Біткоін є найдавнішою і, безперечно, найуспішнішою криптовалютою. Хоча правда, що Біткоін революціонізував систему платежів від одного користувача до іншого, у нього є значні обмеження, що стосуються масштабованості та здатності виконувати складні та повністю універсальні розумні контракти. Це обмеження викликало багато побоювань у спільноті блокчейну, і з розширенням користувацької бази Біткоіну необхідність у масштабованості стає більш настійкою.

Під час початкових днів Bitcoin ранні піонери обговорювали необхідність блокчейну, який міг би обробляти смарт-контракти та господарювати децентралізовані застосунки. Однак мотивація за створенням Bitcoin була іншою — безпечний, незалежний та поза підприємницькими відносинами засіб зберігання вартості та здійснення трансакцій через кордони. Блокчейн, базова технологія, що підтримує Bitcoin, має такий великий потенціал поза платіжною системою, і це не сталося до того, як Ethereum прийшов зі своєю повною програмованістю Тьюрінга, що дозволило реалізувати повний потенціал блокчейну.

Перейдемо до четвертого кварталу 2023 року, біла книга, опублікована Робіном Лінусом, принесла промінь надії спільноті біткоїну. Він запропонував нову парадигму обчислень під назвою БітVM, яка може надати можливість для укладання розумних контрактів та повноти Тьюрінга біткоїну. Це створило б світ, де все може працювати на біткоїні, від ігор до складних контрактів. При розгортанні цієї інноваційної технології важливо усвідомлювати можливості та перспективи для спільноти. Ця стаття розглядає, що таке БітVM, як вона працює та обов'язкові аспекти, про які варто знати.

Що таке БітVM?

Джерело: Довіряйте машинам

Згідно зі свіжими релізами біла книгаРобін Лінус, БітVM, що означає Біткойн Віртуальна Машина, є обчислювальним двигуном, який має на меті масштабування Біткойну шляхом надання можливості використання повністю універсальних розумних контрактів в мережі блокчейн. Це принесе функціональність, аналогічну Ethereum Віртуальній Машині (EVM), на Біткойн, не порушуючи правил консенсусу мережі.

БітВМ не був першою спробою розширити сфери застосування біткойна. Оскільки біткойн спочатку був розроблений для простіших завдань, таких як транзакції активів на блокчейні, було кілька спроб побудувати більше функціональності в мережі. Деякі рішення другого рівня, такі як Мережа Блискавки та Рідка Мережа, є одними з цих поліпшень. БітВМ вийшов в світ як одна з останніх спроб масштабування мережі біткойна, навіть з більшими перспективами зміни наративу.

Як вже наголошено, BitVM не потребує змін до існуючих правил консенсусу Bitcoin. Він використовує будівельні блоки, такі як часові блокування, хеш-блокування та великі дерева віток, щоб створити машину, яка може обробляти складні контракти та обчислення. Таким чином, BitVM може трансформувати мережу Bitcoin, дозволяючи їй вирішувати будь-які обчислювальні проблеми та роблячи її такою ж потужною, як будь-яка інша система з повним набором команд Тьюрінга.

Що таке Тьюрінг-повні Смарт-контракти?

Повна обчислювальна здатність вказує на можливість системи вирішувати будь-яке обчислювальне завдання за умови, що у неї є достатньо ресурсів і часу. Тьюрінг-повний смарт-контракт може виконувати логіку будь-якого комп'ютерного запиту. Повна обчислювальна здатність є важливим розмовним пунктом в спільноті блокчейну, оскільки вона дозволяє мережам блокчейну бути дуже потужними та універсальними.

Основний дизайн розумних контрактів Bitcoin простий і не має повноцінності Тьюрінга. Це тому, що вони не були побудовані для обробки токенізації та розробки додатків. Тому введення BitVM в Bitcoin - це проривний розвиток, який розширює межі можливостей Bitcoin.

Як БітVM відрізняється від EVM

Хоча BitVM має на меті внести повністю виконувані умови розумних контрактів у Bitcoin, він не є ідентичним із розумними контрактами Ethereum Virtual Machine (EVM). Блокчейни розумних контрактів, такі як Ethereum та Solana, мають свої відповідні віртуальні машини повністю інтегровані у свої блокчейни. Однак BitVM є додатком до блокчейну Bitcoin, який дозволяє користувачам вибирати його лише за потреби.

