14 ноября, сеть Bitcoin претерпела одно из крупнейших обновлений в своей истории — значительный шаг для будущего сети, который был встречен широким консенсусом со стороны сообщества.
В то время как согласно Coinmarketrate.com другие блокчейн-сети, такие, как Ethereum и Polkadot, часто обновляются, чтобы экспериментировать с последними инновациями в криптографии и исследованиях блокчейна, изменения в протоколе Биткойна требуют печально известного длительного и трудного процесса для получения консенсуса. Последним обновлением Bitcoin был SegWit четыре года назад, что актуализирует значимость Taproot.
Зачем нужно обновление
До сих пор основная польза Биткойна заключалась в том, что он был одноранговой, децентрализованной платежной системой и хранилищем стоимости. Говоря относительно, это довольно ограниченный набор функций: последнее поколение блокчейнов оснащено возможностью работы со смарт-контрактами, что становится все более важным в связи с бурным развитием dApps и DeFi. Поскольку это уже стало отраслевым стандартом, Биткойн нуждался в обновлении, чтобы идти в ногу с развивающимся рынком, который постоянно требует большего.
Сеть Bitcoin также столкнулась с довольно серьезными проблемами масштабируемости. Проще говоря, она не могла обрабатывать большие объемы транзакций из-за особенностей работы сети. Давайте немного разберемся в этом.
Когда пользователи отправляют или получают платежи в сети, каждая часть Биткойна поставляется со своим собственным скриптом. Эти скрипты становятся общедоступными данными в сети Биткойн, сильно загромождая ее, а также показывая миру конфиденциальную информацию о ваших средствах. Если учесть, что этот процесс происходит с каждым пользователем Биткойн-сети, то легко понять, как возникла проблема масштабирования.
Так что же такое Taproot?
Обновление Taproot означает повышение уровня конфиденциальности, безопасности и масштабируемости сети, а также открывает новые возможности для будущих разработок.
Оно значительно сокращает объем хранения данных о транзакциях в сети Bitcoin: это позволяет использовать более сложные смарт-контракты, а также делает масштабирование более достижимым. Более того, оно повышает конфиденциальность транзакций, показывая их в стандартном формате на публичном блокчейне.
Пользователи Lightning Network и кошельки с несколькими подписями — вот примеры контрактов, которые сразу же получат выгоду от повышения конфиденциальности и удешевления транзакций.
Ключевые компоненты обновления
Несмотря на свое название, Taproot не является простым единым решением всех проблем Биткойна. Скорее, обновление состоит из нескольких компонентов, которые будут работать в унисон, чтобы поднять сеть ВТС на новую высоту, что является огромным событием для всего сообщества блокчейна.
Давайте рассмотрим каждый из важнейших компонентов Taproot, чтобы получить полную картину.
Подписи Schnorr
Начнем с того, что Schnorr Signatures — это новая форма подписей транзакций в блокчейне, которая обеспечивает повышенную безопасность, более низкие комиссии и гибкие мультисиги. Когда блок получает транзакцию, она всегда сопровождается подписью. Подписи гарантируют, что транзакции не могут быть изменены каким-либо образом.
Уникальное свойство подписей Шнорра позволяет нескольким сторонам совместно создавать одну подпись, которая не уступает подписи каждой из участвующих сторон. Таким образом, вместо трех подписей: «Алиса подписала это, Боб подписал то, а Чарли пока разобрался что подписывать, то все перехотели совершать транзакцию», подпись Шнорра может гласить: «Алиса, Боб и Чарли подписали это». И все! Это свойство называется агрегированием подписей, и обеспечивает лучший, более приватный и эффективный способ совместного хранения монет (кошельки с несколькими подписями).
Подписи Шнорра также обладают уникальной функцией, которая ускоряет работу всей Биткойн-сети, добавляя масштабируемость к списку ее преимуществ. В то время как подписи ECDSA должны проверяться по одной, подписи Schnorr обеспечивают более эффективный процесс, при котором проверяется сразу много подписей, что требует значительно меньше вычислений, чем при проверке каждой из них по отдельности.
