Dlaczego powinieneś przejmować się Taproot, następną poważną aktualizacją Bitcoina

Wiele napisano o aktualizacji Taproot Bitcoina i istnieje wiele zasobów, które można wyjaśnić jego koncepcje techniczne. Jednak zdaniem autora nadal brakuje bardziej kompleksowego podsumowania powodów wdrożenia Taproot, tego, co wniesie do sieci i co może umożliwić w przyszłości, w prostym języku angielskim. Kierując się błędnymi przekonaniami zwykłych użytkowników na temat Taproot i pewnym brakiem zrozumienia, ten esej wykorzystuje zasoby techniczne, które pojawiły się wcześniej, aby uświadomić Ci szersze implikacje prawdopodobnie najważniejszej dotychczas aktualizacji Bitcoina.

Dlaczego korzeń palowy ma znaczenie

Krótko mówiąc, na najwyższym możliwym poziomie abstrakcji, miękki fork Bitcoin Taproot zoptymalizuje skalowalność, prywatność i funkcjonalność inteligentnych kontraktów. Wprowadzi nowy typ adresu, dzięki czemu wydatki w bitcoinach będą wyglądać podobnie niezależnie od tego, czy nadawca dokonuje prostej płatności, złożonej transakcji z wieloma podpisami, czy też korzysta z sieci Lightning. Co więcej, adresy Taproot pozwolą użytkownikom zaoszczędzić na opłatach transakcyjnych – im bardziej złożone są warunki wydawania pieniędzy, tym więcej użytkownik zaoszczędzi – w porównaniu z poprzednimi typami adresów. Zmniejszając rozmiar transakcji i sprawiając, że prawie każda transakcja będzie wyglądać jak prosta, z pojedynczym podpisem, Taproot umożliwi także wdrażanie większych i bardziej złożonych operacji na Bitcoinie, które wcześniej były niewykonalne lub prawie niemożliwe.

Jeśli używasz Bitcoina wyłącznie do długoterminowego przechowywania monet i oszczędnie przenosisz je między portfelami, możesz pomyśleć, że Taproot będzie miał na Ciebie niewielki wpływ. Ale w rzeczywistości możliwości, jakie ten soft fork zapewni dla przyszłości Bitcoina, są rozległe, ponieważ Taproot kładzie podwaliny pod bardziej znaczące i znaczące rozwiązania, które mają pojawić się w sieci.

Po pierwsze, Taproot ostatecznie umożliwia Lightning Network uwolnienie pełnego potencjału jako odpowiedniej technologii skalowania dla Bitcoin. Obecnie protokół drugiej warstwy można dostrzec w działaniu w łańcuchu bloków Bitcoin, zmniejszając zamienność monet. Zamienność jest niezbędna, aby dobro pieniężne mogło urzeczywistnić rolę środka wymiany, ponieważ pozwala postrzegać monety jako równe. Gdyby wyniki transakcji były postrzegane inaczej, mogłyby one paść ofiarą dyskryminacji ze strony odbiorcy, uniemożliwiając użytkownikom wykorzystanie swoich BTC do płatności w określonych warunkach.

Ponadto Lightning Network oraz inne złożone portfele i kontrakty będą cieszyć się większą wydajnością i niższymi opłatami transakcyjnymi, co jeszcze bardziej wzmocni wykorzystanie Bitcoina jako środka wymiany. Dzięki podpisom Schnorr nawet najbardziej złożone transakcje dokonywane pomiędzy portfelami obsługującymi Taproot będą wiązać się z takimi samymi opłatami, jak proste. Co więcej, ta redukcja kosztów oraz zwiększona elastyczność i możliwości inteligentnych kontraktów ostatecznie umożliwią bardzo złożone konfiguracje, które wcześniej nie były możliwe w Bitcoinie.

Aby jednak zrozumieć, dlaczego Taproot jest wdrażany w Bitcoinie, należy najpierw zrozumieć, jak działają transakcje Bitcoin i wiele ulepszeń, które wprowadzono do tego momentu, co w naturalny sposób prowadzi do Taproot.

Szybki przegląd działania transakcji Bitcoin

Transakcje Bitcoin działają w oparciu o dane wejściowe i wyjściowe, które również są równe, ponieważ monety nie ulegają zniszczeniu. Jeśli chcesz mi na przykład wysłać 5 BTC, musiałbyś wybrać dokładnie 5 bitcoinów, w przeciwnym razie transakcja byłaby albo niekompletna, albo miałbyś za dużo środków.

