Taro, un nuevo protocolo propuesto por Lightning Labs, aprovecha Taproot y Lightning Network para traer nuevos activos y escalabilidad a Bitcoin.
Lightning Labs ha presentado una nueva propuesta de protocolo para Bitcoin y Lightning Network, Taro, que busca traer nuevos casos de uso a la red. La empresa ha publicado una serie de borradores de propuestas de mejora de Bitcoin (BIP) y solicita comentarios de la comunidad sobre el diseño propuesto.
Taro busca permitir la emisión de activos y coleccionables, que son la forma de activos no fungibles del protocolo, en Bitcoin, así como su transferencia en Lightning de manera privada y segura sin inflar la cadena de bloques. Para hacerlo, planea aprovechar la última actualización del protocolo, Raíz principal.
“Los principios de diseño de Taro on Lightning se basan en los de Internet, donde tienes complejidad en los bordes, pero mantienes la simplicidad en el medio”, dijo Elizabeth Stark, CEO de Lightning Labs. Bitcoin Magazine.
La mayoría de las formas existentes de emitir y usar activos en Bitcoin hoy aprovechan otra cadena de bloques por completo, lo que agrega un nuevo modelo de confianza con diferentes garantías de seguridad, o confían en agregar datos adicionales directamente en la cadena, lo que es ineficiente para realizar un seguimiento de la información de los activos a largo plazo. y es peligroso para la privacidad del usuario.
En cambio, Taro usa Taproot.
El futuro de Taproot: escalabilidad y privacidad
Taproot permite establecer condiciones de gasto complejas para un UTXO de Bitcoin al tiempo que garantiza que solo la condición que finalmente se utiliza para gastar la moneda se revela en la cadena a todos los usuarios de Bitcoin. Como resultado, dicho gasto es más privado, porque un observador pasivo no puede decir si hubo otras condiciones de gasto para esa transacción; y más escalable, porque ahora ese esquema complejo pone considerablemente menos datos en la cadena. Esto es significativo porque los comportamientos programáticos anteriores en Bitcoin significaban que las transacciones tenían que revelarse en su totalidad cada vez que se gastaban, lo que dañaba la privacidad del usuario y hacía inviables esquemas muy complejos debido a un crecimiento lineal en las necesidades de almacenamiento.
Al usar Taproot, Taro también puede confiar en el mecanismo de consenso de prueba de trabajo (PoW) de Bitcoin para garantizar el orden correcto de las transacciones y evitar gastos dobles, al tiempo que define directivas especiales sobre cómo interactuar y validar los nuevos datos de activos.
Como resultado, Taro también se diferencia de otras soluciones de activos en cadenas de bloques "altamente programables", como los tokens ERC-20 y ERC-721 de Ethereum, porque se basa en el modelo UTXO de Bitcoin en lugar de un modelo de cuenta, lo que significa que es más seguro debido a que se evita la reutilización de claves y más privado ya que no se revela información sobre los saldos. El enfoque de Taro también es más escalable y es compatible con clientes ligeros.
Más específicamente, Taro aporta activos a Bitcoin a través de las "hojas" del árbol de secuencias de comandos de Taproot, ya que cada hoja del árbol es completamente independiente y se puede revelar de forma selectiva, lo que permite un compromiso estructurado. Al agregar información sobre esos activos (conocidos como metadatos) en el árbol de secuencias de comandos de Taproot, el protocolo propuesto puede funcionar como una capa construida sobre Bitcoin, lo que permite que las transacciones de activos de Taro se vean como transacciones regulares de Bitcoin, ya que en cadena solo la salida de Taproot se revela, al mismo tiempo que permite pruebas del movimiento de activos a través del gráfico de transacciones.
Bitcoin es escalable
"Esto es bastante elegante porque le permite separar estos compromisos de activos del guión real", dijo el CTO de Lightning Labs, Olaoluwa Osuntokun. Bitcoin Magazine. “Taproot, en este caso, nos permite separar lógicamente cuál es la capa principal de secuencias de comandos de Bitcoin de la capa de activos en sí. Aunque en realidad están dentro de la misma salida, debido a que a la capa de Bitcoin no le importa lo que no se revela, podemos usar eso para tener datos estructurados adicionales".
