BitVM是否能夠徹底改變比特幣的智能合約能力？

Question

作者：Haotian，加密觀察員 來源：X（推特）@tmel0211《BitVM：Compute Anything On Bitcoin》白皮書引發了開發者熱議，似乎意味著比特幣網路實現圖靈完備合約了，可以執行任何可計算的函數？這意味著比特幣網路可以復現乙太坊等生態的一切敘事？ 而且不需要改變現有比特幣共識，甚至不需要任何升級，僅依託當下比特幣的基礎op\_code就可以賦予比特幣網路“複雜”的可程式設計能力，讓比特幣網路可以圖靈完備計算一切？Wait，先別展開美夢了，先探討下BitVM的構想路徑怎麼回事。 Script空間如何執行複雜程式設計？ Optimism Rollup思想指的是什麼？ Fraud Proof欺詐證明原理是什麼？ BitVM落地實現存在哪些障礙？ 接下來帶大家逐步分析下它的大致邏輯框架，便於大家通俗理解。**如何實現複雜可程式設計特性？ **由於，比特幣的程式設計能力非常有限，僅在script腳本上支援簡單的邏輯和有限的操作碼，因此無法在比特幣網路上開發複雜的智能合約。 BitVM提案腦洞大開的核心點就是，通過taproot位址矩陣或者說taptree實現了類似二進位電路的各類程式指令，組合起來就相當於完整的合約執行了。具體而言，我們可把每一個Script腳本中的UTXO花費條件指令當成一個程式最小單元，一個腳本執行無非true和false兩種結果，若在taproot位址中輸入一定的代碼就能得到一個確定性的0或者1，若把大量的taproot位址組成矩陣就能構成一個有序的taptree，而執行的結果就有大量011001之類的二進位電路文本效果， 就可以被視為一個可執行的二進位程式。 程序的複雜性取決於組合的taproot位址多少，位址越多，在比特幣框架範圍下每個Script預置的指令越豐富，整個taptree可以執行的程式就越複雜。 Maker Sense吧？這腦洞著實夠大。 不過按照這個邏輯，最小單元指令確實由比特幣全節點完成，而且無限疊加taproot位址，無限組合的可能性可以疊加很多複雜計算。 某種程度上，說它為圖靈完備機不為過。 但無限疊加taproot位址只會增加成本消耗，理論上是可以圖靈完備實現一切，但卻不切實際。所以，白皮書中提到的圖靈完備只是極端理想情況下的說法，有點「偷換概念」之嫌，連乙太坊號稱超級計算機都無法完全實現圖靈完備，何況僅依託script的比特幣網路呢？**若干複雜概念淺析**基於上述核心框架理解，再去看白皮書中提到的Optimism Rollup和Fraud Proof以及Bit commitment，Logic Gate為何物了？ 由於，單個taproot空間和可執行代碼邏輯有限，在鏈下執行複雜程式，只把關鍵驗證環節放到鏈上，不就是一種Rollup的思想嗎？而Fraud Proof可以這樣理解，Prover和verifier雙方先編譯一個巨大的二進位電路，比特幣網路在執行電路時，有一個前提是Prover要預簽名 且要質押一定的比特幣資產，若Verifier驗證出來Prover有作惡之嫌，就可以同理向鏈上發送交易以觸發鏈上taptree“程式”的UTXO解鎖條件，成功的話， verifier就可以罰沒prover的抵押資產，等於就是一次欺詐證明過程。這個邏輯里，我們就不難理解為啥BitVM只適用於兩個有約定共識的parties，即必須執行前共用總電路圖，必須在有效期內執行欺詐者證明程式，必須質押一定資產且預簽名。 若雙方沒有在鏈下配合搞一套約定的共識，僅靠比特幣網路有限的鏈上執行環境，很難促成一次真正的“合約”執行。**BitVM落地會存在哪些障礙？ **1）BitVM目前只適合兩個約定共識的Parties之間實施鏈上操作，鏈上環境只是公開透明化執行合同的過程。 目前也僅能實現兩個約定主體之間，若實現N-N需要更複雜的技術邏輯設計。2）BitVM如何應用單個taproot位址的腳本實施最小程式設計單位，不能超出比特幣的執行邏輯框架比如hashlock、timelock這些，不能超出限定的存儲條件，樂觀情況下 一個taproot位址可以程式設計上百個邏輯門，更多就得組合大量地址進行taptree構建了。 問題來了，taproot位址預設解鎖條件的執行需要付礦工費，地址組合越多要花費的成本也越大。 未來也許靠閃電網路的雙向通道技術可以降低成本，但總得來說要靠比特幣網路執行邏輯門電路，不僅慢不說，想想就是個高花費的事兒。3）BitVM理想狀況下支持的場景很有限，比較適合重鏈下計算，只有部分共識和資產轉移需要依賴鏈上的場景，比如遊戲的資產處置環節等;總的來說，BitVM是個腦洞大開且極具創意的構想，但按照它的落地實現技術框架，就知道它短期大概率會限於白皮書構思階段了，長期的應用場景探索，落地應用還面臨極大的挑戰。 用個很通俗的例子來形象說明：BitVM像是在人人可以用移動終端的時代里，構建了一台比房間還大的巨型計算機。Note：以上解讀只適用於理解BitVM的大致技術框架，便於大家理解背後的技術邏輯，具體實踐方式可能會有偏差，若有技術大佬有很深入的技術細節研究。