架構和設計原則
比特幣虛擬機（BVM）的技術架構旨在通過支持智能合約和去中心化應用（dApp）的執行，增強比特幣網絡。它引入了傳統上與以太坊等平臺相關聯的功能，同時保持比特幣固有的安全性和去中心化特性。
BVM作為狀態機
BVM作為一種狀態機工作，類似於以太坊虛擬機（EVM），通過與比特幣區塊鏈交互以進行數據和交易驗證，從而執行智能合約。BVM確保與比特幣現有框架的兼容性，而無需對其基礎協議進行修改，方法是通過啟用Taproot的腳本將合約數據嵌入比特幣交易中。這種方法確保了比特幣的不可變性，同時獲得了新的可編程功能。
執行層
BVM的架構包括多個執行層，用於管理合約處理和交易驗證。該系統旨在將計算密集型任務卸載到Layer 2解決方案，同時確保將重要數據記錄在比特幣區塊鏈上。這種任務分配方式提高了處理效率，並支持更高交易量的可擴展性。
執行層管理
- 合約執行的鏈下計算。
- 最終結算的鏈上數據驗證。
- 與外部服務的交互，如去中心化數據存儲預言機，以提供額外功能。
共識與驗證
BVM依賴比特幣的工作量證明（Proof-of-Work）共識機制，以確保交易的安全性和最終性。通過在比特幣現有的基礎設施上運行，BVM避免了引入新的共識機制，從而保持了網絡的可靠性。通過BVM處理的智能合約交易會被驗證並存儲在比特幣區塊鏈上，確保一致性和透明性。
對於合約驗證，BVM採用了挑戰-響應系統。該系統允許參與者通過提供加密證明來對無效交易提出異議，確保網絡的準確性和安全性。
數據存儲與可用性
BVM架構包括數據嵌入技術，將與合約相關的信息存儲在比特幣交易中。這些技術利用Taproot啟用交易中的見證數據字段，使開發者能夠存儲程序化指令和執行數據，而不干擾交易邏輯。這種方法確保了數據在保持比特幣交易結構的同時，依然是可訪問和可驗證的。
為了應對可擴展性問題，BVM與Filecoin和Celestia等外部數據可用性解決方案集成。這些平臺為大數據集提供額外的存儲容量，減輕了比特幣區塊鏈的負擔，同時保持數據的可訪問性。
BVM實施了隔離機制，確保智能合約能夠獨立運行。通過沙箱化合約執行環境，BVM防止了合約之間的非預期交互，減少了級聯故障的風險。這種方法提高了穩定性，並確保個別合約能夠在不受干擾的情況下執行。
與Taproot的集成
Taproot技術是BVM與比特幣集成的核心。Taproot交易允許高效地編碼數據和執行腳本，實現了先進的功能，同時保護隱私並減少交易大小。通過利用Taproot，BVM確保了合約數據保持緊湊，併兼容比特幣的網絡標準。
啟用Taproot的見證數據字段用於存儲合約執行數據。該字段提供足夠的空間來存儲加密證明、狀態更新和執行日誌，確保區塊鏈繼續作為所有合約相關活動的可靠真理來源。
可擴展性機制
BVM採用多種可擴展性機制來支持增加的交易吞吐量並降低成本。這些機制包括：
- Rollups：支持樂觀Rollups和零知識（zk）Rollups。樂觀Rollups在鏈下處理交易，並將有效性證明提交到主鏈。zk-Rollups生成加密證明來驗證交易，而不揭示底層數據，從而提高隱私性。
- 側鏈：側鏈作為獨立的區塊鏈，通過雙向掛鉤與比特幣進行交互。它們使開發者能夠為特定用例創建定製的環境，同時將計算任務從比特幣主鏈卸載出去。
- 分片：儘管主要是以太坊中的一個概念，BVM的設計允許在某些情況下對交易進行並行處理，從而提高吞吐量，而無需改變比特幣的架構。
外部集成支持
