BitVM優化:提高效率與安全性的幾種方法

比特幣作爲去中心化的數字資產具有重要價值,但在可擴展性方面存在局限。爲解決這一問題,BitVM技術應運而生,它允許在不改變比特幣基本規則的情況下執行復雜計算。然而,BitVM仍處於早期階段,在效率和安全性方面有待改進。本文探討了幾種優化BitVM的方法:

1. 基於零知識證明降低交互次數

利用零知識證明技術可以顯著減少BitVM中的挑戰-響應交互次數。通過將挑戰對象從原始算法轉向驗證算法,可以降低計算復雜度,縮短挑戰週期。結合ZK Fraud Proof和On-Demand ZK Proof概念,可以在保持樂觀設計的同時進一步提高效率。

2. 採用比特幣友好的一次性籤名

Winternitz一次性籤名方案相比Lamport方案可將籤名和公鑰長度縮短約4倍,有助於降低交易數據量和手續費。在BitVM中使用優化後的Winternitz方案,可將bit commitment size降低50%,從而大幅減少交易費用。

3. 設計比特幣友好的哈希函數

考慮到比特幣腳本的限制,需要設計一種腳本大小和見證數據大小都經過優化的哈希函數。BLAKE3哈希函數是一個很好的選擇,可以用現有比特幣腳本高效實現。未來還可探索其他更適合比特幣的哈希函數。

4. 引入無腳本BitVM

利用Scriptless Scripts技術,可以將部分智能合約邏輯從鏈上移至鏈下執行,從而節省腳本空間,提高隱私性和效率。這種方法可以降低BitVM的鏈上數據量和交易費用。

5. 實現無需許可的多方挑戰

將BitVM擴展爲允許任何人參與的無需許可多方挑戰模型,可以進一步減小信任假設。但需要解決女巫攻擊和延遲攻擊等問題,如採用改進的爭議解決算法和質押機制等。

這些優化方向爲BitVM的未來發展提供了思路,有望顯著提升其效率和安全性,爲比特幣的擴容和生態繁榮做出貢獻。隨着技術的不斷探索和實踐,BitVM有望成爲比特幣上執行復雜計算和智能合約的有力工具。