Taproot Consensus: إنجاز تكنولوجيا التوسع الأصلية لبيتكوين

العملة الأصلية للبيتكوين: تحليل عميق لتقنية توافق Taproot

في 20 مايو 2024، أصدرت فريق يركز على تطوير Layer2 لبيتكوين وثيقة تقنية بعنوان "توافق Taproot: حل BTC Layer2 لامركزي". توضح هذه الوثيقة بالتفصيل كيفية تنفيذ توافق Taproot، وكيفية استخدام تقنيات بيتكوين الأصلية مثل توقيعات شنوور، MAST، عقد SPV لبيتكوين لبناء حل BTC Layer2 لامركزي بالكامل.

بعد قراءة النص بالكامل، يبدو أن الحل الذي قدمه الفريق المعروف باسم Taproot Consensus هو بمثابة تحفة تقنية في توسيع عملة البيتكوين الأصلية. لم يتم تعديل أي من كود البيتكوين، بل تم دمج عدة تقنيات أساسية للبيتكوين ببراعة، مع وضوح الفكرة وتعقيد الهيكل.

قبل أن نتعمق في تحليل الكتاب الأصفر، من الضروري أن نستعرض تاريخ تطور تقنية بيتكوين، مما يساعد على فهم كيف نشأ توافق Taproot من سياق تطور بيتكوين.

تاريخ تطور تقنية البيتكوين

في 31 أكتوبر 2008 ، نشر ساتوشي ناكاموتو ورقة بعنوان "بيتكوين: نظام نقد إلكتروني من نظير إلى نظير" ، حيث تم توضيح خطة التنفيذ التقنية لبيتكوين بشكل كامل لأول مرة. ذكرت الفصل الثامن من الورقة حل SPV (التحقق البسيط من المدفوعات) ، وهو وسيلة تقنية للتحقق من المدفوعات دون الحاجة إلى تشغيل عقدة كاملة ، حيث يمكن التحقق من المدفوعات عن طريق الاحتفاظ برؤوس الكتل فقط.

في 3 يناير 2009 ، قام ساتوشي ناكاموتو بالتعدين على الكتلة الجينية على خادم صغير في هلسنكي بفنلندا ، مما يمثل الولادة الرسمية لبيتكوين. من الجدير بالذكر أن الكود الأولي لبيتكوين استخدم تقنية توقيع المنحنيات البيضاوية (ECDSA) ، بدلاً من تقنية توقيع شنوير الأكثر ملاءمة لبيتكوين. وذلك لأن توقيع شنوير لم يكن مفتوح المصدر في ذلك الوقت وكان لا يزال تحت حماية براءة الاختراع.

تحتفظ توقيعات شينور بجميع وظائف وتوقعات الأمان لتوقيعات المنحنى البيضاوي، بينما تتجاوز قيود توقيعات المنحنى البيضاوي التي تسمح لبيتكوين بتنفيذ 15 توقيعًا متعددًا فقط، مما يتيح في النهاية إدارة أكثر من 1000 عنوان لبيتكوين دون التأثير على سرعة التوقيع.

في عام 2018، وبعد سنوات من التحقق المتكرر، قدم مطورو بيتكوين الأساسيون رسميًا اقتراحًا لإدخال توقيع شينور إلى شبكة بيتكوين.

في 14 نوفمبر 2021، أكمل بيتكوين ترقية Taproot، والتي أدخلت رسمياً توقيع شينور إلى الشبكة، مما فتح عصر جديد من التوقيع المتعدد اللامركزي. بالإضافة إلى توقيع شينور، قدمت ترقية Taproot أيضاً MAST (أشجار الصياغة المجردة الميركلية)، وهي تقنية تمنح بيتكوين ميزات مشابهة لعقود الذكاء.

يمكن لتوقيع شينور توسيع عنوان البيتكوين المتعدد التوقيعات إلى أكثر من 1000، بينما يمكن لـ MAST تشغيل عنوان توقيع شينور من خلال برامج البيتكوين للتوقيع المتعدد. وبالتالي، يمكن أن يحقق الجمع بين توقيع شينور + MAST شبكة توقيع متعدد لبيتكوين لا تعتمد على التوقيع اليدوي، بل يتم تشغيلها من خلال تعليمات كود البيتكوين.

هذا يعني أن بيتكوين يمكن أن تتجاوز حدود الطبقة الأولى بطريقة غير موثوقة، مما يتيح تحقيق مشاهد أعمال أكثر تعقيدًا وثراءً في الطبقة الثانية. بينما تعتبر حل Taproot Consensus الذي اقترحه هذا الفريق هو ثمرة تجميع لتطور التكنولوجيا الذي شهدته بيتكوين من عام 2008 حتى 2021 لمدة 13 عامًا.

