BitVM otimização: melhorar a escalabilidade e a programabilidade do Bitcoin

Bitcoin, como a primeira moeda digital descentralizada, possui características de descentralização, segurança e confiabilidade. No entanto, sua escalabilidade e programabilidade sempre tiveram limitações. Para resolver esse problema, a tecnologia BitVM surgiu, permitindo a implementação de contratos Bitcoin Turing completos sem alterar o consenso da rede Bitcoin.

BitVM utiliza Bitcoin Script e Taproot para implementar Rollup otimista. Baseia-se na assinatura de Lamport, permitindo que os UTXOs do Bitcoin estabeleçam conexões, possibilitando assim scripts de Bitcoin com estado. Comprometendo grandes programas em endereços Taproot, as partes operadoras e verificadoras realizam uma grande quantidade de interações off-chain, deixando apenas pequenas marcas on-chain.

Apesar de o BitVM ter um grande potencial para a escalabilidade do Bitcoin, ainda está em estágio inicial, havendo espaço para melhorias em eficiência e segurança. Este artigo propõe várias direções de otimização:

1. Baseado em ZK para reduzir o número de interações OP: utilizar provas de conhecimento zero para diminuir o número de desafios e encurtar o ciclo de desafios. Pode-se considerar a construção de ZK Fraud Proof para implementar provas ZK conforme necessário.

2. Assinatura única amigável do Bitcoin: explorar esquemas de assinatura única mais compactos, como Winternitz, para reduzir os custos de transação do BitVM.

3. Funções hash amigáveis ao Bitcoin: estudar a implementação de funções hash como BLAKE3 no script do Bitcoin, selecionando a solução mais adequada para BitVM.

4. Scriptless Scripts BitVM: Utilizando assinaturas Schnorr para implementar contratos inteligentes off-chain, economizando ainda mais espaço de script do BitVM e aumentando a eficiência.

5. Desafio multipartes sem permissão: expandir o BitVM para um modelo de confiança 1-de-N, permitindo que qualquer pessoa participe do desafio, ao mesmo tempo que resolve problemas como ataques de bruxa e ataques de demora.

Através destas otimizações, o BitVM tem a esperança de melhorar ainda mais a escalabilidade e a programabilidade do Bitcoin, trazendo novas oportunidades para o desenvolvimento do ecossistema Bitcoin. No futuro, será necessário mais exploração e prática para aproveitar plenamente o potencial do BitVM.