Anfang des Jahres beschlossen Weikeng Chen und seine Partner bei der Risikokapitalgesellschaft L2 Iterative, ihre Aufmerksamkeit auf das brodelnde Bitcoin-Ökosystem zu richten. Chen, ein gebürtiger Chinese, hatte das wachsende Interesse mehrerer großer Akteure im Mining-Bereich an der Bitcoin-Entwicklung bemerkt, die begannen, verschiedene Projekte im Ordinal- und Layer-2-Bereich zu unterstützen.
„Mir war nie wirklich klar, dass es bei Bitcoin eine Entwickler-Community gibt“, sagt er halb im Scherz.
Schneller Vorlauf zur letzten Woche: Eine von ihm selbst geleitete und vom Infrastrukturunternehmen Starkware gesponserte Open-Source-Initiative hat die erste Implementierung eines Zero-Knowledge-Verifiers mithilfe eines Bitcoin-Skripts erreicht.
In einer Branche, in der bedeutende Durchbrüche selten sind, schwärmen die an der Entwicklung Beteiligten von der Bedeutung dieses Meilensteins. Zero-Knowledge-Beweise, so argumentieren sie, sind der Schlüssel, um die Programmierbarkeit von Bitcoin freizusetzen und seine Nutzung weltweit auszuweiten.
Hinter dieser Leistung steht die bemerkenswerte Reise eines Außenseiters, der erst vor sechs Monaten mit der Bitcoin-Entwicklung begonnen hat und nun die wohl fortschrittlichste Software dafür programmiert hat. Ich habe Weikeng Chen interviewt, um mehr über seine Motivationen, seine Zusammenarbeit mit Starkware rund um OP_CAT und STARKs und seine Perspektiven auf diese neue Ära der Bitcoin-Entwicklung zu erfahren.
Von Anfang an anfangen
Chen, ein Doktorand der UC Berkeley mit Spezialisierung auf Kryptographie, erklärte, er habe nach einer Möglichkeit gesucht, seine technischen Fähigkeiten in die Branche einzubringen, um sein Unternehmen bei potenziellen Investoren und Unternehmen besser zu positionieren. Trotz seiner umfassenden Ingenieurerfahrung erkannte er schnell, dass die Ressourcen knapp und die Lernkurve steil war. „Vieles des verfügbaren Materials ist veraltet und spiegelt nicht den aktuellen Entwicklungsstand wider“, bemerkte er. Seine Affinität zur Zero-Knowledge-Technologie führte ihn schließlich dazu, seine Forschung auf die Fähigkeit von Bitcoin zu konzentrieren, die zur Überprüfung von Zero-Knowledge-Beweisen erforderlichen Berechnungen durchzuführen.
Ein Kaninchenloch führte zum nächsten, und Robin Linus‘ Arbeit am neuartigen Computerparadigma BitVM geriet auf seinen Radar. Er interessierte sich für das Potenzial der Verwendung von Betrugsnachweisen zur Implementierung von Bitcoin-kompatiblen Zero-Knowledge-Systemen, also begann er, sich im Whitepaper umzuschauen und bemerkte einige Probleme mit einigen der im System enthaltenen Konzepte. „Ich schickte Robin eine Nachricht mit ein paar Fragen zu BitVM. Mein Verständnis von BitVM aus diesem Whitepaper war tatsächlich völlig falsch. Ich erinnere mich, dass Robins erste Reaktion war, mich zu fragen, wer mir das erzählt hatte“, erinnert er sich lachend. Diese Interaktion löste eine kurze, aber produktive Zusammenarbeit zwischen Chen, Linus und anderen Forschern aus, bei der sie die ursprüngliche Idee wiederholten und nach Möglichkeiten suchten, sie zu optimieren.
„Für mich war es offensichtlich, dass diese Methode zur Überprüfung von Zero-Knowledge-Beweisen verwendet werden könnte, daher ging meine Arbeit schnell in die Richtung der Implementierung eines SNARK-Verifiers.“
Ein Verifier ist ein kryptografisches Tool, das die Überprüfung von Zero-Knowledge-Beweisen im Bitcoin-Netzwerk ermöglicht.
