Bitcoin hỗ trợ xác thực ZK: từ OP_CAT đến chứng minh trạng thái và BitVM

Bitcoin như một hệ thống xã hội, sự vận hành ổn định của nó xuất phát từ sự đồng thuận của mọi người về "bản chất của Bitcoin là gì", "nên là gì" và các vấn đề then chốt khác. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại những bất đồng rộng rãi và liên tục phát triển về những vấn đề này.

Nhìn lại lịch sử Bitcoin, Satoshi Nakamoto ban đầu mô tả nó như một hệ thống thanh toán điện tử P2P hoàn toàn mới. Tuy nhiên, Bitcoin đã giới hạn lưu lượng dữ liệu theo thiết kế, dẫn đến phí giao dịch cao. Hơn nữa, Bitcoin cũng không đạt được tính ẩn danh như trong tầm nhìn của nó.

Đối với những vấn đề này, các công nghệ liên quan đến ZK và SNARKs được coi là giải pháp lý thuyết hiệu quả nhất. Chúng có thể cải thiện đáng kể tính riêng tư và tăng cường khả năng xử lý giao dịch. Nhưng do giao thức Bitcoin khó sửa đổi, các công nghệ này vẫn chưa được đưa vào giao thức Bitcoin.

Mô hình UTXO của Bitcoin và ngôn ngữ kịch bản đã hạn chế chức năng của nó. Mặc dù kịch bản Bitcoin có thể thực hiện một số thao tác cơ bản, nhưng nó không có tính đầy đủ của Turing, không thể thực hiện các phép tính phức tạp. Do đó, kịch bản Bitcoin hiện tại không thể xác minh SNARK.

Mặc dù việc thêm mã opcode OP_SNARK trực tiếp gặp nhiều khó khăn, nhưng việc thêm các mã opcode đơn giản như OP_CAT có thể gia tăng tính năng của script Bitcoin. OP_CAT có thể giúp xác minh chứng Merkle, từ đó hỗ trợ xác minh SNARK dựa trên FRI.

Ngoài việc sửa đổi giao thức, còn có một số trường hợp ứng dụng có thể thực hiện mà không cần thay đổi Bitcoin. Chain State Proofs kết hợp với ZK có thể chứng minh tính hợp lệ của hash khối, giảm đáng kể chi phí xác minh đồng bộ của các nút. Giải pháp "header chain Proofs" nhẹ của đội ngũ ZeroSync đã tối ưu hóa hơn nữa quá trình này.

BitVM cung cấp một phương pháp xác minh bất kỳ tính toán nào trên Bitcoin mà không cần thay đổi giao thức. Nó vượt qua giới hạn kích thước kịch bản của Bitcoin thông qua cấu trúc Taproot MerkleTree và giải pháp lưu trữ KV, đồng thời sử dụng cơ chế chứng minh gian lận để đảm bảo tính an toàn.

Tổng thể, cộng đồng Bitcoin đang khám phá nhiều phương thức để nâng cao tính năng của nó, đặc biệt là trong các lĩnh vực ZK và SNARK. Bất kể phương án nào được áp dụng, mục tiêu cuối cùng là làm cho Bitcoin trở nên thực tiễn hơn, hỗ trợ nhiều trường hợp ứng dụng có thể thực hiện.