Що таке Taproot

Taproot – це софт-форк, який покращує скрипти Bitcoin для підвищення конфіденційності, ефективності та здатності мережі обробляти смарт-контракти. Це вважається найзначнішим оновленням Bitcoin з моменту оновлення SegWit у 2017 році.

Оновлення Taproot складається з трьох окремих пропозицій щодо покращення мережі Bitcoin (BIP), включаючи Taproot, Tapscript та його ядро – нову схему цифрового підпису, яка називається Підписами Шнорра. Taproot прагне надати користувачам Bitcoin декілька переваг, таких як підвищена конфіденційність транзакцій та зниження комісій за транзакції. Це також дозволить Bitcoin виконувати більш складні транзакції та потенційно розширити варіанти використання, щоб конкурувати з Ethereum, особливо щодо можливостей смарт-контрактів та підтримки Децентралізованих фінансів (DeFi), і невзаємозамінних токенів (NFT) у мережі.

Пропозицію Taproot вперше представив Greg Maxwell, розробник Bitcoin Core, у січні 2018 року. У жовтні 2020 року Taproot був об'єднаний з бібліотекою Bitcoin Core після запиту, який створив Pieter Wuille. Для повного розгортання оновлення оператори нодів мали прийняти нові правила консенсусу Taproot. Зрештою, воно отримало підтримку 90% майнерів і було офіційно активовано 14 листопада 2021 року на блоці 709 632.

Як працює Taproot?

Є три пропозиції щодо покращення мережі Bitcoin, спільна активація яких і є оновленням Taproot. При цьому кожна пропозиція по-своєму впливає та узгоджується з іншими.

Підписи Шнорра (BIP340)

Підписи Шнорра забезпечують швидший та безпечніший спосіб перевірки транзакцій у мережі Bitcoin. Підписи Шнорра – схема криптографічних підписів, розробив німецький математик та криптограф Claus Schnorr. Цей алгоритм довгі роки був захищений патентом, проте термін його дії закінчився у 2008 році. Підписи Шнорра відомі простотою і ефективністю при генерації коротких підписів, а також інших переваг.

Творець Bitcoin, Сатоші Накамото, замість схеми Шнорра вибрав алгоритм цифрового підпису еліптичної кривої (ECDSA). Вибір ECDSA замість алгоритму Підпису Шнорра був зумовлений тим, що він уже широко використовується, є добре вивченим, безпечним, компактним і має відкритий вихідний код.

Однак розробка схеми цифрового підпису Шнорра (SDSS) може стати відправною точкою для нового покоління підписів для Bitcoin та інших блокчейн-мереж.

Однією з основних переваг підписів Шнорра є те, що вони можуть приймати кілька ключів всередині складної Bitcoin транзакції та створювати єдиний унікальний підпис. Це означає, що підписи кількох сторін, що беруть участь у транзакції, можуть бути об'єднані в один підпис Шнорра. Це називається агрегацією підписів.

Фактично, Taproot дозволяє приховати той факт, що скрипт Bitcoin взагалі працював. Наприклад, використання Bitcoin з Taproot може привести до того, що транзакція в каналі Lightning Network, Р2Р транзакція або складний смарт-контракт не можливо буде відрізнити. Той, хто відстежує одну з цих транзакцій, не побачить нічого, крім Р2Р транзакції. Однак варто зазначити, що це не змінює того факту, що гаманці початкового відправника і кінцевого одержувача будуть відкриті.

Taproot (BIP341)

Taproot – це компонент оновлення, від якого воно і отримало свою назву. Він заснований на оновленні SegWit 2017 року та використовує концепцію Merkelized Alternative Script Tree (MAST) для масштабування об'єму даних про транзакції в блокчейні Bitcoin.

Транзакції в мережі Bitcoin захищені публічними та приватними ключами. Щоб перемістити цифровий актив із гаманця, відправник повинен надати підпис і довести, що він є справжнім власником, перш ніж зможе переказати кошти. Крім транзакцій з одним підписом, відправники також можуть використовувати різні функції для ускладнення транзакцій Bitcoin у тому числі вимоги до часу блокування, мультипідпису (multisig) та ін.

Однак складні транзакції вимагають декількох входів та підписів, які збільшують об'єм даних у блокчейні та знижують швидкість обробки транзакції. Крім того, інформація про транзакцію автоматично зберігається в блокчейні, що потенційно може розкрити конфіденційні дані про власників адрес.

Інтеграція MAST дозволить зменшити кількість необхідних скриптів та перевірок, оскільки одна транзакція представлятиме декілька скриптів. Тому, коли складна Bitcoin транзакція відправляється в MAST, для її обробки не знадобиться дерево Merkle. Замість повної інформації MAST дозволяє зафіксувати у блокчейні лише виконані умови транзакції. Це може значно зменшити об'єм даних, необхідних для зберігання в мережі. Скрипт не тільки забезпечує велику масштабованість та ефективність блокчейну Bitcoin, але й забезпечує велику конфіденційність для своїх користувачів.

Tapscript (BIP342)

TapScript – це мова кодування скриптів Bitcoin, на якій заснована робота двох інших пропозицій. Вона є набором операційних кодів – інструкцій для виконання транзакції. Вважається, що збільшення доступного простору в блоках забезпечить гнучкість мережі та дозволить Bitcoin підтримувати та створювати смарт-контракти.

Яку користь принесе Tarpoot для Bitcoin?

Як уже було сказано, Taproot значно покращить конфіденційність Bitcoin та розширить його можливості. До переваг оновлення відносяться:

1. Покращення масштабованості мережі за допомогою зменшення об'єму даних для передачі та зберігання на блокчейні;

2. Збільшення кількості транзакцій на один блок (TPS);

3. Зниження комісій за транзакції.

Більш того, завдяки впровадженню Taproot підписи залишатимуться незмінними, що усуне відому загрозу безпеці в мережі Bitcoin. Простіше кажучи, гнучкість підпису означає, що технічно можна змінити підпис транзакції до того, як він буде підтверджений. Таким чином атака створить враження, ніби транзакції ніколи не було. Це може спричинити проблему подвійних витрат, яка може зруйнувати цілісність розподіленого реєстру.

Чому оновлення Taproot важливе?

Вважається, що активація Taproot підвищить функціональність мережі Bitcoin за рахунок швидких та надійних транзакцій. До Taproot протокол Bitcoin все ще перебував у розробці на рівні 1, поступаючись іншим мережам рівня 2 з підтримкою DApps, таким як Ethereum. Оновлення Bitcoin – важливий крок на шляху до розгортання смарт-контрактів та охоплення трендових ринків NFT і DeFi.

У міру того, як мережа Bitcoin стає більш ефективною з нижчими комісіями, це може стимулювати більшу кількість транзакцій та ширше прийняття. Крім того, можливість приватних транзакцій зробить BTC конкурентоспроможнішим порівняно з іншими конфіденційними монетами на ринку.