Один забавный факт: подписи Шнорра могли (и, возможно, должны были) использоваться в протоколе Биткойна с самого начала. Но на момент создания сети, подписи Шнорра все еще были запатентованы, поэтому вместо них использовалась современная схема подписи (ECDSA).
- MAST (Merklized Alternative Script Tree)
В обновление Taproot интегрировано еще одно усовершенствование скриптов, которое было предложено еще в 2013 году, но так и не вошло в протокол Биткойна: Merklized Alternative Script Trees или MAST.
Как упоминалось выше, каждая сумма Bitcoin, которую можно потратить, поставляется со скриптом, определяющем, какие условия должны быть выполнены, чтобы получить разрешение потратить эти монеты. В самом простом случае условие выглядит следующим образом (обратимся к многострадальным персонажам): «Алиса владеет этими монетами», то есть такие утверждения, которые могут быть подтверждены криптографическими подписями.
Но возможны и более сложные условия, например: «Двое из Алисы, Боба и Чарли должны подписать» (мультиподпись 2 из 3), или «Боб подписывает, но сначала должно пройти 2 недели» (таймлок), или «определенные секретные данные с хэшем H должны быть раскрыты» (хэшлок).
Более сложные контракты могут быть составлены путем комбинирования нескольких таких простых условий, например, сама сеть Lightning использует контракты, которые сочетают в себе 2-of-2 мультиподписи, таймлок и хэшлок.
Проблема с использованием контрактов с большим количеством альтернативных условий расходования средств заключается в том, что размер скрипта продолжает расти, когда добавляется больше таких условий. Фактически, даже если используется только одно из этих условий, необходимо раскрыть весь сценарий. Такие траты!
Но тут на помощь приходят MAST. Используя хорошо известную криптографическую конструкцию под названием «дерево Меркле», можно закодировать все возможные условия расходования средств в одном коротком резюме (хэш, обычно длиной 32 байта) таким образом, чтобы можно было раскрыть только одно из этих условий.
Это дает огромную экономию в плане объема пространства, используемого сложными контрактами, которые теперь могут иметь десятки или сотни условий расходования средств без особых дополнительных затрат.
Более того, только стороны, участвующие в контракте, будут знать обо всех возможных условиях расходования средств: внешний наблюдатель знает только об одном условии расходования средств, которое действительно было использовано, что в то же время является большим выигрышем для конфиденциальности.
Pay-2-Taproot (P2TR)
Наконец, обновление Taproot привносит новый тип скриптов транзакций, называемый Pay-2-Taproot. Это позволяет объединить подпись Шнорра и MAST в одной транзакции. Предыдущие типы транзакций позволяли внешнему наблюдателю легко отличить, были ли некоторые Биткоины заблокированы с помощью одного ключа, или с помощью более сложного скрипта.
Используя свойства подписей Шнорра, адреса P2TR позволяют объединить подписи и скрипты вместе, скрывая MAST скриптов внутри открытого ключа. Таким образом, одни и те же монеты могут быть потрачены либо с помощью простой подписи, соответствующей этому открытому ключу (key path spend), либо с помощью одного из скриптов в MAST (если таковые имеются).
Никто никогда не узнает о существовании скриптов, если они не используются при трате монет!
Заключение
Сейчас для Биткойна наступило захватывающее время, и обновление Taproot имеет большое значение для сообщества и для крипто-индустрии в целом. Хотя это обновление не позволит NFT или другим видам токенов процветать в экосистеме Биткойна (это и не было его целью изначально), оно позволит лучше использовать основные ценностные предложения Биткойна: хранить стоимость и тратить ее.
В настоящее время ведутся дискуссии о расширении возможностей криптовалюты Биткойн, что, в свою очередь, может принести его держателям больше стандартных случаев использования DeFi.
Это повысит его общую привлекательность для тысяч разработчиков, чья миссия заключается в том, чтобы проложить путь к постоянным инновациям, первоклассной безопасности и более быстрой обработке данных.
