欢迎来到我们的 101 教育系列，在这里我们将尽可能简单明了地介绍 BOB 的关键组成部分。
今天，我们将深入探讨 BitVM--一种在比特币上运行程序的新方法，它不会改变任何核心共识规则，而正是这些规则使比特币成为最大、最安全、最知名的区块链。在本文的最后，你将看到 BitVM 如何在 BOB 的混合第 2 层中发挥重要作用，为每个人提供安全、信任最小化的比特币 DeFi 支持。
BitVM 让比特币更聪明
现在，你可能已经知道比特币非常安全，但却不太灵活。它可以处理交易，但无法处理以太坊和 Solana 等链上 DeFi 应用程序的更高级要求。
这是因为Bitcoin Script缺乏内置的快捷方式或工具，所以即使是简单的程序也会很快变得非常庞大，运行成本过高。例如，像乘法这样简单的运算只能通过重复加法来处理。要想得到相同的结果，就必须进行多次连续加法计算，而不是进行一次 10 x a = 10a 的计算。尽管可以进行一些优化，但你可以看到这很快就会变得复杂。
为了充分利用自己的资产并获得 DeFi 收益，一些比特币持有者因此选择将自己的 BTC 包裹在其他链上或依赖于集中式交易所，但这两种方式都无法提供他们真正想要的可信度和控制权。
目前，要绕过比特币的可编程性限制，同时保留比特币的安全模式，实际上只有两种可能的方法：
- 添加新的操作码：这些是新的内置函数，可以添加到比特币代码中，以减少程序的大小，从而将其放入比特币的 4MB 区块中。改变比特币代码的社区阻力很大，因此短期内不太可能实现。
- 使用 BitVM：BitVM 允许程序以乐观的方式在比特币上运行，这意味着它可以在链外处理大部分计算，因此不会受到比特币的限制。不过，如果有人对结果有异议，可以在比特币链上提出争议。如果有任何作弊行为，作弊者就会被曝光并受到惩罚。
在提出的两个解决方案中，BitVM 是目前唯一可行的方案。
无信任桥接和真正的比特币卷积
BitVM 最初由 ZeroSync 公司的罗宾-莱纳斯（Robin Linus）提出，有两个主要的潜在用例：
- 无信任比特币桥接：重新构想比特币 DeFi 的桥接，极大地改进了当前所有比特币桥接模式，这些模式都要求您将比特币托付给他人。使 BTC 能够轻松、安全地传输到新的生态系统中，如 BOB。
- 真正的比特币卷积：尽管桥接器目前是第一大用例，但未来有可能使用 BitVM 运行真正的比特币卷积，交易数据存储在比特币区块链上。由于区块空间的巨大成本，目前还没有任何比特币 L2 可以做到这一点。如何高效地做到这一点，目前仍在研究之中。
BitVM2 是最新、最实用的版本，几乎每个人都将其作为桥梁蓝图，它源于 Robin Linus、BOB 联合创始人 Alexei Zamyatin 和其他研究人员长达一年的合作。这使得 BOB 处于一个独特的位置，不仅对 BitVM 的理论有深刻的理解，而且对成功交付 BitVM 有清晰的路径。
BOB 的 BitVM 桥接器设计专为混合第 2 层定制
正如您在我们之前的 101 文章中所了解到的，BOB 是一个混合第 2 层，它将以比特币作为其安全性的基础，同时提供以太坊风格的 DeFi。BitVM2 在 BOB 的混合设计中起着核心作用：
- 信任最小化的桥梁： BitVM 不信任多重签名团体或集中托管人，而是确保只要至少有一个诚实的参与者，就没有人可以窃取资金。最近，BitVM 与 Fiamma 联合测试了一个成功的原型--它改变了将 BTC 转换为 BOB 的游戏规则。
- 加速比特币 DeFi： 有了 BitVM，BTC 可以无缝转移到 BOB 上，与各种 DeFi dapps 交互，然后以最低的信任度提取回比特币。任何不诚实的操作者都可以在链上受到质疑，从而确保系统安全。
BitVM 的角色和职责
BitVM 桥接器不同于你可能研究过的其他桥接器。虽然在 BOB 上只有一个桥接智能合约，但在比特币上有许多 BitVM 程序实例。每次 BTC 与 BOB 桥接时，都会创建一个新的 BitVM 程序实例。BitVM 程序的每个实例都确保，只有当 BitVM BTC 也在 BOB 上被烧毁，且用户在比特币上收到其 BTC 时，BTC 才能被解锁。这些实例由几组参与者支持，每个参与者都有重要的角色和责任。
操作员
操作员是支持桥梁运行的基石。他们负责建立 BTC 存款所需的 BitVM 程序实例。然后，他们从自己的资金中向用户发送 BTC，并从 BitVM 存款中收回 BTC，再将其提取回比特币第一层。这意味着用户无需等待整个挑战期就能收到他们的资产。
