تابروت: ما تاثيرها علي بيتكوين ايكو

[TL; DR]

---

في حوالي الساعة الخامسة صباحا بالتوقيت العالمي يوم 14 نوفمبر، تم تفعيل تابروت، تحديث البتكوين، رسميا عند إرتفاع يبلغ 709،632.
"تعتبر "تابرووت سوفت فورك" أول تحديث تقني كبير لبروتوكول بيتكوين منذ إدخال "الشاهد المنفصل" (SegWit) في عام 2017." ويمكن أن يكون له أثر عميق على نظام بيتكوين الإيكولوجي على مدى السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة.
تتألف ترقية Taproot Soft Fork من ثلاثة مقترحات مختلفة لتحسين Bitcoin، وهي BIP 340 و BIP 341 و BIP 342.
وتتفوق توقيعات شنور على معهد ECDSA من حيث الأداء والأمان، وسوف توفر خصوصية أكبر وخصوصية أكبر.
يمكن لبنية MAST أن تقلل بشكل كبير من حجم بيانات المعاملات وأن تحسن أداء المعاملات.

وقرابة الساعة الخامسة بالتوقيت العالمي في 14 نوفمبر/تشرين الثاني، تم تنشيط تابروت، وهي تحديث بتكوين، رسميا عند إرتفاع يبلغ 709632. تعتبر شوكة التابرووت الناعمة واحدة من أكثر الترقيات المتوقعة في العامين الماضيين. ومن المتوقع أن يكون للتحديث تأثير عميق على نظام بيتكوين الإيكولوجي على مدى السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة. ويمكن أن يكون ذلك مفيدا بوجه خاص بالنسبة للمستعملين المؤسسيين ولمختلف سيناريوهات التطبيق المتعلقة بالمعاملات المتعددة التوقيع.

وهذا أول تحديث تقني رئيسي لبروتوكول بيتكوين منذ إدخال نظام "الشاهد المنفصل" (SegWit) في عام 2017. يزيد SegWit حد حجم الكتلة على سلسلة حظر عن طريق إزالة بيانات التوقيع من رأس الكتلة، مما يقلل جزئيا تكلفة عمليات النقل على شبكة Bitcoin. بينما تهدف ترقية Taproot إلى تحسين الأمان والخصوصية وقابلية التطوير على الشبكة.

"تابروت" هو الجذر الرئيسي للنبتة. وكما شرح مؤسسه جريجوري ماكسويل، فإن الاسم يشير إلى الرغبة في تركيز تجارة البيتكوين على "الجذر الرئيسي" فقط وإخفاء "الفروع" غير المهمة. وقد اقترحت ترقية تابروت لأول مرة في عام 2018، ومن شأن تنفيذها أن يجعل من الصعب التمييز بين المعاملات على شبكة البرق والمعاملات على سلسلة انسداد بيتكوين، الأمر الذي يؤدي إلى تحسين خصوصية المعاملات. وبعد ذلك بوقت قصير، أدمج أيضا نظام شنور للتوقيع الرقمي في حل تطوير تابروت، وجرى الجمع بين هذين النظامين ليكونا بمثابة تعزيز عام لأداء شبكة بيتكوين.

في يناير/كانون الثاني 2020، قدم بيتر ويلي، أحد المطورين الأساسيين لشركة بيتكوين، ثلاثة مقترحات رئيسية لتحسين البتكوين لترقية شونور/تابرووت للشوكة اللينة. إن هذه المقترحات الثلاثة مترابطة وتؤدي دورا مشتركا. إن BIP هي 340، 341، و 342.

BIP-340 (شنور): يحل BIP 340 محل خوارزمية التوقيع الرقمي لمنحنى بيضاوي (ECDSA) بتوقيعات SCHNORR.

BIP-341 (Taproot): تحسين أشجار بناء الجملة المجردة المجردة التي تعتمد على توقيعات Schnorr.

BIP-342(TAP__script__): تقديم نسخة محسنة من لغة البرمجة المستخدمة لإجراء معاملات البيتكوين.