نظرة عامة على حل توافق Taproot

تشير مقدمة كتاب TAPROOT التقني إلى أن الطبيعة غير القابلة للحوسبة الكاملة لشبكة بيتكوين تقيّد قدرتها على تنفيذ حلول التوسع Layer2 المشابهة لـ Ethereum Rollup مباشرةً. يمكن لطبقة عقود سكريبت شبكة بيتكوين فقط إجراء عمليات تحويل بسيطة، ولا يمكنها دعم وظائف العقود الذكية الأكثر تعقيدًا. لذلك، فإن بناء حلول التوسع Layer2 من منظور سكريبت بيتكوين فقط غير ممكن.

تصف هذه الفقرة بشكل موجز عدم كمال شبكة بيتكوين من حيث التورينغ، وكذلك الخصائص التي تجعل عقود سكريبت بيتكوين قادرة فقط على تنفيذ عمليات تحويل بيتكوين. لذلك، الاتجاه الصحيح لتوسيع بيتكوين ليس من خلال تحسين الطبقة الأولى من الشبكة، بل يجب استغلال القدرات الحالية لبيتكوين لبناء حل توسع من الطبقة الثانية بشكل كامل غير مركزي.

توافق Taproot هو دمج تقنية Taproot الخاصة بعملة البيتكوين (توقيعات Schnorr و MAST) وعقد SPV الخفيفة الخاصة بعملة البيتكوين وآلية إجماع BFT PoS، مما أدى إلى بناء شبكة Layer2 لامركزية ومتسقة للغاية.

شرح بنية توافق Taproot

يتكون إجماع Taproot الذي اقترحه هذا الفريق من ثلاثة أجزاء: Schnorr+Mast وبيتكوين SPV وAura+Grandpa.

Schnorr+Mast تستخدم تقنيتين أصليتين تم تقديمهما من خلال ترقية Taproot لبيتكوين لتحقيق إدارة متعددة التوقيع اللامركزية لبيتكوين، دون الحاجة إلى توقيع بشري، بل باستخدام كود بيتكوين لدفع العملية.

إذن، من الذي يقود هذه الشفرات؟ الجواب هو من خلال الوصول إلى إجماع عبر الشبكة من الطبقة الثانية.

كيف تصل الشبكات من الطبقة الثانية إلى التوافق، وكيف يتم تحقيق تزامن الحالة مع الطبقة الأولى من بيتكوين؟ هنا يكمن دور توافق Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).

Bitcoin SPV هو طريقة التحقق من الدفع البسيط التي اقترحها ساتوشي ناكاموتو، حيث يمكن مزامنة والتحقق من معاملات البيتكوين دون الحاجة إلى تشغيل عقدة كاملة. هذه الميزة تجعل Taproot Consensus قادرًا على مزامنة حالة BTC في بيئة لامركزية تمامًا، دون الحاجة إلى أي إذن.

Aura+Grandpa هو بروتوكول توافق عالي المستوى يعتمد على إثبات الحصة (PoS) يحقق التسامح مع الخطأ البيزنطي، ويضمن اتساقًا عاليًا بين عقد الشبكة من خلال بروتوكول موزع (تستخدم معظم سلاسل الكتل المبنية على إطار Substrate Aura+Grandpa)

لذلك، تلخيص مبدأ تشغيل Taproot Consensus المكون من ثلاثة أجزاء:

في هذا النظام، يمتلك كل مدقق مفتاح خاص بـ BTC يستخدم لتوقيع Schnorr. تتيح خصائص توقيع Schnorr تحقيق تجميع توقيعات بكفاءة، مما يعزز أمان وكفاءة النظام. تم إنشاء المفتاح العام المدمج Pagg من خلال نظام التوقيع المتعدد Musig2، مما يشكل شجرة MAST (شجرة التجزئة المجردة) كبيرة.

بعد توليد قيمة الهاش لجذر شجرة MAST، يقوم المدققون بتحويل BTC إلى عنوان توقيع الحد الناتج عن شجرة MAST وإجراء عمليات النقش، مما يحقق وظيفة إرسال البيانات من شبكة BTC الرئيسية إلى شبكة Layer2. في الوقت نفسه، يعمل كل مدقق كعقدة خفيفة Bitcoin SPV (التحقق المبسط للمدفوعات)، مما يمكنه من مزامنة حالة شبكة BTC بشكل آمن وبدون إذن.

