Le développeur Sidechain, Starkware et le Weizmann Institute of Science, prétendent avoir créé une solution de contournement pour plusieurs limitations de script bitcoin.

Selon un récent document de recherche, la nouvelle conception prétend permettre le déploiement de contrats intelligents complexes sur Bitcoin d'une manière plus économe en capital.

Researchers from Weizmann Institute of Science and StarkWare have reportedly created a workaround for multiple Bitcoin script limitations, aiming to enable the deployment of complex smart contracts on the blockchain in a more capital-efficient manner.

Des chercheurs du Weizmann Institute of Science and Starkware auraient créé une solution de contournement pour plusieurs limitations de scripts Bitcoin, visant à permettre le déploiement de contrats intelligents complexes sur la blockchain d'une manière plus efficace en capital.

The new system, named ColliderVM, is also claimed to be vastly more efficient from a computing point of view. It may also pave the way for the use of Scalable Transparent Arguments of Knowledge (STARKs) on Bitcoin without requiring consensus-level changes to the network.

Le nouveau système, nommé Collidervm, est également considéré comme beaucoup plus efficace d'un point de vue informatique. Il peut également ouvrir la voie à l'utilisation d'arguments transparents évolutifs de connaissances (Starks) sur Bitcoin sans nécessiter de modifications au niveau consensuel du réseau.

The architecture would allow Bitcoin to verify complex offchain computations using minimal onchain data. It is also capable of handling multi-step processes that are executed over multiple transactions.

L'architecture permettrait à Bitcoin de vérifier les calculs complexes hors chain à l'aide de données d'onchain minimales. Il est également capable de gérer les processus en plusieurs étapes qui sont exécutés sur plusieurs transactions.

Each Bitcoin block can contain up to 4 million OPCodes (commands) across all transactions, and a single Bitcoin script can contain up to 1,000 stack elements (data entries).

Chaque bloc Bitcoin peut contenir jusqu'à 4 millions d'opcodes (commandes) sur toutes les transactions, et un seul script Bitcoin peut contenir jusqu'à 1 000 éléments de pile (entrées de données).

Furthermore, stateless execution means that each script executes without memory of previous state or intermediate computations from earlier transactions, making complex computations nearly impossible.

De plus, l'exécution sans état signifie que chaque script s'exécute sans mémoire de l'état précédent ou des calculs intermédiaires à partir de transactions antérieures, ce qui rend les calculs complexes presque impossibles.

The researchers argue that ColliderVM could allow the use of STARKs — a type of zero-knowledge proof — on Bitcoin without requiring consensus-level changes to the network. The architecture would let Bitcoin verify complex offchain computations with minimal onchain data.

Les chercheurs soutiennent que Collidervm pourrait permettre l'utilisation de Starks - un type de preuve de connaissances zéro - sur le bitcoin sans nécessiter de modifications au niveau consensuel du réseau. L'architecture permettrait à Bitcoin de vérifier les calculs complexes hors chain avec un minimum de données Onchain.

ColliderVM: A new system for capital-efficient smart contracts on Bitcoin

Collidervm: un nouveau système pour les contrats intelligents économes en capital sur Bitcoin

Earlier research from 2023 by Robin Linus from Bitcoin research firm ZeroSync explored the possibility of using fraud proofs to enable the efficient execution of complex smart contracts on Bitcoin.

Des recherches antérieures de 2023 par Robin Linus de la société de recherche Bitcoin Zerosync ont exploré la possibilité d'utiliser des épreuves de fraude pour permettre l'exécution efficace de contrats intelligents complexes sur Bitcoin.

This approach, named BitVM, required operators to front capital for potential corrective actions in case of fraud. In the BitVM system, operators pay an advance to cover potentially fraudulent transactions, recovering the capital after the fraud-proof window closes.

Cette approche, nommée BITVM, obligeait les opérateurs à être en capital frontal pour des actions correctives potentielles en cas de fraude. Dans le système BitVM, les opérateurs paient une avance pour couvrir les transactions potentiellement frauduleuses, récupérant le capital après la fermeture de la fenêtre anti-fraude.

The new system is also more efficient from a computing point of view, compared with previous implementations, but still expensive. Previous implementations used cryptographic one-time signatures (Lamport and Winternitz) that were notably computationally heavy.

Le nouveau système est également plus efficace d'un point de vue informatique, par rapport aux implémentations précédentes, mais toujours coûteuse. Les implémentations précédentes ont utilisé des signatures cryptographiques uniques (Lamport et Winternitz) qui étaient notamment lourdes en calcul.

ColliderVM draws from the November 2024 ColliderScript paper by researchers from StarkWare, Cloudflare and Bitcoin sidechain developer Blockstream. This system relies on a hash collision-based commitment setting a challenge to produce an input that, when run through a hash function, produces an output with pre-determined features.

Collidervm s'appuie sur l'article Colliderscript de novembre 2024 par des chercheurs de Starkware, CloudFlare et Bitcoin SideChain Developer Blockstream. Ce système s'appuie sur un engagement basé sur des collisions de hash en définissant un défi pour produire une entrée qui, lorsqu'elle est exécutée via une fonction de hachage, produit une sortie avec des fonctionnalités prédéterminées.

This setup requires significantly fewer computing resources from honest operators than from malicious actors.