Como resultado, esta construcción permite que un solo UTXO Taproot se comprometa de manera efectiva (es decir, incluya el hash de) una cantidad ilimitada de activos que solo se revelan a las partes específicas que necesitan esa información, sin sobrecargar toda la red de Bitcoin.
“Hace las cosas un poco más simples y también hace que sea mucho más fácil de entender para los desarrolladores porque la capa de superposición básicamente se ve y se siente como Bitcoin con algunos ajustes leves, compromisos adicionales, validación, cosas así”, dijo Osuntokun.
Al aprovechar Taproot para la emisión y transferencia de activos, Taro habilita efectivamente una nueva funcionalidad en los límites de Bitcoin al aprovechar la liquidez de Bitcoin a medida que el activo se enruta a través de Lightning Network, todo sin agregar datos innecesarios en la cadena.
“Si las personas realizan más transacciones en los extremos utilizando estos activos, eso significa que en realidad necesitamos más capacidad en Lightning Network”, dijo Osuntokun. "La demanda de activos en los bordes, en cuanto a la capacidad estructural, se traduce luego en una mayor actividad productiva en la red y más tarifas de enrutamiento, por lo que también un mayor efecto de red".
Como resultado, Taro puede dar un paso en la dirección de aumentar la demanda de espacio de bloques en la cadena, ayudando a garantizar que Bitcoin pueda mantenerse sostenible una vez que los mineros comiencen a recibir pagos solo a través de tarifas de transacción a medida que el subsidio por bloque se acerque a cero en el próximo siglo.
Un árbol Merkle modificado
Taro aprovecha una estructura de datos conocida como árbol Merkle-Sum Sparse Merkle (MS-SMT) para permitir que los activos se comprometan con los árboles de scripts Taproot, actuando como un protocolo superpuesto. MS-SMT une las propiedades de un árbol Merkle regular, un árbol Merkle-Sum y un árbol Sparse Merkle.
Un árbol de Merkle se construye mediante el hash de una lista de hash de elementos en pares hasta llegar a un solo hash, llamado hash raíz. Por ejemplo, en una lista de cuatro elementos, primero codificaríamos cada elemento por separado. A continuación, uniríamos los valores hash de los elementos uno y dos y haríamos el hash de esa concatenación, y haríamos lo mismo con los valores hash del tres y el cuatro. Por último, haríamos hash de los dos hash restantes para determinar el hash raíz.
Un árbol Merkle es útil porque puede almacenar una gran cantidad de datos, facilita probar que algunos datos existen en el árbol y también nos permite verificar que los datos no hayan sido alterados. En otras palabras, un árbol de Merkle normal permite la escalabilidad, la prueba de membresía y la resistencia a la manipulación.
Además, solo necesitamos almacenar el hash raíz del árbol Merkle en cadena para verificar tales propiedades. Esto se debe a que si los datos en una hoja se manipulan, por ejemplo, su hash también cambiaría, cambiando aún más todos los hash en los niveles superiores, lo que finalmente cambiaría el hash raíz, cuyo cambio puede comprobarse mediante la comparación con el almacenado. versión.
El árbol Merkle-Sum lleva esto un paso más allá al permitirnos comprometernos con la suma de todos los valores de hoja, lo que significa que su hash raíz también puede incluir información sobre la suma de los valores de cada hoja en el árbol. En el contexto de los activos, esta propiedad permite auditar más fácilmente la oferta de un activo, además de permitir la divisibilidad del activo y evitar la emisión no deseada de nuevos activos en transacciones que sólo deben transferirlos. En nuestro árbol Merkle ficticio anterior, si cada hoja tuviera un valor de uno, el hash raíz tendría un valor de cuatro.
El árbol Sparse Merkle agrega otra propiedad más. Todas sus hojas están indexadas, lo que permite el acceso a la información del árbol en forma de par clave-valor, y tiene hojas vacías, que en realidad contienen el valor "nulo", lo que nos permite verificar si algunos datos son no en el árbol. Esta propiedad, conocida como prueba de no membresía, es posible por probar la pertenencia a nulo en una hoja determinada a la que se puede acceder a través de su índice. Por ejemplo, si se afirma que la hoja con el índice seis almacena información sobre un activo, podemos probar que dicha información no existe al certificar que esa hoja en realidad tiene un valor "nulo".