W przypadku tego pierwszego Bitcoin nie może wiele zrobić – nie możesz wysłać środków, których nie masz – ale w przypadku tego drugiego Bitcoin da ci „resztę” w postaci reszty. Dlatego jeśli wybierzesz 7.38 BTC i wyślesz mi pięć, 2.38 wróci do Ciebie jako reszta. Otrzymasz zatem 7.38 na wejściu i 2.38 + 5 na wyjściu, chociaż otrzymasz nieco mniej niż 2.38, ponieważ sieć musi odliczyć opłaty transakcyjne.

Kiedy mówimy o wydatkach, mamy na myśli produkt. Teraz, gdy mam 5 BTC, które mi wysłałeś, mogę z nich korzystać, jak chcę. Mogę na przykład wysłać 3 BTC Alicji i 2 BTC Bobowi lub mogę wysłać 5 BTC Joemu. Albo mogę zatrzymać 5 BTC i HODL na czas nieokreślony. Jeśli nie zdecyduję się go zatrzymać, dokonam transakcji niezależnie od tego, w jaki sposób wykorzystam mój nowy bitcoin. Ta ostatnia transakcja otrzyma dane wyjściowe o wartości 5 BTC, które mam jako dane wejściowe, a wynikiem tej transakcji będzie wszystko, co zdecyduję się wysłać. Zauważ, że skoro otrzymałem w całości 5 BTC, nawet jeśli chcę wysłać tylko 3 bitcoiny, będę musiał wprowadzić wszystkie 5 bitcoinów do transakcji, a resztę otrzymam z powrotem jako resztę.

W tej dynamice istotne jest uświadomienie sobie interakcji monet jako wejść i wyjść. Kiedy wydajemy, przekazujemy wynik transakcji innej osobie. Ale aby to zrobić, musimy wprowadzić go do nowej transakcji, a druga osoba otrzyma BTC jako wynik kolejnej transakcji. Z tego powodu koncepcja portfela jest abstrakcją, której celem jest ułatwienie zrozumienia i zrozumienia rzeczy poprzez podsumowanie wszystkich posiadanych wyników transakcji. Bo przecież to wszystko, co istnieje — wyniki transakcji (UTXO).

Udoskonalanie modelu transakcji Bitcoin

Historia płacenia bitcoinami bardzo się zmieniła od początków istnienia sieci. Ogólnie rzecz biorąc, opisany powyżej model UTXO opiera się na skryptach lub kontraktach utworzonych przy użyciu języka „programowania” Bitcoin Script. Autor ten umieścił „programowanie” w cudzysłowie, ponieważ język skryptowy Bitcoina można dokładniej postrzegać jako język weryfikacji niż ten, który dostarcza dyrektyw obliczeniowych. Zasadniczo skrypty Bitcoin to sposób na określenie warunków wydawania UTXO.

Istnieją trzy główne ograniczenia, gdy rozważamy Bitcoin Script i sposób, w jaki wprowadzane są w nim ulepszenia: prywatność, efektywność przestrzenna i wydajność obliczeniowa – zwykle ulepszanie jednej z tych kaskad w celu wzmocnienia dwóch pozostałych. Na przykład chęć ujawnienia mniejszej ilości informacji na temat transakcji, a tym samym poprawa prywatności, wiązałaby się z przesłaniem mniejszej ilości danych, zmniejszeniem zapotrzebowania na miejsce na transakcję i ułatwieniem jej weryfikacji – jest to mniej wymagające obliczeniowo.

Społeczność ulepsza działanie transakcji Bitcoin, stopniowo wprowadzając nowe typy skryptów lub adresów. Ostatecznie zmiany te miały na celu zwiększenie prywatności transakcji, ułatwienie transferu środków i przyspieszenie procesu zatwierdzania transakcji. W rezultacie użytkownicy mają większą elastyczność w tworzeniu skryptów, które zwiększają odporność ich oszczędności, efektywniej i bardziej prywatnie przekazują środki oraz pomagają uwolnić suwerenność finansową. Choć są one skomplikowane dla użytkownika końcowego, pojawiły się narzędzia techniczne umożliwiające przyjęcie tych praktyk i abstrakcyjnych szczegółów technicznych niskiego poziomu, zapewniając szersze zastosowanie aktualnych najlepszych praktyk.

