" Taproot, возможно, является самым ожидаемым обновлением сети Биткойн со времен SegWit. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое Taproot, как он работает и как влияет на блокчейн Биткойн, а также на его пользователей. Наконец, мы обсудим, что Taproot может означать для цены биткойна.
Что такое Taproot?
В январе 2018 года разработчик Bitcoin Core Грегори Максвелл представил предложение, призванное обновить сеть Биткойн с помощью переключаемых сценариев, сохраняющих конфиденциальность.
Максвелл обрисовал схему, включающую ряд криптографических инструментов для значительного повышения конфиденциальности пользователей биткойнов. Предложение называлось «Taproot: переключаемые сценарии с сохранением конфиденциальности».
В январе 2020 года разработчик Bitcoin Core Питер Уилле создал запрос на перенос обновления Taproot, который будет официально добавлен в библиотеку Bitcoin Core. Запрос был объединен с кодом Bitcoin Core в октябре 2020 года. Хотя Taproot часто рассматривается как одно обновление, на самом деле он состоит из трех различных предложений по улучшению биткойнов (BIP). Для достижения целей, описанных Максвеллом, необходимо объединить три обновления. BIP - это BIP 340, 341 и 342, которые называются сигнатурами Шнорра, Taproot и Tapscript соответственно. Эти три BIP теперь вместе именуются BIP Taproot. Обновление Taproot предназначено для улучшения сценариев в сети Биткойн для обеспечения большей функциональности, особенно в том, что касается конфиденциальности, безопасности и эффективного использования пространства.
Чтобы лучше понять, как Taproot будет делать это, давайте углубимся в отдельные BIP и посмотрим, как они работают.
BIP 340
BIP 340 предлагает введение подписей Шнорра для блокчейна Биткойн.
Подписи Шнорра - это криптографическая схема, впервые описанная немецким математиком Клаусом Шнорром. При использовании схема создает короткие и эффективные цифровые подписи, сохраняя при этом высокий уровень безопасности. Это простая схема по сравнению с другими криптографическими схемами, но долгое время она считалась одной из самых безопасных. Проще говоря, она очень безопасна и благодаря своим особенностям эффективно исключает вероятность атак с двойным расходом.
Подписи Шнорра были впервые описаны в статье 1991 года и с тех пор защищены патентом США. Однако в 2008 году срок действия патента истек, что сделало возможным его более широкое использование.
BIP 340 описывает использование подписей Шнорра для сети Биткойн: как должны кодироваться открытые ключи и подписи, созданные с использованием схемы подписи Шнорра. Это приводит к экономии места для блокчейна по сравнению с используемыми в настоящее время подписями на основе ECDSA. Подписи Шнорра также поддерживают агрегирование, то есть они могут создать единую уникальную подпись путем объединения нескольких ключей внутри сложной биткойн-транзакции. Подпись или объединение ключей, возможно, являются наиболее значительным преимуществом этого конкретного предложения по улучшению.
BIP 341
BIP 341 касается того, как подписи Шнорра должны быть интегрированы в сеть Биткойн.
BIP 341 называется Taproot. Taproot описывает, как нужно обновить биткойн-скрипт для оценки и интеграции подписей Шнорра. Это делается с помощью Merkelized Alternative Script Trees (MAST).
Деревья Меркла - это тип структуры данных, который включает в себя родительский хеш и другие связанные данные в структуре, которая чем-то напоминает дерево. Его главное преимущество в том, что он поддерживает безопасную проверку данных в больших пулах. Merkelized Alternative Script Trees (MAST) использует деревья Меркла, которые позволяют блокировать выходы для нескольких скриптов.
BIP 341 также позволяет по-новому тратить биткойны с помощью нового типа скрипта. В типе сценария, называемом Pay-to-Taproot (P2TR), пользователи могут оплачивать открытый ключ Schnorr или корень Merkle для других сценариев. С P2TR UTXO могут быть разблокированы и потрачены в одном из двух сценариев: владельцем закрытого ключа или любой стороной, которая может удовлетворить требования любого сценария в Дереве Меркла, как это предусмотрено функцией агрегации ключей подписей Шнорра.
Если пользователь использует BIP 341 и отправляет биткойны в P2TR, создается единый открытый ключ. Назовем его S. Этот открытый ключ S, однако, представляет собой объединение открытого ключа отправителя, скажем P, и открытого ключа корня Меркла, скажем M. Таким образом, любой сценарий в дереве Меркла может использовать выходные данные. BIP 341 позволяет пользователям выбирать между простыми сценариями с оплатой по общему ключу или с оплатой по основному корневому каталогу во время траты, благодаря чему все выходные данные корневого корневого каталога выглядят как простые выходы. Это стало возможным благодаря функции агрегирования ключей схемы Шнорра и поддержке MAST.
BIP 342
BIP 342 называется Tapscript. Как следует из названия, он связан с обновлением и добавлением кодов операций, которые могут проверять расходы Taproot и подписи Шнорра.
Хотя обновление Taproot было включено в код, неясно, когда оно будет запущено в сети. Это зависит от одобрения майнера.
