BVM como uma Máquina de Estado

BVM funciona como uma máquina de estado, semelhante à Máquina Virtual Ethereum (EVM), permitindo a execução de contratos inteligentes interagindo com o blockchain do Bitcoin para validação de dados e transações. BVM garante compatibilidade com a estrutura existente do Bitcoin sem exigir modificações em seu protocolo base, inserindo dados do contrato em transações de Bitcoin por meio de scripts habilitados para Taproot. Essa abordagem garante que o Bitcoin permaneça imutável, ao mesmo tempo em que adquire novas capacidades de programação.

Camadas de Execução

A arquitetura do BVM inclui várias camadas de execução para gerenciar o processamento de contratos e a validação de transações. O sistema é projetado para transferir tarefas computacionalmente intensivas para soluções de Camada 2, enquanto garante que os dados essenciais sejam registrados no blockchain do Bitcoin. Essa divisão de trabalho permite um processamento mais eficiente e suporta escalabilidade para volumes de transação mais altos.

As camadas de execução gerenciam:

• Computação fora da cadeia para execução de contrato.
• Validação de dados on-chain para liquidação final.
• Interação com serviços externos, como oráculos de armazenamento de dados descentralizados, para funcionalidades adicionais.

Consenso e Verificação

O BVM depende do mecanismo de consenso Proof-of-Work do Bitcoin para garantir a segurança e a finalidade das transações. Ao operar na infraestrutura existente do Bitcoin, o BVM evita a introdução de novos mecanismos de consenso, mantendo a confiabilidade estabelecida da rede. As transações de contratos inteligentes processadas pelo BVM são verificadas e armazenadas no blockchain do Bitcoin, garantindo consistência e transparência.

Para validação de contrato, o BVM utiliza um sistema de desafio-resposta. Esse sistema permite que os participantes contestem transações inválidas fornecendo uma prova criptográfica, garantindo que a rede permaneça precisa e segura.

Armazenamento de Dados e Disponibilidade

A arquitetura BVM inclui técnicas de incorporação de dados que armazenam informações relacionadas a contratos dentro de transações de Bitcoin. Essas técnicas utilizam o campo de dados de testemunha em transações habilitadas para Taproot, permitindo que os desenvolvedores armazenem instruções programáticas e dados de execução sem interferir na lógica da transação. Este método garante que os dados permaneçam acessíveis e verificáveis, preservando a estrutura da transação do Bitcoin.

Para resolver a escalabilidade, a BVM integra-se a soluções externas de disponibilidade de dados, como Filecoin e Celestia. Essas plataformas fornecem capacidade de armazenamento adicional para conjuntos de dados grandes, reduzindo a carga na blockchain do Bitcoin, ao mesmo tempo em que mantêm a acessibilidade dos dados.

O BVM implementa mecanismos de isolamento para garantir que os contratos inteligentes operem de forma independente. Ao isolar os ambientes de execução do contrato, o BVM impede interações não intencionais entre contratos, reduzindo o risco de falhas em cascata. Essa abordagem melhora a estabilidade e garante que os contratos individuais possam ser executados sem interferência.

Integração com Taproot

A tecnologia Taproot é fundamental para a integração do BVM com o Bitcoin. As transações Taproot permitem a codificação eficiente de dados e scripts de execução, possibilitando funcionalidades avançadas ao mesmo tempo em que preservam a privacidade e reduzem o tamanho da transação. Ao utilizar o Taproot, o BVM garante que os dados do contrato permaneçam compactos e compatíveis com os padrões da rede do Bitcoin.

O campo de dados de testemunha habilitado para Taproot é usado para armazenar dados de execução de contrato. Este campo fornece espaço suficiente para armazenar provas criptográficas, atualizações de estado e registros de execução, garantindo que a blockchain permaneça uma fonte confiável de verdade para todas as atividades relacionadas a contratos.

Mecanismos de escalabilidade

A BVM emprega diversos mecanismos de escalabilidade para suportar um aumento na taxa de transações e reduzir custos. Esses mecanismos incluem:

• Rollups:Ambos rollups otimistas e de conhecimento zero (zk) são suportados. Os rollups otimistas processam transações fora da cadeia e enviam provas de validade para a cadeia principal. Os zk-rollups geram provas criptográficas para verificar transações sem revelar os dados subjacentes, aumentando a privacidade.
• Sidechains:As sidechains operam como blockchains independentes que interagem com o Bitcoin por meio de uma conexão bidirecional. Elas permitem que os desenvolvedores criem ambientes personalizados para casos de uso específicos enquanto descarregam tarefas computacionais da cadeia principal do Bitcoin.
• Sharding:Embora seja principalmente um conceito no Ethereum, o design do BVM permite o processamento paralelo de transações em certos contextos, melhorando a taxa de transferência sem alterar a arquitetura do Bitcoin.

Suporte para Integrações Externas

BVM foi projetado para interagir perfeitamente com ferramentas e plataformas externas. Essas integrações incluem:

• Oráculos de Dados:O BVM suporta oráculos descentralizados para buscar dados externos para a execução de contratos. Isso permite aplicações dinâmicas que dependem de informações do mundo real, como feeds de preços ou dados climáticos.
• Soluções de Armazenamento:Plataformas de armazenamento descentralizadas como Filecoin e Arweave fornecem capacidade de armazenamento adicional para aplicativos BVM. Essa integração garante que grandes conjuntos de dados possam ser armazenados e acessados de forma eficiente.
• Ferramentas de desenvolvimento:BVM é compatível com ferramentas de desenvolvimento amplamente utilizadas, incluindo compiladores Solidity e estruturas de teste, permitindo que os desenvolvedores façam a transição facilmente para a plataforma.

Recursos de Segurança

A arquitetura do BVM incorpora várias características de segurança para proteger contra vulnerabilidades e atividades maliciosas. Essas características incluem:

• Validação Criptográfica:As transações e execuções de contratos são validadas usando técnicas criptográficas avançadas, garantindo a integridade e autenticidade dos dados.
• Resolução de disputas:Um protocolo de desafio-resposta permite que disputas sejam resolvidas de forma eficiente, reduzindo o risco de fraude ou erro.
• Controles de acesso:Os contratos inteligentes no BVM incluem controles de acesso incorporados, garantindo que apenas partes autorizadas possam interagir com funções sensíveis.

Implantação e Manutenção

Implantar aplicativos no BVM envolve várias etapas, incluindo compilar contratos inteligentes, incorporar dados do contrato em transações de Bitcoin e transmitir transações para a rede. O BVM Studio, o ambiente de desenvolvimento integrado, simplifica esse processo fornecendo módulos pré-configurados e ferramentas visuais para implantação.

A manutenção de aplicações baseadas em BVM envolve monitorar o desempenho do contrato, atualizar o código conforme necessário e garantir a compatibilidade com os padrões em evolução. Os desenvolvedores são incentivados a seguir as melhores práticas, como a verificação formal e os testes automatizados, para garantir confiabilidade a longo prazo.

Destaques

• A BVM opera como uma máquina de estados usando a blockchain do Bitcoin para contratos inteligentes e dApps.
• A integração do Taproot permite armazenamento compacto de dados e compatibilidade de execução.
• A escalabilidade é alcançada por meio de rollups, sidechains e camadas de processamento eficientes.
• Integrações externas incluem oráculos de dados, armazenamento descentralizado e ferramentas de desenvolvimento.
• As funcionalidades de segurança incluem validação criptográfica, resolução de disputas e controles de acesso.