Біткойн рідна технологія розширення: глибокий аналіз технології Taproot Consensus
20 травня 2024 року команда, що спеціалізується на розробці Layer2 для Біткойна, опублікувала технічний білль під назвою «Taproot Consensus: децентралізоване рішення BTC Layer2». Цей документ детально описує спосіб реалізації Taproot Consensus, а також те, як використовувати підписи Шнорра, MAST, Біткойн SPV вузли та інші рідні технології Біткойна для створення повністю децентралізованого рішення BTC Layer2.
Прочитавши текст, можна зробити висновок, що рішення Taproot Consensus, запропоноване цією командою, є справжнім шедевром рідної технології розширення Біткойн. Воно не вносить жодних змін до коду Біткойн, а лише майстерно поєднує кілька основних технологій Біткойн, з чіткою логікою та вишуканою структурою.
Перед тим як глибше проаналізувати жовту книгу, нам необхідно ознайомитися з історією технічного розвитку Біткойна, що допоможе зрозуміти, як Taproot Consensus виник у контексті еволюції Біткойна.
Біткойн технологічна еволюція коротка історія
31 жовтня 2008 року Сатоші Накамото опублікував статтю під назвою «Біткойн: система електронних грошей рівноправних користувачів», у якій вперше повноцінно викладено технічне рішення для Біткойна. У восьмому розділі статті згадується рішення SPV (Simple Payment Verification), тобто просте підтвердження платежу, яке є технічним засобом для перевірки платежів без необхідності запуску повного вузла, достатньо лише зберігати заголовки блоків.
3 січня 2009 року Сатоші Накамото видобув генезис-блок на маленькому сервері у Гельсінкі, Фінляндія, що стало офіційним народженням Біткойна. Варто зазначити, що початковий код Біткойна використовував технологію підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA), а не більш підходящу для Біткойна технологію підпису Шнорра. Це сталося тому, що на той момент підпис Шнорра ще не був відкритим, і залишався під патентним захистом.
Підпис Шнорра зберіг всі функції та безпекові припущення підпису на еліптичних кривих, при цьому подолавши обмеження в 15-кратне багатопідписування, які можуть бути реалізовані в рамках підпису на еліптичних кривих для Біткойна, і в кінцевому підсумку може реалізувати управління Біткойном більш ніж 1000 адресами без впливу на швидкість підпису.
У 2018 році, після багатьох років повторних перевірок, розробники ядра Біткойн офіційно запропонували ввести підписи Шнорра в мережу Біткойн.
14 листопада 2021 року Біткойн завершив оновлення Taproot, офіційно впровадивши сигнатури Шнорра в мережу, відкривши нову еру децентралізованих мультипідписів. Окрім сигнатур Шнорра, оновлення Taproot також запровадило MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), тобто мерклева абстрактна синтаксична деревоподібна структура, що є технологією, яка надає Біткойну функції, подібні до смарт-контрактів.
Підпис Шнорра може розширити мультипідпис адресу Біткойн до 1000+, а MAST може керувати адресою підпису Шнорра для мультипідпису через програми Біткойн. Таким чином, комбінація підпису Шнорра + MAST може реалізувати децентралізовану мережу мультипідпису Біткойн, що не залежить від ручного підпису, а керується інструкціями коду Біткойн.
Це означає, що Біткойн може без довіри подолати обмеження першого рівня, реалізуючи більш складні та різноманітні бізнес-сценарії на другому рівні. А запропоноване цією командою рішення Taproot Consensus є втіленням технологічної еволюції Біткойна за 13 років з 2008 по 2021.
Огляд рішення Taproot Consensus
У жовтій книзі технології Taproot Consensus зазначено, що нетюринговий характер мережі Біткойн обмежує її можливість безпосередньо реалізувати подібні до Layer2 рішень Rollup в Ethereum. Рівень скриптових контрактів мережі Біткойн може виконувати лише прості операції переказу, але не може підтримувати більш складні функції смарт-контрактів. Тому, будувати рішення Layer2 виключно з рівня скриптів Біткойн є неможливим.
Цей опис висвітлює не графічну повноту мережі Біткойн, а також особливості сценарних контрактів Біткойн, які можуть виконувати лише операції з переказу Біткойн. Отже, правильний напрямок розширення Біткойн не полягає в тому, щоб щось змінювати на першому рівні мережі, а в тому, щоб використовувати наявні можливості Біткойн для побудови повністю децентралізованого рішення для розширення другого рівня.
Taproot Consensus є інтеграцією технології Taproot Біткойна (Schnorr підписи та MAST), легких вузлів SPV Біткойна та механізму консенсусу BFT PoS, що створює децентралізовану і високо узгоджену Layer2 мережу.
