Ostrożnie! Dużo tekstu.

Taproot to aktualizacja Bitcoina z 14 listopada 2021 r. Schemat Schnorra i Taproot to najbardziej oczekiwane aktualizacje technologiczne Bitcoina od czasu wprowadzenia SegWit. Celem Taproot jest zmiana sposobu działania skryptów Bitcoin w celu poprawy prywatności, skalowalności i bezpieczeństwa. To i wiele więcej będzie możliwe dzięki wspólnemu wdrożeniu Taproot i aktualizacji zwanej obwodem Schnorra.

Nie jest tajemnicą, że prywatność, skalowalność i bezpieczeństwo – to jedne z głównych problemów kryptowalut. I choć bitcoin jest najbardziej popularny z nich, ta sieć wciąż musi je rozwiązać. W tym celu planowane jest wprowadzenie Taproot.

Wprowadzenie

Jakiekolwiek wzloty i upadki Bitcoin przeżywał, wciąż pozostaje kotwicą, która zapewnia stabilność społeczności. Pomimo szeregu problemów, które pojawiły się w ciągu jego istnienia, takich jak włamanie do giełdy Mt. Gox czy hard forki sieci, Bitcoin nadal cieszy się wsparciem entuzjastów kryptowalut.

Jednak niektóre wady Bitcoina są nie do zignorowania, a najważniejsza z nich dotyczy bezpieczeństwa. Ponieważ bitcoin jest publicznym blockchainem, każdy może śledzić transakcje tej sieci, co budzi obawy niektórych uczestników.

Aby zwiększyć swoją prywatność, można korzystać z bitcoin mixerów i technologii CoinJoins, jednak to nie uczyni samego bitcoina anonimową kryptowalutą. I chociaż Taproot również tego nie zmienia, jego wprowadzenie może zwiększyć anonimowość sieci.

Aktualizacja Taproot jest uważana za ważny krok w kierunku rozwiązania problemu niewystarczającej prywatności sieci i innych problemów. Taproot został aktywowany w sieci Bitcoina 14 listopada 2021 roku przy wsparciu górników z całego świata. Czym jest Taproot i jak pomoże Bitcoinowi? Porozmawiajmy o tym bardziej szczegółowo.

Wady sieci Bitcoina

Mimo że Bitcoin jest pierwszym i najbardziej popularnym blockchainem, ma pewne wady, takie jak niska prędkość transakcji. Początkowo sieć była zaprojektowana do przetwarzania siedmiu transakcji na sekundę, ale w miarę wzrostu popularności i liczby użytkowników prędkość transakcji i opłaty również rosły. W 2021 roku średnia opłata za transakcje w sieci Bitcoina osiągnęła rekordowy poziom po gwałtownym wzroście ceny monety i wynosiła około $60. Oczywiste jest, że wysokie opłaty i niska prędkość transakcji spowalniają rozwój sieci, dlatego w 2017 roku deweloperzy wprowadzili aktualizację Segregated Witness (SegWit), aby pomieścić większą liczbę transakcji w jednym bloku. Jednak problem wysokich opłat wciąż pozostaje nierozwiązany.

Kolejną wadą Bitcoina jest kwestia prywatności. Choć w whitepaperze sieci wskazano, że transakcje Bitcoina są prywatne, w rzeczywistości są one publicznie dostępne. Oznacza to, że każdy użytkownik może poznać historię operacji, mając tylko adres bitcoinowy.

Aby naprawić wady, Bitcoin od czasu do czasu wprowadza aktualizacje, mimo trudności związanych z wprowadzaniem zmian w sieci z powodu jej zdecentralizowanego charakteru. Trudność polega na tym, że jedna osoba nie ma wystarczających uprawnień, aby wprowadzić aktualizację, dlatego wprowadzenie zmian osiąga się poprzez osiągnięcie konsensusu w społeczności.

