Біткойн підтримує ZK-верифікацію: від OP_CAT до доказів стану та BitVM

Біткойн як соціальна система, його стабільна робота базується на узгодженні людей щодо ключових питань "яка суть Біткойну?", "якою вона повинна бути?" та ін. Однак, з цих питань існують широкі та постійно еволюціонуючі розбіжності.

Оглядаючи історію Біткойна, Сатоші Накамото спочатку описував його як абсолютно нову P2P електронну платіжну систему. Але Біткойн за дизайном обмежував пропускну здатність даних, що призвело до дорогих комісій за транзакції. Крім того, Біткойн також не зміг реалізувати анонімність, яку передбачав його задум.

Щодо цих питань технології, пов'язані з ZK та SNARKs, вважаються найкращим теоретичним рішенням. Вони можуть значно покращити конфіденційність та підвищити пропускну здатність транзакцій. Але через те, що протокол Біткойн важко змінити, ці технології досі не були включені в протокол Біткойн.

Модель UTXO Біткойна та скриптова мова обмежують його функціональність. Хоча скрипт Біткойна може виконувати деякі основні операції, він не має тьюрінгової повноти і не може виконувати складні обчислення. Тому в даний час скрипт Біткойна не може перевіряти SNARK.

Хоча пряма додавання OP_SNARK операційного коду має безліч труднощів, додавання простих операційних кодів, таких як OP_CAT, може покращити функціональність скриптів Біткойн. OP_CAT може допомогти перевірити Merkle доказ, що, в свою чергу, допомагає перевірити SNARK на основі FRI.

Окрім зміни протоколу, є кілька застосувань, які можна реалізувати без необхідності змінювати Біткойн. Chain State Proofs у поєднанні з ZK можуть підтвердити дійсність хешу блоку, значно знижуючи витрати на перевірку синхронізації вузлів. Команда ZeroSync запропонувала легкий варіант "header chain Proofs", який ще більше оптимізує цей процес.

BitVM надає спосіб верифікації будь-яких обчислень на Біткойні без зміни протоколу. Він обходить обмеження Біткойна на розмір скриптів за допомогою структури Taproot MerkleTree та схеми зберігання KV, а також використовує механізм шахрайських доказів для забезпечення безпеки.

Загалом, спільнота Біткойн досліджує різні шляхи для підвищення його функціональності, особливо в аспектах ZK та SNARK. Незалежно від того, яке рішення буде обрано, остатньою метою є зробити Біткойн більш практичним і підтримувати більше реальних сценаріїв застосування.