BVM設計旨在與外部工具和平臺無縫交互。這些集成包括：
- 數據預言機：BVM支持去中心化預言機來獲取合約執行所需的外部數據。這使得依賴於現實世界信息（如價格數據或天氣數據）的動態應用成為可能。
- 存儲解決方案：去中心化存儲平臺，如Filecoin和Arweave，為BVM應用提供額外的存儲能力。此集成確保了大數據集的高效存儲和訪問。
- 開發工具：BVM與廣泛使用的開發工具兼容，包括Solidity編譯器和測試框架，使開發者能夠輕鬆過渡到該平臺。
安全特性
BVM的架構集成了多種安全特性，以防止漏洞和惡意活動。這些特性包括：
- 加密驗證：使用先進的加密技術驗證交易和合約執行，確保數據的完整性和真實性。
- 爭議解決：挑戰-響應協議允許高效解決爭議，減少欺詐或錯誤的風險。
- 訪問控制：BVM上的智能合約包括內置的訪問控制，確保只有授權方才能與敏感功能進行交互。
部署與維護
在BVM上部署應用程序涉及多個步驟，包括編譯智能合約、將合約數據嵌入到比特幣交易中，並將交易廣播到網絡。BVM Studio集成開發環境通過提供預配置的模塊和可視化工具簡化了這個過程，幫助開發者進行部署。
基於BVM的應用程序維護包括監控合約性能、根據需要更新代碼，並確保與不斷髮展的標準兼容。開發者被鼓勵遵循最佳實踐，如使用形式化驗證和自動化測試，確保長期的可靠性。
要點
- BVM作為狀態機運行，利用比特幣的區塊鏈支持智能合約和去中心化應用（dApp）。
- Taproot集成實現了緊湊的數據存儲和執行兼容性。
- 通過rollup、側鏈和高效的處理層實現了可擴展性。
- 外部集成包括數據預言機、去中心化存儲和開發工具。
- 安全特性包括加密驗證、爭議解決和訪問控制。
架構和設計原則
比特幣虛擬機（BVM）的技術架構旨在通過支持智能合約和去中心化應用（dApp）的執行，增強比特幣網絡。它引入了傳統上與以太坊等平臺相關聯的功能，同時保持比特幣固有的安全性和去中心化特性。
BVM作為狀態機
BVM作為一種狀態機工作，類似於以太坊虛擬機（EVM），通過與比特幣區塊鏈交互以進行數據和交易驗證，從而執行智能合約。BVM確保與比特幣現有框架的兼容性，而無需對其基礎協議進行修改，方法是通過啟用Taproot的腳本將合約數據嵌入比特幣交易中。這種方法確保了比特幣的不可變性，同時獲得了新的可編程功能。
執行層
BVM的架構包括多個執行層，用於管理合約處理和交易驗證。該系統旨在將計算密集型任務卸載到Layer 2解決方案，同時確保將重要數據記錄在比特幣區塊鏈上。這種任務分配方式提高了處理效率，並支持更高交易量的可擴展性。
執行層管理
- 合約執行的鏈下計算。
- 最終結算的鏈上數據驗證。
- 與外部服務的交互，如去中心化數據存儲預言機，以提供額外功能。
共識與驗證
BVM依賴比特幣的工作量證明（Proof-of-Work）共識機制，以確保交易的安全性和最終性。通過在比特幣現有的基礎設施上運行，BVM避免了引入新的共識機制，從而保持了網絡的可靠性。通過BVM處理的智能合約交易會被驗證並存儲在比特幣區塊鏈上，確保一致性和透明性。
對於合約驗證，BVM採用了挑戰-響應系統。該系統允許參與者通過提供加密證明來對無效交易提出異議，確保網絡的準確性和安全性。
數據存儲與可用性
BVM架構包括數據嵌入技術，將與合約相關的信息存儲在比特幣交易中。這些技術利用Taproot啟用交易中的見證數據字段，使開發者能夠存儲程序化指令和執行數據，而不干擾交易邏輯。這種方法確保了數據在保持比特幣交易結構的同時，依然是可訪問和可驗證的。