باختصار:

يستخدم توافق Taproot في الطبقة الأولى من بيتكوين إدارة متعددة التوقيع اللامركزية BTC من خلال Schnorr+Mast، بينما تعمل الطبقة الثانية على شبكة عقد Bitcoin SPV. كمثال على شبكة Layer2 معينة، تعمل هذه الشبكة بالكامل على عقد بيتكوين SPV، حيث يمكن لهذه العقد مزامنة حالة بيانات الطبقة الأولى من بيتكوين، وبالتالي يمكن أن يتم مزامنة معلومات Layer2 وبيتكوين في الطبقة الأولى. ومن أجل ضمان أن الشبكة في الطبقة الثانية آمنة وموثوقة، يتم دمج شبكة عقد بيتكوين SPV مع Aura+Grandpa، مما يمنح شبكة عقد بيتكوين SPV مستوى أمان على مستوى توافق BFT. بمعنى آخر، إدارة أصول شبكة Layer2 ليست بيد بعض الأشخاص ذوي التوقيع المتعدد، بل تعتمد على توافق BFT لتحقيق اللامركزية الحقيقية.

تفاصيل تقنية أخرى

بالإضافة إلى إطار العمل الفني المذكور أعلاه، يشرح الكتاب الأصفر لـ Taproot Consensus أيضًا بالتفصيل تفاصيل تنفيذ تقنيات مثل توقيع شينور، MAST، عُقد PSV خفيفة لبيتكوين، Aura+Grandpa. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في تعلم وفهم أحدث تقنيات بيتكوين، فإن هذا الكتاب الأصفر هو مادة دراسية شاملة ومفصلة للغاية.

بالإضافة إلى ذلك، يشرح الكتاب الأصفر بالتفصيل عملية تنفيذ Musig2، بالإضافة إلى الاختلافات بينه وبين الحلول الفنية لمشاريع BTC Layer2 المعروفة الأخرى.

على سبيل المثال، الهيكل التكنولوجي الأساسي لمشروع ما يعتمد على بروتوكول tBTC. يستخدم tBTC توقيع متعدد من بيتكوين لبناء شبكة توقيع عتبة، وهذا الهيكل يتمتع بثبات أقوى مقارنة بالشبكات الموزعة التقليدية.

ومع ذلك، لا يزال tBTC شبكة متعددة التوقيع تتطلب 9 توقيعات، لتحقيق الاعتماد على الإجماع بدلاً من الاعتماد على الأشخاص، من الضروري دمج شبكة التوقيع المتعدد مع آلية إجماع BFT PoS (إثبات الحصة المقاومة للاختراق). (وهذا هو الفرق بين الشبكات الموزعة و blockchain، حيث تؤكد الشبكات الموزعة على التوزيع لكنها تفتقر إلى إجماع مقاوم للبزنطية، بينما blockchain هو أيضاً شبكة موزعة ولكنه يعتمد على إجماع مقاوم للبزنطية لدفعه، لذلك فهو شبكة لامركزية حقيقية.)

تتبنى خطة توافق Taproot هذا التصميم الأكثر تقدمًا. من خلال دمج توقيعات Schnorr وMAST وبيتكوين SPV للعقد الخفيفة وآلية التوافق البيزنطية Aura وGrandpa، تم بناء خطة توسيع Layer2 لامركزية تتميز بالتناسق العالي والأمان. لا تعزز هذه الدمج فقط قابلية التوسع والاستخدام لشبكة بيتكوين، بل تضمن أيضًا أمان وتناسق شبكة Layer2.

الخاتمة

تصف هذه الورقة التقنية بشكل منهجي وشامل خطة التنفيذ والتفاصيل الفنية لتوافق Taproot، مما يظهر لنا حلاً ثانياً لعملة البيتكوين مبنياً بالكامل على التقنيات الأصلية لعملة البيتكوين.

توافق Taproot لا يحترم فقط ويورث الاتجاه التكنولوجي الأصلي لبيتكوين، بل يجمع أيضًا بين التقنيات الناتجة عن ترقيات بيتكوين السابقة لتقديم ابتكار مركب، وهو بحق إنجاز شامل لتقنية التوسع الأصلية لبيتكوين.

مع التطور المستمر لبيئة البيتكوين، سيبدأ الناس تدريجياً في إدراك أن الحلول الثانية اللامركزية الحقيقية للبيتكوين هي الطريق الذي لا مفر منه لتطور بيئة البيتكوين، وأن حل Taproot Consensus سيظهر حقاً في تألق.

! Bitcoin Native Scaling Technology Collection: تفسير شامل للكتاب الأصفر لتقنية BEVM

TAPROOT2.91%
BTC-0.46%
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
  • أعجبني
  • 4
  • مشاركة
تعليق
0/400
BlockchainGrillervip
· 07-31 20:25
بيتكوين مرة أخرى ستطير للقمر
شاهد النسخة الأصليةرد0
MEVSandwichVictimvip
· 07-29 02:14
أتى مرة أخرى~ تم حل مشكلة L2 أخرى
شاهد النسخة الأصليةرد0
HackerWhoCaresvip
· 07-29 01:57
L2如此 بارد، من يهتم؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
DaoDevelopervip
· 07-29 01:54
نهج رائع لتوسيع btc الأصلي... أستعرض الورقة البيضاء الآن بصراحة
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت