什么是 BitVM？它与 EVM 有何区别？

2023 年 10 月初，广受好评的区块链开发者 Robin Linus 发布了 BitVM 白皮书，BitVM 是一款智能合约类功能的计算引擎。 Linus 是业内的杰出人物，创建了 ZeroSync，这是比特币的零知识证明协议。 他的最新创新 BitVM 有望在比 ZeroSync 平台更深远的层面上影响整个行业。

通过为比特币网络启用智能合约功能，BitVM 有可能利用庞大的比特币持有者和交易者队伍。目前，智能合约和去中心化应用程序 （DApp） 与以太坊 （ETH） 和其他智能链紧密相关。然而，全球最大的区块链——比特币——却避开了正在进行的 DApp 革命。BitVM 是最新、最有前景的技术，即将改变现状。

关键要点：

• BitVM 是一款计算引擎，旨在支持 Turing 完整的比特币智能合约，支持各种基于比特币的 DApp。

• BitVM主要在链下处理交易，从而最大限度地减少了比特币区块链上的计算负载。

• 与支持多方操作的以太坊 EVM 不同，BitVM 仅限于双方交易。然而，开发者可以探索将 BitVM 与 Layer 2 解决方案相结合，实现这一限制。

什么是 BitVM？

尽管比特币是第一个也是最大的区块链，但其原生无法运行智能合约，而智能合约是支撑 DApp 的技术。因此，它在很大程度上仍然是一个加密货币资产转移和存储的平台。

BitVM（比特币虚拟机）是一款计算引擎，旨在为比特币实现智能合约式功能。 BitVM 的白皮书于 2023 年 10 月 9 日发布，详细介绍了这一有前景理念的技术实施。

您可以将 BitVM 视为比特币链的附加计算层，开发人员可以使用它来支持智能合约等功能。请注意，在讨论 BitVM 时，我们如何使用“智能合约式”一词，而不仅仅是“智能合约”。这是因为以太坊上运行的复杂智能合约与 BitVM 智能合约功能之间存在重要区别。

尽管以太坊智能合约能够支持多方交易，但 BitVM 主要支持双方交易交易。我们将在后面的部分中深入探讨两者的区别。

BitVM 的大部分处理都发生在链外，减少了比特币链上的负载，实现了更高效的操作。链下处理的交易被捆绑成批次，并发布到底层比特币区块链，使用与乐观汇总类似的有效性确认模型。

BitVM 智能功能的一个重要特点是其 Turing 完整性。Turing 完整系统能够执行任何复杂程度的计算任务。BitVM 的 Turing 完整性确保了这一计算引擎能够用于对复杂智能合约应用程序进行编程。

BitVM 如何运作？

BitVM 的功能可通过比特币 Taproot 升级实现。BitVM 使用将欺诈证明与挑战响应协议相结合的模型来处理和验证双方之间的交易：证明者和验证者。验证者发起计算任务，并通过自己与验证者之间建立的通道发送，验证者随后确认计算的有效性。验证后，交易将被添加到整个批次中，并整理后发布到底层比特币区块链。

如果验证者拒绝验证者发送的计算任务，则可以使用比特币链上有效性检查机制来检查交易并解决争议。此类争议中的附加链上验证可保护验证者免受验证者虚假错误拒绝，系统旨在惩罚不公正地拒绝验证者进行合法计算的验证者。

同时，链上争端验证还旨在惩罚发送欺诈或错误计算的验证者。如果验证者的争端主张被认定为合理，则系统会惩罚不诚实的证明者。

验证、效率和捆绑

虽然在出现争议时进行额外的链上验证会消耗比特币区块链的资源，但不会产生争议的双向交互将在比特币环境中解决，不会消耗比特币的资源。关键想法是，验证者和验证者之间的绝大多数双向互动都不会引起争议。因此，BitVM交易对比特币链的整体影响很小。

因此，BitVM 的模型假设，由于验证者和验证者之间达成的相互协议，区块链上发布的大多数交易都是有效的，除非提出欺诈索赔。这一假设与经典区块链乐观汇总中使用的假设类似。虽然乐观卷积和 BitVM 使用的模型的确切技术细微差别有所不同，但计算引擎使用的验证模型通常可以描述为乐观验证技术的一种表示形式。

将交易捆绑成一批后，BitVM 随后将其发布到比特币区块链。BitVM 采用的乐观验证模型和批量处理方式均显著降低了比特币的计算负载。因此，BitVM 不仅支持比特币智能合约功能，还以高效、低消耗的方式实现智能合约功能。



BitVM 的比特币潜在用例

除了简单的比特币交易外，BitVM 还为全球最大的区块链带来了巨大的潜力。BitVM 背后的技术和 Turing 完善的特性使得大量 DApp 解决方案成为可能，其中大部分涉及双方互动。

