BitVM优化探索

比特币作为去中心化数字资产存在重大限制，无法成为可扩展的支付和应用网络。比特币的UTXO模型导致系统无状态，缺乏执行复杂计算的能力。虽然有状态通道、侧链、客户端验证等扩容技术，但都存在一定局限性。

2023年12月，Robin Linus发表《BitVM：Compute Anything On Bitcoin》白皮书，提出在不改变比特币网络共识的情况下实现图灵完备合约的解决方案。BitVM利用比特币脚本和Taproot，实现乐观Rollup，让两个UTXO之间建立联系，实现有状态的比特币脚本。BitVM极大拓宽了比特币的潜在用例，使其成为各种去中心化应用和复杂计算任务的验证平台。

然而，BitVM技术仍处于早期阶段，在效率和安全方面存在一些问题。本文提出了一些优化思路:

1. 基于ZK降低OP交互次数：使用零知识证明降低BitVM的挑战次数，提高效率。可构建ZK Fraud Proof，实现On-Demand ZK Proof。

2. 比特币友好的一次性签名：探索Winternitz一次性签名等更紧凑的方案，降低签名和公钥长度，从而降低交易费用。

3. 比特币友好的哈希函数：实现一种比特币脚本友好的哈希函数，支持merkle inclusion proof验证功能。可考虑BLAKE3等哈希函数。

4. Scriptless Scripts BitVM：利用Schnorr多重签名和适配器签名实现BitVM电路中的逻辑门承诺，节约脚本空间，提高效率。

5. 无需许可的多方挑战：研究将BitVM扩展为无需许可多方挑战模型，解决女巫攻击和延迟攻击等问题。

BitVM技术探索才刚开始，未来将继续优化以实现比特币扩容，繁荣比特币生态。