BitVM：開啟比特幣的智慧合約時代

對於比特幣上圖靈完備的智能合約，推特使用者 @robin_linus 提出了一個新的建議——BitVM。

他聲稱可以實現這一目標，而且無需對比特幣的代碼進行任何更改。

由於比特幣的原生腳本語言相當有限，這也是為什麼我們需要通過各種layer去擴展比特幣。

這些不同的layer充當著各種構建模組，最終將更多功能引入比特幣。 而今天我們有了一個重要的突破口：智能合約。

今年，我們看到關於比特幣上關於Rollups的討論急劇增加，最常見的幾個話題是主權、零知識證明以及Optimistic Rollups。

這些擴展解決方案在 L2 上運行，但最終仍通過加密的方式又回到主鏈上。

什麼是 BitVM

BitVM 使用的技術類似於Optimistic Rollups。

Optimistic Rollups 通常假設交易是有效的，但會分配一定的時間段用於爭議處理。

如果發生爭議，Rollup 將返回到先前的狀態。

BitVM 的實際智慧合約計算發生在一個單獨的 layer 上，一旦出現爭議，這些爭議會“保存”在比特幣的主鏈上。 因此，所有 BitVM 活動都發生在鏈下。

（譯者注：主鏈上保留一份公共的、不可篡改的記錄，可以用於解決爭議。 如果沒有爭議，所有的 BitVM 活動都將在鏈下進行，也就是在比特幣主鏈之外進行。 這種鏈下的活動可以更快速地進行，並且通過使用比特幣的主鏈作為安全性和可信度的基礎來確保交易的有效性。 ）

BitVM 主要依賴於四個元件

• 哈希鎖
• 時間鎖
• 默克爾樹
• 多重簽名

哈希鎖

哈希鎖是由發起交易的人生成的加密隱藏key，這個key確保只有在得到發起者的批准後，交易才能最終完成。

時間鎖

在時間鎖下的交易，必須要在特定日期、時間或區塊高度之後才能執行。

默克爾樹

默克爾樹分支使用密碼學方式將執行腳本的結果記錄到區塊鏈中，而不是記錄腳本可能的所有執行方式。

這極大地減少了交易佔用的空間，尤其是更複雜的交易！

（譯者注：以往為了驗證一筆交易的有效性，需要記錄下所有可能的執行路徑和結果，這會佔用大量的存儲空間。 而使用默克爾樹分支，我們只記錄實際執行的結果，這種優化使得交易處理更高效，同時也減少了區塊鏈的存儲需求。 ）

多重簽名

多重簽名通常允許多方共用對單個錢包的控制權。 在 BitVM 的設計下，你會擁有一個由證明者和驗證者組成的兩部分多重簽名。

**那麼 BitVM 是如何工作的呢？ **

證明者和驗證者首先會將智慧合約編譯成一個 if-then 語句映射，這個映射會包含所有的可能結果。

為了節省空間，我們採用默克爾格式保存在鏈上。

雙方還必須共同預簽名一系列挑戰與應答交易，這些預簽名交易可以在發生爭議時使用！

完成這些前提條件后，他們可以將比特幣存入 Taproot 位址，這將啟動智能合約，並允許雙方在鏈下或單獨的層上開始交換數據。

驗證者可以使用時間鎖來強制證明者在規定時間內做出決策。

如果證明者提出錯誤的聲明，驗證者可以對此發起爭議，並拿回他的存款。

這確保了任何攻擊者都會失去他們的存款，並鼓勵良好行為。

BitVM 的用途

現在我們對 BitVM 合約的結構有了基本的瞭解，我們可以稍微深入一些關於它的用途。

目前有三個“Commitment”:

• 位值承諾（Bit Value Commitment）
• 邏輯門承諾（Logic Gate Commitment）
• 二進位電路承諾（Binary Circuit Commitment）

位值承諾

這使得批准者能夠在不同的腳本和未使用交易輸出（UTXO）中設置一個 bit 值為“0”或“1”，從而使得一個腳本能夠跨多個交易運行，這些二進位的0和1是所有計算的基礎

（譯者注：通過控制 bit 值，可以實現條件判斷、邏輯運算等各種計算操作。 這種靈活性使得BitVM可以更加強大地支援複雜的智能合約功能。 ）

邏輯門承諾

這允許使用與非門（NAND gate），並實現AND、NOT和OR等語句的功能。

與非門根據兩個輸入（比如兩個位值）的狀態生成一個輸出。

（譯者注：邏輯門承諾機制通過引入與非門，為BitVM提供了更靈活和強大的功能，使得智慧合約可以支援包含邏輯運算的複雜計算。 ）

二進位電路承諾

一旦定義了各種邏輯門，你可以使用二進位電路來構建更複雜的數字系統。

可以將其視為多個 NAND 構建模組形成的完整智慧合約結構。

（譯者注：在BitVM中，類似地，我們可以將多個邏輯門組合起來形成一個完整的智慧合約結構，就像多個與非門構成一個具體的模組化實現一樣。 這種模組化的構建方式使得智慧合約的設計更加靈活和可擴展。 ）

其它參考資源

這就是我們目前可以講解的技術細節了，如果你想深入瞭解或更加專業地瞭解 BitVM，還有很多額外的資源可供查閱。

以下是一些值得參考的資源：

態度的轉變

通過觀察，我們發現了一個有趣的現象：

人們對於通過 BitVM 在比特幣上構建應用程式的態度，發生了巨大的轉變。

對於將智慧合約引入比特幣這件事，不少人此前都反應冷淡，甚至公開反對，但是現在他們都開始表示支持，這個現像是令人鼓舞的！