Краткое содержание

Taproot — это обновление сети Биткойн, запущенное 14 ноября 2021 года. Подписи Taproot и Schnorr были долгожданными обновлениями технологии Биткойн с момента появления SegWit. Taproot стремится изменить способ работы биткойн-скриптов, улучшая конфиденциальность, масштабируемость и безопасность. Надеемся, что Taproot в сочетании с соответствующим обновлением под названием «подписи Шнорра» позволит достичь этих и многих других целей.

Все пользователи, знакомые с криптовалютным сообществом, знают, что конфиденциальность, масштабируемость и безопасность являются ключевыми проблемами сообщества. Хотя Биткойн является самой популярной криптовалютой в мире, эти проблемы все еще требуют решения. Цель Taproot — решить вышеуказанные проблемы.

Введение

Хотя у Биткойна были взлеты и падения, он оказался «основой», поддерживающей мир криптовалют. На протяжении многих лет, хотя мир криптовалют сталкивался с различными проблемами, такими как взлом Mt. Gox и печально известный хард-форк Биткойна, криптовалютное сообщество всегда поддерживало Биткойн.

Однако нельзя игнорировать определенные проблемы, наиболее важной из которых является конфиденциальность. Биткойн — это публичный блокчейн, и любой может отслеживать транзакции в сети. Для некоторых это самая большая проблема.

Хотя можно повысить анонимность с помощью таких технологий, как смешивание валют и CoinJoin, эти технологии не могут превратить Биткойн в конфиденциальную монету. Хотя Taproot не может этого сделать, он может улучшить анонимность в Интернете.

Обновление Taproot очень ожидаемо и рассматривается как важная отправная точка для решения плохой конфиденциальности Биткойна и других связанных с этим проблем. 14 ноября 2021 года, при единогласном одобрении майнеров всего мира, Taproot был активирован онлайн в сети Биткойн. Что такое Taproot? Какую пользу это принесет Биткойну? Давайте копнем немного глубже.

Ограничения сети Биткойн

Хотя это была первая и наиболее широко распространенная криптовалюта, сеть Биткойн все еще имеет недостатки в некоторых аспектах, таких как низкая скорость транзакций. На момент своего создания Биткойн обрабатывал 7 транзакций в секунду, но по мере роста популярности сети и количества пользователей росли и скорость транзакций, и комиссии. После того, как цена Биткойна резко выросла, средняя комиссия за транзакцию в сети Биткойн достигла рекордного уровня в 2021 году, достигнув около 60 долларов. Некоторые считают, что высокие комиссии и медленная скорость транзакций будут препятствовать росту сети Биткойн. Чтобы улучшить возможности транзакций, в 2017 году разработчики запустили обновление Segregated Witness (SegWit), позволяющее одному блоку обрабатывать больше транзакций. Однако высокие комиссии по-прежнему широко распространены.​

Еще одним ограничением является конфиденциальность. Хотя Биткойн в своем обзорном документе заявляет, что его транзакции являются конфиденциальными, все детали транзакций в сети Биткойн общедоступны. Другими словами, всю личную историю покупок можно получить на основе биткойн-адреса.​

Чтобы преодолеть эти ограничения, Биткойн реализовал несколько обновлений сети. Однако из-за децентрализованной природы Биткойна модификация сети чрезвычайно сложна. Вносить изменения или нет — это не решение одного человека, а консенсус сообщества.

Что такое обновление Bitcoin Taproot?

Taproot — это софт-форк, который оптимизирует сценарии Биткойна для улучшения конфиденциальности, эффективности и способности сети обрабатывать смарт-контракты. Это считается крупным обновлением Биткойна с момента обновления SegWit в 2017 году.

Обновление Taproot состоит из 3 различных предложений по улучшению Биткойна (BIP), в том числе: Taproot, Tapscript и его ядра, новой схемы цифровой подписи под названием «Подпись Шнорра». Taproot стремится предоставить пользователям Биткойн множество преимуществ, таких как повышение конфиденциальности транзакций и снижение комиссий за транзакции. Это также позволит Биткойну выполнять более сложные транзакции, расширяя возможности использования для конкуренции с Ethereum, особенно возможности смарт-контрактов и влияние сети на поддержку децентрализованного финансирования (DeFi) и невзаимозаменяемых токенов (NFT).

Предложение Taproot было первоначально предложено разработчиком Bitcoin Core Грегом Максвеллом в январе 2018 года. В октябре 2020 года Питер Вуйль создал запрос на включение кода для объединения Taproot с базой кода Bitcoin Core. Чтобы полностью развернуть обновление, операторы узлов должны принять новые правила консенсуса Taproot. В конечном итоге предложение было поддержано 90% майнеров и было официально активировано в блоке 709 632 14 ноября 2021 года.

Как работает Taproot?

Обновление Taproot достигается благодаря сотрудничеству трех предложений по улучшению Биткойна (BIP). Предложения по-разному дополняют друг друга.

Подпись Шнорра (BIP340)

Подписи Шнорра повышают скорость и безопасность проверки транзакций в сети Биткойн. Подпись состоит из схемы криптографической подписи, разработанной немецким математиком и криптографом Клаусом Шнорром. Алгоритм Шнорра был защищен патентом в течение многих лет, но срок действия патента официально истек в 2008 году. Подписи Шнорра имеют много преимуществ, особенно при создании коротких подписей, и известны своей простотой и эффективностью.

