Kas ir Taproot, un kādas priekšrocības tas sniedz Bitcoin?

TL;DR

Taproot ir Bitcoin tīkla uzlabojums, kas tika ieviests 2021. gada 14. novembrī. Līdz ar Schnorr parakstiem Taproot ir viens no visvairāk gaidītajiem tehnoloģiskajiem jauninājumiem Bitcoin tīklā kopš SegWit ieviešanas. Taproot mērķis ir mainīt Bitcoin skriptu darbības principu, uzlabojot privātumu, mērogojamību un drošību. Tas viss un vēl vairāk tiek nodrošināts, apvienojot Taproot ar citu, saistītu uzlabojumu – Schnorr parakstiem.

Jebkurš, kurš orientējas kriptovalūtu kopienā, saprot, ka privātums, mērogojamība un drošība ir būtiskas prioritātes. Lai arī Bitcoin ir populārākā kriptovalūta pasaulē, šajās jomās joprojām ir veicami uzlabojumi. Taproot ir radīts tieši ar šādu mērķi.

Ievads

Bitcoin ir piedzīvojusi kāpumus un kritumus, taču tai ir izdevies kļūt par enkuru, kas stabilizē kriptovalūtu pasauli. Par spīti problēmām, kas gadu gaitā radušās, tostarp Mt. Gox uzlaušanai vai bēdīgi slavenajiem Bitcoin šķelšanās gadījumiem, kriptovalūtu kopiena ir turpinājusi atbalstīt Bitcoin.

Taču ir problēmas, kuras nevar nepamanīt, un viena no lielākajām ir privātums. Tā kā Bitcoin ir publiska blokķēde, jebkurš var pārraudzīt tīklā notiekošos darījumus. Dažiem tas rada lielas bažas.

Pastāv iespēja palielināt anonimitāti, izmantojot tādus paņēmienus kā kriptovalūtu jaukšana un CoinJoins. Taču diemžēl šīs iespējas nespēj padarīt Bitcoin par privātu valūtu. To nenodrošinās arī Taproot, tas tomēr var palīdzēt paaugstināt anonimitāti tīklā.

Taproot jauninājums tiek gaidīts kā nozīmīgs solis mēģinājumos rast risinājumu Bitcoin privātuma un ar to saistītajām problēmām. 2021. gada 14. novembrī – pēc tam, kad tika saņemts ieguvēju apstiprinājums visā pasaulē, – Taproot tika aktivizēts Bitcoin tīklā. Bet kas tad ir Taproot, un kā tas var palīdzēt Bitcoin? Mēs paskaidrosim.

Bitcoin tīkla ierobežojumi

Lai arī Bitcoin ir populārākā un senākā kriptovalūta, tās tīklam ir savi trūkumi, piemēram, lēns darījumu izpildes ātrums. Bitcoin sākotnēji tika veidots tā, lai varētu apstrādāt 7 darījumus sekundē, taču, palielinoties tīkla popularitātei un lietotāju skaitam, darījumu ātrums pieauga līdz ar komisijas maksām. Sekojot kriptovalūtas cenas straujam lēcienam, vidējā darījumu komisijas maksa Bitcoin tīklā 2021. gadā sasniedza rekordu – aptuveni 60 $. Pastāv uzskats, ka augstās komisijas maksas un lēnā darījumu izpilde ir kavējušas Bitcoin tīkla izaugsmi. Lai veicinātu tīkla darījumu izpildes jaudu, izstrādātāji 2017. gadā ieviesa Segregated Witness (SegWit) jauninājumu, lai vienā blokā ietilpinātu vairāk darījumu. Tomēr komisijas maksas joprojām saglabājas augstas.

Vēl viens šī tīkla ierobežojums ir privātums. Lai arī Bitcoin tehniskajā dokumentā tika norādīts, ka Bitcoin darījumi ir privāti, visi darījumu dati ir redzami Bitcoin tīklā. Tas nozīmē, ka tev ir iespēja noskaidrot pilnu personas pirkumu vēsturi, izmantojot tās Bitcoin adresi.

Cīnoties ar šiem trūkumiem, Bitcoin tīklā periodiski tika ieviesti jauninājumi. Tomēr izmaiņu ieviešana Bitcoin tīklā ir sarežģīta tā decentralizācijas dēļ. Tajā nav vienas personas, kas būtu tiesīga izlemt, kuras izmaiņas ieviest un kuras – nē. Tā vietā tiek pieņemts kopienas lēmums, nodrošinot konsensu.

Kas ir Bitcoin Taproot jauninājums?

Taproot ir protokola uzlabojums, kas pilnveido Bitcoin skriptus ar mērķi uzlabot privātumu, efektivitāti un tīkla spēju apstrādāt viedos līgumus. Tas tiek uzskatīts par nozīmīgāko Bitcoin jauninājumu kopš SegWit jauninājuma 2017. gadā.