BitVM імітує інші ланцюги смарт-контрактів, що є тьюринг-повними, і це призводить до деяких обмежень у розмірі його функціональності. Наприклад, продукт EVM вимагає, щоб блокчейн Ethereum був безпечним, щоб забезпечити безпеку контракту. З іншого боку, продукт BitVM потребує довіри до безпеки Bitcoin, а також до чесності учасників. Учасники в BitVM повинні надати докази шахрайства протягом періоду виклику, що значно впливає на те, як продукти BitVM вирішують проблеми системи.

Ще однією важливою відмінністю між EVM та BitVM є їх взаємодія з ланцюжками. Оскільки Bitcoin не був побудований зі складними можливостями смарт-контрактів, більшість обчислень BitVM здійснюються поза ланцюжком, щоб уникнути перевантаження основного ланцюжка. Однак усі обчислення EVM відбуваються в ланцюжку. Через ці значущі відмінності деякі члени спільноти Bitcoin висловили припущення, що BitVM не є повноцінною віртуальною машиною.

Як працює BitVM?

БітVM - це в основному рішення другого рівня, побудоване на основі блокчейну Bitcoin. Воно схоже на рішення L2 Ethereum, особливо Оптимістичні Rollups. Як оптимістичні rollups, БітVM використовує докази шахрайства та протокол відповіді на виклик. Воно використовує базові криптографічні інструменти, такі як часові замки, хеш-замки та дерева тапрутів, щоб сприяти складним обчисленням. Оновлення тапрута Bitcoin дозволяє сторонам обмінюватися великими обсягами даних поза ланцюжком та повертати виведення до ланцюжка Bitcoin. Так само, часові замки та хеш-замки є захисними механізмами, які умовно розблоковують транзакції Bitcoin.

Для виконання складних обчислень через BitVM «доказувач» ініціює програму, а потім співпрацює з «перевіряючим», щоб підтвердити її валідність. Комунікація між доказувачем і перевіряючим відбувається поза ланцюжком, помітно мінімізуючи вплив транзакцій на біткоїн-блокчейн. Ця двостороння система ґрунтується на протоколі контракту на біткоїн-блокчейні, в якому серія транзакцій визначає взаємини між доказувачем і перевіряючим.

Доказувач зобов'язується до програми біт-за-бітом, викликаючи перевіряючого спростувати будь-які хибні твердження у його програмі. Після необхідних аудитів та підтвердження того, що програма робить те, про що стверджує доказувач, доказувач і перевіряючий спільно підписують транзакцію. Якщо доказувач діє зловмисно або пропонує щось невірно, перевіряючий може викликати це, і транзакція не відбудеться.

Доказувач і перевіряючий вносять заставу перед початком протоколу відповіді на виклик. Це забезпечує, що в незмінній книзі Bitcoin містяться лише точні твердження та перевірені дані. Якщо доказувач діє злочинно, він втрачає свою заставу. Так само, якщо перевіряючий не реагує або неправильно перевіряє, він також може втратити свою заставу. Є економічний стимул для того, щоб система була чесною та ефективною, оскільки будь-яка сторона, що здійснює шахрайство, втратить свої застави на користь іншої сторони.

Чому BitVM?

Пропонент BitVM, Робін Лінус, сказав, що основною метою BitVM є використання як рішення для масштабування Bitcoin. Цікаво, що потужність BitVM може впровадити більше середовищ, які дозволяють навіть більше функціональностей. Ось деякі способи, якими BitVM може бути корисним для біткоїнової блокчейн:

1) Децентралізована фінансова справа (DeFi): BitVM може дозволити розробникам будувати різноманітні децентралізовані застосунки (dApps) для DeFi. Ці застосунки можуть бути спрямовані на вирішення фінансових використань, таких як платформи похідних, протоколи ринку передбачень та децентралізовані біржі.

2) Перевірка даних: BitVM також може бути використаний для перевірки даних, що може бути корисним для гравців у дослідницьких компаніях та сфері аналізу даних.

3) Автоматизовані платежі: Для автоматизації платежів за товари та послуги може бути корисним BitVM. Ця технологія дозволяє фрілансерам, продавцям та віддаленим працівникам отримувати оплату через автоматизовані рішення з оплатою біткоїнами.

4) Геймінг: Уявіть собі світ, де все може працювати на блокчейні Bitcoin, включаючи ігри. Розробники ігор можуть використовувати потужність розумних контрактів, які підтримують BitVM, для створення децентралізованих додатків для ігор, таких як покер та шахи.

5) Міжланцюжкова взаємодія: Ще однією перевагою BITVM є його здатність мостикувати Bitcoin з іншими блокчейнами. Наприклад, підланка, підключена до блокчейну Bitcoin, може використовувати EVM. Це означає, що через BITVM користувачі можуть мати доступ до функцій та продуктів, ніби вони використовують сам EVM.

