Tekninen analyysi Bitcoin Taproot -päivityksestä

Bitcoin on kaikki valmis merkittävään päivitykseen marraskuussa. Päivitys sisältää monia merkittäviä muutoksia Bitcoinin taustalla olevaan tekniikkaan, kuten 3 BIP: ssä (Bitcoin Improvement Ehdotukset) mainitaan: BKT 340 Schnorr-allekirjoituksista, Taproot sisään BKT 341, ja Taproot - skriptien validointi BKT 342.

Taproot-päivitys oli ehdotettu kirjoittanut ydin Bitcoin-avustaja, yksi perustajista ja teknologiajohtaja Blockstreamissa, Gregory Maxwell vuonna 2018. Tämän tavoitteena on parantaa yksityisyyttä, tehokkuutta ja Bitcoin-komentosarjatekniikoita. Tiettyjä uusia ominaisuuksia, joita odotetaan kauan, lisätään, kuten älykkäät sopimusominaisuudet, Schnorr-allekirjoitukset, Merklen haarat ja uudet hiekkatilat. Muutokset tekevät Bitcoin P2SH -kaupoista yksityisempiä, välttäen tarpeetonta huomiota hakkereiden tai ehkä sääntelyelinten suurten tapahtumien käsittelyssä.

Se on pehmeä päivitys, joka on määrä suorittaa marraskuussa 2021. Käyttäjien ei tarvitse päivittää lompakkoaan. Vanhat solmut ja bitcoinit liikkeessä pysyy täysin ennallaan. Mutta jos käyttäjät päättävät olla päivittymättä Taprootiin 12. marraskuuta 2021 mennessä, he saattavat olla alttiita tietyille hyökkäyksille.

12. kesäkuuta päivitystä tuki ja lukitsi 90% kaikista Bitcoinilla louhituista lohkoista. Tueksi sitä käyttäjien oli päivitettävä uusimpaan Bitcoin Core v 0.21.1 -versioon. Kaivostyöläiset ja kaivosaltaat käyttivät pehmeän haarukan käyttöönottomenetelmää, BIP9 ja Speedy Trial, tukevansa pehmeää haarukkaa louhituissa lohkoissaan vuoden 2016 lohkojakson aikana (noin 2 viikkoa). Lukittua aktivointia varten 90% lohkoista piti antaa signaalin. Nopean oikeudenkäynnin oli määrä päättyä elokuussa, mutta yhteisö saavutti halutun yksimielisyyden aikaisin.

Bitcoinin softfork Taproot -päivitys on nyt lukittu !!!https://t.co/2ENYz4eLZu#tajuuri pic.twitter.com/XKdCkO8TuU

- BitMEX-tutkimus (@BitMEXResearch) Kesäkuu 12, 2021

Viime vuodesta lähtien Bitcoin on saanut paljon investointeja rahoituslaitokset ja yksityissijoittajat piti sitä sopivana uutena sijoitettavana omaisuusluokkana. Taprootin asianmukaisen käyttöönoton myötä uudet kyvyt käsitellä älykkäitä sopimuksia houkuttelevat kehittäjiä Bitcoiniin. Aivan kuten rahastot, suuryritykset voivat siirtyä Bitcoiniin älykkäiden sopimusten kehittämiseen sen sijaan, että käyttäisivät aloittelijoita ja vähemmän turvallisia lohkoketjuja.

Bitcoinia voitaisiin nyt käyttää monilla aloilla, kuten DeFi, NFT, ICO ja IEO kuin pelkästään rahoitusväline, joka antaa enemmän hyötyä Bitcoineille. Toivottavasti tämä liike auttaa pian tekemään web 3.0: sta totta.

Seuraavien raja-arvojen muutokset sisältyvät Taprootiin:

Schnorr-allekirjoitukset: BIP-340

Bitcoin perustuu elliptisen käyrän salaukseen sen turvallisuuden ja yksityisyyden varmistamiseksi. Tällä hetkellä se käyttää elliptisen käyrän digitaalisen allekirjoituksen algoritmia (ECDSA) minkä tahansa tapahtuman allekirjoittamiseen.

