完美複製以太坊生態到比特幣網路？一文探究BitVM應用場景及作用上限

BitVM提案腦洞大開的核心點就是，通過taproot地址矩陣或者說taptree實現了類似二進製電路的各類程序指令，組合起來就相當於完整的合約執行了。

一篇題為《BitVM：Compute Anything On Bitcoin》的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以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，僅依托當下比特幣的基礎op_code就可以賦予比特幣網路「複雜「的可編程能力，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詐欺證明原則是什麼？ BitVM落地實作有哪些障礙？接下來帶大家逐步分析下它的大致邏輯框架，以便大家通俗理解。（不過多探討具體技術實現細節

如何實現複雜可程式特性？

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，透過taproot位址矩陣或說taptree實作了類似二進位電路的各類程式指令，組合起來就等於是完整的合約執行了。

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位址中輸入一定的程式碼就能得到一個確定性的0或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字效果，就可以被視為一個可執行的二進位程式。程式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。 Make Sense吧？

這腦洞著實夠大。不過依照這個邏輯，最小單元指令確實由比特幣全節點完成，而且無限迭加taproot位址，無限組合的可能性可以迭加很多複雜計算。某種程度上，說它為圖靈完備機不為過。但無限迭加taproot位址隻會增加成本消耗，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隻是極端理想情況下的說法，有點「偷換概念」之嫌，連以太坊號稱超級電腦都無法完全實現圖靈完備，何況僅依托script的比特幣網路呢？

若乾複雜概念淺析

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，單一taproot空間和可執行程式碼邏輯有限，在鏈下執行複雜程序，隻把關鍵驗證環節放到鏈上，不就是一種Rollup的想法嗎？

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“程序”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。

這個邏輯裡，我們就不難理解為啥BitVM隻適用於兩個有約定共識的parties，即必須執行前共享總電路圖，必須在有效期內執行欺詐者證明程序，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目前隻適合兩個約定共識的Parties之間實施鏈上操作，鏈上環境隻是公開透明化執行合約的過程。目前也隻能實現兩個約定主體之間，若實作NN需要更複雜的技術邏輯設計。

2） BitVM如何應用單一taproot位址的腳本實作最小程式單位，不能超出比特幣的執行邏輯框架，例如hashlock、timelock這些，不能超出限定的儲存條件，樂觀情況下一個taproot位址可以程式上百個邏輯門，更多就得組合大量位址進行taptree建構了。問題來了，taproot位址預設解鎖條件的執行需要支付礦工費，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閘電路，不但慢不說，想想就是個高花費的事兒。

3） BitVM理想狀況下支援的場景很有限，比較適合在重鏈下計算，隻有部分共識和資產轉移需要依賴鏈上的場景，例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像是在人人可以用行動終端的時代裡，建構了一台比房間還大的巨型電腦。

Note：以上解讀隻適用於理解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，可以評論中更正補充。

聯系郵箱：0xniumao@gmail.com

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