Что такое Taproot?

Taproot — это обновление Биткойна, направленное на повышение конфиденциальности и эффективности его сети. Taproot — это первое обновление Биткойна за четыре года, с тех пор как в 2017 году был запущен Segregated Witnesses (SegWit).

Обновление Taproot включает в себя три предложения по улучшению Биткойна (BIP), в том числе BIP340 (BIP – Schnorr), BIP341 (BIP – Taproot), BIP342 (BIP – Tapscript). 

BIP-Schnorr представляет «подписи Шнорра» (Schnorr Signatures) — более быстрый, безопасный и менее ресурсоемкий способ авторизации транзакций. BIP – Schnorr также позволяет использовать BIP – Taproot, который применяет технику под названием «MAST» для записи меньшего объема данных транзакций смарт-контрактов в блокчейн, а также для скрытия некоторой частной информации о транзакциях. Наконец, BIP – Tapscript оснащает Биткойн обновленным языком программирования транзакций, который использует технологии Schnorr и Taproot. Tapscript также позволяет разработчикам более эффективно внедрять будущие обновления Биткойна.

Taproot был впервые предложен основным разработчиком Биткойна Грегори Максвеллом в январе 2018 года. Предложение получило широкую поддержку и достигло консенсуса по реализации со стороны большинства майнеров Биткойна 12 июня 2021 года. Taproot был активирован на блоке 709 632 14 ноября 2021 года.

Чтобы понять значение обновления Taproot, необходимо знать, как сегодня обрабатываются транзакции Биткойна. Биткойн-кошельки функционируют аналогично традиционным банковским счетам, поскольку для доступа к средствам, хранящимся в кошельке, требуются как «номер счета», так и «пароль». Когда пользователи создают кошелек, они генерируют уникальную криптографическую пару ключей — один публичный и один приватный, — что позволяет им отправлять или получать биткойны. Публичный ключ действует как «номер счета», а приватный ключ — как «пароль».

Приватные ключи могут создавать криптографическую подпись для аутентификации транзакций и учета распределения монет, тем самым предотвращая кражу монет или иное неправомерное присвоение средств злоумышленниками.

Для выполнения и проверки транзакции требуется криптографическая подпись, полученная из деталей транзакции и приватного ключа. Любой может увидеть эту подпись в блокчейне и самостоятельно проверить ее подлинность.

Обновление Taproot реализует три BIP:

Технология BIP340 – Schnorr signature реализует меньший, более безопасный и гибкий тип криптографической подписи. Она также вводит технику, называемую «агрегацией ключей», которая позволяет мультиподписным транзакциям (где несколько сторон одобряют одну транзакцию) и смарт-контрактам (где должны быть выполнены заранее определенные условия для выполнения транзакции) записывать тот же объем данных в блокчейн Биткойна, что и стандартная транзакция с одной подписью. С подписями Шнорра записываются как один агрегированный публичный ключ, так и одна агрегированная подпись, а не все публичные ключи и подписи всех участвующих сторон. Результатом является более легкая нагрузка на блокчейн, где наблюдатели не могут определить, включает ли транзакция одного или нескольких подтверждающих. Следует отметить, что подписи Шнорра обратно совместимы с криптографическим алгоритмом, который Биткойн использовал с момента своего создания, называемым алгоритмом цифровой подписи на эллиптических кривых (ECDSA). Это позволяет поставщикам услуг, таким как биржи, кастодианы и кошельки, со временем переходить на обновление.

BIP341 – Taproot основывается на инновациях в области конфиденциальности самого последнего обновления Биткойна, SegWit, и реализует Merklized Alternative Script Trees (MAST), которые позволяют записывать в блокчейн только выполненные условия транзакции смарт-контракта, а не полные детали всех других возможных исходов. Деревья Меркла широко используются в криптографии как способ доказать существование данных в наборе, не раскрывая весь набор. Раскрывая только детали выполненной транзакции, Taproot предлагает большую конфиденциальность пользователям Биткойна. С Taproot те, кто проверяет цепочку, не смогут просматривать невыполненные условия или исходы транзакций, которые могли содержать конфиденциальную частную информацию, например, какой тип кошелька использовался. MAST также должен обеспечить большую масштабируемость, пропускную способность транзакций и эффективность, поскольку информация о невыполненных транзакциях больше не записывается в блокчейн. 

BIP342 – Tapscript обновляет язык кодирования Script, используемый для написания параметров транзакций Биткойна, чтобы обеспечить совместимость с подписями Шнорра и технологией Taproot для тех, кто выбирает обновление. Tapscript также упростит реализацию будущих обновлений Биткойна, позволяя более плавно вводить новые типы опкодов (инструкций транзакций).

Хотя полное влияние этого обновления будет доказано в ближайшие годы по мере того, как все больше поставщиков услуг будут внедрять эту технологию, ожидается, что постепенные улучшения Taproot будут значительными для долгосрочной жизнеспособности Биткойна.

Преимущества Taproot в области конфиденциальности и эффективности — это две стороны одной медали. Записывая меньше информации о транзакциях в блокчейн, меньше данных о транзакциях доступно для тех, кто проверяет публичный реестр Биткойна. Запись меньшего объема данных также создает пространство в каждом блоке для большего количества транзакций, что должно снизить комиссии и увеличить пропускную способность транзакций.

Taproot также открывает двери для большей гибкости смарт-контрактов в Биткойне. В то время как сложные смарт-контракты было легко создавать и применять в других блокчейн-сетях в течение многих лет, ожидается, что Taproot заложит техническую основу, необходимую для ускорения децентрализованных финансов (DeFi) в сети Биткойна. С реализацией Taproot Биткойн может размещать массивные смарт-контракты с десятками тысяч подписантов, скрывая всех участников и сохраняя размер транзакции с одной подписью.

Обновления Taproot также должны позволить сети Lightning Network масштабироваться более эффективно и быстро. Некоторые считают, что Taproot в сочетании с Lightning Network продвинет полезность биткойна от «средства сбережения» к «средству обмена», что еще больше подтвердит биткойн как истинные одноранговые цифровые деньги.

Хотя обновления, которые Taproot привносит в Биткойн, важны, возможно, самое значительное и долгосрочное влияние Taproot будет не в том, что это такое, а в том, как оно реализовано. Будучи первым крупным обновлением протокола Биткойна после печально известных войн за размер блока, которые привели к созданию Bitcoin Cash четырьмя годами ранее, Taproot, вероятно, заложит операционную основу для того, как BIP будут развиваться от идеи до реализации в ближайшие годы.

Хотите узнать еще больше об обновлении Taproot? Загрузите «Taproot Primer – An Upgrade for the Ages» от Kraken Intelligence

Теперь вы готовы сделать следующий шаг и купить биткойны!