Taproot-päivityksen myötä Bitcoin siirtyy käyttämään toista digitaalisen allekirjoituksen järjestelmää nimeltä Schnorr-allekirjoitus tapahtumien todentamiseen. Se on turvallisempi ja muokattavampi allekirjoitusjärjestelmä. ECDSA-allekirjoitukset ovat muokattavissa, jolloin kukaan kolmas osapuoli voi muuttaa olemassa olevan allekirjoituksen toiseksi kelvolliseksi digitaaliseksi allekirjoitukseksi. 

Yksityisyys P2SH-skripteissä: Päivitys korvaa P2SH-tapahtumat Schnorr-allekirjoituksella yleisellä P2PKH-tapahtumalla. P2PKH (Pay-to-Public-Key-Hash) -skripti on Bitcoin-tapahtuman perustyyppi. Käyttääkseen tämän komentosarjan lukitseman lähdön, nimeltään scriptPubKey, käyttäjän on annettava lukituksen avaava komentosarja, nimeltään scriptSig, joka on julkinen ja digitaalinen allekirjoitus vastaavaa yksityistä avainta käyttäen. P2SH (Pay-to-Script-Hash) on edistynyt komentosarja, jonka avulla lähettäjä voi lukita varat komentosarjan tiivisteeseen. Lunastuskomentossa mainitaan varojen käyttöehto ja se vaatii lukituksen avaavan skriptin tuotoksen käyttämiseen.

Lunastuskoodi paljastetaan vasta kulutustapahtuman aikana. Tuolloin kuka tahansa verkon jäsen voi paljastaa koko siihen liittyvän komentosarjan ja identiteetit, mikä vähentää käyttäjien yksityisyyttä.

Komentosarjan koko kasvaa myös, jos kyseessä ovat monimutkaisemmat kulutusolot. Suuret skriptit vievät enemmän tilaa UTXO-tilassa, mikä on haitta skaalautuvuudelle. Tämä lisää myös lähettäjän maksettavia maksutapahtumia.

Keskeinen aggregaatio monen osapuolen tapahtumissa: Schnorr-allekirjoitukset ovat lineaarisia. Tämän ominaisuuden avulla useat tapahtuman osapuolet voivat tehdä yhteistyötä ja tuottaa yhden allekirjoituksen, joka on voimassa niiden julkisten avainten summa. Mikä tahansa P2SH-komentosarjan määrittämä monen osapuolen tapahtuma voidaan muuntaa yksinkertaiseksi P2PKH-tapahtumaksi. Useita allekirjoituksia voidaan muuntaa vain yhdeksi allekirjoitukseksi käyttämällä Schnorr-allekirjoitusten avainkokoamisominaisuutta. Useat julkiset avaimet voidaan yhdistää yhdeksi, joka tuottaa vain yhden allekirjoituksen.

Todentajan näkökulmasta mikään N-of-N-moni-allekirjoitus ei eroa tavallisista allekirjoituksista. Jokaista allekirjoitusta ei enää tarvitse vahvistaa, mikä avaa tietä nopeammalle tapahtuman vahvistamiselle. Jos kyseessä on M-of-N-moniallekirjoitus, Schnorria käyttämällä M-allekirjoitukset kootaan yhteen allekirjoitukseen. Tapahtuma on valtuutettu, kun julkisten avainten ja allekirjoitusten kynnysmäärä annetaan normaalina P2PKH-tapahtumana. Yhteistä julkista avainta ei voida koskaan linkittää takaisin osallistujiin.

Älykkäät sopimusominaisuudet: Schnorr-allekirjoitus mahdollistaa myös tason 2 ominaisuudet Bitcoin-protokollan päällä, mikä mahdollistaa älykkään sopimusten kehittämisen Scriptless-komentosarjojen avulla. Nämä ovat tapa koodata älykkäät sopimukset digitaalisiksi allekirjoituksiksi. Tämä mahdollistaa pienemmät, tehokkaammat, yksityisemmät ja skaalautuvat komentosarjat.

Atominvaihtosopimukset: Atomic swap -tapahtumat, jotka käyttävät sovittimen allekirjoituksia, näkyvät myös yhden allekirjoittajan tapahtumina, mikä tekee niistä yksityisempiä. Atomivaihto sallii kahden eri tunnuksen vertaisvaihdon kahdessa eri lohkoketjuverkossa ilman välittäjän tarvetta. Tällä hetkellä atomiketjun rajat ylittävät kaupankäyntitapahtumat ovat triviaalisesti linkitettävissä, jos molempia lohkoketjuja havaitaan.

