No início deste ano, Weikeng Chen e seus parceiros na empresa de capital de risco L2 Iterative decidiram mudar sua atenção para o ecossistema borbulhante do Bitcoin. Chen, um nativo chinês, percebeu o interesse crescente no desenvolvimento do Bitcoin de vários grandes atores no espaço de mineração que começaram a apoiar diferentes projetos no espaço Ordinals e layer 2.
“Eu nunca percebi que o Bitcoin tinha uma comunidade de desenvolvimento”, ele diz, meio brincando.
Avançando para a semana passada, uma iniciativa de código aberto liderada por ele, com patrocínio da empresa de infraestrutura Starkware, alcançou a primeira implementação de um verificador de conhecimento zero usando script Bitcoin.
Em uma indústria onde avanços significativos são poucos e distantes entre si, os envolvidos no esforço estão entusiasmados com a importância desse marco. Provas de conhecimento zero, eles argumentam, são a chave para desbloquear a programabilidade do Bitcoin e escalar seu uso globalmente.
Por trás dessa conquista está a jornada notável de um outsider que pegou o desenvolvimento do Bitcoin há apenas seis meses e agora codificou seu software mais avançado. Entrevistei Weikeng Chen para aprofundar suas motivações, sua colaboração com a Starkware em torno do OP_CAT e STARKs, e suas perspectivas sobre essa nova era do desenvolvimento do Bitcoin.
Começando do zero
Graduado em PHD pela UC Berkeley com especialização em criptografia, Chen explicou que começou a buscar uma oportunidade de contribuir com suas habilidades técnicas para a indústria para melhor posicionar sua empresa com potenciais investidores e empresas. Apesar de sua vasta experiência em engenharia, ele rapidamente percebeu que os recursos eram escassos e a curva de aprendizado era íngreme. “Muito do material disponível está desatualizado e não reflete o estado atual de desenvolvimento.” Sua afinidade pela tecnologia de conhecimento zero eventualmente levou sua pesquisa a se concentrar na capacidade do Bitcoin de executar os cálculos necessários para verificar provas de conhecimento zero.
À medida que uma toca de coelho levava a outra, o trabalho de Robin Linus no novo paradigma de computação do BitVM entrou em seu radar. Interessado no potencial de usar provas de fraude para implementar sistemas de conhecimento zero compatíveis com Bitcoin, ele começou a vasculhar o white paper e notou alguns problemas com alguns dos conceitos envolvidos no sistema. “Enviei uma mensagem para Robin fazendo algumas perguntas sobre o BitVM. Meu entendimento do BitVM naquele whitepaper estava realmente completamente errado. Lembro que a primeira reação de Robin foi me perguntar quem tinha me dito isso”, ele relembra rindo. Essa interação desencadeou uma breve, mas produtiva colaboração entre Chen, Linus e outros pesquisadores, enquanto eles iteravam na ideia original e procuravam maneiras de otimizá-la.
“Era óbvio para mim que esse método poderia ser usado para verificar a prova de conhecimento zero, então meu trabalho rapidamente foi na direção de implementar um verificador SNARK.”
Um verificador é uma ferramenta criptográfica que permite a verificação de provas de conhecimento zero na rede Bitcoin.
A oportunidade OP_CAT
Na mesma época, uma equipe da gigante da indústria de conhecimento zero Starkware estava prestando muita atenção à atividade emergente que saía da comunidade Bitcoin. Para alguns, demorou muito para acontecer. O fundador da Starkware, Eli Ben-Sasson, foi sem dúvida a primeira pessoa a discutir a tecnologia de conhecimento zero no contexto de criptomoedas em uma das primeiras conferências sobre Bitcoin. Quase uma década depois, a pesquisa da Starkware e a tecnologia ZK-STARK servem como base para um número crescente de aplicações no espaço.
“Em 2013, quando sugeri usar provas de validade para escalar o Bitcoin, eu esperava que Satoshi ainda estivesse por aí e fizesse isso acontecer mais rápido. Graças a visionários da criptografia como Weikeng Chen e pesquisadores do Bitcoin OP_CAT como Andrew Poelstra e Ethan Heilman, meu sonho de 11 anos parece agora estar ao alcance”, comentou Ben-Sasson.
No mês passado, a empresa anunciou que estava começando a implementação de inúmeras iniciativas focadas em fechar a lacuna tecnológica entre Bitcoin e provas de conhecimento zero. Uma bolsa de inscrição de US$ 1.000.000 foi oferecida para pesquisa e exploração do potencial da proposta de soft fork OP_CAT.
