BitVM優化探索

比特幣作爲去中心化的數字資產具有安全可靠的特點,但在可擴展性方面存在局限。BitVM技術爲比特幣擴容提供了新的思路,但仍處於早期階段,在效率和安全性方面有待改進。本文就BitVM的優化提出以下幾點建議:

1. 基於零知識證明降低挑戰交互次數

可以利用零知識證明技術來降低BitVM的挑戰輪數,從而提高效率。具體做法是:

• 使用零知識證明的驗證算法替代原始算法作爲挑戰對象
• 構建ZK Fraud Proof,實現On-Demand ZK Proof模式
• 僅在有爭議時才生成ZK證明,避免持續生成的計算成本

2. 採用更高效的一次性籤名方案

可以考慮使用Winternitz一次性籤名來替代Lamport籤名:

• Winternitz籤名的公鑰和籤名長度可縮短至Lamport的1/4
• 採用d=15,v=160,f=ripemd160(x)的參數組合
• 可將BitVM交易費降低50%以上
• 進一步探索更緊湊的一次性籤名方案

3. 設計比特幣友好的哈希函數

可以基於現有比特幣腳本設計高效的哈希函數:

• 使用BLAKE3哈希函數,壓縮函數僅需7輪
• 用4個字節表示u32 words,實現所需基本運算
• 拆分BLAKE3代碼,降低鏈上數據需求
• 嘗試實現Keccak-256等其他哈希函數並進行比較

4. 引入無腳本合約BitVM

可以借鑑Scriptless Scripts技術來優化BitVM:

• 使用Schnorr多重籤名和適配器籤名實現邏輯門承諾
• 減少鏈上腳本空間,提高BitVM效率
• 改進現有方案,減少證明者和挑戰者的交互需求

5. 實現無需許可的多方挑戰機制

可以設計無需許可的多方OP挑戰協議:

• 將信任模型從1-of-n擴展至1-of-N
• 解決女巫攻擊和延遲攻擊問題
• 要求挑戰者提前質押,並設置延遲上限
• 探索適合比特幣特性的多方挑戰模型

BitVM技術仍處於早期階段,未來需要在這些方向上進行深入探索和實踐,以實現比特幣的進一步擴容和生態繁榮。