BitVM 在比特币区块链上的一些最具前景的用例包括以下内容。

自动或高成交量支付解决方案

虽然比特币本身可用于双方之间的普通点对点 （P2P） 支付，但其区块链上缺乏智能合约功能，目前无法基于高交易量或自动安排使用复杂的支付解决方案。

许多企业，特别是在金融科技和供应链行业，都希望在比特币中看到这种功能。例如，BitVM 可在交付商品或服务时自动履行支付义务。由于 BitVM 的交易处理效率高，双方之间频繁的小额支付也成为可能。

投注 App

押注 DApp 的核心功能涉及押注服务运营商与每位投注者之间的交易。BitVM 可能会启用双向合约，投注者会与运营商进行下注，并根据体育比赛和他们所参与的其他活动的结果获得报酬或收费。

DeFi App

BitVM 的智能合约式功能还可用于支持某些去中心化金融 （DeFi） 应用。计算引擎的一个潜在用例是应用程序，其中双方之间的交易链足以结算合约。此类 App 的一个示例是基于订单簿模式的去中心化交易所 （DEX）。 在此模式下，买卖双方将签订合约来兑换加密货币。

然而，BitVM 内部缺乏多方功能可能会使一些更复杂的 DeFi 应用程序，例如基于自动做市商 （AMM） 的 DEX，难以实现原生功能。AMM DEX 大量利用流动性资金池和存储库，许多用户从中充值资金，并瓜分资金池产生的手续费。因此，这些交易所需要相当复杂的多方实施。

环保支付解决方案

比特币区块链是一个庞大的能源消费国，并不是关注低环境影响的公司的首选之一。BitVM 高效、低占用空间的处理模式能够实现能耗极低的交易。因此，该引擎可用于绿色支付解决方案。例如，在农业领域，“绿色支付”一词是指对环境产生积极影响的支付（向生产商支付）。BitVM 可用于开发有助于支付农业费用的解决方案。

BitVM 与 EVM

BitVM与以太坊虚拟机（EVM）有许多概念相似之处，以太坊虚拟机是以太坊区块链的计算引擎。EVM是以太坊的重要组成部分，支持区块链上的智能合约和DApp。

与 BitVM 类似，EVM 是一个完整的 Turing 系统，可帮助开发者创建功能复杂的应用程序。然而，BitVM 和 EVM 也存在诸多区别。这两种计算引擎的主要区别如下：

• BitVM 是一款仅支持双方操作的引擎，EVM 支持多方功能。这使 EVM 能够利用更复杂的 DApp 合约。

• BitVM 的大部分交易处理都发生在链外，最大限度地降低了对底层比特币区块链的影响。与 BitVM 不同，EVM 是一种链上引擎，所有操作均在以太坊原生环境中进行。

• BitVM 是比特币区块链的可选附加引擎，无需 BitVM 即可自行运营。相比之下，EVM 是以太坊区块链不可或缺的一部分；如果没有 EVM，就没有以太坊。

BitVM 的限制

BitVM 的核心理念是完成 Turing 比特币合约，这无疑是革命性的。然而，尽管引擎具有优势和承诺，但它仍存在一定的局限性。BitVM 的一个主要局限性是其无法处理多方交易，因此限制了使用更复杂的计算和解决方案。随着现代 DApp 日益复杂，多方功能变得至关重要。

BitVM 的另一个局限性源于链外处理负载沉重（好奇的是，这正是其主要优点之一）。虽然链外处理非常适合降低比特币网络上的负载，但它会产生两个潜在问题，其中第一个问题是由此产生的链外资源负载。大规模交易和应用程序可能会对链外计算资源产生巨大需求，这可能会显著降低 BitVM 的环境和效率优势。

第二个问题涉及交易安全。比特币的内置加密安全机制在保护网络免受黑客攻击和欺诈方面有着良好的记录。将大部分交易处理移出链下不可避免地会给整个数据安全框架带来更多弱点。

通过将引擎与比特币 Layer 2 解决方案相结合，可以解决 BitVM 的一些局限性。例如，在比特币区块链上运行的闪电网络协议能够支持更复杂的多方智能合约。

结语

BitVM提供的比特币合约是一个革命性的概念，有可能从根本上改变加密货币行业的格局。从 DeFi 和支付到下注和供应链解决方案，各种 DApp 利基都可能从使用计算引擎中受益匪浅。

BitVM也是一项重大任务，旨在吸引数百万BTC持有者参与加密货币行业，而不仅仅是资产划转和存储。目前，近 5，000 万个比特币地址存在非零余额。这对使用 BitVM 的开发者来说代表着巨大的潜力。

这一极具前景的计算引擎目前正处于其概念开发的早期阶段。其白皮书刚刚于 2023 年 10 月初发布，开发者社区将在一段时间内“热身”图灵完成比特币合约的概念。在接下来的几个月里，我们可能还会进一步了解 BitVM。敬请期待！



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