委员会
委员会负责签署构成 BitVM 程序每个实例的比特币交易。在高层次上，BitVM 实例可以被视为一个允许乐观验证的黑盒子。在其内部，需要连接多个比特币交易来实现逻辑。委员会的签名就是连接。将来，如果比特币脚本实现了契约，委员会就可以被取代。
流动性提供者（LP）
预计专业的流动性提供商将在 BOB 上处理绝大多数 BitVM BTC 的铸币工作。这是因为每个铸币厂以及每个新的 BitVM 实例都将包含大量的 BTC - 为了提高效率，通常为 10 或 100 BTC。同样，每次取款都必须是一个完整的 BitVM 实例--部分取款是不可能的。这对于日常用户来说是不切实际的，因此 LP 负责在 L1 和 L2 之间重新平衡资产。
挑战者
挑战者通过监控交易和在出现不当行为时挑战运营商来确保提款过程的安全。运营商和 DeFi 用户本身均可充当挑战者。
比特币 DeFi 用户
大多数 DeFi 用户不会直接使用 BitVM，而是通过由 BOB Gateway 和 Bitcoin intents 支持的原子跨链交换来换入 BOB 上的 BTC。这意味着，他们将直接用自己的原生 BTC 交换 BOB 上经过信任最小化处理的 BitVM 桥接 BTC，而这些 BTC 之前是由 LP 之一带入 L2 的。尽管 BitVM 的底层很复杂，但这提供了一种近似 "CEX "的体验，类似于以太坊上的流动性桥接功能--所有这些都无需信任中央托管机构。
BitVM/acc
BOB 与 20 多家研究机构和机构合作伙伴共同创建了bitvm/acc，以加快 BitVM 的应用。技术的好坏取决于使用和支持它的人，因此，bitvm/acc 旨在帮助教育和培养顶级运营商和 LP。
BitVM 步骤
最新的 BitVM2 设计是由 BOB 联合创始人阿列克谢-扎米亚提（Alexei Zamyatin）共同撰写的，它可以在比特币上实现实用的欺诈证明，这也是我们能够在比特币 L1 和 BOB 之间执行信任最小化桥接的原因。可以理解的是，这有点难于保持简单，但我们可以试试看。下面的流程是通过 BitVM 程序的一个实例存入和取出 10 BTC。
1.设置 BitVM 实例
操作员为 10 BTC 设置一个 BitVM 实例，委员会对其进行检查，并预设所需的交易。该实例是一个比特币脚本程序，然后压缩成零知识（ZK）证明。一个 SNARK 校验器的大小可达 2GB，这对于 4MB 的比特币区块来说还是太大了。然后，SNARK 被划分为连续的子程序，以便每个子程序都能放入一个区块中。
2.存入 BTC（挂钩）
用户将 BTC 发送到与此 BitVM 实例相关联的地址，10 BTC 即在 BOB 上铸币。
3.提取 BTC（挂出）
用户申请挂出并选择一个合适的挂入。锁定在 BitVM 地址中的全部金额必须同时提取回比特币 L1 - 在这种情况下，是整整 10 BTC。操作员接受请求并从自己的资金中向用户在 L1 上的地址发送 BTC。使用中继器在 BOB 上证明付款，BOB 上的 BTC 被烧毁，运营商开始偿还流程。如果没有任何质疑，操作员就可以领取锁定在 BitVM 地址中的 10 BTC。
4.挑战
在挑战期间，在运营商能够从 BitVM 实例收回 BTC 之前，挑战者会根据设置阶段预先签署的交易，验证流程是否已正确完成，BOB 上的 BTC 是否已烧毁，比特币上的 BTC 是否已提供给正确的地址。如果挑战者认为报销请求是欺诈性的，他们可以提交挑战。如果出现这种情况，操作者必须在比特币链上提交证明数据。
5.证明
如果交易是欺诈性的，证明将是错误的，挑战者就可以提交交易，削减运营商的抵押品，阻止索赔通过。如果操作员被错误质疑，反驳交易将失败，操作员将能够收回 BTC。
BitVM + BOB：解锁比特币 DeFi
BitVM2 + BOB 的混合链是释放 Bitcoin DeFi 全部潜力所缺少的拼图。无需再依赖大型托管机构或复杂的多重签名组--只需一个诚实的参与者就能保证所有人的安全。
结果是各方面都取得了成功。零售用户和大型机构都能在 DeFi 中部署他们的 BTC，并获得完全托管和信任最小化的安全性，而开发者则能受益于由 BitVM 支持的非常安全的 BTC ERC-20 代币，使他们的 dapps 能够利用比特币无与伦比的流动性。