Transferir un activo de Taro
Taro representa activos con MS-SMT anidados, uno para cada ID de activo o tipo de activo. El protocolo permite que esos árboles se superpongan uno encima del otro, ramificándose a partir del árbol de secuencias de comandos Taproot inicial para representar una cantidad ilimitada de activos en un único UTXO Taproot. Por lo tanto, los activos de taro se emiten en cadena.
En la base de la funcionalidad de activos en Taro hay un script de activos, un conjunto de directivas establecidas por un desarrollador para definir mediante programación cómo se puede transferir un activo determinado en el protocolo. El hash de esa secuencia de comandos se incluye luego en el MS-SMT para que pueda aplicarse fácilmente más adelante, lo que hace que el activo y sus atributos se comprometan con el hash de la secuencia de comandos del activo.
La versión inicial de Taro propone el uso de un subconjunto de Secuencia de comandos de Bitcoin, permitiendo que los activos expresen condiciones arbitrarias para la transferencia válida de un activo. Dado que los scripts de activos heredan un nivel de programabilidad a la par con Bitcoin Script, los activos de Taro se pueden transferir a través de Lightning en transacciones de varios saltos fuera de la cadena a través de contratos bloqueados en el tiempo de hash (HTLC) integrados en el script de activos. Sin embargo, las versiones futuras podrían introducir nuevos códigos de operación y funciones adicionales que solo existirían en el nivel de Taro.
“Hacer Taproot-within-Taproot simplifica la versión inicial y nos da más tiempo para descubrir qué casos de uso aparecen y deseamos más expresividad”, dijo Osuntokun.
Para las transferencias en cadena, Taro aprovecha un nuevo formato de dirección basado en playa32 eso también incluye el hash del script de activos. Para recibir un activo de Taro en cadena, el receptor necesitaría crear una dirección con suficientes datos que detallen cómo el remitente puede construir un nuevo grupo de secuencias de comandos de activos que contenga la información necesaria para gastar el activo una vez que se transfiera al nuevo propietario. En otras palabras, la información adicional, en el hash del script de activos, le dice al receptor cuál es la capacidad de desbloqueo para el activo que se está transfiriendo, para que eventualmente pueda transferirse nuevamente.
Dado que el receptor tiene toda esa información, puede calcular la hoja de activos, que luego les permite calcular la raíz del activo y, finalmente, la salida completa, lo que les permite observar la cadena de bloques de Bitcoin para ver el resultado que calcularon.
Además, al hacer que el receptor envíe esa información definitoria de antemano, la única forma en que el remitente puede hacer que la transacción sea válida es si envía exactamente lo que el receptor espera. Si se envía el activo incorrecto o la cantidad incorrecta, los valores hash no coincidirán y el receptor puede decir fácilmente que el remitente hizo algo mal.
Activos y coleccionables en Bitcoin
La emisión y transferencia de activos en Taro varía, dependiendo de si el activo es regular o coleccionable.
Un activo coleccionable o no fungible es una representación única de valor, con un identificador único que establece un reclamo sobre un activo a nivel de la cadena Bitcoin o a nivel del mundo real y hace que sea imposible propiedad falsificada. Un coleccionable en Taro podría ser una tarjeta de béisbol rara tokenizada, por ejemplo. Los coleccionables se crean en una sola transacción por lotes, no se pueden dividir ni fusionar, y deben transferirse fuera de la cadena o colocarse en un canal multipartidista para transferirse entre un conjunto conocido de participantes.
Un activo regular, por otro lado, se compromete con un valor total de los activos retenidos y se puede dividir y fusionar. Las divisiones pueden ocurrir dentro de un árbol, configurando una división interna, o entre diferentes salidas Taproot, configurando una división externa. Durante la transferencia, el titular del activo demuestra que tiene una división válida con una prueba Merkle-Sum y los activos creados correspondientes se comprometen a una nueva división de salida Merkle-Sum que garantiza que la cantidad total de activos después de la transferencia sea igual a la cantidad total que había antes de la transacción. .