Схема подписи, принятая основателем Биткойна Сатоши Накамото, называется «Алгоритм цифровой подписи на основе эллиптической кривой (ECDSA)». ECDSA был выбран вместо алгоритма подписи Шнорра, поскольку первый широко используется, прост для понимания, безопасен и стабилен, легок и имеет открытый исходный код.

Однако развитие схемы цифровой подписи Шнорра (SDSS) может стать отправной точкой для применения технологии подписи нового поколения в Биткойне и других сетях блокчейнов.

Одним из основных преимуществ подписей Шнорра является то, что они могут извлекать несколько наборов ключей в сложных биткойн-транзакциях для создания уникальных подписей. Таким образом, подписи всех сторон транзакции могут быть объединены в одну подпись Шнорра; этот процесс называется «агрегированием подписей».

Фактически, Taproot может сделать совершенно невидимым выполнение биткойн-скриптов. Например, в Taproot различные способы оплаты биткойнов выглядят одинаково, будь то транзакции по каналу Lightning Network, одноранговые транзакции или транзакции через сложные смарт-контракты. Мониторы этих транзакций видят только одноранговые транзакции. Однако стоит отметить, что это не меняет того факта, что информация о кошельке отправителя и конечного получателя раскрыта.

Главный корень (BIP341)

Taproot назван в честь обновления Taproot, которое было создано на основе обновления SegWit 2017 года и использует Merkelized Alternative Script Trees (MAST) для масштабирования объема данных транзакций в блокчейне Биткойна.

Транзакции в сети Биткойн защищены открытыми и закрытыми ключами. Чтобы оплатить цифровые активы в кошельке, пользователям необходимо предоставить подпись, подтверждающую личность их истинного владельца, прежде чем они смогут перевести токены. Помимо транзакций с одной подписью, транзакции в сети Биткойн также могут усложняться за счет снятия временных блокировок, необходимости использования нескольких подписей (мультиподписей) и других функций.​

Однако сложные транзакции с несколькими подписями требуют множественных входов и проверок подписей, что добавит огромный объем данных в блокчейн и замедлит транзакции. Более того, информация о транзакциях автоматически отображается в блокчейне, что раскрывает конфиденциальные данные владельца адреса.​

После интеграции MAST одна транзакция MAST может представлять несколько сценариев, что сокращает количество необходимых сценариев и проверок. После того как сложные биткойн-транзакции отправляются в MAST, для обработки транзакции не требуется дерево Меркла. MAST позволяет передавать в блокчейн только условия выполнения транзакции, а не отправлять все подробности. Это значительно уменьшит объем данных, которые должна хранить сеть. Это не только улучшает масштабируемость и эффективность блокчейна Биткойн, но также позволяет пользователям Биткойн наслаждаться большей конфиденциальностью.

Тапскрипт (BIP342)

Tapscript — это язык программирования, обновленный до Bitcoin Script для поддержки двух других предложений по улучшению Биткойна (BIP). Это набор кодов операций, которые представляют собой инструкции, определяющие, как выполнить транзакцию. Благодаря большему пространству, доступному в блоках, новые функции станут более гибкими, что облегчит сети Биткойн поддержку и создание смарт-контрактов в будущем.

Как Taproot может принести пользу Биткойну?

Как обсуждалось выше, Taproot может значительно улучшить конфиденциальность Биткойна и расширить возможности его использования. Другие потенциальные преимущества включают в себя:

1. Улучшить масштабируемость сети за счет уменьшения объема данных, передаваемых и хранящихся в блокчейне;

2. Обрабатывать больше транзакций на блок (увеличить скорость объема транзакций в секунду (TPS));

3. Снизьте комиссию за транзакции.

Еще одним преимуществом Taproot является устранение гибкости подписи, известной угрозы безопасности в сети Биткойн. Короче говоря, с технической точки зрения гибкость подписи означает, что подпись можно изменить до подтверждения транзакции. Таким образом, злоумышленник может создать иллюзию того, что транзакция никогда не происходила. Это подвергнет Биткойн пресловутой проблеме двойных расходов, ставя под угрозу целостность распределенного реестра.

Почему важно обновить Taproot?​

Активация Taproot может улучшить функциональность сети Биткойн и облегчить быстрые и надежные транзакции. До Taproot разработка протокола Биткойн все еще находилась на этапе уровня 1, в то время как другие протоколы, такие как Ethereum, лидировали на уровне 2 и DApp. После обновления Биткойн позволил развернуть смарт-контракты, расширить варианты использования и соответствовать будущим тенденциям на рынках NFT и DeFi.​

По мере повышения эффективности сети Биткойн и снижения комиссий объем ее транзакций и сфера применения будут увеличиваться. Кроме того, Биткойн также гарантирует конфиденциальность пользовательских транзакций, что делает его более конкурентоспособной монетой конфиденциальности на рынке.

Подведем итог

Taproot — это долгожданное и широко поддерживаемое обновление Биткойна. При одновременной реализации с подписями Шнорра конфиденциальность, масштабируемость, безопасность и другие функции будут значительно улучшены. Эти обновления повысят привлекательность Lightning Network и сделают мультиподпись широко используемым отраслевым стандартом.

Независимо от вашего уровня участия в сообществе Биткойн, оптимизация конфиденциальности, эффективности, безопасности и других факторов создаст дополнительную ценность для пользователей и улучшит качество работы с Биткойном.