Wyraźnym tego przykładem są adresy z wieloma podpisami, które kiedyś trzeba było wykonywać ręcznie za pomocą Bitcoin Script, ale teraz można je bez trudu utworzyć za pomocą smartfona lub laptopa. To samo dotyczy Lightning, rozwiązania skalującego drugiej warstwy Bitcoina do małych i częstych płatności. Ta warstwa 2 jest teraz dostępna w aplikacjach mobilnych i umożliwia ludziom natychmiastowe zawieranie między sobą niegdyś niemożliwych do zrealizowania ilości BTC.

Taproot, najnowsza aktualizacja protokołu Bitcoin i prawdopodobnie najważniejsza jak dotąd, stanowi naturalną ewolucję sposobu, w jaki działają transakcje Bitcoin, a tym samym działanie skryptów. Dzięki podpisom Schnorra, MAST i Tapscript Taproot stara się zwiększyć elastyczność i prywatność bez uszczerbku dla bezpieczeństwa.

W początkach Bitcoina, ze starszymi adresami, nadawca transakcji musiał zwracać uwagę na politykę portfela odbiorcy – jego umowę lub skrypt – co było nie tylko niepraktyczne, ale stanowiło poważną lukę w zakresie prywatności. Umowa musiała zostać ujawniona, gdy transakcja została wysłana, aby każdy mógł ją zobaczyć; stąd prywatność odbiorcy była niska.

Wraz z pojawieniem się zapłać za skrót skryptu (P2SH), Bitcoin zmienił tę dynamikę i transakcje zaczęły być wysyłane do skrótu kontraktu, a nie do samego kontraktu. Oznaczało to, że kontrakt nie zostanie ujawniony, dopóki nie zostaną wykorzystane dane wyjściowe, a dane wyjściowe staną się identyczne — po prostu skrót.

Hash to wynik funkcji mieszającej, która pobiera dane wejściowe o zmiennej długości i zwraca zaszyfrowany wynik o stałej długości. Ten dodatek do transakcji Bitcoin nie tylko poprawił prywatność, sprawiając, że wszystkie wyniki wyglądają podobnie, ale także zmniejszył rozmiar danych wyjściowych, zwiększając w ten sposób wydajność.

Umowa musiała być jednak widoczna podczas wydatkowania środków i ujawnienia wszystkich warunków wydatkowania. Dwie wady tego podejścia to prywatność i wydajność, ponieważ każdy obserwator mógłby dowiedzieć się o różnych warunkach wydawania pieniędzy – w ten sposób dowiadując się wielu informacji o wydającym – a łańcuch bloków byłby nadęty dużym skryptem z niepotrzebną logiką – ma to tylko praktyczny sens aby zweryfikować warunek wydatkowania, który został użyty do wydania tego wyjścia.

Aktualizacja Taproot poprawia tę logikę poprzez wprowadzenie Merklelizowane abstrakcyjne drzewa składniowe (MAST), struktury, która ostatecznie pozwala Bitcoinowi osiągnąć cel, jakim jest jedynie ujawnienie konkretnego warunku wydatkowania kontraktu, który został zastosowany.

Istnieją dwie główne możliwości złożonych wydatków Taproot: warunek zgodny i wzajemnie uzgodniony; lub rezerwowy, specyficzny warunek. Na przykład, jeśli adres wielopodpisowy należący do wielu osób chce programowo wydać część środków, można ustawić jeden warunek wydatkowania, w którym wszyscy zgadzają się na wydanie środków, lub stany awaryjne na wypadek, gdyby nie mogli osiągnąć konsensusu.

Jeśli zostanie zastosowany warunek, na który wszyscy się zgadzają, Taproot pozwala na przekształcenie go w pojedynczy podpis. Dlatego sieć Bitcoin nawet nie wiedziałaby, że w ogóle stosowana jest umowa, co znacznie zwiększa prywatność wszystkich właścicieli adresu multipodpisowego.

Jeśli jednak nie zostanie osiągnięty obustronny konsensus i jedna ze stron wyda środki przy użyciu którejkolwiek z metod awaryjnych, Taproot ujawnia jedynie tę konkretną metodę. Ponieważ wprowadzenie protokołu P2SH zwiększyło prywatność odbiorcy, sprawiając, że wszystkie dane wyjściowe wyglądają identycznie — jest to tylko skrót — Taproot zwiększy prywatność nadawcy, ograniczając ilość informacji przesyłanych do sieci.

Nawet jeśli nie korzystasz ze skomplikowanych funkcji portfela, takich jak multisignature lub Lightning, poprawa ich prywatności poprawia również twoją, ponieważ utrudnia nadzór łańcucha i zwiększa szerszy zestaw anonimowości sieci Bitcoin.

