Diskusi Prinsip Teknologi BitVM dan Solusi Optimalisasi

1. Pendahuluan

Bitcoin sebagai aset digital yang terdesentralisasi memiliki nilai penting, tetapi memiliki keterbatasan dalam hal skalabilitas. Model UTXO Bitcoin kekurangan kemampuan untuk melakukan perhitungan yang kompleks, yang membatasi skenario aplikasinya. Untuk mengatasi masalah skalabilitas, industri telah mengusulkan berbagai solusi teknis, seperti saluran status, sidechain, dan verifikasi klien, tetapi semuanya memiliki masalah keamanan atau fungsionalitas dalam berbagai tingkat.

Baru-baru ini, proposal BitVM dari proyek ZeroSync menarik perhatian luas. BitVM memungkinkan untuk mencapai fungsionalitas kontrak yang Turing lengkap tanpa mengubah konsensus Bitcoin, secara signifikan memperluas potensi aplikasi Bitcoin. Namun, BitVM masih dalam tahap awal, dan ada ruang untuk perbaikan dalam hal efisiensi dan keamanan. Artikel ini akan membahas cara kerja BitVM dan mengusulkan beberapa arah perbaikan yang mungkin.

2. Prinsip BitVM

BitVM adalah solusi kontrak off-chain yang dirancang untuk meningkatkan fungsi kontrak Bitcoin. Ini mewujudkan skrip Bitcoin yang memiliki status melalui tanda tangan sekali pakai Lamport, dan memanfaatkan Taproot serta mekanisme tantangan-respons untuk mendukung verifikasi perhitungan yang kompleks.

Komponen utama BitVM meliputi:

• Janji sirkuit: Mengompilasi program menjadi sirkuit biner dan melakukan janji di alamat Taproot.

• Tantangan dan respons: Mewujudkan permainan tantangan-respons dengan menandatangani sebelumnya serangkaian transaksi yang dapat dilakukan secara off-chain atau on-chain.

• Mekanisme hukuman: jika penyedia bukti memberikan pernyataan yang salah, validator dapat memperoleh depositnya sebagai hukuman.

3. Rencana Optimasi BitVM

3.1 Mengurangi jumlah interaksi OP berdasarkan ZK

Dapat dipertimbangkan untuk memperkenalkan teknologi bukti tanpa pengetahuan, mengubah objek tantangan dari algoritma asli menjadi algoritma verifikasi, sehingga mengurangi jumlah tantangan dan memperpendek siklus tantangan. Metode ini dapat dipadukan dengan bukti penipuan, membangun Bukti Penipuan ZK, dan mewujudkan model pembuatan bukti ZK sesuai permintaan.

3.2 Tanda tangan sekali pakai yang ramah Bitcoin

Anda dapat menjelajahi penggunaan skema tanda tangan sekali pakai Winternitz sebagai pengganti tanda tangan Lamport, untuk mengurangi panjang tanda tangan dan kunci publik, sehingga mengurangi data transaksi dan biaya. Secara spesifik, Anda dapat mempertimbangkan kombinasi parameter d=15,v=160,f=ripemd160(x) untuk menerapkan tanda tangan Winternitz.

3.3 Fungsi hash yang ramah Bitcoin

Dapat mengimplementasikan fungsi hash seperti BLAKE3 berdasarkan skrip Bitcoin yang ada. BLAKE3 memiliki kinerja yang baik, cocok digunakan untuk verifikasi bukti inklusi Merkle dalam BitVM. Di masa depan, juga dapat dieksplorasi implementasi fungsi hash lain yang ramah Bitcoin.

3.4 Skrip Tanpa Skrip BitVM

Dengan memanfaatkan teknologi Scriptless Scripts, menggunakan tanda tangan multi-sig Schnorr dan tanda tangan adaptor untuk merealisasikan komitmen gerbang logika BitVM, sehingga menghemat ruang skrip dan meningkatkan efisiensi. Metode ini juga perlu dioptimalkan lebih lanjut untuk mengurangi kebutuhan interaksi.

3.5 Tantangan multipihak tanpa izin

Dapat meneliti untuk memperluas BitVM menjadi model tantangan multipihak tanpa izin, untuk mencapai asumsi kepercayaan yang lebih kecil. Ini membutuhkan penyelesaian masalah seperti serangan penyihir dan serangan keterlambatan, dapat merujuk pada hasil penelitian terkait untuk merancang solusi yang sesuai dengan karakteristik Bitcoin.

4. Kesimpulan

BitVM memberikan ide baru untuk skalabilitas Bitcoin, tetapi masih ada banyak ruang untuk perbaikan. Di masa depan, perlu dilakukan eksplorasi mendalam dalam hal efisiensi, keamanan, dan tingkat desentralisasi untuk sepenuhnya memanfaatkan potensi Bitcoin dan mempromosikan kemakmuran ekosistem.