مقدمة العملة

شهدت العملة المشفرة رقم واحد في العالم، بيتكوين، العديد من التغييرات، الجيدة والسيئة، منذ إطلاقها في عام 2008. ومع ذلك، على الرغم من كونها عملاقة، إلا أن الشبكة ليست مثالية. تم إدخال العديد من الترقيات، حتى تلك المثيرة للجدل، إلى بلوكتشين لتحسين مشكلاتها الرئيسية.

بعد تقديم نظام Segreated Witness (SegWit)، لم تتلق شبكة بيتكوين أي ترقيات مهمة جديدة حتى العام الماضي. بعد الوصول إلى إجماع بنسبة 90٪ بين عمال مناجم العملات المشفرة، تم تقديم ترقية جديدة للشبكة. تم تفعيل الترقية الجديدة، Taproot، في 14 نوفمبر 2021، مع تعدين الكتلة 709,632.

مع إدخال Taproot، تم تخفيف مشاكل Bitcoin المتعلقة بقابلية التوسع والخصوصية بشكل كبير. توضح هذه المقالة طريقة عمل ترقية Taproot، ومن أين أتت، وكيف تفيد شبكة بيتكوين.

من قام بإنشاء ترقية Taproot؟

ترقية Taproot هي نتيجة للعديد من المطورين ذوي التفكير المستقبلي الذين اجتمعوا معًا لتقديم حلول مبتكرة لمشاكل شبكة Bitcoin. ابتكر جريج ماكسويل، مطور العملات المشفرة الرائد، فكرة الترقية في عام 2018.

بعد اقتراحه، انضم إليه أربعة مطورين آخرين، بيتر ويل، تيم روفينغ، إيه جي تاونز، وجوناس نك. لقد كتبوا معًا ثلاثة BIPs (مقترحات تحسين البيتكوين) التي تعمل كأساس لـ Taproot الذي لدينا اليوم.

ما هي ترقية Taproot؟

تم الكشف عن ترقية Taproot لأول مرة في عام 2018 من قبل مطور Bitcoin Core جريج ماكسويل، وهي عبارة عن شوكة ناعمة لشبكة بلوكتشين الخاصة ببيتكوين. يتألف Taproot من ثلاثة مقترحات لتحسين بيتكوين (BIPs)، ويعمل على تحسين شبكة بيتكوين بشكل إيجابي من حيث التكلفة والأمان والكفاءة.

قبل تقديم Taproot، واجهت شبكة Bitcoin مشكلتين مهمتين: قابلية التوسع والخصوصية. تم بناء البيتكوين باستخدام آلية إجماع إثبات العمل (PoW) وتم تصميمها لمعالجة ما يصل إلى 7 معاملات. ومع ذلك، الآن بعد أن أصبحت الشبكة عملاق العملات المشفرة، انخفضت سرعة المعاملات بشكل كبير، وزادت الرسوم. في عام 2021، وصلت رسوم الشبكة إلى 60 دولارًا.

على الرغم من أن معاملات بلوكتشين مجهولة بشكل زائف (لا تأتي مع اسم أو عنوان مرفق)، فإن جميع المعاملات على بيتكوين متاحة للجمهور. ما يعنيه هذا هو أن الحصول على عنوان محفظة الشخص يتيح لك الوصول إلى سجل المعاملات بالكامل.

مع ترقية Taproot، ولا سيما BIP الأساسي الخاص بها، وهو Schnorr Signatures، سيتم إخفاء المعاملات على الشبكة، وستكثف المزيد من المعاملات لتناسب كتلة واحدة.

ستسمح Taproot أيضًا لـ Bitcoin بمعالجة العقود الذكية وخطوط التعليمات البرمجية التي تحتوي على شروط اتفاقية بين طرفين، والقضاء على الحاجة إلى وسيط. ستساعد العقود الذكية على شبكة Bitcoin على تقديم التمويل اللامركزي (DeFi)، وفي النهاية الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs).

ماذا تتضمن ترقية Taproot؟

كما ذكرنا سابقًا، تشتمل ترقية Taproot على ثلاثة مقترحات مهمة لتحسين البيتكوين. يخدم كل BIP غرضًا مهمًا ويلعب دورًا مهمًا في توفير المرونة وقابلية التوسع والأمان لشبكة Bitcoin.

BIP 340: تواقيع شنور

تم تطوير Schnorr Signatures بواسطة Claus Schnorr في عام 2008، وهو عبارة عن مخطط توقيع مشفر يعمل على تحسين عملية التحقق على شبكة Bitcoin.

قبل إدخال Taproot، استخدمت بيتكوين خوارزمية التوقيع الرقمي للمنحنى البيضاوي (ECDSA). أعرب ساتوشي ناكاموتو، مبتكر بيتكوين، عن تفضيل ECDSA على خوارزمية Schnorr Signature Algorithm لأن الأولى كانت أكثر شيوعًا وفهمًا وأمانًا.