ما هي أهمية Schnorr للتوقيعات الرقمية؟

---

أما التوقيعات الرقمية، التي تستند إلى ما يعرف في التشفير باسم "الترميز غير المتماثل"، فتتيح جزئيا إمكانية وضع نظم نقدية إلكترونية. في التشفير المتماثل، يتشارك التشفير وفك التشفير نفس المفاتيح الخاصة، بينما في التشفير غير المتماثل، يستخدم المفتاح العام للتشفير والمفتاح الخاص لفك التشفير. وبشكل عام، يشير المفتاح الخاص إلى فترات طويلة من الأرقام التي تولدها خوارزمية عشوائية، بينما يتم حساب المفتاح العام بشكل عام من المفتاح الخاص. يجب تخزين المفتاح الخاص بسرية، بينما المفتاح العام عام ويمكن إستخدامه للتحقق من صحة التوقيع دون الكشف عن المفتاح الخاص.

ويضمن سلامة الترميز غير المتماثل الخوارزميات الحسابية الكامنة وراءه. إن الآليات الرياضية التقليدية مثل التحليل إلى العوامل الأولية الضخمة، والمنحنيات البيضاوية، إلخ، هي الأكثر إستخداما. والتشفير غير المتماثل المستخدم في البتكوين يستند إلى خوارزمية المنحنى البيضاوي.

وكما نعلم جميعا، لا توجد حسابات أو أرصدة في بيتكوين. ولا توجد سوى نواتج معاملات غير منفقة (UTXO) متفرقة في سلسلة المنع. والمدخل إلى الحركة هو UTXO السابق، والمخرج النهائي هو UTXO الجديد، حيث تعمل خوارزمية التشفير غير المتماثلة على إثبات ما إذا كان الشخص الذي أنفق عقارا معينا هو المالك الحقيقي.

على سبيل المثال، تعتزم أليس تحويل 5 BTC إلى بوب، وهذا جزء من معلومات المعاملات. تقوم أليس بتقسيم المعلومات لتوليد النسخ الطويلة المقابلة من الأرقام، ثم تشفيرها بمفتاحها الخاص لإنشاء توقيعها الرقمي الخاص. ثم ترسل أليس رسالة المعاملة والتوقيع الرقمي إلى بوب، الذي يستخدم مفتاح أليس العام لفك تشفير التوقيع الرقمي، وتحصل على الأرقام المقابلة، ومقارنتها مع تجزئة معلومات المعاملة التي جهزها بنفسه. وإذا كانا متشابهين، فهذا يثبت أن أليس تملك المفتاح الخاص. بالإضافة إلى ذلك، بما أن أليس تقدم عنوان بوب (أي المفتاح العام) عند إنشاء التوقيع الرقمي، فإن UTXO الذي يحدث في المعاملة سيتم تأمينه، وبوب فقط، الذي لديه المفتاح الخاص المناظر، يمكنه إلغاء تأمينه.

كانت أليس في حاجة إلى إنشاء التوقيع الرقمي مع ECDSA، بينما بعد ترقية Taproot، سيكون التوقيع مبنيا على خوارزمية Schnorr.


تم أختراع آلية توقيع شنور من قبل المشفر الألماني كلاوس شنور. وقد خضع لتدقيق أكاديمي دقيق، وتفوق في الأداء على الوكالة من حيث الأداء والأمن. ولكن، بالنظر إلى أن البروفيسور شنور سجل براءة أختراع في خوارزمية التوقيع هذه في عام 1990، التي لم تنته صلاحيتها حتى عام 2008، أستخدم ساتوشي ناكاموتو الخوارزمية المعروفة باسم ECDSA عند إنشاء بروتوكول بيتكوين، بدلا من توقيع شنور. وبما أن كل من توقيع شنور ونظام ECDSA يقوم على المنحنى الاهليلجي SECP256k1 و SHA256، فإن توقيع شنور يمكن أن يكون سهلا نسبيا تنفيذه على شبكة البتكوين.

