销毁，Peg-out转账已完成）。
-
挑战：如果有人提出挑战，Broker必须揭示验证器计算的所有中间值。
-
验证：挑战者离线运行验证器，查找任何无效的片段。如果发现欺诈行为，挑战者将提交一个交易，以回放无效的区块到比特币上，从而使该请求无效。
关键工程工作
-
Groth16验证器开发
Groth16验证器是BitVM的基石，能够直接在比特币上进行高效的零知识证明验证。关键成就包括：
-
构建验证器：
-
完全使用比特币脚本实现了一个单体Groth16验证器，其功能与通用编程语言相当。
-
开发了基础原语，包括BIGINT算术、BLAKE3哈希、BN254椭圆曲线配对和Winternitz签名（用于位承诺）。
-
优化：
-
采用先进的加密技术，将验证器的大小从7.4GB减少到1GB。
-
分块验证器：
-
将单体验证器拆分为较小的区块，每个区块的大小足够小，可以放入单个比特币交易中（小于4MB）。这些区块作为欺诈证明，确保争议可以在链上解决。
-
协议实现
在Groth16验证器到位后，下一步是开发一个完整的交易图，将所有组件连接起来。这包括：
-
监控链上事件并存储必要的数据。
-
构建和验证像ASSERT和DISPROVE这样的交易。
-
管理Connector输出，可靠的将交易上链。
当前状态
Groth16验证器：
-
单体验证器已缩小至1GB。
-
分片验证器由不到1000个区块组成，足以部署。
协议实现：
-
交易图几乎完成。
下一步：
-
BitVM联盟正在进行全面的代码审计。
-
正在计划展示第一个端到端BitVM桥接。
Bitlayer的贡献
Bitlayer是BitVM项目的主要贡献者，特别在以下两个领域：
-
Groth16验证器的贡献：
-
优化：
-
开发了一种批量的多标量乘法（MSM）技术，将脚本大小从7.4GB减少到5.6GB。
-
实现了一种新的MSM算法，使用仿射坐标，将验证器大小进一步减少到1GB。
-
验证器分块器：
-
提出了第一个可行的分块器实现，将单体验证器拆分为逻辑部分（例如MSM、G2组检查、Miller loop accumulation）。
-
精细调整了分块过程，以平衡输入/输出粒度，实现最佳分块大小。
-
桥接协议的贡献：
-
开发了ASSERT交易和DISPROVE交易等关键组件。
-
计划为BitVM项目贡献更多协议实现。
Bitlayer：官方BitVM项目之外
Bitlayer意识到BitVM的变革潜力，正在探索其在比特币桥接之外的应用：
-
BitVM抽象：开发可重用的组件，如BitVM风格智能合约、欺诈证明和零知识证明。
-
Finality Bridge：推出自己的BitVM桥接实现，Finality Bridge测试网现已上线。
-
Bitcoin Rollup：基于BitVM抽象的Rollup协议，包含递归BitVM智能合约和zkVM。
Bitlayer的贡献回顾
-
实现了开创性的Groth16验证器优化，显著减少了脚本大小。
-
开发了首个可行的验证器分块器实现。
-
为BitVM桥接协议贡献了核心组件，包括ASSERT和DISPROVE交易。
-
探索创新的应用案例，如比特币原生Rollup和zkVM。
白话区块链|同步全球区块链资讯、区块链快讯、区块链新闻
本站所有文章数据来源：金色财经
本站不对内容真实性负责，如需转载请联系原作者
如需删除该文章，请发送本文链接至oem1012@qq.com