Можливості та обмеження

Введення BitVM супроводжується можливостями та обмеженнями. Оскільки BitVM має потенціал надавати розробникам, які працюють над біткоїновим блокчейном, необхідно виділити можливості та ризики, пов'язані з її використанням.

Можливості

1) Не потрібен «м'який вилучення»: Однією з великих переваг BitVM є те, що він дозволяє проводити обчислення на рівні 2 на Bitcoin без зміни правил консенсусу мережі або сповільнення блокчейну. Складні обчислення та комунікація між довідником та перевірником відбудуться поза ланцюжком перед перевіркою на основній мережі. Це зберігає унікальність біткойн-блокчейну, відсікаючи зайве навантаження з основної мережі.

2) Перехід від допоміжних ланцюжків до Bitcoin: BitVM може дозволити міжланцюжкову взаємодію та потенційно дозволити довірчі мости з меншою кількістю посередників та меншою централізацією. Це зменшує ризики цензури, шахрайства та маніпулювання.

3) Зменшення комісій за газ: Середні комісії за транзакції Bitcoin іноді різко зростають вкрай. БітVM може зменшити це, забезпечуючи, що надмірні дані та відповідні обчислення залишаються поза ланцюжком.

4) Підвищена безпека: Вбудований протокол взаємодії виклик-відповідь діє як ефективний механізм для утримання злочинців подалі. Оскільки BitVM фокусується на транзакціях між двома сторонами, безпека узгоджена. Це відрізняється від EVM, у якому можуть брати участь кілька сторін, що збільшує ймовірність загроз безпеці.

Обмеження

1) Обчислювальні вимоги: Користувачі BitVM мають значні обчислювальні вимоги. Це через необхідність проведення обчислень поза ланцюжком та власну складність коду BitVM.

2) Складність двосторонньої структури: Оскільки BitVM має положення лише для двосторонніх транзакцій, це може обмежити типи протоколів, які можуть працювати на машині, оскільки деякі програми вимагають багатосторонньої взаємодії.

3) Обмежені використання смарт-контрактів: Оскільки BitVM все ще знаходиться на початковій стадії свого існування, існують обмеження для реального застосування його смарт-контрактів. Наприклад, наразі BitVM може не підтримувати оракули, що зазвичай потрібні в таких випадках, як прогнози погоди та дані криптовалютного ринку.

Реакція спільноти на BitVM

Зміни в Bitcoin часто сприймаються з опором, і BitVM не є винятком. Хоча деякі прихильники блокчейну поділяють позитивний погляд на новітню технологію, багато навели причини, чому інновація може бути контроверсійною. Наприклад, реалізуючи вражаючу різницю між BitVM та іншими повноцінними блокчейнами з розумними контрактами, такими як Ethereum, учасник спільноти Bitcoin зауважив, що це не є „повноцінною віртуальною машиною.“

Джерело: @muneeb на X

Ерік Уолл, прихильник Bitcoin, через повідомлення в Twitter, стверджував, що хоча концепція BitVM концептуально дивовижна, практично вона має вади. За його словами, BitVM є як "озноблюючий розум", так і "технологічний тупик". Адам Бек, співробітник Bitcoin core, також не був позитивно налаштований щодо BitVM, підкреслюючи, що технологія відстала.

Джерело: @ercwl на X

Рецензент білого паперу, Super Testnet, назвав BitVM «мабуть, найбільше захоплююче відкриття в історії скрипта Bitcoin». Технологія додає нові можливості Bitcoin без будь-яких вілок або змін узгодження. Для подальшого укріплення використання BitVM деякі активні гравці у цій галузі, такі як Ділан ЛеКлер і Сем Паркер, запропонували, що вона добре працюватиме з мережею Lightning, щоб забезпечити функціональність з більшими додатками.

Висновок

Хоча BitVM ще досить молодий, він стоїть міцно як потужне доповнення до рішень щодо масштабування Bitcoin. Зі зростанням попиту на повністю універсальні смарт-контракти на Bitcoin, BitVM обіцяє вирішити проблеми масштабованості Bitcoin. Хоча технологія має обмеження, такі як великі обчислювальні вимоги та обмежені випадки використання, можливості, які пропонує BitVM, не можна ігнорувати. Оскільки розробники все ще працюють над подоланням обмежень BitVM, він продовжує стояти міцним рішенням з можливістю масштабування Bitcoin та покращення його здатності підтримувати більш складні транзакції.