Taproot jauninājumā ietilpst 3 atšķirīgi Bitcoin uzlabojumu priekšlikumi (BIP), tostarp Taproot, Tapscript un centrālais jauninājums – jaunā digitālā paraksta shēma ar nosaukumu "Schnorr paraksti". Taproot mērķis ir sniegt Bitcoin lietotājiem vairākas priekšrocības, piemēram, uzlabotu darījumu privātumu un zemākas komisijas maksas. Tāpat tas ļaus Bitcoin izpildīt vairāk sarežģītu darījumu un, iespējams, arī paplašināt tā lietojumu, tādējādi uzlabojot konkurētspēju ar Ethereum, jo īpaši attiecībā uz viedo līgumu apstrādi un decentralizēto finanšu (DeFi) un neaizstājamo tokenu (NFT) atbalstu tīklā.

Taproot priekšlikumu pirmais izteica Bitcoin Core izstrādātājs Gregs Maksvels 2018. gada janvārī. 2020. gada oktobrī Taproot tika apvienots ar Bitcoin Core bibliotēku pēc tam, kad Pīters Vuijs (Pieter Wuille) izveidoja izmaiņu iekļaušanas pieprasījumu. Lai varētu pilnībā izmantot šo jauninājumu, mezglu operatoriem bija jāpieņem Taproot jaunie konsensa noteikumi. Rezultātā tika nodrošināts 90 % ieguvēju atbalsts, un šis jauninājums tika oficiāli aktivizēts 2021. gada 14. novembrī 709 632. blokā.

Kā darbojas Taproot?

Ir 3 BIP, kas darbojas kopā ar mērķi īstenot Taproot jauninājumu. Katrs BIP dažādos veidos papildina un ietekmē pārējos.

Schnorr paraksti (BIP340)

Schnorr paraksti veicina darījumu ātrāku un drošāku validāciju Bitcoin tīklā. Tie sastāv no kriptogrāfiskas paraksta shēmas, ko izstrādāja vācu matemātiķis un kriptogrāfs Klauss Šnorrs. Lai arī Šnorra algoritmu daudzus gadus aizsargāja patents, tā termiņš oficiāli beidzās 2008. gadā. Populārākā no daudzajām Schnorr parakstu priekšrocībām ir to vienkāršība un efektivitāte īsu parakstu ģenerēšanā.

Paraksta shēma, kuru pārņēma Satoshi Nakamoto (Bitcoin radītājs), bija eliptiskās līknes digitālā paraksta algoritms (ECDSA). Priekšroka tika dota ECDSA, nevis Schnorr paraksta algoritmam, jo tas jau tolaik bija plaši izmantots, labi saprotams, drošs un kompakts atvērtā pirmkoda risinājums.

Tomēr Schnorr digitālā paraksta shēmas (SDSS) izstrāde varētu iezīmēt jaunas paaudzes parakstu sākumu Bitcoin un citos blokķēdes tīklos.

Viena no būtiskākajām Schnorr parakstu priekšrocībām ir iespēja izmantot vairākas atslēgas sarežģītā Bitcoin darījumā un izveidot vienu, unikālu parakstu. Tas nozīmē, ka vairāku darījumā iesaistīto pušu parakstus iespējams "apkopot" vienā Schnorr parakstā. To sauc par parakstu agregāciju.

Faktiski Taproot ļauj paslēpt faktu, ka darījumā vispār darbojies Bitcoin skripts. Piemēram, izmantojot Taproot norēķinu veikšanai ar Bitcoin, ir iespējams padarīt neatšķiramus darījumus Lightning tīkla kanālā, vienādranga darījumus un sarežģītus viedos līgumus. Ikviens, kurš uzrauga kādu no šiem darījumiem, redzētu tikai vienādranga darījumu. Tomēr ir vērts piebilst, ka sākotnējā sūtītāja un galīgā saņēmēja maku dati joprojām būs redzami.

Taproot (BIP341)

Šī jauninājuma nosaukums tika aizgūts no Taproot. Tas ir balstīts SegWit 2017. gada jauninājumā un izmanto merkelizētu alternatīvo skriptu koku (MAST), lai palielinātu darījumu datu apjomu Bitcoin blokķēdē.

Darījumus Bitcoin tīklā aizsargā ar publiskām un privātām atslēgām. Lai maksātu ar makā esošo digitālo aktīvu, maksātājam ir jāparakstās, apliecinot, ka viņš ir patiesais aktīva īpašnieks, un tikai tad ir iespējams pārvietot attiecīgo kriptovalūtu. Bez darījumiem ar vienu parakstu maksātāji var izmantot arī dažādas citas funkcijas, kas padara Bitcoin darījumus sarežģītākus, tostarp slēdzenes ar pulksteņa mehānismu, vairāku parakstu (multisig) prasības u.c.

