Czym Jest Taproot i Jakie Korzyści Przyniesie Bitcoinowi

TL;DR

Taproot jest aktualizacją dla sieci Bitcoin, wdrożoną 14 listopada 2021. Wraz ze Schematem identyfikacji Schnorra, Taproot jest jednym z najbardziej oczekiwanych technologicznych ulepszeń Bitcoina od czasu wprowadzenia SegWit. Celem Taproot jest zmiana sposobu działania skryptów Bitcoina w celu poprawy prywatności, skalowalności i bezpieczeństwa. To i wiele więcej jest możliwe dzięki połączeniu Taproota z pokrewną aktualizacją zwaną Schematem identyfikacji Schnorra.

Każdy, kto należy do krypto-społeczności wie, że prywatność, skalowalność i bezpieczeństwo to główne problemy związane z tym światem. Chociaż Bitcoin jest najpopularniejszą kryptowalutą, problemy te nadal wymagają rozwiązania. Taproot właśnie to ma osiągnąć.

Wprowadzenie

Bitcoin miał swoje wzloty i upadki, ale udowodnił, że jest kotwicą, która utrzymuje kryptowaluty na mocnej pozycji. Niezależnie od problemów, które pojawiły się na przestrzeni lat, takich jak hack Mt. Gox czy niesławne hard forki Bitcoina, społeczność kryptowalutowa stała przy Bitcoinie.

Istnieją jednak pewne kwestie, których nie można pominąć – jedną z największych jest kwestia prywatności. Dzięki temu, że Bitcoin jest publicznym blockchainem, każdy może monitorować transakcje, które zachodzą w sieci. Dla niektórych jest to poważny problem.

Możliwe jest zwiększenie swojej anonimowości poprzez techniki takie jak mieszanie monet i CoinJoins. Niestety, ale żadna z tych rzeczy nie czyni z Bitcoina prywatnej waluty. Choć nie można tego powiedzieć również o Taproot, może to pomóc w zwiększeniu anonimowości w sieci.

Aktualizacja Taproot była powszechnie oczekiwana jako pierwszy krok w kierunku rozwiązania problemu braku prywatności Bitcoina i innych związanych z tym problemów. W dniu 14 listopada 2021, Taproot został aktywowany w sieci Bitcoin po zatwierdzeniu przez górników z całego świata. Ale czym jest Taproot i jakie korzyści może przynieść Bitcoinowi? Dowiedzmy się.

Ograniczenia sieci Bitcoin

Pomimo tego, że Bitcoin jest pierwszą i najpopularniejszą kryptowalutą, sieć Bitcoin ma swoje wady w pewnych obszarach, takich jak powolna prędkość transakcji. Bitcoin został początkowo stworzony do przetwarzania 7 transakcji na sekundę, ale wraz ze wzrostem popularności sieci i liczby użytkowników, prędkość transakcji i opłaty również wzrosły. Średnie opłaty transakcyjne w sieci Bitcoin osiągnęły rekordowy poziom około $60 w 2021 roku po gwałtownym wzroście ceny monety. Mówi się, że wysokie opłaty i powolna prędkość transakcji hamują rozwój sieci Bitcoin. Aby zwiększyć przepustowość transakcji, deweloperzy wdrożyli w 2017 roku aktualizację Segregated Witness (SegWit), aby zmieścić więcej transakcji w jednym bloku. Mimo to wysokie opłaty nadal pozostają aktualnym problemem.

Kolejnym ograniczeniem była jego prywatność. Podczas gdy w swoim whitepaper podkreślono, że transakcje Bitcoin są prywatne, wszystkie szczegóły transakcji w sieci Bitcoin są widoczne. Oznacza to, że możesz potencjalnie poznać czyjąś całą historię zakupów poprzez sprawdzenie jego adresu Bitcoin.

Aby poradzić sobie z tymi ograniczeniami, Bitcoin od czasu do czasu wprowadza ulepszenia do swojej sieci. Jednak zmiana w sieci Bitcoin jest trudna ze względu na jej zdecentralizowaną naturę. Nie ma jednej osoby, która decydowałaby o tym, jakie zmiany powinny lub nie powinny być wprowadzone, ale podejmowana jest decyzja społeczności poprzez osiągnięcie konsensusu.

Czym jest aktualizacja Bitcoin Taproot?

Taproot jest soft forkiem, który ulepsza skrypty Bitcoina w celu zwiększenia prywatności, wydajności i zdolności sieci do przetwarzania smart kontraktów. Jest on uważany za najbardziej znaczącą aktualizację Bitcoina od czasu aktualizacji SegWit w 2017 roku.