O anúncio foi marcado por um entusiasmo notável, deixando alguns se perguntando o que estava impulsionando esse otimismo. Até recentemente, as perspectivas de tecnologia de conhecimento zero no Bitcoin eram, em grande parte, uma reflexão tardia — outro código OP que talvez nunca visse a luz do dia. De fato, a dificuldade de obter consenso sobre mudanças menores na base de código do Bitcoin fez parecer improvável que algo mais complexo acontecesse.
Com base em conversas com colaboradores da Starkware, foi por volta de maio que eles souberam do progresso de Weikeng no BitVM e o clima mudou drasticamente. Como se viu, o desenvolvedor já tinha definido seus objetivos na tecnologia Circle STARKs da empresa. Em um artigo publicado alguns meses atrás, Chen já havia identificado o último como um “sistema de prova amigável ao Bitcoin”.
Depois de algumas idas e vindas, ambas as partes concordaram em se unir e criar um esforço conjunto dedicado a uma implementação de código aberto de um verificador STARK usando o primitivo OP_CAT. “Eu sabia que isso poderia ser feito. Só precisávamos juntar todas as peças”, sugere Chen. O “Bitcoin Wildlife Sanctuary” nasceu.
Dois meses depois, o projeto parece ter atingido seu objetivo graças à colaboração de outros desenvolvedores como Pingzhou Yuan, outro colaborador inicial do BitVM. No final da manhã da última sexta-feira, Chen entrou no grupo do projeto no Telegram para dar a notícia a outros participantes: “Acho que terminei o trabalho!”
Após testes locais bem-sucedidos, o desenvolvedor transmitiu uma série de transações para a rede de testnet Signet do Bitcoin que executaria o script inteiro. Para otimizar o uso on-chain, a prova STARK, baseada na implementação Stwo de código aberto da Starkware, é dividida em transações simultâneas encadeadas usando um covenant baseado em OP_CAT.
Às 6h29 do dia 12 de julho de 2024, a transação final foi confirmada na rede Signet, sinalizando o que os proponentes acreditam que pode ser o início de uma nova era de desenvolvimento no Bitcoin.
“Este foi um esforço tremendo e levou uma quantidade significativa de tempo”, disse Chen. “Começamos do nada. Não há informações sobre provas ZK no Bitcoin. Não há informações sobre as operações matemáticas a seguir. Tivemos que construir a pilha completa, o que eventualmente levou à implementação do verificador STARK.”
Inspirando um novo caminho de desenvolvimento
Embora os resultados mereçam ser comemorados, Chen insiste que o trabalho não está concluído. Questionado se ele estava otimista sobre seu trabalho criando a base para novos protocolos de escala como rollups no Bitcoin, o desenvolvedor foi rápido em adulterar as expectativas.
“A ideia funciona aproximadamente, mas a prova de conceito não está pronta para produção. Provas de validade também ocupam muito espaço em bloco, o que pode acabar sendo caro no futuro.”
Os colaboradores da Starkware reconhecem os desafios futuros, mas estão confiantes de que o sucesso do projeto representa “um salto monumental” em direção às soluções de dimensionamento do Bitcoin que podem alavancar sua tecnologia de rollup ZK.
Uma coisa é certa, a colaboração provavelmente fortalecerá ainda mais os argumentos em favor de um possível soft fork OP_CAT. Para montar a implementação do verificador, Chen diz que teve que desenvolver uma estrutura confiável para covenants usando CAT que pode servir para destacar a versatilidade da proposta de melhoria do script. Ele acredita que outros desenvolvedores no ecossistema podem brincar com seu código e chegar à mesma conclusão que ele chegou em relação aos seus benefícios.
“Não acho que haja muito risco depois que desenvolvemos as melhores práticas. Não há muitos lugares onde isso vai dar errado. Agora temos uma demonstração clara de que o OP_CAT pode ser adaptado a vários projetos de aliança de forma segura.”
Quando questionado sobre sua intenção de contribuir para um futuro processo de ativação, o desenvolvedor prontamente admite que ainda não está familiarizado o suficiente com toda a dinâmica em torno do desenvolvimento de código aberto do Bitcoin. Em seguida, ele pretende compartilhar seu progresso com os membros da lista de discussão de desenvolvimento e espera que outros possam contribuir com a revisão e fornecer feedback sobre seu trabalho.
Refletindo sobre sua experiência até agora, Chen imediatamente aponta a importância de criar um ambiente fértil para novos desenvolvedores que entram no ecossistema. Ele acredita que muitos desenvolvedores talentosos estão passando a oportunidade de construir no Bitcoin por causa da falta de uma visão coesa.
“Não há um senso claro de direção agora, o que deixa os contribuidores perplexos sobre sua capacidade de impactar o futuro. Esperançosamente, o surgimento de novas ferramentas e primitivos pode melhorar essa situação para que os Bitcoiners possam sonhar novamente.”