Cette configuration nécessite beaucoup moins de ressources informatiques d'opérateurs honnêtes que d'acteurs malveillants.

Computational resources needed by honest and malicious actors depending on collision difficulty. | Source: ColliderVM paper

Ressources informatiques nécessaires aux acteurs honnêtes et malveillants en fonction de la difficulté de collision. | Source: papier collidervm

A hash is a non-reversible mathematical function that can be run on arbitrary data, producing a fixed-length alphanumeric string. Non-reversible means that it is impossible to run the computation in reverse to obtain the original data from a hash. This results in a sort of data ID identifying data to the bit, without containing any underlying data.

Un hachage est une fonction mathématique non réversible qui peut être exécutée sur des données arbitraires, produisant une chaîne alphanumérique de longueur fixe. Non-réversible signifie qu'il est impossible d'exécuter le calcul à l'envers pour obtenir les données d'origine à partir d'un hachage. Il en résulte une sorte d'identification de données identifiant les données au bit, sans contenir de données sous-jacentes.

This system — somewhat resembling Bitcoin (BTC) mining — requires significantly fewer hash operations compared to BitVM, reducing both script size and processing time. ColliderVM researchers claim to have reduced the number of those operations even further, by at least a factor of 10,000.

Ce système - qui ressemble quelque peu à l'exploitation bitcoin (BTC) - nécessite beaucoup moins d'opérations de hachage par rapport à BitVM, réduisant à la fois la taille du script et le temps de traitement. Les chercheurs de Collidervm prétendent avoir réduit encore le nombre de ces opérations, d'au moins 10 000 facteurs.

The researchers suggest that this implementation is nearly making a STARKs-based Bitcoin sidechain practical. The paper notes that STARKs are a ZK-proof system recognized for their scalability and trustless nature (no trusted setup is needed).

Les chercheurs suggèrent que cette mise en œuvre rend presque un bitcoin basé sur Starks pratique. Le papier note que Starks est un système à l'épreuve du ZK reconnue pour leur évolutivité et leur nature sans confiance (aucune configuration de confiance n'est nécessaire).

STARKs: A trustless and scalable ZK-proof system

Starks: un système résistant à ZK sans confiance et évolutif

Many early ZK-proof systems required a one-time secure setup that relied on “toxic waste” data. If a party were to keep hold of the toxic waste, it would allow them to forge signatures and generate fraudulent proofs. STARKs do not rely on such a setup, making them trustless.

De nombreux systèmes à l'épreuve des premiers ZK nécessitaient une configuration sécurisée unique qui reposait sur des données de «déchets toxiques». Si une partie devait maintenir les déchets toxiques, cela leur permettrait de forger des signatures et de générer des preuves frauduleuses. Starks ne compose pas sur une telle configuration, ce qui les rend sans confiance.

Traditional implementation of STARK verifiers would require scripts that exceed Bitcoin’s limits. Now, researchers behind ColliderVM argue that their more efficient system approaches make an onchain verification script for STARK-proofs “nearly practical.”

La mise en œuvre traditionnelle de vérificateurs Stark nécessiterait des scripts qui dépassent les limites de Bitcoin. Désormais, les chercheurs derrière Collidervm soutiennent que leurs approches de système plus efficaces font un script de vérification d'Onchain pour les épreuves frappantes «presque pratiques».

Bitcoin is widely considered the most secure and reliable blockchain, but its critics often point out that its feature set is significantly more limited when compared to many altcoins. Sidechains such as Blockstream’s Liquid exist, but are not trustless.

Le Bitcoin est largement considéré comme la blockchain la plus sécurisée et la plus fiable, mais ses critiques soulignent souvent que son ensemble de fonctionnalités est beaucoup plus limité par rapport à de nombreux altcoins. Les échecs tels que le liquide de Blockstream existent, mais ne sont pas sans confiance.

Director of research at blockchain firm Blockstream and mathematician Andrew Poelstra told Cointelegraph as far back as 2020 that ZK-proof-based systems are “one of the most exciting areas of development” in the cryptography space. Cypherpunk, a developer cited in the Bitcoin white paper and Blockstream founder, explained in a 2014 paper that more work was needed to implement trustless ZK-proof-based sidechains on Bitcoin.

Le directeur de la recherche dans la société blockchain Blockstream et le mathématicien Andrew Poelstra ont déclaré à Cintelegraph jusqu'à 2020 que les systèmes basés sur ZK sont «l'un des domaines de développement les plus excitants» de l'espace de cryptographie. Cypherpunk, un développeur cité dans le livre blanc Bitcoin et le fondateur de Blockstream, a expliqué dans un journal de 2014 que plus de travail était nécessaire pour implémenter des échecs sans confiance basés sur ZK sur Bitcoin.

Still, even 10 years later, a system based on ColliderVM would be trust-minimized rather than trustless. This is because users would still need to trust that at least a minimal subset of network participants will act honestly to ensure the correct functioning of the system.

Pourtant, même 10 ans plus tard, un système basé sur Collidervm serait minimisé en fiducie plutôt que sans confiance. En effet, les utilisateurs devraient toujours faire confiance qu'au moins un sous-ensemble minimal de participants au réseau agira honnêtement pour garantir le bon fonctionnement du système.

The study’s lead authors include Eli Ben

Les principaux auteurs de l'étude incluent Eli Ben