Aktualizacja Taproot składa się z 3 oddzielnych Propozycji Ulepszeń Bitcoina (BIP), w tym Taproot, Tapscript, oraz jego rdzenia - nowego schematu podpisu cyfrowego zwanego schematem identyfikacji Schnorra. Taproot ma na celu przynieść kilka korzyści dla użytkowników Bitcoina, takich jak zwiększona prywatność transakcji i niższe opłaty transakcyjne. Umożliwi to również Bitcoinowi wykonywanie bardziej złożonych transakcji i potencjalnie rozszerzy jego zastosowania, aby podnieść jego możliwości konkurencyjne z Ethereum, zwłaszcza w zakresie możliwości smart kontraktów i wspierania Zdecentralizowanych Finansów (DeFi) i niewymiennych tokenów (NFT) w sieci.

Propozycja Taproot została po raz pierwszy ujawniona przez dewelopera Bitcoin Core Grega Maxwella w styczniu 2018 roku. W październiku 2020, Taproot został włączony do biblioteki Bitcoin Core po żądaniu pull stworzonym przez Pietera Wuille. Aby aktualizacja mogła zostać w pełni wdrożona, operatorzy węzłów musieli przyjąć nowe zasady konsensusu Taproot. Ostatecznie uzyskał on poparcie 90% górników i został oficjalnie aktywowany 14 listopada 2021 na bloku 709 632.

Jak działa Taproot?

Istnieją 3 BIP, które współpracują ze sobą w celu osiągnięcia aktualizacji Taproot. Każdy z BIP wpływa na pozostałe i uzupełnia je w różny sposób.

Schemat Identyfikacji Schnorra (BIP340)

Schemat identyfikacji Schnorra ułatwiają szybszy i bezpieczniejszy sposób walidacji transakcji w sieci Bitcoin. Składa się on z kryptograficznego schematu podpisu opracowanego przez Clausa Schnorra - niemieckiego matematyka i kryptografa. Mimo że Schnorr miał swój algorytm chroniony patentem przez wiele lat, patent ten oficjalnie wygasł w 2008 roku. Wśród wielu zalet, schemat identyfikacji Schnorra jest przede wszystkim znany z prostoty i skuteczności w generowaniu krótkich sygnatur.

Schemat podpisu przyjęty przez Satoshi Nakamoto (twórcę Bitcoina) to Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA). Wybór ECDSA zamiast algorytmu podpisu Schnorra wynikał z faktu, że był on już szeroko stosowany, dobrze rozumiany, bezpieczny, kompaktowy i open-source.

Jednak rozwój Schematu Cyfrowych Podpisów Schnorr'a (SDSS) może być punktem wyjścia dla nowej generacji sygnatur Bitcoina i innych sieci blockchain.

Jedną z głównych zalet schematu identyfikacji Schnorra jest to, że jest on w stanie wziąć wiele kluczy wewnątrz złożonej transakcji Bitcoin i stworzyć jeden unikalny podpis. Oznacza to, że podpisy wielu stron biorących udział w transakcji mogą być "zagregowane" w jeden podpis Schnorra. Jest to znane jako agregacja podpisów.

W rzeczywistości Taproot pozwala ukryć fakt, że skrypt Bitcoina w ogóle działał. Na przykład wydanie Bitcoina za pomocą Taproot może spowodować, że transakcje na kanale Lightning Network, peer-to-peer lub wyrafinowanym smart kontrakcie staną się nie do odróżnienia. Każdy, kto monitoruje jedną z tych transakcji, zobaczy tylko transakcję typu peer-to-peer. Warto jednak zauważyć, że nie zmienia to faktu, że portfele pierwszego nadawcy i ostatecznego odbiorcy będą widoczne.

Taproot (BIP341)

Taproot jest miejscem, od którego pochodzi nazwa aktualizacji Taproot. Opiera się na aktualizacji SegWit z 2017 i wykorzystuje Merkelized Alternative Script Tree (MAST) do skalowania na ilości danych transakcyjnych na blockchainie Bitcoin.

Transakcje w sieci Bitcoin są chronione przez klucz publiczny i prywatny. Aby wydać cyfrowe aktywa w portfelu, wydający musi dostarczyć podpis, aby wykazać, że jest prawdziwym właścicielem, zanim będzie mógł przenieść monetę. Oprócz transakcji z jednym podpisem, wydawcy mogą również korzystać z różnych funkcji, aby uczynić transakcje Bitcoin bardziej złożonymi, w tym zwolnienia timelock, wymagania dotyczące wielu podpisów (multisig) i inne.

