Bitcoin Taproot Yükseltmesinin Teknik Analizi

Bitcoin, bu Kasım ayında büyük bir yükseltmeden geçecek. Yükseltme, 3 BIP'de (Bitcoin İyileştirme Önerileri) belirtildiği gibi, Bitcoin'in temel teknolojisinde birçok önemli değişikliği içerir: BIP 340 Schnorr imzaları için, Taproot'ta BIP 341, ve Taproot komut dosyalarının doğrulanması BIP 342.

Taproot adı verilen yükseltme, önerilen Çekirdek bir Bitcoin katılımcısı ve kurucu ortağı ve Blockstream'de CTO, 2018'de Gregory Maxwell tarafından. Bu, gizliliği, verimliliği ve Bitcoin komut dosyası oluşturma yöntemlerini iyileştirmeyi amaçlar. Akıllı sözleşme yetenekleri, Schnorr imzaları, Merkle şubeleri ve yeni sighash modları gibi uzun süredir beklenen bazı yeni özellikler eklendi. Değişiklikler, Bitcoin P2SH işlemlerini daha özel hale getirerek, bilgisayar korsanlarından veya belki de düzenleyici kurumlardan gelen yüksek hacimli işlemlere gereksiz ilgiden kaçınıyor.

Bu, Kasım 2021'de sona erecek yumuşak bir yükseltmedir. Kullanıcıların cüzdanlarını yükseltmeleri gerekmez. Eski düğümler ve dolaşımdaki bitcoinler tamamen etkilenmeden kalacaktır. Ancak kullanıcılar 12 Kasım 2021'e kadar Taproot'a geçmemeyi seçerlerse belirli saldırılara karşı savunmasız hale gelebilirler.

12 Haziran'da yükseltme, Bitcoin'de çıkarılan tüm blokların %90'ı tarafından desteklendi ve kilitlendi. Bunu desteklemek için kullanıcıların en son Bitcoin Core v 0.21.1'e yükseltmeleri gerekiyordu. Bir soft fork dağıtım yöntemi olan BIP9 ve Speedy Trial'ı kullanan madenciler ve madencilik havuzları, 2016 blok döneminde (kabaca 2 hafta) mayınlı bloklarında soft fork'u desteklediklerinin sinyallerini verdi. Aktivasyon için kilitlenmek için blokların %90'ının sinyal vermesi gerekiyordu. Hızlı Duruşma Ağustos ayında sona erecekti, ancak topluluk istenen fikir birliğine erken ulaştı.

Bitcoin'in softfork Taproot yükseltmesi artık kilitlendi!!!https://t.co/2ENYz4eLZu#kazık kök pic.twitter.com/XKdCkO8TuU

- BitMEX Research (@BitMEXResearch) Haziran 12, 2021

Geçen yıldan bu yana, Bitcoin çok sayıda yatırım çekti. finans kurumları ve perakende yatırımcılar yeni bir yatırım yapılabilir varlık sınıfı olarak uygun gördüğü Taproot'un uygun şekilde uygulanmasıyla, akıllı sözleşmeleri işlemeye yönelik yeni yetenekler, geliştiricileri Bitcoin'e çekecektir. Tıpkı fonlar gibi, Büyük kurumsal firmalar, acemi ve daha az güvenli blok zincirleri kullanmak yerine akıllı sözleşmeler geliştirmek için Bitcoin'e geçebilir.

Bitcoin artık sadece Bitcoin'lere daha fazla fayda sağlayacak bir finansal araç olmaktan çok DeFi, NFT'ler, ICO'lar ve IEO'lar gibi çok çeşitli sektörlerde kullanılabilir. Umarım, bu hareket yakında web 3.0'ı gerçeğe dönüştürmeye katkıda bulunacaktır.

Aşağıdaki BIP'lerdeki değişiklikler Taproot'a dahildir:

Schnorr İmzaları: BIP-340

Bitcoin, güvenliğini ve gizliliğini sağlamak için Eliptik eğri şifrelemesine dayanmaktadır. Şu anda herhangi bir işlemi imzalamak için Eliptik Eğri Dijital İmza Algoritmasını (ECDSA) kullanıyor.

