Exploración de optimización de BitVM

Bitcoin, como activo digital descentralizado, tiene características de seguridad y fiabilidad, pero presenta limitaciones en términos de escalabilidad. La tecnología BitVM ofrece nuevas ideas para la expansión de Bitcoin, pero aún se encuentra en una etapa temprana y necesita mejoras en eficiencia y seguridad. Este artículo presenta las siguientes sugerencias para la optimización de BitVM:

1. Reducir el número de interacciones de desafío basado en pruebas de conocimiento cero

Se puede utilizar la tecnología de prueba de cero conocimiento para reducir el número de rondas de desafío de BitVM, lo que mejora la eficiencia. La forma específica es:

• Utilizar un algoritmo de verificación basado en pruebas de conocimiento cero en lugar del algoritmo original como objeto de desafío
• Construir ZK Fraud Proof, implementar el modo ZK Proof bajo demanda
• Generar pruebas ZK solo en caso de controversia, evitando el costo computacional de generación continua.

2. Adoptar un esquema de firma única más eficiente

Se puede considerar usar la firma de un solo uso de Winternitz en lugar de la firma de Lamport:

• La longitud de la clave pública y la firma firmadas por Winternitz se puede reducir a 1/4 de Lamport.
• Usando la combinación de parámetros d=15, v=160, f=ripemd160(x)
• Puede reducir las tarifas de transacción de BitVM en más del 50%
• Explorar aún más un esquema de firma única más compacto

3. Diseñar funciones hash amigables con Bitcoin

Se pueden diseñar funciones hash eficientes basadas en el script de Bitcoin existente:

• Utilizando la función hash BLAKE3, la función de compresión solo requiere 7 rondas
• Utilizar 4 bytes para representar palabras u32, implementando las operaciones básicas necesarias
• Dividir el código BLAKE3, reducir la demanda de datos en la cadena
• Intentar implementar otras funciones hash como Keccak-256 y compararlas

4. Introducción del contrato sin script BitVM

Se puede utilizar la tecnología de Scriptless Scripts para optimizar BitVM:

• Implementar compromisos de puertas lógicas utilizando firmas múltiples Schnorr y firmas adaptativas
• Reducir el espacio de script en la cadena, mejorar la eficiencia de BitVM
• Mejorar el esquema existente, reduciendo la necesidad de interacción entre los probadores y los desafiantes.

5. Implementación de un mecanismo de desafío multipartito sin permisos

Se puede diseñar un protocolo de desafío OP multipartito sin necesidad de permisos:

• Ampliar el modelo de confianza de 1-of-n a 1-of-N
• Resolver el problema de ataques de brujas y ataques de retraso
• Se requiere que los retadores hagan una apuesta anticipada y establezcan un límite de retraso.
• Explorar un modelo de desafíos multiparte adecuado para las características de Bitcoin

La tecnología BitVM aún se encuentra en una etapa temprana, y en el futuro se necesitará realizar una exploración y práctica más profunda en estas direcciones para lograr la expansión adicional de Bitcoin y la prosperidad del ecosistema.