Simplicity 能為 Liquid Network 帶來什麼? - Bitfinex blog
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Simplicity 能為 Liquid Network 帶來什麼?

Simplicity 是一種可形式化驗證(formally verifiable)的智慧合約語言,旨在為比特幣帶來更靈活的可編程性,並已率先部署於 Blockstream 的 Liquid Network。 不同於 Ethereum 的 EVM,Simplicity 不依賴全域狀態(global state),也不具圖靈完備性(Turing completeness),而是專注於可預測、可稽核的合約執行。 其決定性(deterministic)設計,讓開發者能在執行前嚴謹驗證合約行為與資源使用,特別適用於需要高度安全保證的應用,例如資金約束(covenants)、保險庫(vaults)以及多方金融協議。 隨著高階介面 SimplicityHL 的推出與在 Liquid 的早期部署,Simplicity 在確保保守性、可稽核性與最小信任的同時,邁出比特幣智慧合約走向安全與彈性的重大一步。

何謂 Simplicity?

Simplicity 是一種低階可形式化驗證的智慧合約語言,旨在提升比特幣的可編程性,同時維持其核心的安全性與可預測性原則。 該語言近期已在 BlockstreamLiquid Network 啟用,透過基於組合子(combinator-based)的結構創建合約,避免使用遞迴與迴圈,從而能進行嚴謹的靜態分析與數學正確性證明。

這與傳統的 Bitcoin Script Ethereum EVM 有顯著不同,前者表達力不足,後者則引入了更多不可預測性與複雜度。 Simplicity 則強調決定性與可稽核性,契合比特幣一貫的保守開發理念。

 

Simplicity 在 Liquid 側鏈的整合,讓網路能打造更進階的金融工具,例如可程式化保險庫、多方控管機制與閾值簽章方案, 進一步拓展 Liquid 在資產發行與隱私交易之外的應用範圍,支援對安全性有更高要求的場景。 由於 Simplicity 採用比特幣的 UTXO 模型,且邏輯自成一體,不依賴可變的全域狀態,因此可降低意外行為或漏洞利用的風險,這些問題在更寬鬆的智慧合約平台中屢見不鮮。

Simplicity 的另一大優勢是支援形式化方法, 開發者可使用 Coq 等證明輔助工具,在部署前驗證合約,降低上線後出現漏洞的風險。隨著高階語言 SimplicityHL 的推出,開發門檻將進一步降低,讓更多人能在不犧牲系統安全保證的前提下參與開發。 這使 Liquid 成為一個適合實驗智慧合約的可行環境,並將「正確性」置於「靈活性」之上作為首要考量。

 

展望未來,Simplicity 可能成為比特幣主鏈引入安全且可驗證合約功能的跳板,前提是社群最終支持此類升級。 即便僅限於 Liquid,其基於比特幣安全模型的強大合約能力,也有望吸引更多機構與企業採用比特幣周邊基礎設施。 因此,Simplicity 不僅提升了 Liquid 的技術能力,也推動了比特幣生態系在可編程性發展方向上的討論。

Simplicity 為 Liquid Network 帶來的重大躍進

Simplicity 源於 2017 年,由 Blockstream 的 Russell O’Connor 提出,旨在為比特幣智慧合約建立全新範式。 不同於對 Bitcoin Script 的漸進式改良,Simplicity 從零開始設計,結合更強的表達力與形式化安全保證。 在多年來比特幣開發社群專注於閃電網路等擴容方案、僅小幅更新 Script 的同時,Simplicity 在背景中持續成熟,並由形式化方法與理論基礎支撐。 經過八年開發,Blockstream 現已將其落地至 Liquid Network,成為比特幣基礎建設的重要里程碑。

近期宣布將 Simplicity 整合至 Liquid,標誌著這項語言首次在生產環境中部署。Liquid 作為側鏈,具備更快的最終確認與更高的隱私性,是測試高階合約功能的理想場域。 Simplicity 在此落地,避開了直接將實驗性功能部署至比特幣主鏈所可能帶來的風險與取捨,
也免去了為推動任何比特幣協議變更而可能長達數年的社群共識拉鋸。 除了本身是低階編程語言外,Blockstream 亦推出了對開發者更友善的高階語言 SimplicityHL,其語法設計類似 Rust,並可編譯為原生 Simplicity 程式碼。 這層抽象設計是讓平台兼具可用性、可稽核性與實用性的關鍵,有助於真實世界應用的開發落地。

