BitVM 引热议，比特币网络可以实现图灵完备？（转）

BitVM 像是在人人可以用移动终端的时代里，构建了一台比房间还大的巨型计算机。
/ R" i% [( E( `& a. b9 k! i

! F% \4 Z# S( W2 R撰文：Haotian



* _3 q4 T8 O. O4 I3 H/ L一篇题为《BitVM：Compute Anything On Bitcoin》的白皮书引发了开发者热议，似乎意味着比特币网络实现图灵完备合约了，可以执行任何可计算的函数？
" @& I8 n* ]0 Z2 L, v
' q$ ~, |, c* Z$ q( l/ Z

这意味着比特币网络可以复现以太坊等生态的一切叙事？而且不需要改变现有比特币共识，甚至不需要任何升级，仅依托当下比特币的基础 op_code 就可以赋予比特币网络「复杂」的可编程能力，让比特币网络可以图灵完备计算一切？
( p+ g: q9 R# G( r) H& {- C
% q! a8 w8 `+ s$ o' z, Q
' ~3 v+ P2 M  ?5 k) K- J! `* }
! T2 T# ^! f# l# o" l# V8 l- xWait，先别展开美梦了，先探讨下 BitVM 的构想路径怎么回事。Script 空间如何执行复杂编程？Optimism Rollup 思想指的是什么？Fraud Proof 欺诈证明原理是什么？BitVM 落地实现存在哪些障碍？接下来带大家逐步分析下它的大致逻辑框架，便于大家通俗理解。（不过多探讨具体技术实现细节
8 t; r1 b8 b6 D: u& u  P
  O' v$ B+ v' F& _; G
9 b: F4 T" |2 \1 S' X! v' z' Q" F6 z
如何实现复杂可编程特性？

4 T" X$ d( M( j) Y. I
由于，比特币的编程能力非常有限，仅在 script 脚本上支持简单的逻辑和有限的操作码，因此无法在比特币网络上开发复杂的智能合约。BitVM 提案脑洞大开的核心点就是，通过 taproot 地址矩阵或者说 taptree 实现了类似二进制电路的各类程序指令，组合起来就相当于完整的合约执行了。
0 H/ d3 l+ J* m7 i: c; i

& v/ B- N) c# ^0 K7 @2 K
具体而言，我们可把每一个 Script 脚本中的 UTXO 花费条件指令当成一个程序最小单元，一个脚本执行无非 true 和 false 两种结果，若在 taproot 地址中输入一定的代码就能得到一个确定性的 0 或者 1，若把大量的 taproot 地址组成矩阵就能构成一个有序的 taptree，而执行的结果就有大量 011001 之类的二进制电路文本效果，就可以被视为一个可执行的二进制程序。程序的复杂性取决于组合的 taproot 地址多少，地址越多，在比特币框架范围下每个 Script 预置的指令越丰富，整个 taptree 可以执行的程序就越复杂。Maker Sense 吧？


3 _; r' ?) ?% i1 j4 _
这脑洞着实够大。不过按照这个逻辑，最小单元指令确实由比特币全节点完成，而且无限叠加 taproot 地址，无限组合的可能性可以叠加很多复杂计算。某种程度上，说它为图灵完备机不为过。但无限叠加 taproot 地址只会增加成本消耗，理论上是可以图灵完备实现一切，但却不切实际。

0 Q5 O% D( W$ Q5 P" x8 q' |5 r
/ @/ W# r- q- R* u- z
所以，白皮书中提到的图灵完备只是极端理想情况下的说法，有点「偷换概念」之嫌，连以太坊号称超级计算机都无法完全实现图灵完备，何况仅依托 script 的比特币网络呢？



6 x0 H; L7 ]! W. T若干复杂概念浅析


基于上述核心框架理解，再去看白皮书中提到的 Optimism Rollup 和 Fraud Proof 以及 Bit commitment，Logic Gate 为何物了？由于，单个 taproot 空间和可执行代码逻辑有限，在链下执行复杂程序，只把关键验证环节放到链上，不就是一种 Rollup 的思想吗？