وبالإضافة إلى تحسين الأمان، فإن توقيعات Schnorr تتميز بميزة إضافية تتمثل في كونها "خطية"، وهو ما يعني إمكانية التداخل بين نتائج العمليات الحسابية. ولا يوجد "خطي" من هذا القبيل في الوكالة الأوروبية للتنمية الاقتصادية والاجتماعية التي تتطلب توقيع معاملات مختلفة بشكل منفصل. وفي نظام التوقيعات SCHNORR، يتم تجميع المفاتيح العامة لعدة مستخدمين في مفتاح عام واحد ويمكن تجميع توقيعات الحركات المختلفة في توقيع واحد، يعرف أيضا باسم تجميع المفاتيح. وهذا من شأنه أن يزيد من خصوصية المعاملات ويقلل من مساحة الكتلة التي تشغلها كل معاملة بنحو 11٪.

تابروت & تاب__script__
تحسن توقيعات SCHNORR خصوصية معاملات BTC، بينما يمكن ل Taproot تحسين إمكانية التوسع. ولكي نفهم ذلك، يلزم اولا ان نعرف ما هي أشجار بناء الجملة المجردة المجردة المجردة التي تدمج.

ان بنية أشجار المركام لكل كتلة مهمة جدا لتضمن الطبيعة المقاومة للعبث لسلاسل القطع. يتم تجميع كل معاملة في أسفل في أزواج ويتم حساب قيمة التجزئة بالتسلسل للحصول على شجرة دمج ثانية، والتي يتم تجميعها مرة أخرى في أزواج للحصول على تجزئة فريدة من المستوى الأعلى (تعرف أيضا باسم تجزئة Merkle). وبهذا الحساب، فإن أي تغيير في بايت حركة ما أو تحول في الترتيب بين حركتين سيؤدي إلى تغيير في تجزئة Merkle. بالإضافة إلى ميزة أخرى لشجرة Merkle وهي أن عميل BTC خفيف الوزن لا يحتاج إلى تنزيل كافة بيانات الحركة. مطلوب فقط بيانات كل رأس كتلة. إذا أراد العميل خفيف الوزن تأكيد حالة إحدى المعاملات، يمكنه بدء تشغيل "Merkle Proof" لتأكيد أن المعاملة موجودة على شجرة Merkle.


إن MAST هو نفس هيكل بيانات Merkle Tree، حيث يتم إجراء عملية تهشير مماثلة على كل __script__. يولد هذا شجرة دمج من __script__s، تعرف أيضا باسم __script__ trees. مع إضافة توقيعات Schnorr، فإن الهيكل الكامل __script__ tree سيكون مخفيا، مما يسمح بتنفيذ الحركات ذات الهياكل __script__ المعقدة كما لو كانت معاملات عادية. ويمكن لبنية MAST أن تقلل إلى حد كبير من حجم بيانات المعاملات، بل ويمكن أيضا من تمكين قدرات العقود الذكية.

بالتوافق مع MAST، قامت TAP__script__ بإجراء تغييرات على Bitcoin __script__، وإضافة بعض opcode لتسهيل كتابة __script__s بعد ترقية Taproot.

إستنتاج

تحديث تابروت هو أكبر توسع تكنولوجي إلى بيتكوين منذ شبكة الصواعق وتحديث SegWit. في حين أن البتكوين كان متحفظا قليلا في إبداعه مقارنة مع إثيريوم والبولكادو. وقد أدت التحسينات التكنولوجية مثل تابروت بالفعل إلى تحسين رسوم المعاملات وسرعتها وعدم الكشف عن هويتها.

ونظرا للقيود المحدودة المفروضة على عمال المناجم في الشوكة اللينة لتابروت، ما زلنا بحاجة إلى الانتظار لمعرفة مدى النجاح الذي ستحققه التحسينات ذات الصلة في المستقبل.



الكاتب: إدوارد. إتش، باحث في Gate.io
*تمثل هذه المادة فقط آراء الباحث ولا تشكل أي اقتراحات إستثمارية.
*يحتفظ Gate.io بكافة الحقوق في هذه المادة. سيتم السماح بإعادة نشر المادة بشرط الإشارة إلى Gate.io. وفي جميع الحالات الأخرى، ستتخذ الإجراءات القانونية بسبب انتهاك حقوق التأليف.