Jednak te złożone transakcje z wieloma podpisami wymagają wielu danych wejściowych i podpisów do weryfikacji, które dodają dużą ilość danych do blockchaina i zmniejszają prędkość transakcji. Jednocześnie informacje o transakcjach są automatycznie ujawniane na blockchainie, co może potencjalnie ujawnić wrażliwe dane o właścicielach adresów.

Po zintegrowaniu MAST ilość skryptów i potrzebnych weryfikacji może być zredukowana, ponieważ pojedyncza transakcja MAST może reprezentować wiele skryptów. Więc kiedy złożona transakcja Bitcoin jest wysyłana do MAST, Merkle nie jest potrzebne do przetwarzania transakcji. Zamiast pełnych szczegółów, MAST pozwala tylko na wykonanie warunków transakcji, które mają być przekazane do blockchain. Może to drastycznie zmniejszyć ilość danych wymaganych do przechowywania w sieci. Nie tylko zapewnia większą skalowalność i wyższą wydajność dla blockchaina Bitcoin, ale także oferuje większą prywatność dla użytkowników Bitcoina.

Tapscript (BIP342)

Tapscript jest uaktualnieniem języka kodowania do Bitcoin Script, aby zrobić miejsce dla 2 innych BIP. Jest to zbiór opcodes, instrukcji transakcyjnych używanych do określenia sposobu wykonania operacji. Z większą dostępną przestrzenią w blokach, oczekuje się, że da to większą elastyczność dla nowych funkcji i potencjalnie może pomóc sieci Bitcoin wspierać i tworzyć smart kontrakty w przyszłości.

W jaki sposób Taproot przynosi korzyści Bitcoinowi?

Jak już wspomnieliśmy, Taproot wniósł znaczące ulepszenia do prywatności Bitcoina i rozszerzył zakres jego zastosowań. Inne potencjalne korzyści obejmują:

1. Zwiększenie skalowalności sieci poprzez zmniejszenie ilości danych, które muszą być przesyłane i przechowywane na blockchainie;

2. Więcej transakcji na blok (wyższy wskaźnik TPS);

3. Niższe Opłaty transakcyjne

Kolejną korzyścią dla Taproot jest fakt, że podpisy nie będą już mogły być zmieniane, co jest znanym zagrożeniem bezpieczeństwa w sieci Bitcoin. Mówiąc prościej, zmienność podpisu oznacza, że jest technicznie możliwe, aby zmienić podpis transakcji zanim zostanie ona potwierdzona. W ten sposób atak sprawi, że transakcja będzie wyglądała tak, jakby nigdy nie miała miejsca. To pozostawia Bitcoina narażonego na niesławny problem podwójnego wydawania pieniędzy, który może zniszczyć integralność rozproszonej księgi.

Dlaczego aktualizacja Taproot jest tak ważna?

Oczekuje się, że aktywacja Taproot zwiększy funkcjonalność sieci Bitcoin, aby ułatwić szybkie i niezawodne transakcje. Przed pojawieniem się Taproot, protokół Bitcoin wciąż znajdował się w Warstwie 1 rozwoju, podczas gdy inne, takie jak Ethereum, miały już przewagę w Warstwie 2 i DApps. Po aktualizacji, Bitcoin otwiera swoją drogę do wdrożenia smart kontraktów i potencjalnie rozszerzy swoje zastosowania, aby objąć trendy na rynkach NFT i DeFi w przyszłości.

Ponieważ sieć Bitcoin staje się bardziej wydajna z niższymi opłatami, może to zachęcić do większej liczby transakcji i szerszego przyjęcia. Ponadto użytkownicy mogą zachować swoją prywatność w transakcjach, dzięki czemu BTC jest bardziej konkurencyjny w stosunku do innych monet prywatności na rynku.

Przemyślenia końcowe

Taproot jest bardzo oczekiwaną i szeroko wspieraną aktualizacją do Bitcoina. Wdrożone wraz ze schematem identyfikacji Schnorra, znacząco poprawią prywatność, skalowalność, bezpieczeństwo i nie tylko. Ulepszenia te mogą również wzbudzić większe zainteresowanie siecią Lightning Network i zachęcić do tego, by multisig stał się standardem branżowym.

Niezależnie od Twojego zaangażowania w społeczność Bitcoina, dodatkowe korzyści wynikające z poprawy prywatności, wydajności i bezpieczeństwa prawdopodobnie wpłyną na Twoje doświadczenia podczas korzystania z tej kryptowaluty.