Tomēr šiem sarežģītajiem darījumiem ar vairākiem parakstiem ir jāpārbauda vairākas ievades un paraksti, kā rezultātā būtiski palielinās datu apjoms blokķēdē un tiek bremzēts darījumu apstrādes ātrums. Tajā pat laikā darījumu informācija tiek automātiski atklāta blokķēdē, tādēļ pastāv risks atklāt sensitīvus datus par attiecīgo adrešu īpašniekiem.

Pēc MAST integrēšanas nepieciešamo skriptu un verifikāciju daudzumu iespējams samazināt, jo viens MAST darījums var iekļaut vairākus skriptus. Tādēļ, nosūtot sarežģītu Bitcoin darījumu uz MAST, darījumu apstrādei vairs nav nepieciešams Merkles koks. MAST gadījumā ir redzama nevis visa informācija, bet tikai blokķēdē izvietojamā darījuma izpildītie nosacījumi. Tas var ievērojami samazināt tīklā glabājamo datu apjomu. Tas ne vien nodrošina labāku mērogojamību un augstāku efektivitāti Bitcoin blokķēdei, bet arī sniedz lielāku privātumu Bitcoin lietotājiem.

Tapscript (BIP342)

Tapscript ir kodēšanas valodas jauninājums Bitcoin skriptam, sagatavojot augsni 2 citiem BIP. Tā ir operācijas kodu – darījumu instrukciju, ko izmanto, lai norādītu operāciju izpildes nosacījumus – kopa. Tā kā blokos būs pieejams vairāk brīvas vietas, sagaidāma lielāka elastība attiecībā uz jaunām funkcijām, turklāt tas var turpmāk palīdzēt Bitcoin tīklam turpmāk atbalstīt un veidot viedos līgumus.

Kā Taproot palīdz Bitcoin?

Kā jau tika minēts, Taproot ieviesa nozīmīgus uzlabojumus saistībā ar Bitcoin privātumu un lietojumu. Papildu priekšrocības ietver:

1) uzlabotu tīkla mērogojamību, samazinot blokķēdē pārsūtīto un glabāto datu apjomu;

2) vairāk darījumu uz vienu bloku – augstāks TPS (darījumu skaits sekundē) rādītājs;

3) zemākas komisijas maksas.

Vēl viena Taproot priekšrocība ir tāda, ka paraksti vairs nebūs viegli pielāgojami, kas ir labi zināms drošības risks Bitcoin tīklā. Vienkārši izsakoties – parakstu viegla pielāgojamība nozīmē, ka pastāv tehniskas iespējas mainīt darījuma parakstu pirms tā apstiprināšanas. Šādas darbības rezultātā izskatītos, ka darījums nekad nav noticis. Tas pakļauj Bitcoin bēdīgi slavenajai dubultās tērēšanas problēmai, kas var graut sadalītās virsgrāmatas integritāti.

Kāpēc Taproot jauninājums ir svarīgs?

Ir paredzams, ka Taproot aktivizācija uzlabos Bitcoin tīkla darbību un veicinās ātru un drošu darījumu izpildi. Pirms Taproot Bitcoin protokols joprojām darbojās, izmantojot 1. slāņa izstrādi, kamēr citos tīklos (piemēram, Ethereum) jau bija pieejama 2. slāņa izstrāde un decentralizēto lietotņu atbalsts. Pēc jauninājuma Bitcoin tiks pavērta iespēja izmantot viedos līgumus un, iespējams, arī paplašināts lietojums, nākotnē aptverot tik populāros NFT un DeFi tirgus.

Bitcoin tīklam kļūstot efektīvākam un nodrošinot zemākas komisijas maksas, tas varētu veicināt lielāku darījumu skaitu un kriptovalūtu plašāku izmantošanu. Turklāt lietotājiem darījumos tiek nodrošināts privātums, tādējādi veicinot BTC konkurētspēju salīdzinājumā ar citām privātuma kriptovalūtām tirgū.

Noslēgumā

Taproot ir ļoti gaidīts un plaši atbalstīts jauninājums Bitcoin tīklā. Ieviešot to kopā ar Schnorr parakstiem, ir vērojami būtiski uzlabojumi attiecībā uz privātumu, mērogojamību, drošību un citiem aspektiem. Šie jauninājumi var arī rosināt papildu interesi par Lightning tīklu un mudināt noteikt vairākus parakstus jeb "multisig" kā nozares standartu.

Neatkarīgi no tavas iesaistes Bitcoin kopienā tavu Bitcoin izmantošanas pieredzi, visticamāk, ietekmēs tādas papildu priekšrocības kā uzlabots privātums, efektivitāte un drošība.