Czym jest Taproot

Taproot – to soft fork mający na celu poprawę skryptów Bitcoina oraz zwiększenie prywatności, efektywności, a także zdolności sieci do przetwarzania smart kontraktów. Ta aktualizacja uważana jest za najważniejszą zmianę Bitcoina od czasu wprowadzenia SegWit w 2017 roku.

Aktualizacja Taproot składa się z trzech oddzielnych propozycji poprawy sieci Bitcoina (BIP), w tym Taproot, Tapscript i jego rdzeń – nowy schemat cyfrowego podpisu, zwany schematem Schnorra. Taproot oferuje użytkownikom Bitcoina szereg korzyści, takich jak zwiększona prywatność transakcji i obniżenie kosztów opłat. Aktualizacja pozwoli również Bitcoinowi na wykonywanie bardziej złożonych transakcji, aby konkurować z Ethereum, szczególnie w zakresie smart kontraktów, wsparcia zdecentralizowanych finansów (DeFi) i niewymiennych tokenów (NFT).

W styczniu 2018 roku Taproot został po raz pierwszy zaproponowany przez programistę Bitcoin Core Gregora Maxwella, a w październiku 2020 roku zintegrowano go z biblioteką Bitcoin Core po prośbie Petera Willa. Aby w pełni zintegrować aktualizację, operatorzy węzłów musieli zaakceptować nowe zasady konsensusu Taproot. Ostatecznie zyskało to wsparcie 90% górników i zostało oficjalnie aktywowane 14 listopada 2021 roku w bloku 709632.

Jak działa Taproot?

Istnieją trzy propozycje poprawy sieci Bitcoina, których wspólna aktywacja stanowi aktualizację Taproot. Każda propozycja wpływa na swoją stronę i komunikuje się z pozostałymi.

Schemat Schnorra (BIP340)

Schemat Schnorra zapewnia szybszą i bezpieczniejszą weryfikację transakcji w sieci Bitcoina. Jest to kryptograficzny schemat podpisów, opracowany przez niemieckiego matematyka i kryptografa Klausa Schnorra. Ten algorytm przez wiele lat był chroniony patentem, jednak jego okres ochrony wygasł w 2008 roku. Schemat Schnorra jest znany z prostoty i efektywności przy generowaniu krótkich podpisów, a także z szeregu innych zalet.

Twórca Bitcoina Satoshi Nakamoto zamiast schematu Schnorra wybrał algorytm cyfrowego podpisu krzywej eliptycznej (ECDSA): w tamtym czasie był już szeroko stosowany, zrozumiały, niezawodny, kompaktowy i korzystał z otwartego kodu źródłowego.

Jednak rozwój schematu cyfrowego podpisu Schnorra (SDSS) może zapoczątkować nową generację podpisów dla bitcoina i innych sieci blockchain.

Jedną z głównych zalet schematu Schnorra jest możliwość użycia kilku kluczy w złożonej transakcji bitcoinowej i stworzenia jednego, unikalnego podpisu. Oznacza to, że podpisy wielu uczestników transakcji można połączyć w jeden schemat Schnorra poprzez agregację podpisów.

Soft fork Taproot pozwala ukryć sam fakt działania skryptu tej kryptowaluty. Na przykład, może on zatarć różnice między transakcjami w kanale Lightning Network, transakcją peer-to-peer i złożonym smart kontraktem: z perspektywy zewnętrznego obserwatora wszystkie one będą wyglądały jak prosta transakcja peer-to-peer. Należy jednak zauważyć, że portfele początkowego nadawcy i ostatecznego odbiorcy będą nadal widoczne.

Taproot (BIP341)

Taproot – to komponent aktualizacji, od którego otrzymał swoją nazwę. Opiera się na aktualizacji SegWit z 2017 roku i wykorzystuje koncepcję Merkelized Alternative Script Tree (MAST) do skalowania ilości danych o transakcjach w blockchainie.

