BitVM Optimizasyonu: Bitcoin'in Ölçeklenebilirliğini ve Programlanabilirliğini Artırma

1. Giriş

Bitcoin, merkeziyetsiz bir dijital varlık olarak güvenlik ve güvenilirlik özelliklerine sahiptir. Ancak, ölçeklenebilirlik ve programlanabilirlik açısından sınırlamaları vardır. Bitcoin'in UTXO modeli, sistemin durumsuz olmasına neden olur ve karmaşık durum bağımlı hesaplamaların gerçekleştirilmesini zorlaştırır. Bu, Bitcoin üzerinde merkeziyetsiz uygulamalar ve karmaşık finansal araçlar inşa etme olasılığını kısıtlar.

Bitcoin'in ölçeklenebilirlik sorununu çözmek için sektör, durum kanalları, yan zincirler ve istemci doğrulaması gibi çeşitli teknik çözümler önermiştir. Ancak bu çözümlerin hepsinin belirli sınırlamaları vardır, örneğin güvenlik seviyeleri düşük veya uygulama alanları kısıtlıdır.

2023 yılının Aralık ayında, ZeroSync projesi BitVM çözümünü önerdi ve bu çözüm, Bitcoin mutabakatını değiştirmeden Turing tam bir Bitcoin sözleşmesi gerçekleştirmeyi amaçlıyor. BitVM, Bitcoin script ve Taproot teknolojisini kullanarak optimistik Rollup gerçekleştirdi. Lamport imzası ile Bitcoin UTXO'ları arasında bağlantı kurarak durumsal Bitcoin script'i gerçekleştirdi.

BitVM'in Bitcoin ölçeklenebilirliği konusunda avantajları olmasına rağmen, hala erken aşamalardadır ve verimlilik ile güvenlik açısından bazı sorunlar bulunmaktadır. Bu makalede, BitVM'i optimize etmek için bazı fikirler ele alınacak, böylece verimliliği ve güvenliği daha da artırılacaktır.

2. BitVM Prensibi

BitVM, Bitcoin'in sözleşme işlevselliğini genişletmeyi amaçlayan bir Bitcoin zinciri dışı sözleşme çözümüdür. Lamport tek kullanımlık imzaları aracılığıyla durumlu Bitcoin betikleri gerçekleştirmiştir; bu sayede farklı betikler aynı değişken değerlerini paylaşabilir. BitVM'in hesaplama süreci zincir dışında gerçekleşirken, hesaplama sonuçlarının doğrulanması zincir üzerinde yapılmaktadır.

BitVM sistemi, dolandırıcılık kanıtı ve meydan okuma-yanıt protokolüne dayanmaktadır; temel bileşenleri şunlardır:

• Devre taahhüdü: Programı ikili devreye derleyin ve Taproot adresinde taahhüt edin.

• Zorluk ve Yanıt: Zorluk-yanıt oyununu gerçekleştirmek için bir dizi işlemi önceden imzalama.

• Belirsiz ceza: Eğer kanıtlayıcı yanlış bir beyan sunarsa, doğrulayıcı yatırdığı parayı alabilir.

3. BitVM optimizasyon planı

3.1 ZK'ya Dayalı OP Etkileşim Sayısını Azaltma

Sıfır bilgi kanıtlarının eklenmesiyle, BitVM'in meydan okuma sayısı azaltılabilir ve verimlilik artırılabilir. Sıfır bilgi kanıtlarının doğrulama algoritmasının karmaşıklığı sabittir, bu da ikili yöntemle orijinal algoritmayı açmaktan daha düşük bir hesaplama karmaşıklığına sahiptir. ZK Dolandırıcılık Kanıtı oluşturulabilir ve yalnızca meydan okuma olduğunda ZK Kanıtı üretmek için Talep Üzerine ZK Kanıtı gerçekleştirilebilir.

3.2 Bitcoin dostu bir defalık imza

Winternitz tek kullanımlık imza şeması, imza ve genel anahtar uzunluğunu önemli ölçüde azaltabilir. BitVM'de belirli parametrelerle Winternitz imzası kullanarak, bit taahhüt boyutunu %50 azaltarak işlem ücretlerini büyük ölçüde düşürebiliriz. Gelecekte daha kompakt bir tek kullanımlık imza şemasını keşfetmek mümkündür.

3.3 Bitcoin dostu hash fonksiyonu

BLAKE3 hash fonksiyonu, Bitcoin dostu bir hash fonksiyonu seçeneği olarak kullanılabilir. Merkle inclusion proof doğrulama işlevini verimli bir şekilde gerçekleştirebilir. BLAKE3'ün Bitcoin script'inde uygulanmasını optimize ederek, BitVM için uygun bir oyuncak versiyonu inşa edilebilir. Ayrıca, diğer Bitcoin dostu hash fonksiyonlarını keşfetmek de mümkündür.

3.4 Scriptless Scripts BitVM

Scriptless Scripts teknolojisi, akıllı sözleşmelerin yürütülmesini zincir dışına taşıyarak işlevselliği, gizliliği ve verimliliği artırabilir. Schnorr çoklu imza ve adaptör imzalarını birleştirerek, BitVM devrelerindeki mantık kapısı taahhütlerini gerçekleştirmek mümkün hale gelir, böylece script alanından tasarruf sağlanır ve verimlilik artırılır.

3.5 İzin gerektirmeyen çok taraflı meydan okuma

BitVM'yi izin gerektirmeyen çok taraflı meydan okuma modeline genişletin, güven varsayımını 1-of-n'den 1-of-N(N'ye genişletebilir. Cadı saldırısı ve gecikme saldırısı gibi sorunların üstesinden gelinmesi gerekiyor, Bitcoin'in özelliklerine uygun çözümler tasarlamak için ilgili araştırma bulgularına başvurulabilir.

4. Sonuç

BitVM teknolojisi hala keşif aşamasındadır, gelecekte Bitcoin'in ölçeklenmesini ve ekosisteminin refahını sağlamak için daha fazla optimizasyon yönü pratiğe dökülmeyi beklemektedir. Sıfır bilgi kanıtlarının getirilmesi, tek kullanımlık imzaların geliştirilmesi, hash fonksiyonlarının optimize edilmesi, Scriptless Scripts'in uygulanması ve izin gerektirmeyen çok taraflı meydan okumaların gerçekleştirilmesi gibi yollarla, BitVM'nin verimlilik ve güvenlik açısından önemli iyileştirmeler elde etmesi beklenmektedir.