Activos en los perímetros: Lightning como red troncal de pago descentralizada
Como se mencionó anteriormente, Taro puede transferir activos emitidos en cadena a Lightning Network, de manera similar a cómo se puede enviar bitcoin a través de Lightning después de estar bloqueado en una salida de firma múltiple de dos de dos que se confirma en la cadena de bloques de Bitcoin. Un canal Lightning que contiene activos de Taro aprovecha el mismo flujo; sin embargo, la salida de dos de dos de Schnorr Taproot también se comprometería con el conjunto de activos en el canal.
“Usando el protocolo Taro, los canales Lightning anclados con una salida Taproot pueden enviar activos tanto de bitcoin como de Taro fuera de la cadena, y los nuevos HTLC en el nivel de Taro facilitan los pagos de múltiples saltos, que usan el sistema de secuencias de comandos para implementar lo esperado. garantías de seguridad de pago de extremo a extremo”, dijo Osuntokun Bitcoin Magazine.
Osuntokun agregó que la ruta de implementación propuesta por Lightning Labs para Taro en Lightning Network busca primero introducir activos solo en los bordes, lo que significa que evitaría tener que modificar el núcleo de la red y arrancar una nueva red con la liquidez adecuada para cada activo de Taro. . Más bien, los planes de la compañía harían que Taro se conectara a la liquidez de bitcoin en Lightning y solo requeriría que el remitente y el receptor de un activo determinado usen los canales compatibles con Taro.
“La única restricción es que para recibir/enviar utilizando un activo en particular, se requiere la correspondiente liquidez de entrada/salida”, dijo Osuntokun.
Además de la configuración similar de la rampa de acceso de Lightning, las transferencias de múltiples saltos de los activos de Taro a través de Lightning aprovecharían un sistema de facturación similar que es común en la segunda capa en la actualidad. Sin embargo, en lugar de denominar la factura en BTC, la factura estaría denominada en el propio activo Taro.
“Como ejemplo, si Alice quiere enviar a Bob un activo de moneda estable de Taro, creará una nueva factura que cotiza, digamos, $ 10”, dijo Osuntokun. “Bob luego usará una 'pista de salto', que son detalles de enrutamiento adicionales proporcionados en la factura para completar la ruta y calcular la cantidad de tarifas de red (pagadas en bitcoin) para enviar su primer salto, que atravesará la red troncal interna de Bitcoin y eventualmente dejar suficiente BTC en el salto final para completar el pago”.
El protocolo Taro especificará la información adicional que debe enviarse a los pares Lightning en los bordes para actualizar todos los canales correctamente, agregó.
Hacer de Bitcoin la capa base de facto
Taro busca aprovechar la última actualización de bifurcación suave de Bitcoin para traer activos con casos de uso reales, como las monedas estables en dólares estadounidenses, a la pila de moneda digital peer-to-peer (P2P). Permite la emisión de una cantidad casi ilimitada de activos con un solo Taproot UTXO, así como la transferencia de dichos activos con transacciones de múltiples saltos instantáneas y de bajo costo en Lightning.
Al aprovechar Bitcoin y Lightning como sus rieles, Taro podría establecer un ecosistema interoperable de activos que pueden unir diferentes casos de uso sin afectar a las partes que pueden no preocuparse por dichos activos. Al mismo tiempo, el protocolo también contribuye a Bitcoin al aumentar sus efectos de red en caso de que una popularización del concepto genere tráfico en la red, aumentando así el pago de tarifas a los mineros y aumentando la liquidez de BTC en Lightning Network.
Aunque su iteración inicial se adapta a un número limitado de casos de uso, en un intento por hacer que el salto al nuevo protocolo sea más fácil para los desarrolladores a través de un conjunto familiar de secuencias de comandos de Bitcoin, las posibilidades de extensiones y desarrollos posteriores son casi infinitas, ya que los constructores y empresarios se vuelven creativos. y girar el protocolo para satisfacer sus necesidades.
"La esperanza es abrir los ojos de las personas sobre lo que depara el futuro de Bitcoin y lo que Taproot puede permitir", dijo Stark. Bitcoin Magazine. "El objetivo es que Bitcoin sea la red monetaria global subyacente impulsada por protocolos abiertos".
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