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Taproot は、2021 年 11 月 14 日のビットコインのアップデートです。 Schnorr スキームと Taproot は、SegWit の導入以来、ビットコインへの最も期待されている技術アップデートです。 Taproot の目標は、ビットコイン スクリプトの動作方法を変更して、プライバシー、スケーラビリティ、セキュリティを向上させることです。 Taproot と Schnorr 回路と呼ばれるアップデートの共同実装のおかげで、これやさらに多くのことが可能になります。
プライバシー、スケーラビリティ、セキュリティが暗号通貨の主な懸念事項の一部であることは周知の事実です。ビットコインはそれらの中で最も人気がありますが、このネットワークはまだそれらを解決していません。これが、Taproot の導入を計画している理由です。
導入
ビットコインがどのような浮き沈みを経験しても、依然としてコミュニティに安定をもたらすアンカーであり続けます。富士山のハッキングなど、その存在の長年にわたって多くの問題が発生したにもかかわらず。 Gox やネットワーク ハード フォークによって、ビットコインは引き続き暗号通貨愛好家からの支持を受け続けています。
ただし、ビットコインのいくつかの欠点は無視できません。最も重要な欠点はセキュリティに関連しています。ビットコインはパブリックブロックチェーンであるため、誰でもネットワークのトランザクションを追跡できるため、一部の参加者に懸念を引き起こしています。
プライバシーを高めるために、ビットコイン ミキサーと CoinJoins テクノロジーを使用できますが、これによってビットコイン自体が匿名の暗号通貨になるわけではありません。また、Taproot もこれを制御できませんが、その実装によりネットワークの匿名性を高めることができます。
Taproot アップデートは、不十分なネットワーク プライバシーやその他の問題に対処するための重要なステップと考えられています。 Taproot は、世界中のマイナーの支援を受けて、2021 年 11 月 14 日にビットコイン ネットワーク上で有効化されました。 Taproot とは何ですか? それはビットコインにどのように役立ちますか?これについてさらに詳しく話しましょう。
ビットコインネットワークのデメリット
ビットコインは最初で最も人気のあるブロックチェーンですが、トランザクション速度が遅いなど、いくつかの欠点があります。当初、ネットワークは 1 秒あたり 7 件のトランザクションを処理するように設計されていましたが、人気が高まりユーザー数が増加するにつれて、トランザクション速度と手数料も増加しました。 2021年、ビットコインの価格が急騰したことを受けて、ビットコインネットワーク上の平均取引手数料は過去最高値に達し、約60ドルに達した。明らかに、高い手数料と低いトランザクション速度がネットワークの発展を遅らせているため、開発者は 2017 年に、1 つのブロックでより多くのトランザクションに対応するために Segregated Witness (SegWit) アップデートを実装しました。しかし、手数料が高いという問題は依然として解決されていない。
ビットコインのもう 1 つの欠点はプライバシーに関連しています。ネットワークのホワイトペーパーではビットコインのトランザクションは非公開であると述べられていますが、実際には公開されています。これは、ビットコインアドレスを所有するだけで、誰でも取引履歴を知ることができることを意味します。
ビットコインは、その分散型の性質によりネットワークを変更することが難しいにもかかわらず、欠点を修正するために随時アップデートを実装しています。問題は、1 人ではアップデートを実装するのに十分な権限がないため、変更はコミュニティの合意を通じて達成されることです。
主根とは何ですか
Taproot は、ビットコイン スクリプトを改善し、プライバシー、効率性、スマート コントラクトを処理するネットワークの能力を向上させるためのソフト フォークです。このアップデートは、2017 年の SegWit の導入以来、ビットコインに対する最も重要な変更と考えられています。
Taproot アップデートは、Taproot、Tapscript、およびその中核である Schnorr スキームと呼ばれる新しいデジタル署名スキームを含む 3 つの個別のビットコイン ネットワーク改善提案 (BIP) で構成されています。 Taproot は、トランザクションのプライバシーの向上やトランザクション手数料の削減など、ビットコイン ユーザーに多くのメリットを提供します。このアップグレードにより、ビットコインは、特にスマートコントラクト、分散型金融（DeFi）、非代替トークン（NFT）のサポートにおいて、イーサリアムと競合するためにより複雑なトランザクションを実行できるようになります。
Taproot は、2018 年 1 月にビットコイン コアの開発者であるグレゴリー マクスウェルによって最初に提案され、ピーター ウィルの要請を受けて、2020 年 10 月にビットコイン コア ライブラリに統合されました。アップデートを完全に統合するには、ノード オペレーターは新しい Taproot コンセンサス ルールを受け入れる必要がありました。最終的にマイナーの 90% からサポートを受け、2021 年 11 月 14 日にブロック 709632 で正式にアクティブ化されました。
タップルートはどのように機能しますか?