Taproot Consensus архітектура детальний опис
Ця команда запропонувала Taproot Consensus, що складається з трьох частин: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV та Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast використовують дві рідні технології, які були принесені оновленням Taproot Біткойна, для реалізації децентралізованого багатопідписного управління Біткойном, і при цьому не потрібно підписувати документи особами, а лише використовувати код Біткойна для управління.
Отже, хто буде керувати цими кодами? Відповідь полягає в досягненні консенсусу через другий рівень мереж.
Як другий рівень мережі досягає консенсусу, і як цей консенсус реалізує синхронізацію стану з першим рівнем Біткойн? Саме для цього призначена консенсусна модель Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Біткойн SPV є простим способом перевірки платежів, запропонованим Сатоші Накамото, який дозволяє синхронізувати та перевіряти біткойн-транзакції без запущених повних вузлів. Ця особливість дозволяє Taproot Consensus синхронізувати стан BTC у повністю децентралізованому середовищі без будь-яких дозволів.
Aura+Grandpa є більш універсальним реалізацією байєсівської стійкості у високому PoS консенсус-протоколі, що забезпечує високу узгодженість мережевих вузлів через розподілений протокол (блокчейни, побудовані на основі фреймворку Substrate, зазвичай використовують Aura+Grandpa)
Отже, підсумуємо принципи роботи трьох частин Taproot Consensus:
У цій системі кожен валідатор має BTC приватний ключ для підпису Schnorr. Особливості підпису Schnorr дозволяють досягти ефективної агрегації підписів, що підвищує безпеку та ефективність системи. Агригований публічний ключ Pagg, створений за допомогою багато підписного рішення Musig2, формує велику MAST (Merkle Abstract Syntax Tree) деревину.
Після генерації кореневого хешу дерева MAST, валідатори здійснюють переказ BTC та операції гравіювання на адресу з пороговим підписом, згенерованою деревом MAST, що реалізує функцію подання даних з основної мережі BTC до мережі Layer2. Одночасно кожен валідатор виступає як легкий вузол Bitcoin SPV (Simplified Payment Verification), що дозволяє йому безпечно та без дозволу синхронізувати стан мережі BTC.
Коротко кажучи:
Taproot Consensus використовує Schnorr+Mast для побудови децентралізованого управління BTC мультипідписами на першому рівні Біткойна, а на другому рівні працює мережа вузлів Bitcoin SPV. Наприклад, у певній мережі Layer2, вся мережа працює з вузлами Bitcoin SPV, які можуть синхронізувати стан даних з першого рівня Біткойна, отже, Layer2 може синхронізувати інформацію з першим рівнем Біткойна. А щоб забезпечити безпечність та надійність мережі другого рівня, цей Layer2 об'єднує мережу вузлів Bitcoin SPV з Aura+Grandpa, тобто надає мережі вузлів Bitcoin SPV рівень безпеки на рівні BFT консенсусу. Це означає, що управління активами мережі Layer2 не здійснюється певними мультипідписниками, а керується через BFT консенсус, що дозволяє досягти справжньої децентралізації.
Інші технічні деталі
Окрім вищезгаданої технічної структури, у жовтій книзі Taproot Consensus також детально пояснені реалізаційні деталі таких технологій, як підпис Шнорра, MAST, легкі вузли Bitcoin PSV, Aura+Grandpa тощо. Для тих, хто хоче вивчити та зрозуміти новітні технології Біткойна, ця жовта книга є дуже всебічним і детальним навчальним матеріалом.
Крім того, жовта книга детально пояснює процес реалізації Musig2, а також відмінності від інших відомих технологічних рішень BTC Layer2.
Наприклад, базова технологічна структура певного проекту ґрунтується на протоколі tBTC. tBTC використовує багатопідпис для створення мережі порогового підпису, яка має значно вищу узгодженість у порівнянні з традиційними розподіленими мережами.
Однак, tBTC все ще є мережею з мультипідписом, що потребує підписів 9 осіб. Щоб справді реалізувати систему, що не залежить від людей, а керується консенсусом, потрібно поєднати мережу з мультипідписом з механізмом консенсусу BFT PoS (байєзантинське стійке доказування частки). (Це також різниця між розподіленими мережами та блокчейном: розподілені мережі акцентують на розподілі, але не мають байєзантинського стійкого консенсусу, тоді як блокчейн, хоча також є розподіленою мережею, керується байєзантинським стійким консенсусом, отже, є справжньою децентралізованою мережею.)
Taproot Consensus пропонує таку більш прогресивну конструкцію. Об'єднуючи підписи Schnorr, MAST, Біткойн SPV легкі вузли та механізми консенсусу Aura і Grandpa для витривалості до помилок, було створено високо узгоджене і безпечне децентралізоване рішення Layer2. