论文2024/408

比特币元协议的无状态可验证执行层

摘要

比特币生态系统继续发展，超越了最初的权力下放、透明度和安全承诺。第二层解决方案的集成取得了显著进展，通过从主区块链中卸载交易来解决可伸缩性问题。这有助于更快、更具成本效益的事务处理，同时保持完整性。铭文和顺序协议的出现进一步拓宽了功能的范围，使得能够在区块链上创建独特、不可分割的资产。尽管有这些技术进步，但比特币的图灵不完整脚本的固有局限性直接限制了区块链上的复杂执行，因此必须使用比特币索引器。这些索引器充当链外执行层，允许结合图灵全编程语言来基于区块链数据管理和更新状态转换。然而，这种非链解决方案给数据完整性和可用性带来了挑战，再加上区块链的分散性使数据维护和准确性更加复杂。为了应对这些挑战，我们提出了一种新的模块化索引器架构，该架构支持完全分散和用户验证的网络，降低了传统分散索引器网络易受Sybil攻击的风险。我们的解决方案INDECURE利用多项式承诺作为检查点来简化验证过程，大大减少了与状态转换的完整性检查相关的开销。通过实施稳健的数据证明过程，INDECURE确保了状态信息的可靠性，防止恶意更改，方便用户进行不可信的验证。我们对INDECURE在各种索引器协议（BRC20、Bitmap和satsnames）中的初步评估表明，它在减少计算时间和数据块大小方面具有优势，同时在状态转换中保持高度完整性。这种模块化方法不仅提高了比特币离链执行的安全性和效率，还为可扩展、安全的区块链应用程序设置了一个基础层。