. }+ ]6 n; F) V# g

' X& m8 `) y7 n而 Fraud Proof 可以这样理解，Prover 和 verifier 双方先编译一个巨大的二进制电路，比特币网络在执行电路时，有一个前提是 Prover 要预签名 且要质押一定的比特币资产，若 Verifier 验证出来 Prover 有作恶之嫌，就可以同理向链上发送交易以触发链上 taptree「程序」的 UTXO 解锁条件，成功的话，verifier 就可以罚没 prover 的抵押资产，等于就是一次欺诈证明过程。
! ^6 G; v3 J1 H7 |3 k


这个逻辑里，我们就不难理解为啥 BitVM 只适用于两个有约定共识的 parties，即必须执行前共享总电路图，必须在有效期内执行欺诈者证明程序，必须质押一定资产且预签名。若双方没有在链下配合搞一套约定的共识，仅靠比特币网络有限的链上执行环境，很难促成一次真正的「合约」执行。
+ g3 E* x! m6 K% q+ x% ~, m
2 U. v: x' `, t- y4 b9 W

" V7 |. U& S7 V5 W0 W& iBitVM 落地会存在哪些障碍？
6 s. {3 x; n( x, p

1）BitVM 目前只适合两个约定共识的 Parties 之间实施链上操作，链上环境只是公开透明化执行合同的过程。目前也仅能实现两个约定主体之间，若实现 N-N 需要更复杂的技术逻辑设计。
* A6 Q" ^1 @- W5 G
( v% h8 h7 O' i- J9 O( H

  U/ x9 `, {2 t! ]2）BitVM 如何应用单个 taproot 地址的脚本实施最小编程单位，不能超出比特币的执行逻辑框架比如 hashlock、timelock 这些，不能超出限定的存储条件，乐观情况下 一个 taproot 地址可以编程上百个逻辑门，更多就得组合大量地址进行 taptree 构建了。问题来了，taproot 地址预设解锁条件的执行需要付矿工费，地址组合越多要花费的成本也越大。未来也许靠闪电网络的双向通道技术可以降低成本，但总得来说要靠比特币网络执行逻辑门电路，不仅慢不说，想想就是个高花费的事儿。
! w  o7 E. l5 v0 V
8 I9 _: c8 X! v9 M( J2 B2 `$ {

3）BitVM 理想状况下支持的场景很有限，比较适合重链下计算，只有部分共识和资产转移需要依赖链上的场景，比如游戏的资产处置环节等；
7 Y* v: s) ^$ D* Y4 D# |7 |
) j) G; \. ?: X7 h8 G! A; ~* v0 Q
4 x, ^( k2 w- x! c$ e6 T4 b- g" H
总的来说，BitVM 是个脑洞大开且极具创意的构想，但按照它的落地实现技术框架，就知道它短期大概率会限于白皮书构思阶段了，长期的应用场景探索，落地应用还面临极大的挑战。用个很通俗的例子来形象说明：BitVM 像是在人人可以用移动终端的时代里，构建了一台比房间还大的巨型计算机。
+ ]5 L2 t! u! [+ s( B2 m

比特币网络，也是要有新动作

这方面的消息也是比较关注的

那是不错的一个游戏 的了吧

实现图灵完备是要在看明白啊

说实在的，这里所有的词汇都不懂意思

理论尽管看起来很利害，或许我还是不会

你的理论打法还是蛮好啊，来学习下了解下了

我现在还是研究一下理论打法，感激楼主的分享，我也来学习

理论全体毛病不大，重点掌握的好了

老哥的理论打法也是有在记录中的呀?

这个理论应该是大家累计的效果。

这个理论打法是需要向这个楼主多学习一下的。

基础理论也是要看看的了呢

这样的理论打法是十分科学好有道理哦，我也来收藏

理论用得好，赢钱的时机就来了。

这次游戏在论坛的运气还是值得肯定的.