Введение

Криптовалюта номер один в мире, Биткоин, с момента своего появления в 2008 году претерпела множество изменений, как хороших, так и плохих. Однако, несмотря на то, что сеть является гигантской, она не совершенна. Многие обновления, даже спорные, были внесены в блокчейн для улучшения его основных проблем.

После введения Segregated Witness (SegWit) сеть Биткойн не получала новых важных обновлений до прошлого года. После достижения 90% консенсуса среди майнеров криптовалют, в сеть было введено новое обновление. Новое обновление, Taproot, было активировано 14 ноября 2021 года с добычей блока 709,632.

С появлением Taproot проблемы Биткойна с масштабируемостью и конфиденциальностью были значительно смягчены. В этой статье описывается работа обновления Taproot, откуда оно взялось и как оно приносит пользу сети Биткоин.

Кто создал обновление Taproot?

Обновление Taproot - это результат того, что несколько дальновидных разработчиков объединились, чтобы предложить инновационные решения проблем сети Биткоин. Грег Максвелл, ведущий разработчик криптовалют, придумал идею обновления в 2018 году.

После его предложения к нему присоединились еще четыре разработчика - Питер Вуйле, Тим Раффинг, А. Дж. Таунс и Джонас Ник. Вместе они написали три BIP (Предложения по улучшению Биткойна), которые послужили основой для Taproot, который мы имеем сегодня.

Что такое обновление Taproot Upgrade?

Впервые представленное в 2018 году разработчиком Bitcoin Core Грегом Максвеллом, обновление Taproot является мягким форком блокчейн-сети Биткойн. Состоящий из трех предложений по улучшению Биткоина (BIP), Taproot положительно улучшает сеть Биткоина с точки зрения стоимости, безопасности и эффективности.

До появления Taproot сеть Биткойн боролась с двумя существенными проблемами: масштабируемостью и конфиденциальностью. Биткойн был создан с использованием механизма консенсуса Proof of Work (PoW) и рассчитан на обработку до 7 транзакций. Однако теперь, когда сеть является гигантом среди криптовалют, скорость транзакций значительно снизилась, а комиссии возросли. В 2021 году плата за пользование сетью достигала 60 долларов.

Несмотря на то, что транзакции в блокчейне являются псевдо-анонимными (они не сопровождаются именем или адресом), все транзакции в Биткойне доступны общественности. Это означает, что наличие адреса кошелька человека дает Вам доступ ко всей истории его транзакций.

С обновлением Taproot, в частности, его основного BIP, Schnorr Signatures, транзакции в сети будут скрыты, и он будет уплотнять больше транзакций, чтобы они помещались в один блок.

Taproot также позволит Биткойну обрабатывать смарт-контракты, строки кода, которые содержат условия соглашения между двумя сторонами, и устранит необходимость в посреднике. Умные контракты в сети Биткойн помогут внедрить децентрализованные финансы (DeFi) и, в конечном итоге, неиграбельные токены (NFTs).

Что включает в себя Taproot Upgrade?

Как упоминалось ранее, обновление Taproot включает в себя три важных предложения по улучшению Биткоина. Каждый BIP служит важной цели и играет значительную роль в обеспечении гибкости, масштабируемости и безопасности сети Биткойн.

BIP 340: Подписи Шнорра

Разработанная Клаусом Шнорром в 2008 году, Schnorr Signatures - это схема криптографической подписи, которая оптимизирует процесс подтверждения подлинности в сети Биткойн.

До внедрения Taproot, Биткойн использовал алгоритм цифровой подписи с эллиптической кривой (ECDSA). Сатоши Накамото, создатель Биткойна, сказал, что ECDSA был предпочтительнее алгоритма подписи Шнорра, поскольку первый был более популярным, хорошо изученным и безопасным.

Однако в подписи Шнура были внесены следующие изменения:

• Агрегирование подписей: Schnorr Signatures использует свою линейную математику для увеличения количества транзакций. Несколько подписей объединяются в одну, которая проверяется по одному открытому ключу. До новой схемы валидатор должен был проверять каждую подпись по открытому ключу, что значительно замедляло время транзакции. Теперь валидаторы могут проверять более одной подписи за раз и, в конечном итоге, вместить больше транзакций в один блок.
• Пакетная верификация: В схеме подписей Шнура упомянутые выше агрегаты подписей проверяются все сразу. Таким образом, время транзакции сокращается, а комиссии, взимаемые с каждой транзакции, значительно уменьшаются. В конечном итоге, сеть может обрабатывать больше транзакций за один раз, поскольку сеть экономит место, объединяя множество данных в одну агрегацию подписей.
• Конфиденциальность: Кроме того, процесс агрегирования затруднит разграничение между транзакциями. Транзакции с одной подписью осуществляются одним пользователем, тогда как транзакции с несколькими подписями являются более сложными и часто включают двух или более пользователей. Смешивание транзакций с одной подписью с транзакциями с несколькими подписями улучшает конфиденциальность сети.

BIP 342: Taproot

Создатель Биткойна позволяет пользователям создавать строки кода, называемые скриптами, которые определяют, как Биткойны должны быть потрачены в транзакции. Пользователь может включить в свой код такие условия, как освобождение от временной блокировки или требования многократной подписи, чтобы сделать транзакцию более сложной. Однако проблема в том, что каждая строка кода - это данные, которые должны быть записаны в блокчейн. Таким образом, сложные транзакции требуют больше входных данных и в конечном итоге занимают много места в блокчейне. Когда блокчейн переполнен большим количеством данных, это замедляет скорость транзакций.