Сомнения по поводу Taproot
Хотя сообщество Биткойн в целом поддерживало обновление Taproot, возникли некоторые разногласия по поводу включенной в предложение функции «lockinontimeout» (LOT). Эта функция предназначена для обеспечения того, чтобы в случае, если майнеры не сигнализируют о поддержке Taproot, как это было в ситуации со спорным обновлением SegWit в 2017 году, обновление все равно будет происходить, потому что LOT вызовет активируемую пользователем софт-форк (UASF). Некоторые разработчики считают, что принудительное обновление таким образом может идти вразрез с духом Биткойна, который должен быть цифровой валютой, управляемой сообществом, а не разработчиками. В конце концов, Speedy Trial, путь активации через узлы майнеров, сигнализирующих об одобрении, был выбран в качестве способа активации Taproot. Однако Люк Дашджир, разработчик биткойнов, выразил свое недовольство Speedy Trial. Затем он продвигал новую версию Bitcoin Core с уже активированным Taproot.
Почему Taproot - это большое дело для биткойнов?
Предлагаемое обновление Taproot имеет ряд преимуществ для пользователей биткойнов. В этом разделе мы углубимся в основные значения Taproot.
Повышенная надежность
С математической точки зрения сигнатуры Шнорра считаются более безопасными, чем сигнатуры ECDSA, поскольку они доказуемо безопасны с использованием меньшего числа предположений. Кроме того, природа подписей Шнорра исключает возможность податливости подписи и вытекающую из этого теорию двойного расходования, которая является теоретической проблемой для ECDSA. Хотя SegWit эффективно решил эту проблему, теоретически она остается проблемой из-за использования ECDSA. Схема Шнорра решает эту проблему.
Эффективное использование пространства
Большинство выходов Taproot (P2TR) занимают меньше места в блокчейне, чем обычные выходы хеширования с оплатой за открытый ключ. Однако они немного больше, чем выходы SegWit. В долгосрочной перспективе они, вероятно, означают большую эффективность использования пространства на блокчейне. Ключи и подписи Schnoor также меньше, чем их аналоги, что еще больше усугубляет это преимущество. Другими словами, при более эффективном использовании пространства блоков блогчейн биткойнов должен иметь более высокую пропускную способность, что приведет к более быстрым транзакциям.
Более низкие транзакционные сборы для сложных транзакций
Из-за ключевой функции агрегирования размер данных транзакции для выполнения сложных транзакций биткойнов значительно уменьшается. Создается только один ключ, что приводит к гораздо более низким транзакционным издержкам для сложных транзакций. Примеры сложных расходов включают транзакции с несколькими подписями или кошельки с временной блокировкой. Экономия на гонорарах также связана с длиной подписей и ключей Шнора. Они занимают меньше места и, следовательно, требуют меньших затрат.
Повышенная конфиденциальность
С Taproot все выходные данные выглядят одинаково, будь они простые или сложные. Невозможно определить, что это за транзакция - будь то смарт-контракт, вывод с несколькими подписями, транзакция сети Lightning или вывод с одной подписью - просто взглянув на блокчейн. При использовании Taproot все эти сложные типы транзакций будут выглядеть как простой вывод с одной сигнатурой и не будут раскрывать все возможные сценарии, которые можно использовать для разблокировки вывода после подтверждения транзакции.
Эта функция, возможно, является наиболее важной и ожидаемой частью обновления, поскольку она сделает большинство инструментов и форм аналитики блокчейн бесполезными. Это обеспечит большую конфиденциальность сети Биткойн.
Расширенная функциональность сложных сценариев
Наконец, Taproot обеспечивает большую функциональность в отношении сложных сценариев. Это позволяет заблокировать Биткойн для нескольких скриптов. Объединив это и другие преимущества, разработчики могут создавать кошельки или другие функции поверх сети Биткойн с большей функциональностью.
Хорошим примером этого является создание кошельков с временной блокировкой и несколькими условиями погашения. В текущих ситуациях возможна безвозвратная потеря биткойнов, если не будут соблюдены все условия. Однако, используя Taproot, кошелек с несколькими подписями может быть разработан с применением условий, которые учитывают сложность реальной жизни, что значительно снижает вероятность потери доступа к биткойнам. Например, если человек хочет отдать своим четверым детям биткойны после своей смерти, он может создать кошелек с несколькими подписями 4 из 6, который «меняется» на кошелек 2 из 5 при соблюдении определенных условий. Другими словами, вместо того, чтобы требовать от четырех из шести членов семьи подписать транзакцию, кошелек с несколькими подписями изменяется так, что для обработки платежей детям требуется только два члена семьи, чтобы подписать транзакцию. Кроме того, Taproot поддерживает конфиденциальность, поскольку невозможно определить настроенный кошелек, изучив данные в сети.
Повлияет ли Taproot на цену биткойнов?
Конфиденциальность долгое время была проблемой для Биткойна, поскольку она создает угрозу устойчивости к цензуре, которая, возможно, является самой мощной особенностью Биткойна.
Учитывая множество преимуществ Taproot для сети Биткойн, в первую очередь последствия для конфиденциальности, цена биткойна может положительно отреагировать после реализации обновления. Ценность цифровой валюты может резко возрасти в долгосрочной перспективе, поскольку разработчики Биткойна внедряют столь необходимые решения по обеспечению конфиденциальности для сети, чтобы гарантировать преобладание сопротивления цензуре Биткойна.