Die OP_CAT-Gelegenheit
Etwa zur gleichen Zeit verfolgte ein Team des Zero-Knowledge-Branchenriesen Starkware aufmerksam die aufkommenden Aktivitäten der Bitcoin-Community. Manche hatten lange darauf gewartet. Starkware-Gründer Eli Ben-Sasson war wohl der Erste, der auf einer frühen Bitcoin-Konferenz über Zero-Knowledge-Technologie im Zusammenhang mit Kryptowährungen sprach. Fast ein Jahrzehnt später dienen die Forschung von Starkware und die ZK-STARK-Technologie als Grundlage für eine wachsende Zahl von Anwendungen in diesem Bereich.
„Als ich 2013 vorschlug, Gültigkeitsnachweise zu verwenden, um Bitcoin zu skalieren, hoffte ich, dass Satoshi noch da sein könnte und es schneller passieren würde. Dank Kryptographie-Visionären wie Weikeng Chen und Bitcoin OP_CAT-Forschern wie Andrew Poelstra und Ethan Heilman scheint mein 11 Jahre alter Traum nun in Reichweite zu sein“, kommentierte Ben-Sasson.
Letzten Monat gab das Unternehmen bekannt, dass es mit der Umsetzung zahlreicher Initiativen begonnen habe, die darauf abzielen, die Technologielücke zwischen Bitcoin und Zero-Knowledge-Proofs zu schließen. Für die Erforschung und Erkundung des Potenzials des OP_CAT-Soft-Fork-Vorschlags wurde ein Antragsstipendium in Höhe von 1.000.000 US-Dollar angeboten.
Die Ankündigung war von bemerkenswerter Begeisterung geprägt, und einige fragten sich, was diesen Optimismus antreibt. Bis vor kurzem waren die Aussichten auf eine Zero-Knowledge-Technologie bei Bitcoin eher ein nachträglicher Einfall – ein weiterer OP-Code, der vielleicht nie das Licht der Welt erblicken wird. Tatsächlich ließ die Schwierigkeit, einen Konsens über kleinere Änderungen an der Bitcoin-Codebasis zu erzielen, es unwahrscheinlich erscheinen, dass jemals etwas Komplexeres passieren würde.
Aus Gesprächen mit Starkware-Mitarbeitern geht hervor, dass diese etwa im Mai von Weikengs Fortschritten bei BitVM erfuhren und die Stimmung sich dramatisch änderte. Wie sich herausstellte, hatte der Entwickler bereits die Circle STARKs-Technologie des Unternehmens im Visier. In einem vor einigen Monaten veröffentlichten Papier hatte Chen letztere bereits als „Bitcoin-freundliches Beweissystem“ bezeichnet.
Nach einigem Hin und Her einigten sich beide Parteien darauf, zusammenzukommen und eine gemeinsame Anstrengung zu starten, die sich der Open-Source-Implementierung eines STARK-Verifizierers unter Verwendung des OP_CAT-Primitivs widmete. „Ich wusste, dass es möglich war. Wir mussten nur alle Teile zusammenfügen“, schlägt Chen vor. Das „Bitcoin Wildlife Sanctuary“ war geboren.
Zwei Monate später scheint das Projekt sein Ziel dank der Zusammenarbeit mit anderen Entwicklern wie Pingzhou Yuan, einem weiteren frühen BitVM-Mitwirkenden, erreicht zu haben. Am späten Freitagmorgen meldete sich Chen in der Telegram-Gruppe des Projekts, um den anderen Teilnehmern die Neuigkeiten mitzuteilen: „Ich glaube, ich habe die Arbeit erledigt!“
Nach erfolgreichen lokalen Tests sendete der Entwickler eine Reihe von Transaktionen an das Signet-Testnetz von Bitcoin, das das gesamte Skript ausführen würde. Um die On-Chain-Nutzung zu optimieren, wird der STARK-Beweis, der auf der Open-Source-Stwo-Implementierung von Starkware basiert, in gleichzeitige Transaktionen aufgeteilt, die mithilfe eines auf OP_CAT basierenden Vertrags miteinander verkettet werden.
