Los investigadores de Starkware proponen contratos inteligentes para Bitcoin con Collidervm

El desarrollador de Sidechain Starkware y los investigadores del Instituto de Ciencias de Weizmann afirman haber creado una solución para múltiples limitaciones de guiones de bitcoin.

Según un trabajo de investigación reciente, el nuevo diseño afirma permitir la implementación de contratos inteligentes complejos en Bitcoin de una manera más eficiente de capital. El nuevo sistema también puede ser mucho más eficiente desde el punto de vista informático.

Collidervm es un protocolo diseñado para habilitar el cálculo de estado en Bitcoin, lo que permite que los procesos de varios pasos se ejecuten de forma segura en múltiples transacciones. Tradicionalmente, la salida de script de bitcoin no es accesible para otros scripts, lo que hace que los cálculos complejos sean casi imposibles.

Los investigadores argumentan que CollidervM podría permitir el uso de argumentos transparentes escalables de conocimiento (Starks), un tipo de prueba de conocimiento cero, en Bitcoin sin requerir cambios a nivel de consenso en la red. La arquitectura permitiría que Bitcoin verifique cálculos complejos fuera de la cadena con datos mínimos de la cadena.

Collidervm apunta a las limitaciones de bitcoin

Cada bloque de bitcoin puede contener hasta 4 millones de códigos de operación (comandos) en todas las transacciones, y un solo script de bitcoin puede contener hasta 1,000 elementos de pila (entradas de datos). Además, la ejecución sin estado significa que cada script se ejecuta sin memoria del estado anterior o los cálculos intermedios de transacciones anteriores, lo que hace que los cálculos complejos sean poco prácticos.

La implementación de BITVM de un artículo 2023 por Robin Linus de la firma de investigación de Bitcoin Zerosync permitió contratos inteligentes complejos en Bitcoin, pero requirió pruebas de fraude. Las pruebas de fraude son pruebas criptográficas que prueban que una transacción o cálculo particular se realizó incorrectamente, posiblemente desencadenando acciones correctivas.

La implementación a prueba de fraude generalmente requiere que los operadores fronten el capital para posibles acciones correctivas. En BITVM, los operadores pagan un anticipo para cubrir transacciones potencialmente fraudulentas, recuperando el capital después de que se cierre la ventana a prueba de fraude.

El nuevo sistema también es más eficiente desde el punto de vista informático, en comparación con las implementaciones anteriores, pero aún costoso. Las implementaciones anteriores utilizaron firmas criptográficas de una sola vez (Lamport y Winternitz) que eran notablemente computacionalmente pesadas.

Collidervm se basa en el documento ColliderScript de noviembre de 2024 por investigadores de Starkware, la firma de servicios web Cloudflare y el desarrollador de Bitcoin Sidechain Blockstream. Este sistema se basa en un compromiso basado en colisión hash un desafío para producir una entrada que, cuando se ejecuta a través de una función hash, produce una salida con características predeterminadas.

Relacionado: Una guía para principiantes para la actualización de Bitcoin Taproot

Esta configuración requiere significativamente menos recursos informáticos de operadores honestos que de actores maliciosos.

Hash, pero sin comida ni hierba

Un hash es una función matemática no reversible que se puede ejecutar con datos arbitrarios, produciendo una cadena alfanumérica de longitud fija. No reversible significa que es imposible ejecutar el cálculo en reversa para obtener los datos originales de un hash.

Esto da como resultado una especie de identificación de datos que identifica datos al bit, sin contener ningún dato subyacente.

Este sistema, algo parecido a la minería de Bitcoin (BTC), requiere significativamente menos operaciones hash en comparación con BITVM, reduciendo tanto el tamaño del script como el tiempo de procesamiento. Los investigadores de Collidervm afirman haber reducido el número de esas operaciones aún más, al menos en un factor de 10,000.

Los investigadores aparentemente sugieren que esta implementación casi está haciendo una práctica de Bitcoin Sidechain basada en Starks. El documento dice:

“Estimamos que la longitud del script de bitcoin para la verificación de prueba de Stark se vuelve casi práctica, lo que permite que se use junto con otros sistemas de prueba basados ​​en emparejamiento comunes hoy en día en aplicaciones”.

Starks es un sistema a prueba de ZK reconocido por su escalabilidad y naturaleza sin confianza (no se necesita una configuración confiable). Las pruebas de ZK son un sistema criptográfico que permite a los usuarios demostrar una característica particular de un dato sin revelar los datos subyacentes.

Muchos sistemas tempranos a prueba de ZK requirieron una configuración segura única que se basó en datos de “desechos tóxicos”. Si una parte mantuviera los desechos tóxicos, les permitiría forjar firmas y generar pruebas fraudulentas. Starks no confía en tal configuración, lo que los hace sin confianza.

La implementación tradicional de verificadores Stark requeriría scripts que excedan los límites de Bitcoin. Ahora, los investigadores detrás de Collidervm argumentan que sus enfoques de sistema más eficientes hacen un script de verificación en la cadena para los propensiones de Stark “casi prácticas”.

Relacionado: Bitcoin Sidechains impulsará el crecimiento de BTCFI

Bitcoin-based trustless sidechains?

Bitcoin es ampliamente considerado la cadena de bloques más segura y confiable, pero sus críticos plantean problemas con su conjunto de características significativamente más limitado en comparación con muchas altcoins. Las tecnologías laterales como el líquido de Blockstream existen, pero no son confiables.

El director de investigación de la firma blockchain Blockstream y el matemático Andrew Poelstra le dijeron a CointeleGraph desde 2020 que los sistemas basados ​​en ZK son “una de las áreas de desarrollo más emocionantes” en el espacio de la criptografía. Cypherpunk, un desarrollador citado en el Libro Blanco de Bitcoin y el Fundador de Blockstream, explicó en un artículo de 2014 que se necesitaba más trabajo para implementar Sidechanes basadas en ZK sin confianza en Bitcoin.

Aún así, incluso 10 años después, un sistema basado en Collidervm sería minimizado de confianza en lugar de sin confianza. Esto se debe a que los usuarios aún tendrían que confiar en que al menos un subconjunto mínimo de participantes de la red actuará honestamente para garantizar el funcionamiento correcto del sistema.

Los autores principales del estudio incluyen a Eli Ben-Sasson, cofundador de Starkware, junto con los investigadores Lior Goldberg y Ben Fisch. Ben-Sasson es uno de los desarrolladores originales de Starks y ha abogado durante mucho tiempo para el uso de pruebas de conocimiento cero para mejorar la escalabilidad de blockchain.

En una entrevista reciente con CointeleGraph, el cofundador de Starkware, Ben-Sasson, señaló que una solución real de la capa 2 de Bitcoin necesitaría tener “la seguridad de Bitcoin”. En cambio, las soluciones actuales dependen de la confianza en los firmantes o los incentivos económicos basados ​​en fraude. Aún así, reconoció la red Lightning:

“También debemos reconocer que, por supuesto, hoy, las redes de rayos, que tienen la seguridad de Bitcoin”.

Revista: ‘Bitcoin Layer 2s’ no es realmente L2S: aquí está por qué eso importa