Кроме того, поскольку все условия транзакции записываются в блокчейн, который является публичным, конфиденциальные данные пользователя становятся открытыми.

Второй BIP, Taproot, использует Merkelized Abstract SyntaxTree (MAST) для обобщения сценариев, включенных в транзакцию. Используя корень Меркле, компактную структуру данных, Taproot делает ненужным раскрытие всего сценария транзакции. В рамках MAST только выполненные условия транзакции раскрываются и хранятся в блокчейне, позволяя остальным данным сценария оставаться скрытыми и защищенными.
Этот BIP позволяет заключать больше смарт-контрактов в сети Биткойн. поскольку транзакции теперь занимают меньше места в сети блокчейн. Это также позволяет блокчейну работать быстрее, поскольку он не обременен хранением всех данных для каждой транзакции.

БИП 342: Тапскрипт

Заключительный BIP связывает два оставшихся вместе. Tap script - это обновленная версия оригинального Bitcoin script, языка программирования протокола, который определяет, как блокируются и разблокируются транзакции.

Tapscript можно назвать языком, но на самом деле это набор опкодов с командами, которые обеспечивают работу других BIP, описанных выше.

Tapscript также отменил ограничение на размер скриптов, которое составляло 10 000 байт. Это позволяет создавать гораздо более крупные скрипты, прокладывая путь для смарт-контрактов в сети Биткойн.

Как обновление Taproot улучшает Биткойн?

​​Возможно, самым значительным преимуществом обновления сети Биткойн с помощью Taproot является улучшение конфиденциальности. Вместе с повышенной конфиденциальностью приходит и повышенная безопасность. Если данные о транзакции скрыты, риски атаки снижаются.

Большинство функций в сети Биткойн значительно улучшены. Агрегирование подписей ускоряет время обработки транзакций, позволяя проводить больше транзакций в одном блоке.
Ускоренный темп обработки транзакций также снижает комиссию за транзакции, поскольку транзакции не проверяются одна за другой.

Кроме того, MAST предоставляет место для более крупных скриптов и смарт-контрактов. Это также улучшило масштабируемость Биткойна, поскольку уменьшило количество данных, хранящихся в блокчейне.

Еще одно преимущество, не упомянутое ранее, заключается в том, что подписи Шнура ввели SigHash, хэш-функцию, в транзакции. Этот хэш делает невозможным изменение скриптов. Если сценарии изменены, транзакция становится недействительной. Это происходит потому, что информацией в скрипте нельзя манипулировать без уничтожения SigHash. Ранее податливость транзакции означала, что злоумышленники могли создать видимость того, что транзакция никогда не проводилась; этот сценарий известен как проблема двойной траты.

Taproot и смарт-контракты

Обновление корня РПН вносит значительные и полезные улучшения в обновление корня РПН. Еще одно преимущество - смарт-контракты. С введением Schnorr Signatures больше транзакций может поместиться в блок, занимая меньше данных/места в блокчейне. Умные контракты - это строки кода, которые содержат условия и соглашения сделки между людьми без посредников.

Благодаря тому, что Taproot решил проблемы масштабируемости Биткойна, Биткойн теперь размещает смарт-контракты на своей базовой цепочке, что позволяет ему конкурировать с Ethereum.

Игровое поле выровнялось, и Биткойн может конкурировать с Ethereum, родиной DeFi. Биткойн имеет потенциал для размещения децентрализованных приложений и других функций в рамках движения DeFi. Сферы применения Биткойна могут также расшириться за пределы повседневного использования и включать в себя кредиты, неплатежные токены и оплату крупных товаров, таких как аренда.

Что означает это обновление для инвесторов?

Обновление Taproot в основном носит технический характер, большинство деталей происходит за кулисами.

Заинтересованные стороны и инвесторы могут не быть непосредственно затронуты изменениями. Инвесторы, которые обращают внимание на Биткоин и изменения в криптовалютной индустрии, понимают, что обновление Taproot - это первый шаг в том, что кажется светлым будущим для Биткоина.

На данный момент более масштабный план для Биткойна, включающий DeFi и смарт-контракты, еще не реализован. Инвесторы, возможно, просто заметили снижение комиссионных за транзакции, что позволяет им больше экономить на транзакционных издержках.

Однако в будущем, если taproot и последующие обновления успешно расширят возможности использования Биткойна, предприниматели и инвесторы могут получить выгоду от вложений в одноранговые dApps финансовых услуг, построенные на сети Биткойн. Обновление Taproot привело к созданию более стабильной, безопасной и приватизированной сети, которая является идеальной основой для долгосрочного использования.

Заключение

Рассмотрев все аспекты обновления Taproot, становится очевидным, что обновление было очень нужным событием в сети Биткоин. Обновление не только обеспечило решение проблем сети, но и вывело Биткойн на путь конкуренции за долю рынка смарт-контрактов.

Однако важно помнить, что это не последнее крупное событие. Обновление Taproot предоставило разработчикам больше свободы, позволив им воплощать интересные идеи и строить инновационные проекты на блокчейне.