Taproot yükseltmesi ile Bitcoin, işlemlerin kimliğini doğrulamak için Schnorr imzası adı verilen başka bir dijital imza şemasını kullanmaya geçiyor. Daha güvenli ve dövülemez bir imza şemasıdır. ECDSA imzaları, herhangi bir üçüncü şahsın mevcut bir imzayı başka bir geçerli dijital imzaya dönüştürmesine izin verecek şekilde dövülebilirdir. 

P2SH komut dosyalarında gizlilik: Yükseltme, Schnorr imzasını kullanarak, P2SH işlemlerini genel bir P2PKH işlemiyle değiştirir. Bir P2PKH (Pay-to-Public-Key-Hash) betiği, temel Bitcoin işlemi türüdür. scriptPubKey adı verilen bu komut dosyası tarafından kilitlenen bir çıktıyı harcamak için kullanıcının, ilgili özel anahtarı kullanan genel ve dijital imza olan scriptSig adlı bir kilit açma komut dosyası sağlaması gerekir. Bir P2SH (Komut Dosyasına Öde-Hash), göndericinin fonları bir komut dosyasının karmasına kilitlemesine izin veren gelişmiş bir komut dosyasıdır. Kullanma komut dosyası, fonların harcama durumundan bahseder ve çıktıyı harcamak için bir kilit açma komut dosyası gerektirir.

Kullan komut dosyası yalnızca harcama işlemi sırasında ortaya çıkar. O zaman, ağdaki herkes, komut dosyasının tamamını ve buna dahil olan kimlikleri ortaya çıkararak kullanıcı gizliliğini azaltabilir.

Daha karmaşık harcama koşulları söz konusuysa, komut dosyası boyutu da büyür. Büyük komut dosyaları UTXO alanında daha fazla yer kaplar ve bu da ölçeklenebilirlik için bir dezavantajdır. Bu aynı zamanda gönderenin ödemesi gereken işlem ücretlerini de artırır.

Çok taraflı işlemlerde anahtar birleştirme: Schnorr imzaları doğrusaldır. Bu özellik, bir işlemdeki birden çok tarafın işbirliği yapmasına ve ortak anahtarlarının toplamı için geçerli tek bir imza oluşturmasına olanak tanır. Bir P2SH komut dosyası tarafından belirtilen herhangi bir çok taraflı işlem, basit bir P2PKH işlemine dönüştürülebilir. Birden çok imza, Schnorr imzalarının anahtar toplama özelliği kullanılarak yalnızca tek bir imzaya dönüştürülebilir. Birkaç ortak anahtar, yalnızca bir imza üreten bir anahtarda birleştirilebilir.

Bir doğrulayıcının bakış açısından, herhangi bir N-of-N çoklu imza, sıradan imzalardan farklı olmayacaktır. Artık her imzanın doğrulanması gerekmiyor, bu da daha hızlı işlem doğrulamasının önünü açıyor. M-of-N çoklu imza durumunda, Schnorr kullanılarak M imzaları tek bir imzada toplanır. Normal bir P2PKH işlemi olarak görünen, bir eşik sayıda ortak anahtar ve imza sağlandığında işlem yetkilendirilir. Toplu ortak anahtar hiçbir zaman katılımcılara geri bağlanamaz.

Akıllı sözleşme yetenekleri: Schnorr imzası ayrıca, Scriptless komut dosyalarını kullanarak akıllı sözleşme geliştirme yeteneklerini sağlayan Bitcoin protokolünün üstünde katman-2 yetenekleri sağlar. Bunlar, akıllı sözleşmeleri dijital imzalara kodlamanın bir yoludur. Bu, daha küçük, daha verimli, daha özel ve ölçeklenebilir komut dosyaları sağlar.

Atomik takaslar: Bağdaştırıcı imzalarını kullanan atomik takas işlemleri, onları daha özel hale getiren tek imzalı bir işlem olarak da görünür. Atomik takas, herhangi bir aracıya ihtiyaç duymadan iki farklı blok zinciri ağında iki farklı jetonun eşler arası alışverişine izin verir. Şu anda, her iki blok zinciri de gözlemlenirse, atomik zincirler arası ticaret işlemleri önemsiz bir şekilde bağlanabilir.