Tämän päivityksen myötä allekirjoituksen koodaus muutetaan kiinteän 64-tavun digitaalisen allekirjoituksen tuottamiseksi. Käsikirjoituksen monimutkaisuudesta riippumatta Schnorr-allekirjoitus vie vähemmän tilaa, mikä johtaa pienempiin tapahtumiin ja alentaa maksuja.

Tajuuri: BIP-341

Käyttämällä Schnorr-allekirjoituksia Taproot esittelee uuden tavan määritellä tuotoskäyttöehdot missä tahansa tapahtumassa. Se on MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees) -protokollan toteutus, joka on ehdotettu kohdassa BIP-114. Se käyttää Merkle-puuta nimeltä script tree koodaamaan useita haaroja komentosarjaan, mikä parantaa huomattavasti yksityisyyttä piilottamalla suorittamattomat komentosarjat.

P2SH ja P2WSH (Pay-2-Witness-Script-Hash) edellyttävät, että lunastaja julkaisee kaikki käsikirjoituksen odottamattomat haarat. P2WSH-komentosarja on samanlainen kuin P2SH, joka tukee erillistä todistajaa (SegWit). Käyttäjät voivat päättää käyttää joko julkista avainta tavallisena allekirjoituksena (käytetään P2PKH: ssa) tai komentosarjaa (käytetään P2SH: ssa tai P2WSH: ssa). Kun käytetään MASTia, tapahtuman käyttämiseen käyttäjillä on mahdollisuus antaa vain suorittama komentosarjahaara. Tämä pienentää lunastuspinon kokoa. Tämän avulla käyttäjät voivat kirjoittaa monimutkaisia ​​varojen lunastusehtoja, joita aiemmin rajoitti komentosarjan koko.

Tämän avulla kehittäjät voivat nyt luoda monimutkaisia ​​sopimuksia, joissa on useita eri lausekkeita. Nämä olosuhteet on koodattu ja jäsennelty Merkle-puuhun. Käyttäjien tarvitsee vain paljastaa hänen suorittama komentosarja, jotta ne voivat avata käsikirjoituksen lukitsemat varat.

Nykyisessä Bitcoin-toteutuksessa, kun vapautetaan P2SH-tuotos, paljastuvat kaikki ehdot rahaston käyttämiseen. Merkle-puun avulla skripti on mahdollista vahvistaa, vaikka vain täyttyvä ehto paljastettaisiin. MAST-rakenne ei myöskään vaikuta varastointivaatimuksiin, mikä tahansa määrä monimutkaisia ​​olosuhteita voidaan sisällyttää ilman ylimääräistä tilaa.  

Taproot-ominaisuuden avulla P2PKH- ja P2SH-tapahtumat näyttävät samanlaisilta ja erottamattomilta.

Nimi: BIP-342

Tämä parantaa allekirjoituksen hajautusta taproot-komentosarjojen vahvistamiseksi. Se on päivitetty versio Bitcoinin ohjelmointikielestä. Se mahdollistaa uusien ominaisuuksien helpomman lisäämisen.

ECDSA-allekirjoitusten, OP_CHECKSIG ja OP_CHECKSIGVERIFY, tarkistamiseen käytettyjä opkoodeja muokataan vasta lisättyjen Schnorr-allekirjoitusten tarkistamiseksi. Opkoodit OP_CHECKMULTISIG ja OP_CHECKMULTISIGVERIFY lopetetaan. Allekirjoitusten erätarkistuksen mahdollistamiseksi otetaan käyttöön uusi opkoodi OP_CHECKSIGADD.

Uudet tapcript OP_SUCCESS -opcodit mahdollistavat uusien opkoodien käyttöönoton helpommin. Tämä toivottavasti helpottaa hyödyllisten opkoodien lisäämistä Bitcoin-skripteihin tulevaisuudessa.

Yhteenveto

Taproot-päivitys on kauan odotettu päivitys Bitcoin-yhteisössä laajentamaan Bitcoin-ominaisuuksia ja hyödyntämään sen kaikki mahdollisuudet. Kerros-2 -ominaisuudet mahdollistavat enemmän käyttötapoja Bitcoinissa ja toivottavasti siirtävät teollisuuden kohti hajauttamista. Vanhan järjestelmän lisääntynyt yksityisyys ja tehokkuus tuovat lisää sovelluksia toteutettaviksi. Toivottavasti päivitys tuo lisää hyötyä Bitcoineillemme.