Вступ

Криптовалюта номер один у світі, біткойн, зазнала багатьох змін, як хороших, так і поганих, з моменту її запуску в 2008 році. Однак, незважаючи на те, що мережа є гігантом, вона не ідеальна. Багато оновлень, навіть суперечливих, було введено в блокчейн, щоб покращити його основні проблеми.

Після впровадження Segregated Witness (SegWit) мережа Bitcoin не отримувала жодних нових важливих оновлень до минулого року. Після досягнення 90% консенсусу серед криптомайнерів у мережі було представлено нове оновлення. Нове оновлення, Taproot, було активовано 14 листопада 2021 року з майнінгом блоку 709 632.

З появою Taproot проблеми біткойна з масштабованістю та конфіденційністю були значно пом’якшені. У цій статті описано принципи роботи оновлення Taproot, звідки воно взялося та яку користь воно приносить мережі Bitcoin.

Хто створив Taproot Upgrade?

Оновлення Taproot є результатом об’єднання кількох далекоглядних розробників, щоб запропонувати інноваційні рішення для вирішення проблем мережі Bitcoin. Грег Максвелл, провідний розробник криптовалют, виступив з ідеєю оновлення в 2018 році.

Після його пропозиції до нього приєдналися ще четверо розробників: Пітер Вуїлле, Тім Раффінг, Ей Джей Таунс і Джонас Нік. Разом вони написали три BIP (пропозиції щодо вдосконалення біткойнів), які є основою Taproot, який ми маємо сьогодні.

Що таке Taproot Upgrade?

Оновлення Taproot, вперше представлене в 2018 році розробником Bitcoin Core Грегом Максвеллом, є програмним форком мережі блокчейнів Bitcoin. Taproot, що складається з трьох пропозицій щодо вдосконалення біткойнів (BIP), позитивно покращує мережу біткойн з точки зору вартості, безпеки та ефективності.

До появи Taproot мережа біткойн боролася з двома суттєвими проблемами: масштабованістю та конфіденційністю. Біткойн створено з використанням механізму консенсусу Proof of Work (PoW) і розроблено для обробки до 7 транзакцій. Однак тепер, коли мережа є гігантом криптовалют, швидкість транзакцій значно знизилася, а комісія зросла. У 2021 році плата за мережу досягала 60 доларів.

Незважаючи на те, що транзакції в блокчейні є псевдоанонімними (вони не мають імені чи адреси), усі транзакції в біткойнах доступні для громадськості. Це означає, що адреса гаманця людини дає вам доступ до всієї історії транзакцій.

Завдяки оновленню Taproot, зокрема його основного BIP, Schnorr Signatures, транзакції в мережі будуть приховані, а більше транзакцій буде згорнуто, щоб поміститися в один блок.

Taproot також дозволить біткойну обробляти смарт-контракти, рядки коду, які містять умови угоди між двома сторонами, і усуне потребу в посереднику. Смарт-контракти в мережі Bitcoin допоможуть запровадити децентралізоване фінансування (DeFi) і, зрештою, незамінні токени (NFT).

Що включає оновлення Taproot?

Як згадувалося раніше, оновлення Taproot складається з трьох важливих пропозицій щодо вдосконалення Bitcoin. Кожен BIP служить важливій меті та відіграє важливу роль у забезпеченні гнучкості, масштабованості та безпеки мережі Bitcoin.

BIP 340: Підписи Шнорра

Розроблена Клаусом Шнорром у 2008 році, Schnorr Signatures — це схема криптографічного підпису, яка оптимізує процес перевірки в мережі Bitcoin.

До появи Taproot біткойн використовував алгоритм цифрового підпису еліптичної кривої (ECDSA). Сатоші Накамото, творець біткойна, заявив, що ECDSA віддали перевагу алгоритму підпису Шнорра, оскільки перший був більш популярним, добре зрозумілим і безпечнішим.

Однак підписи Schnoor реалізували такі зміни:

• Агрегація підписів : Schnorr Signatures використовує свою лінійну математику для збільшення кількості транзакцій. Кілька підписів згортаються в один для перевірки одним відкритим ключем. Перед новою схемою валідатор повинен був перевірити кожен підпис на відкритий ключ, уповільнюючи час транзакції. Тепер валідатори можуть перевіряти по одному підпису за раз і зрештою вміщувати більше транзакцій в один блок.
• Пакетна перевірка : за схемою підписів Schnoor згадані вище агрегати підписів перевіряються всі одночасно. Таким чином, час транзакції скорочується, а комісія, що стягується за кожну транзакцію, значно зменшується. Зрештою, мережа може обробляти більше транзакцій одночасно, оскільки мережа економить простір, об’єднуючи кілька даних в одну агрегацію підписів.
• Конфіденційність : Крім того, процес агрегування ускладнить розрізнення транзакцій. Транзакції з одним підписом здійснюються одним користувачем, тоді як транзакції з декількома підписами є більш складними і часто включають двох або більше користувачів. Змішування транзакцій з одним підписом і транзакціями з кількома підписами покращує конфіденційність мережі.

BIP 342: Стрижневий корінь

Творець біткойна дозволяє користувачам створювати рядки коду, які називаються скриптами, які визначають, як біткойни мають витрачатися в транзакції. Щоб ускладнити транзакцію, користувач може включити у свій код такі умови, як розблокування часу або вимоги до мультипідпису. Однак проблема полягає в тому, що кожен рядок коду - це дані, які повинні бути записані в блокчейні. Таким чином, складні транзакції вимагають більше вхідних даних і, зрештою, займають багато місця для зберігання даних у блокчейні. Коли блокчейн переповнений такою кількістю даних, це сповільнює швидкість транзакцій.