ومع ذلك، نفذت توقيعات Schnoor التغييرات التالية:

• تجميع التوقيعات: تستخدم Schnorr Signatures الرياضيات الخطية لزيادة عدد المعاملات. يتم تكثيف التواقيع المتعددة في توقيع واحد ليتم التحقق من صحته مقابل مفتاح عام واحد. قبل النظام الجديد، سيحتاج المدقق إلى التحقق من صحة كل توقيع مقابل مفتاح عام، مما يؤدي إلى إبطاء وقت المعاملة بهامش. الآن، يمكن للمدققين التحقق من صحة أكثر من توقيع واحد في كل مرة وفي النهاية دمج المزيد من المعاملات في كتلة واحدة.
• التحقق من الدفعات: بموجب نظام توقيعات Schnoor، يتم التحقق من مجاميع التوقيعات المذكورة أعلاه دفعة واحدة. بهذه الطريقة، يتم قطع وقت المعاملة، وتقل الرسوم المفروضة على كل معاملة بشكل كبير. في النهاية، يمكن للشبكة معالجة المزيد من المعاملات في وقت واحد لأن الشبكة توفر المساحة من خلال دمج بيانات متعددة في تجميع توقيع واحد.
• الخصوصية: علاوة على ذلك، ستجعل عملية التجميع من الصعب التمييز بين المعاملات. يتم تنفيذ معاملات التوقيع الفردي من قبل مستخدم واحد، في حين أن المعاملات متعددة التوقيعات أكثر تعقيدًا وغالبًا ما تشمل اثنين أو أكثر من المستخدمين. يؤدي المزج بين معاملات التوقيع الفردي والمعاملات متعددة التوقيعات إلى تحسين خصوصية الشبكة.

BIP 342: الجذر الرئيسي

يسمح مُنشئ Bitcoin للمستخدمين ببناء أسطر من التعليمات البرمجية تسمى البرامج النصية التي تحدد كيفية إنفاق عملات البيتكوين في المعاملة. يمكن للمستخدم تضمين شروط مثل إصدارات قفل الوقت أو متطلبات التوقيعات المتعددة في التعليمات البرمجية الخاصة به لجعل المعاملة أكثر تعقيدًا. ومع ذلك، فإن المشكلة في ذلك هي أن كل سطر من التعليمات البرمجية هو بيانات يجب كتابتها على البلوكشين. على هذا النحو، تتطلب المعاملات المعقدة المزيد من المدخلات وتستهلك في النهاية الكثير من تخزين البيانات على البلوكشين. عندما يتم تجاوز سلسلة البلوكشين بالكثير من البيانات، فإنها تبطئ سرعة المعاملة.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن جميع شروط المعاملة مكتوبة على بلوكتشين، وهي عامة، يتم الكشف عن البيانات الحساسة للمستخدم.

يستخدم BIP الثاني، Taproot، بناء الجملة المجرد Merkelized (MAST) لتلخيص البرامج النصية المضمنة في المعاملة. باستخدام Merkle root، وهو هيكل بيانات مدمج، يجعل Taproot من غير الضروري الكشف عن البرنامج النصي للمعاملات بالكامل. وبموجب MAST، يتم فقط الكشف عن الشروط المنفذة للمعاملة وتخزينها على البلوكشين، مما يسمح لبقية بيانات البرنامج النصي بالبقاء مخفية ومحمية.
يسمح BIP هذا بمزيد من العقود الذكية على شبكة Bitcoin. لأن المعاملات تشغل الآن مساحة أقل على شبكة البلوكشين. كما أنها تسمح للبلوكشين بالعمل بشكل أسرع لأنها ليست مثقلة بتخزين جميع البيانات لكل معاملة.

BIP 342: تابسكريبت

يربط BIP النهائي الاثنين المتبقيين معًا. يعد Tap script إصدارًا محدثًا من نص Bitcoin الأصلي، وهي لغة برمجة البروتوكول التي تحدد كيفية قفل المعاملات وإلغاء قفلها.

يمكن الإشارة إلى Tapscript كلغة، ولكنها في الحقيقة عبارة عن مجموعة من أكواد التشغيل مع الأوامر التي تفسح المجال لـ BIPs الأخرى الموضحة أعلاه.

كما رفع Tapscript الحد الأقصى لأحجام البرامج النصية، والتي بلغت 10,000 بايت. يسمح هذا بنصوص أكبر بكثير، مما يمهد الطريق للعقود الذكية على شبكة بيتكوين.

كيف تعمل ترقية Taproot على تحسين البيتكوين؟

​​ربما تكون أهم فائدة لترقية Taproot إلى شبكة Bitcoin هي تحسين الخصوصية. إلى جانب الخصوصية المتزايدة يأتي المزيد من الأمان. إذا كانت البيانات الخاصة بالمعاملة مخفية، يتم تقليل مخاطر الهجوم.

تم تحسين معظم الوظائف على شبكة Bitcoin بشكل كبير. يعمل تجميع التوقيع على تسريع وقت معالجة المعاملات، مما يسمح بمزيد من المعاملات لكل كتلة.
كما أن الوتيرة السريعة لمعالجة المعاملات تقلل أيضًا من رسوم المعاملات لأن المعاملات لا يتم التحقق من صحتها واحدة تلو الأخرى.

كما يتيح MAST مساحة للنصوص الكبيرة والعقود الذكية. كما أنها حسنت قابلية تطوير بيتكوين لأنها قللت من كمية البيانات المخزنة على بلوكتشين.

هناك فائدة أخرى لم يتم ذكرها سابقًا وهي أن توقيعات Schnoor أدخلت SighHash، وهي دالة هاش، إلى المعاملات. هذا الهاش يجعل من المستحيل تغيير البرامج النصية. في حالة تغيير البرامج النصية، تصبح المعاملة غير صالحة. هذا لأنه لا يمكن معالجة المعلومات الموجودة في البرنامج النصي دون تدمير SighAsh. في السابق، كانت مرونة المعاملة تعني أن الجهات الخبيثة يمكن أن تجعلها تبدو كما لو أن المعاملة لم تحدث أبدًا؛ يُعرف هذا السيناريو باسم مشكلة الإنفاق المزدوج.

العقود الجذرية والذكية

تُدخل ترقية الجذر الرئيسي تحسينات مهمة ومفيدة على ترقية الجذر الرئيسي. إحدى المزايا الأخرى هي العقود الذكية. ومع إدخال تطبيق Schnorr Signatures، يمكن دمج المزيد من المعاملات في الكتلة، مما يؤدي إلى شغل بيانات/مساحة أقل على البلوكشين. العقود الذكية عبارة عن أسطر من التعليمات البرمجية تحتوي على شروط واتفاقيات المعاملة بين الأفراد بدون وسيط.

ومع حل Taproot لمشكلات قابلية التوسع في بيتكوين، تستضيف بيتكوين الآن عقودًا ذكية على سلسلتها الأساسية؛ مما يسمح لها بالتنافس مع إيثريوم.

لقد تم تسوية ساحة اللعب، ويمكن لبيتكوين التنافس ضد إيثريوم، موطن التمويل اللامركزي. تمتلك Bitcoin القدرة على استضافة التطبيقات اللامركزية والوظائف الأخرى في إطار حركة DeFi. قد تتوسع حالات استخدام بيتكوين أيضًا في الاستخدام اليومي السابق لتشمل القروض والرموز غير القابلة للاستبدال ومدفوعات سلع التذاكر الكبيرة مثل الإيجار.

ماذا تعني هذه الترقية للمستثمرين؟

تعتبر ترقية Taproot تقنية إلى حد كبير مع حدوث معظم التفاصيل وراء الكواليس.

قد لا يتأثر أصحاب المصلحة والمستثمرون بشكل مباشر بالتغيير. يدرك المستثمرون الذين اهتموا ببيتكوين والتغييرات في صناعة العملات المشفرة أن ترقية Taproot هي الخطوة الأولى فيما يبدو وكأنه مستقبل مشرق لبيتكوين.

في الوقت الحالي، لم يتم بعد تنفيذ الخطة الأكبر لبيتكوين التي تتضمن DeFi والعقود الذكية. ربما لاحظ المستثمرون فقط انخفاض رسوم المعاملات، مما يسمح لهم بتوفير المزيد من تكاليف المعاملات.

ولكن في المستقبل، إذا نجحت taproot والترقيات اللاحقة في توسيع حالات استخدام بيتكوين، فقد يستفيد رواد الأعمال والمستثمرون من الاستثمار في الخدمات المالية من نظير إلى نظير DApps المبنية على شبكة بيتكوين. أدت ترقية Taproot إلى شبكة أكثر استقرارًا وأمانًا وخصخصة، وهي الأساس المثالي لحالات الاستخدام طويلة الأجل.

الخاتمة

بعد فحص جميع جوانب ترقية Taproot، من الواضح أن الترقية كانت تطورًا كبيرًا مطلوبًا على شبكة Bitcoin. لم توفر الترقية حلولًا لمشكلات الشبكة فحسب، بل وضعت أيضًا بيتكوين على طريق التنافس على حصة من حصة سوق العقود الذكية.

ومع ذلك، من المهم أن نتذكر أن هذا ليس التطور الرئيسي الأخير. وقد وفرت ترقية Taproot للمطورين مزيدًا من الحرية، مما سمح لهم بتنفيذ أفكار مثيرة للاهتمام وبناء مشاريع مبتكرة على بلوكتشين.