Co Taproot może ostatecznie umożliwić przeciętnym użytkownikom Bitcoin

Dzięki temu, że transakcje będą tańsze, wydajniejsze i bardziej prywatne, przyjęcie Taproot przygotuje grunt pod dodatkową funkcjonalność, która pojawi się w sieci Bitcoin. W miarę jak węzły będą się modernizować, a ludzie zaczną używać przede wszystkim adresów Taproot, obserwatorom blockchain stanie się coraz trudniej wykryć i rozróżnić nadawców i odbiorców, UTXO będą traktowane bardziej równo, a szersza sieć Bitcoin będzie solidniejszą siecią rozliczeniową, która umożliwia złożone funkcjonalność do zbudowania na górze.

Protokoły warstwy 2 i łańcuchy boczne zyskają możliwość usprawnienia i wykorzystania jeszcze bardziej wyrafinowanych inteligentnych kontraktów do koordynowania środków w warstwie podstawowej. Użytkownik końcowy może nie konstruować ich samodzielnie, ale skorzysta z bardziej specjalnych ofert w szerszym ekosystemie Bitcoin z większymi gwarancjami. Chociaż niektóre zdecentralizowane aplikacje finansowe i przypadki użycia są już wdrażane na Bitcoinie, większa elastyczność i możliwości inteligentnych kontraktów, jakie zapewnia aktualizacja Taproot, może ostatecznie pozwolić na wdrożenie jeszcze większej liczby przypadków użycia i wdrożenie bardziej złożonych funkcjonalności przy jednoczesnym wykorzystaniu silnych gwarancji bezpieczeństwa sieci Bitcoin – z którą nie może się równać żadna inna „kryptowaluta”.

Ponieważ bitcoin to prawdziwy pieniądz, długoterminowe zastosowania zdecentralizowanych finansów można naturalnie budować tylko na jego podstawie. Nowatorskim sieciom, takim jak Ethereum, brakuje właściwości pieniężnych warstwy podstawowej Bitcoin oraz jej bezpieczeństwa i solidności – to jeden z powodów, dla których większość aplikacji zbudowanych na nich nie jest w stanie zrealizować swojej propozycji wartości w dłuższej perspektywie. Cierpliwie budując podstawy rozproszonej, nieocenzurowanej, antykruchej i suwerennej sieci monetarnej przez cały okres jej istnienia, Bitcoin będzie mógł cieszyć się rzeczywistą długoterminową funkcjonalnością i wzrostem dzięki podejściu warstwowemu.

Aktualizacja Taproot, która obejmuje również Schnorr, MAST i Tapscript, opiera się na tym fundamencie, zwiększając bezpieczeństwo i prywatność warstwy podstawowej oraz umożliwiając budowanie na niej bardziej złożonych aplikacji. Większa elastyczność funkcjonalności inteligentnych kontraktów Bitcoina otwiera nową erę niewyobrażalnych możliwości, otwierając drzwi do szerszych przypadków użycia, które można wdrożyć w najlepszej sieci monetarnej, jaką kiedykolwiek znała ludzkość.

W dłuższej perspektywie aktualizacje takie jak Taproot i Lightning mogą skutecznie sprawić, że altcoiny staną się zbędne i niepotrzebne. Jeśli dana funkcjonalność może zostać zaimplementowana w Bitcoinie, najbardziej niezawodnej i bezpiecznej sieci, jest rzeczą naturalną, że tak się stanie. Chociaż altcoiny sprzyjają innowacjom i ostatecznie prezentują ekscytujące przypadki użycia, można je dokładniej postrzegać jako pole do eksperymentów. Gdy zostaną znalezione rzeczywiste przypadki użycia, prawdopodobnie zostaną one przeniesione do Bitcoin – co jest najlepszym rozwiązaniem dla dalszego, długoterminowego rozwoju i użytkowania.

Aby dowiedzieć się więcej o Taproot, Aaron van Wirdum Przegląd techniczny to dobre miejsce na rozpoczęcie. Bardziej szczegółowe wyjaśnienia można znaleźć w artykule Kraken Intelligence szczegółowy raport opublikowanych na początku tego roku. Jeśli chcesz przejść do konkretnych propozycji, przeczytaj BIP340, BIP341 i BIP342.

Źródło: https://bitcoinmagazine.com/technical/short-bitcoin-taproot-explainer