Крім того, оскільки всі умови транзакції записані в загальнодоступному блокчейні, конфіденційні дані користувача розкриваються.

Другий BIP, Taproot, використовує Merkelized Abstract SyntaxTree (MAST) для узагальнення сценаріїв, включених до транзакції. Використовуючи Merkle root, компактну структуру даних, Taproot робить непотрібним розкривати весь сценарій транзакції. У MAST лише виконані умови транзакції розкриваються та зберігаються в блокчейні, що дозволяє решті даних сценарію залишатися прихованими та захищеними.
Цей BIP дозволяє укладати більше розумних контрактів у мережі Bitcoin. оскільки транзакції тепер займають менше місця в мережі блокчейн. Це також дозволяє блокчейну працювати швидше, оскільки він не обтяжений збереженням усіх даних для кожної транзакції.

BIP 342: Tapscript

Останній BIP пов’язує решту двох. Tap script — це оновлена версія оригінального сценарію Bitcoin, мови програмування протоколу, яка визначає спосіб блокування та розблокування транзакцій.

Tapscript можна назвати мовою, але насправді це набір кодів операцій із командами, які відкривають місце для інших BIP, пояснених вище.

Tapscript також зняв обмеження на розмір сценарію, який становив 10 000 байт. Це дозволяє створювати набагато більші сценарії, прокладаючи шлях для смарт-контрактів у мережі Bitcoin.

Як оновлення Taproot покращує біткойн?

​​Мабуть, найважливішою перевагою оновлення Taproot до мережі Bitcoin є покращена конфіденційність. Поряд із підвищеною конфіденційністю забезпечується ще й безпека. Якщо дані про транзакцію приховані, ризики атаки знижуються.

Більшість функцій у мережі Bitcoin значно покращено. Агрегація підписів прискорює час обробки транзакцій, дозволяючи проводити більше транзакцій на блок.
Прискорений темп обробки транзакцій також зменшує комісію за транзакції, оскільки транзакції не перевіряються одна за одною.

Крім того, MAST дає місце для більших скриптів і смарт-контрактів. Він також покращив масштабованість біткойна, оскільки зменшив кількість даних, які зберігаються в блокчейні.

Ще одна перевага, про яку не згадувалося раніше, полягає в тому, що підписи Schnoor запровадили SigHash, хеш-функцію, до транзакцій. Цей хеш унеможливлює зміну сценаріїв. Якщо сценарії змінено, транзакція стає недійсною. Це пояснюється тим, що інформацією в сценарії неможливо маніпулювати без знищення SigHash. Раніше пластичність транзакції означала, що зловмисники могли створювати враження, ніби транзакція ніколи не відбулася; цей сценарій відомий як проблема подвійних витрат.

Taproot і смарт-контракти

Оновлення стрижневого кореня вносить значні та корисні покращення в оновлення стрижневого кореня. Ще одна перевага — розумні контракти. З появою підписів Schnorr більше транзакцій могло поміститися в блок, займаючи менше даних/простору в блокчейні. Розумні контракти — це рядки коду, які містять умови й угоди транзакції між особами без посередників.

Оскільки Taproot вирішує проблеми масштабованості біткойна, тепер біткойн розміщує смарт-контракти в своєму базовому ланцюжку; дозволяючи йому конкурувати з Ethereum.

Умови гри були вирівняні, і біткойн може конкурувати з Ethereum, домом для DeFi. Біткойн має потенціал для розміщення децентралізованих програм та інших функцій у рамках руху DeFi. Варіанти використання біткойна також можуть розширитися в минулому повсякденному використанні, включивши позики, незамінні токени та платежі великих квитків, наприклад орендної плати.

Що це оновлення означає для інвесторів?

Оновлення Taproot здебільшого технічне, а більшість деталей відбуваються за лаштунками.

Зацікавлені сторони та інвестори можуть не постраждати від зміни. Інвестори, які звертали увагу на біткойн і зміни в індустрії криптовалют, розуміють, що оновлення Taproot є першим кроком у тому, що здається блискучим майбутнім для біткойна.

Наразі більш масштабний план щодо біткойнів, що включає DeFi та смарт-контракти, ще не реалізовано. Можливо, інвестори просто помітили зниження комісії за транзакції, що дозволило їм заощадити більше на витратах на транзакції.

Однак у майбутньому, якщо Taproot і подальші оновлення вдасться розширити варіанти використання біткойнів, підприємці та інвестори можуть отримати вигоду від інвестицій у однорангові фінансові сервіси dApps, створені на основі мережі біткойн. Оновлення Taproot призвело до більш стабільної та безпечної та приватизованої мережі, яка є ідеальною основою для довготривалого використання.

Висновок

Вивчивши всі аспекти оновлення Taproot, стає очевидним, що оновлення було дуже необхідною розробкою в мережі Bitcoin. Оновлення не тільки забезпечило вирішення проблем мережі, але й поставило біткойн на шлях конкуренції за частку ринку смарт-контрактів.

Однак важливо пам’ятати, що це не остання велика подія. Оновлення Taproot надало розробникам більше свободи, дозволяючи їм реалізовувати цікаві ідеї та створювати інноваційні проекти на блокчейні.