ビットコインネットワークを改善するには 3 つの提案があり、それらの共同アクティベーションが Taproot アップデートを構成します。さらに、それぞれの提案は、独自の方法で他の提案に影響を与え、伝達します。
スキーマ シュノア (BIP340)
Schnorr スキームは、ビットコイン ネットワーク上のトランザクションのより高速かつ安全な検証を提供します。これは、ドイツの数学者で暗号学者のクラウス シュノールによって開発された暗号署名スキームです。このアルゴリズムは長年特許によって保護されていましたが、2008 年に期限が切れました。 Schnorr スキームは、短い署名を生成する際の単純さと効率だけでなく、その他の多くの利点でも知られています。
ビットコインの作成者であるサトシ・ナカモトは、シュノア方式の代わりに楕円曲線デジタル署名アルゴリズム (ECDSA) を選択しました。当時、それはすでに広く使用されており、理解しやすく、信頼性が高く、コンパクトで、オープンソース コードが使用されていました。
ただし、Schnorr Digital Signature Scheme (SDSS) の開発により、ビットコインやその他のブロックチェーン ネットワークに新世代の署名が導入される可能性があります。
Schnorr スキームの主な利点の 1 つは、複雑なビットコイン トランザクション内で複数のキーを使用し、単一の一意の署名を作成できることです。これは、トランザクションの複数の参加者の署名を、署名集約を通じて 1 つの Schnorr スキームに結合できることを意味します。
Taproot ソフト フォークを使用すると、この暗号通貨のスクリプトが動作しているという事実そのものを隠すことができます。たとえば、Lightning Network チャネル トランザクション、ピアツーピア トランザクション、および複雑なスマート コントラクトの区別があいまいになる可能性があります。外部の観察者にとって、それらはすべて単純なピアツーピア トランザクションのように見えます。ただし、元の送信者と最終受信者のウォレットは引き続き表示されることに注意してください。
タップルート（BIP341）
Taproot は、名前の由来となったアップデート コンポーネントです。これは 2017 SegWit アップデートに基づいており、MAST (Merkelized Alternative Script Tree) コンセプトを使用してブロックチェーン上のトランザクション データの量を拡張します。
ビットコイントランザクションは公開鍵と秘密鍵によって保護されています。デジタル資産をウォレットから移動するには、送金者が資金を送金する前に署名を提供し、自分が本当の所有者であることを証明する必要があります。単一署名トランザクションの使用に加えて、送信者はタイムロックやマルチ署名などを通じてトランザクションを複雑にすることもできます。
ただし、複雑なトランザクションでは複数の入力と署名が必要となるため、ブロックチェーン上のデータ量が増加し、トランザクションの処理速度が低下します。さらに、トランザクション情報はブロックチェーンに自動的に保存されるため、アドレス所有者に関する機密データが漏洩する可能性があります。
MAST を統合すると、1 つのトランザクションが複数のスクリプトを表すため、必要なスクリプトとチェックの数が減ります。したがって、複雑なビットコイン トランザクションが MAST に送信されるとき、MAST には完全な情報ではなく、実行されているトランザクションの条件のみが含まれるため、マークル ツリーでそれを処理する必要はありません。これにより、ネットワークに保存されるデータの量を大幅に削減できます。したがって、このアップデートにより、ブロックチェーンのスケーラビリティと効率が向上するだけでなく、プライバシーも提供されます。
タップスクリプト (BIP342)
TapScript は、他の 2 つの BIP を強化するビットコイン スクリプト コーディング言語です。これは一連のオペコード、つまりトランザクションを実行するための命令です。利用可能なブロックスペースが増加すると、ネットワークの柔軟性が提供され、ビットコインがスマートコントラクトをサポートおよび作成できるようになると考えられています。
主根の特徴
すでに述べたように、Taproot はビットコインのプライバシーを大幅に改善し、その機能を拡張します。アップデートの利点は次のとおりです。
1. ブロックチェーン内の送信および保存用のデータ量を削減することで、ネットワークのスケーラビリティを向上させます。
2. ブロックあたりのトランザクションの増加 (1 秒あたりのトランザクションの増加)。
3. 取引手数料の削減。
さらに、Taproot を実装することにより、署名は不変のままとなり、ビットコイン ネットワークにおける既知のセキュリティ リスクが排除されます。トランザクションの署名は、まるで何も起こらなかったかのように、確認される前に変更できるようになりました。これにより、二重支出や分散台帳の完全性の破壊の問題が発生する可能性があります。
タップルートアップデートの重要性
Taproot のアクティブ化により、高速で信頼性の高いトランザクションを通じてビットコイン ネットワークの機能が向上すると考えられています。 Taproot が登場する前、ビットコイン プロトコルは、イーサリアムなどの DApps をサポートする他のレイヤー 2 ネットワークの背後で、まだレイヤー 1 の開発段階にありました。ビットコインのアップデートは、スマートコントラクトを展開し、トレンドのNFTおよびDeFi市場を受け入れるための重要なステップです。
ビットコインネットワークが手数料を下げてより効率的になるにつれて、トランザクションの数は増加し、ブロックチェーンは進化します。さらに、プライベート取引を行う機能により、BTC は市場の他のプライバシー コインとの競争力が高まります。
まとめ
Taproot は、ビットコインの待望のアップデートです。 Schnorr スキームの実装と合わせて、ネットワークの機密性、スケーラビリティ、セキュリティ、その他のパラメータが大幅に向上します。この変更により、ライトニング ネットワーク プロトコルへの注目も高まり、マルチシグネチャが業界標準になることにもつながります。
プライバシー、効率性、セキュリティの向上は、ビットコイン ネットワークのすべての参加者にとって重要な利点です。