為了應對可擴展性問題，BVM與Filecoin和Celestia等外部數據可用性解決方案集成。這些平臺為大數據集提供額外的存儲容量，減輕了比特幣區塊鏈的負擔，同時保持數據的可訪問性。
BVM實施了隔離機制，確保智能合約能夠獨立運行。通過沙箱化合約執行環境，BVM防止了合約之間的非預期交互，減少了級聯故障的風險。這種方法提高了穩定性，並確保個別合約能夠在不受干擾的情況下執行。
與Taproot的集成
Taproot技術是BVM與比特幣集成的核心。Taproot交易允許高效地編碼數據和執行腳本，實現了先進的功能，同時保護隱私並減少交易大小。通過利用Taproot，BVM確保了合約數據保持緊湊，併兼容比特幣的網絡標準。
啟用Taproot的見證數據字段用於存儲合約執行數據。該字段提供足夠的空間來存儲加密證明、狀態更新和執行日誌，確保區塊鏈繼續作為所有合約相關活動的可靠真理來源。
可擴展性機制
BVM採用多種可擴展性機制來支持增加的交易吞吐量並降低成本。這些機制包括：
- Rollups：支持樂觀Rollups和零知識（zk）Rollups。樂觀Rollups在鏈下處理交易，並將有效性證明提交到主鏈。zk-Rollups生成加密證明來驗證交易，而不揭示底層數據，從而提高隱私性。
- 側鏈：側鏈作為獨立的區塊鏈，通過雙向掛鉤與比特幣進行交互。它們使開發者能夠為特定用例創建定製的環境，同時將計算任務從比特幣主鏈卸載出去。
- 分片：儘管主要是以太坊中的一個概念，BVM的設計允許在某些情況下對交易進行並行處理，從而提高吞吐量，而無需改變比特幣的架構。
外部集成支持
BVM設計旨在與外部工具和平臺無縫交互。這些集成包括：
- 數據預言機：BVM支持去中心化預言機來獲取合約執行所需的外部數據。這使得依賴於現實世界信息（如價格數據或天氣數據）的動態應用成為可能。
- 存儲解決方案：去中心化存儲平臺，如Filecoin和Arweave，為BVM應用提供額外的存儲能力。此集成確保了大數據集的高效存儲和訪問。
- 開發工具：BVM與廣泛使用的開發工具兼容，包括Solidity編譯器和測試框架，使開發者能夠輕鬆過渡到該平臺。
安全特性
BVM的架構集成了多種安全特性，以防止漏洞和惡意活動。這些特性包括：
- 加密驗證：使用先進的加密技術驗證交易和合約執行，確保數據的完整性和真實性。
- 爭議解決：挑戰-響應協議允許高效解決爭議，減少欺詐或錯誤的風險。
- 訪問控制：BVM上的智能合約包括內置的訪問控制，確保只有授權方才能與敏感功能進行交互。
部署與維護
在BVM上部署應用程序涉及多個步驟，包括編譯智能合約、將合約數據嵌入到比特幣交易中，並將交易廣播到網絡。BVM Studio集成開發環境通過提供預配置的模塊和可視化工具簡化了這個過程，幫助開發者進行部署。
基於BVM的應用程序維護包括監控合約性能、根據需要更新代碼，並確保與不斷髮展的標準兼容。開發者被鼓勵遵循最佳實踐，如使用形式化驗證和自動化測試，確保長期的可靠性。
要點
- BVM作為狀態機運行，利用比特幣的區塊鏈支持智能合約和去中心化應用（dApp）。
- Taproot集成實現了緊湊的數據存儲和執行兼容性。
- 通過rollup、側鏈和高效的處理層實現了可擴展性。
- 外部集成包括數據預言機、去中心化存儲和開發工具。
- 安全特性包括加密驗證、爭議解決和訪問控制。