在技術層面,Simplicity 引入了多項關鍵創新。其設計刻意保持非圖靈完備(Turing-incomplete),避免使用無界迴圈與可變全域狀態等常見於其他平台、且容易導致系統失效的結構。 每一份 Simplicity 合約在執行前,都能進行靜態分析,評估其正確性、資源消耗與所有可能的執行結果。 這使其特別適用於對安全性要求極高的應用,例如具可程式化提領條件的保險庫、多方閾值簽章機制,或具決定性行為的去中心化交易所。 此外,Simplicity 支援透過證明輔助工具(proof assistants)進行形式化驗證,讓開發者可用數學方式嚴格證明合約的行為符合預期。在一個漏洞與攻擊事件常造成重大損失的產業中,這種罕見卻日益關鍵的能力,對確保合約安全性具有重大價值。

透過 Simplicity 擴展 Liquid,比特幣生態獲得一層可支援複雜金融原語的可編程層,且不違背比特幣的可預測性與可稽核性原則,這為全新應用場景開啟了大門,例如資金約束(covenants)、衍生性商品、共用錢包,以及無代幣去中心化交易所(DEX)等——這些工具過去多僅能在更寬鬆、但風險較高的環境中實現。 雖然初期部署僅限於 Liquid,但長遠目標是蒐集社群回饋、擴展開發工具,並在 Simplicity 經過充分實戰驗證後,逐步推進至比特幣測試網,最終在主網上啟用。
Simplicity 象徵著比特幣可編程性發展的一種轉變—— 審慎、安全,並建立在形式邏輯基礎之上。

Simplicity 與其他比特幣智慧合約方案相比,有何優劣與不同之處?

Simplicity 與其他比特幣智慧合約方案最大的差異,在於它並非在功能受限的 Bitcoin Script 上進行漸進式補強,而是從底層重新思考與設計。 Bitcoin Script 在功能範圍與靈活度上依舊受限,多數合約僅能實現基本的簽章驗證模板;相較之下,Simplicity 提供了一個更具表達力、且可進行形式化驗證的框架。 它允許開發者在不引入圖靈完備性的前提下定義函數,避免了開放式邏輯常帶來的各種風險。 這讓 Simplicity 的靈活度遠勝原生 Script,可支援如資金約束(covenants)、委託控管機制(delegated control schemes)與閾值簽章(threshold signatures)等,在當前比特幣 Layer 1 上原本極為繁瑣甚至無法實現的應用。

與新興的 Layer 1 創新方案相比,例如提議新增的特定操作碼(如 OP_CHECKTEMPLATEVERIFY,簡稱 OP_CTV),Simplicity 提供了更廣泛且統一的設計空間。 雖然新的操作碼能解鎖特定功能,但其適用範圍本質上相當狹窄,且每次擴展都需要經過共識變更。 相較之下,Simplicity 定義了一種通用語言,透過少量且經形式化定義的可組合原語(composable primitives),即可編碼出多樣化的合約邏輯。 這讓開發者能在不必反覆爭取協議層修改的情況下,構建更複雜的程式。從這個角度來看,Simplicity 的能力是橫向擴展,而非依賴持續打補丁般的縱向擴張。

Sapio 與 Simplicity 在設計理念、功能特性與預期用途上有根本性的差異。 Sapio 是一個高階且對開發者友善的框架,會編譯為 Bitcoin Script,並依賴提議中的 OP_CHECKTEMPLATEVERIFY(CTV)來強制合約結構,因此適合在比特幣共識限制內運行的合約。 相較之下,Simplicity 是一種低階語言,具備獨立的執行模型,不會編譯成 Bitcoin Script,因而具備更高的表達能力、精確的靜態分析,以及保證執行終止的特性。 Sapio 著重於易用性與短期內在比特幣主鏈部署,而 Simplicity 則專為形式化安全、複雜度更高的合約設計,更適合在側鏈等無需透過軟分叉即可支援高階功能的環境中運行。

最後,若將 Simplicity 與 RSKStacks 等比特幣周邊平台相比——這兩者皆嘗試將類似 Ethereum 的智慧合約引入比特幣——Simplicity 則採取更為保守、並與比特幣理念高度一致的路線。 RSK 與 Stacks 引入了各自的共識機制與帳戶模型,往往伴隨獨立的安全與信任假設,與比特幣的核心原則可能存在明顯差異。 Simplicity 則部署於 Liquid,並有機會應用於比特幣主鏈,其設計嚴格遵循比特幣的 UTXO 架構與安全模型。 不使用遞迴與全域狀態的選擇,是為了優先確保可預測性、運行效率與形式化推理,而非追求通用性的可編程性。 在這方面,Simplicity 並非試圖複製 Ethereum,而是為比特幣的優勢量身打造更安全、專用的替代方案。