Transakcje Bitcoina są zabezpieczone kluczami publicznymi i prywatnymi. Aby przenieść cyfrowy aktyw z portfela, nadawca musi dostarczyć podpis i udowodnić, że jest prawdziwym właścicielem, zanim będzie mógł przelać środki. Oprócz korzystania z transakcji z jednym podpisem, nadawcy mogą je również komplikować za pomocą time-locków, multi-podpisów i tak dalej.

Jednak złożone transakcje wymagają wielu wejść i podpisów, co zwiększa ilość danych w blockchainie i zmniejsza prędkość przetwarzania transakcji. Ponadto informacje o transakcji są automatycznie zapisywane w blockchainie, co potencjalnie może ujawnić poufne dane o właścicielach adresów.

Integracja MAST pozwoli na zmniejszenie liczby wymaganych skryptów i weryfikacji, ponieważ jedna transakcja będzie reprezentować kilka skryptów. Dlatego, gdy złożona transakcja bitcoinowa jest wysyłana do MAST, do jej przetwarzania nie jest wymagane drzewo Merkle, ponieważ zamiast pełnych informacji MAST zawiera tylko warunki wykonywanej transakcji. Może to znacznie zmniejszyć ilość danych przechowywanych przez sieć. W ten sposób aktualizacja zapewnia nie tylko większą skalowalność i efektywność blockchaina, ale również prywatność.

Tapscript (BIP342)

TapScript – to język kodowania skryptów Bitcoina, na którym opiera się praca dwóch innych BIP. Stanowi zbiór opkodów – instrukcji wykonania transakcji. Uważa się, że zwiększenie dostępnej przestrzeni w blokach zapewni elastyczność sieci i pozwoli Bitcoinowi wspierać i tworzyć smart kontrakty.

Możliwości Taproot

Jak już wspomniano, Taproot znacznie zwiększy prywatność Bitcoina i rozszerzy jego możliwości. Do zalet aktualizacji należą:

1. Ulepszenie skalowalności sieci poprzez zmniejszenie ilości danych do przesyłania i przechowywania w blockchainie.

2. Zwiększenie transakcji na blok (więcej transakcji na sekundę).

3. Obniżenie opłat za transakcje.

Co więcej, dzięki wprowadzeniu Taproot podpisy będą pozostawały niezmienne, co wyeliminuje znane zagrożenie dla bezpieczeństwa w sieci Bitcoin. Obecnie podpis transakcji można zmienić przed jej potwierdzeniem, jakby go nigdy nie było, co może prowadzić do problemu podwójnego wydawania i zniszczenia integralności rozproszonego rejestru.

Znaczenie aktualizacji Taproot

Uważa się, że aktywacja Taproot zwiększy funkcjonalność sieci Bitcoina dzięki szybkim i niezawodnym transakcjom. Do Taproot protokół Bitcoina nadal był w fazie rozwoju na poziomie 1, ustępując innym sieciom poziomu 2 wspierającym DApps, takim jak Ethereum. Aktualizacje Bitcoina – to ważny krok w kierunku wdrożenia smart kontraktów i uchwycenia trendowych rynków NFT i DeFi.

W miarę jak sieć Bitcoina staje się bardziej efektywna dzięki obniżeniu opłat, liczba transakcji będzie wzrastać, a blockchain będzie się rozwijać. Ponadto możliwość prywatnych transakcji uczyni BTC bardziej konkurencyjnym w porównaniu z innymi kryptowalutami na rynku.

Podsumowanie

Taproot – to długo oczekiwana aktualizacja Bitcoina. Wraz z wprowadzeniem schematu Schnorra znacznie zwiększy prywatność, skalowalność, bezpieczeństwo i inne parametry sieci. Zmiany powinny również przyciągnąć większą uwagę do protokołu Lightning Network i pomóc w uczynieniu multi-podpisu standardem branżowym.

Zwiększenie prywatności, efektywności i bezpieczeństwa – to ważne zalety dla wszystkich uczestników sieci bitcoin.