Bu yükseltme ile imza kodlaması, sabit bir 64 baytlık dijital imza üretecek şekilde değiştirilir. Komut dosyasının karmaşıklığından bağımsız olarak, Schnorr imzası daha az yer kaplar ve daha küçük boyutlu işlemlerle sonuçlanır ve ücretleri düşürür.

Kök kök: BIP-341

Taproot, Schnorr imzalarını kullanarak herhangi bir işlemde çıktı harcama koşullarını tanımlamanın yeni bir yolunu sunar. MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees) protokolünün bir uygulamasıdır. önerilen BIP-114'te. Yürütülmemiş komut dosyalarını gizleyerek gizliliği büyük ölçüde artıran bir komut dosyasındaki birden çok dalı kodlamak için komut dosyası ağacı adı verilen bir Merkle ağacı kullanır.

P2SH ve P2WSH (Pay-2-Witness-Script-Hash), kurtarıcının betiğin tüm beklenmedik dallarını yayınlamasını gerektirir. P2WSH betiği, Ayrılmış Tanık'ı (SegWit) destekleyen P2SH'ye benzer. Kullanıcılar, normal bir imza olarak ortak bir anahtar (P2PKH'de kullanılır) veya bir komut dosyası (P2SH veya P2WSH'de kullanılır) kullanarak harcama yapmayı seçebilirler. Bir işlemi harcamak için MAST kullanırken, kullanıcılar yalnızca yürütmekte oldukları komut dosyası dalını sağlama seçeneğine sahiptir. Bu, kullanım yığınının boyutunu azaltır. Bu, kullanıcıların daha önce komut dosyasının boyutuyla sınırlı olan karmaşık fon kullanım koşulları yazmasına olanak tanır.

Geliştiriciler bunu kullanarak artık birçok farklı madde içeren karmaşık sözleşmeler oluşturabilirler. Bu koşullar bir Merkle ağacında kodlanmış ve yapılandırılmıştır. Kullanıcıların, komut dosyası tarafından kilitlenen fonların kilidini açmak için yalnızca yürüttüğü komut dosyasını açıklamaları gerekir.

Mevcut Bitcoin uygulamasında, bir P2SH çıktısının kilidini açarken, fonu harcamak için tüm koşullar ortaya çıkıyor. Merkle ağacını kullanarak, yalnızca karşılanan koşul ortaya çıksa bile komut dosyasını doğrulamak mümkündür. MAST yapısı ayrıca depolama gereksinimlerini etkilemez, herhangi bir ek alan olmadan herhangi bir sayıda karmaşık koşul dahil edilebilir.  

Taproot özelliğini kullanarak, P2PKH ve P2SH işlemleri benzer ve ayırt edilemez görünüyor.

Kısa metin: BIP-342

Bu, taproot komut dosyalarını doğrulamak için imza karmasını geliştirir. Bitcoin'in programlama dilinin yükseltilmiş bir versiyonudur. Yeni özelliklerin daha kolay eklenmesini sağlar.

ECDSA imzalarının doğrulanması için kullanılan işlem kodları, OP_CHECKSIG ve OP_CHECKSIGVERIFY, yeni eklenen Schnorr imzalarını doğrulamak için değiştirilir. OP_CHECKMULTISIG ve OP_CHECKMULTISIGVERIFY işlem kodları durduruldu. İmzaların toplu olarak doğrulanmasını sağlamak için yeni bir işlem kodu OP_CHECKSIGADD tanıtıldı.

Yeni komut dosyası OP_SUCCESS işlem kodları, yeni işlem kodlarının daha kolay tanıtılmasına olanak tanır. Bu, umarım gelecekte Bitcoin komut dosyalarına daha kullanışlı işlem kodları eklemeyi kolaylaştırır.

Sonuç

Taproot yükseltmesi, Bitcoin yeteneklerini genişletmek ve tam potansiyelini gerçekleştirmek için Bitcoin topluluğunda çok beklenen bir yükseltmedir. Katman-2 özellikleri, Bitcoin'de daha fazla kullanım durumu sağlayacak ve umarım endüstriyi ademi merkeziyetçiliğe doğru hareket ettirecektir. Eski sistemdeki artan gizlilik ve verimlilik, gerçekleştirilecek daha fazla uygulamayı beraberinde getirecektir. Güncellemenin Bitcoin'lerimiz için daha fazla kullanışlılık getireceğini umuyoruz.