Am 12. Juli 2024 um 6:29 Uhr wurde die letzte Transaktion im Signet-Netzwerk bestätigt, was nach Ansicht der Befürworter den Beginn einer neuen Ära der Entwicklung von Bitcoin bedeuten könnte.
„Das war ein enormer Aufwand und hat viel Zeit in Anspruch genommen“, sagte Chen. „Wir haben mit nichts angefangen. Es gibt keine Informationen über ZK-Beweise für Bitcoin. Es gibt keine Informationen über die folgenden mathematischen Operationen. Wir mussten den vollständigen Stack aufbauen, was schließlich zur Implementierung des STARK-Verifiers führte.“
Einen neuen Entwicklungspfad inspirieren
Obwohl die Ergebnisse gefeiert werden sollten, besteht Chen darauf, dass die Arbeit noch nicht getan ist. Auf die Frage, ob er optimistisch sei, dass seine Arbeit die Grundlage für neue Skalierungsprotokolle wie Rollups auf Bitcoin schaffen werde, dämpfte der Entwickler die Erwartungen schnell.
„Die Idee funktioniert im Großen und Ganzen, aber der Proof-of-Concept ist noch nicht produktionsreif. Gültigkeitsnachweise benötigen außerdem viel Blockspeicherplatz, was sich in Zukunft als kostspielig erweisen könnte.“
Die Mitarbeiter von Starkware sind sich der bevorstehenden Herausforderungen bewusst, sind jedoch zuversichtlich, dass der Erfolg des Projekts „einen gewaltigen Sprung nach vorne“ in Richtung Bitcoin-Skalierungslösungen darstellt, die ihre ZK-Rollup-Technologie nutzen können.
Eines ist sicher: Die Zusammenarbeit wird die Argumente für einen möglichen OP_CAT-Softfork wahrscheinlich weiter stärken. Um die Verifier-Implementierung zusammenzustellen, musste Chen laut eigener Aussage ein zuverlässiges Framework für Vereinbarungen mit CAT entwickeln, das die Vielseitigkeit des Vorschlags zur Skriptverbesserung hervorheben kann. Er glaubt, dass andere Entwickler im Ökosystem mit seinem Code spielen und hinsichtlich seiner Vorteile zu demselben Schluss kommen können wie er.
„Ich glaube nicht, dass es viel Risiko gibt, wenn wir erst einmal Best Practices entwickelt haben. Es gibt nicht mehr so viele Stellen, an denen etwas schiefgehen kann. Wir haben jetzt einen klaren Beweis dafür, dass OP_CAT auf sichere Weise an verschiedene Covenant-Projekte angepasst werden kann.“
Auf die Frage, ob er an einem zukünftigen Aktivierungsprozess mitwirken wolle, gibt der Entwickler bereitwillig zu, dass er mit der Dynamik der Open-Source-Entwicklung von Bitcoin noch nicht vertraut genug sei. Als nächstes möchte er seine Fortschritte mit den Mitgliedern der Mailingliste für Entwickler teilen und hofft, dass andere einen Beitrag leisten und Feedback zu seiner Arbeit geben können.
Wenn Chen über seine bisherigen Erfahrungen nachdenkt, weist er sofort darauf hin, wie wichtig es ist, ein fruchtbares Umfeld für neue Entwickler zu schaffen, die in das Ökosystem eintreten. Er glaubt, dass viele talentierte Entwickler die Gelegenheit verpassen, auf Bitcoin aufzubauen, weil ihnen eine zusammenhängende Vision fehlt.
„Derzeit ist keine klare Richtung erkennbar, und die Mitwirkenden sind ratlos, ob sie die Zukunft beeinflussen können. Hoffentlich kann das Aufkommen neuer Tools und Grundelemente diese Situation verbessern, sodass Bitcoiner wieder träumen dürfen.“
Quelle: Bitcoin Magazine
Der Beitrag „Zum ersten Mal in der Geschichte wurde ein Zero-Knowledge-Beweis für Bitcoin verifiziert“ erschien zuerst auf Crypto Breaking News.