BVM как автомат состояний

BVM работает как конечный автомат, аналогичный Ethereum Virtual Machine (EVM), позволяя выполнение смарт-контрактов путем взаимодействия с блокчейном Bitcoin для проверки данных и транзакций. BVM обеспечивает совместимость с существующей структурой Bitcoin без необходимости внесения изменений в его базовый протокол, путем встраивания данных контракта в транзакции Bitcoin через скрипты, включенные в Taproot. Такой подход гарантирует, что Bitcoin остается неизменным, сохраняя новые возможности программирования.

Уровни выполнения

Архитектура BVM включает несколько уровней выполнения для управления обработкой контрактов и проверкой транзакций. Система разработана для выгрузки вычислительно интенсивных задач на решения уровня 2, обеспечивая запись основных данных в блокчейне биткоина. Такое разделение труда позволяет более эффективно обрабатывать данные и поддерживать масштабируемость для высоких объемов транзакций.

Уровни выполнения управляют:

• Вычисление вне цепи для выполнения контракта.
• Валидация данных на цепочке для окончательного расчета.
• Взаимодействие с внешними сервисами, такими как оракулы децентрализованного хранения данных, для дополнительных функциональностей.

Консенсус и верификация

BVM полагается на механизм консенсуса Proof-of-Work Bitcoin для обеспечения безопасности и окончательности транзакций. Работая на существующей инфраструктуре Bitcoin, BVM избегает внедрения новых механизмов консенсуса, сохраняя установленную надежность сети. Транзакции смарт-контрактов, обрабатываемые через BVM, проверяются и хранятся в блокчейне Bitcoin, обеспечивая согласованность и прозрачность.

Для проверки контракта BVM использует систему вызова и ответа. Эта система позволяет участникам оспаривать недопустимые транзакции, предоставляя криптографическое доказательство, обеспечивая точность и безопасность сети.

Хранение данных и доступность

Архитектура BVM включает методы встраивания данных, которые хранят информацию, связанную с контрактом, в транзакциях Bitcoin. Эти методы используют поле данных свидетеля в транзакциях, поддерживающих Taproot, позволяя разработчикам хранить программные инструкции и данные выполнения без нарушения логики транзакции. Этот метод гарантирует, что данные остаются доступными и проверяемыми, сохраняя структуру транзакции Bitcoin.

Для решения проблем масштабируемости BVM интегрируется с внешними решениями доступности данных, такими как Filecoin и Celestia. Эти платформы обеспечивают дополнительную емкость для хранения больших наборов данных, снижая нагрузку на блокчейн биткоина, сохраняя при этом доступность данных.

BVM реализует механизмы изоляции, чтобы гарантировать независимую работу смарт-контрактов. Путем выделения сред выполнения контрактов BVM предотвращает непреднамеренное взаимодействие между контрактами, уменьшая риск каскадных сбоев. Такой подход повышает стабильность и обеспечивает возможность выполнения отдельных контрактов без вмешательства.

Интеграция с Taproot

Технология Taproot является центральной для интеграции BVM с биткоином. Транзакции Taproot позволяют эффективно кодировать данные и исполнять сценарии, обеспечивая расширенные функциональные возможности и сохраняя конфиденциальность, а также уменьшая размер транзакции. Используя Taproot, BVM гарантирует, что данные контракта остаются компактными и совместимыми с сетевыми стандартами биткоина.

Поле данных свидетеля, включённого в Taproot, используется для хранения данных выполнения контракта. Это поле обеспечивает достаточное пространство для хранения криптографических доказательств, обновлений состояния и журналов выполнения, обеспечивая надёжный источник истины для всех действий, связанных с контрактами, в блокчейне.

Механизмы масштабируемости

BVM использует несколько механизмов масштабируемости для поддержки увеличения пропускной способности транзакций и снижения затрат. Эти механизмы включают:

• Rollups:Поддерживаются как оптимистичные, так и нулевые доказательства (zk) rollups. Оптимистичные rollups обрабатывают транзакции вне цепи и отправляют доказательства допустимости на главную цепь. Zk-rollups генерируют криптографические доказательства для проверки транзакций без раскрытия базовых данных, улучшая конфиденциальность.
• Сайдчейны:Sidechains работают как независимые блокчейны, взаимодействующие с биткоином через двустороннюю привязку. Они позволяют разработчикам создавать пользовательские среды для конкретных случаев использования, перекладывая вычислительные задачи с основной цепи биткоина.
• Фрагментация:Хотя в первую очередь это концепция в Ethereum, дизайн BVM позволяет параллельную обработку транзакций в определенных контекстах, улучшая пропускную способность без изменения архитектуры Bitcoin.

Поддержка внешних интеграций

BVM разработан для безупречного взаимодействия с внешними инструментами и платформами. Эти интеграции включают в себя:

• Оракулы данных:BVM поддерживает децентрализованные оракулы для получения внешних данных для выполнения контракта. Это позволяет создавать динамические приложения, которые зависят от информации из реального мира, такой как курс валют или погодные данные.
• Решения для хранения:Децентрализованные платформы хранения, такие как Filecoin и Arweave, обеспечивают дополнительную емкость хранения для приложений BVM. Эта интеграция обеспечивает эффективное хранение и доступ к большим наборам данных.
• Инструменты разработки:BVM совместим с широко используемыми инструментами разработки, включая компиляторы Solidity и тестовые фреймворки, что позволяет разработчикам легко перейти на платформу.

Функции безопасности

Архитектура BVM включает в себя несколько функций безопасности для защиты от уязвимостей и злонамеренных действий. Эти функции включают в себя:

• Криптографическая проверка:Транзакции и выполнение контрактов проверяются с использованием передовых криптографических методов, обеспечивая целостность и подлинность данных.
• Разрешение споров:Протокол вызова-ответа позволяет эффективно разрешать споры, снижая риск мошенничества или ошибок.
• Access Controls:Смарт-контракты на BVM включают встроенные средства управления доступом, обеспечивая, что только авторизованные стороны могут взаимодействовать с чувствительными функциями.

Развертывание и обслуживание

Развертывание приложений на BVM включает несколько шагов, включая компиляцию смарт-контрактов, внедрение данных контракта в транзакции Bitcoin и передачу транзакций в сеть. Среда разработки BVM Studio упрощает этот процесс, предоставляя предварительно настроенные модули и визуальные инструменты для развертывания.

Обслуживание приложений на основе BVM включает в себя мониторинг производительности контракта, обновление кода по мере необходимости и обеспечение совместимости с развивающимися стандартами. Разработчикам рекомендуется следовать лучшим практикам, таким как использование формальной верификации и автоматизированного тестирования, чтобы обеспечить долгосрочную надежность.

Основные моменты

• BVM функционирует как состояние машины, использующей блокчейн Bitcoin для смарт-контрактов и dApps.
• Интеграция Taproot позволяет компактное хранение данных и совместимость выполнения.
• Масштабируемость достигается за счет роллапов, боковых цепей и эффективных слоев обработки.
• Внешние интеграции включают в себя данные оракулов, децентрализованное хранение и инструменты разработки.
• Функции безопасности включают криптографическую проверку, разрешение споров и контроль доступа.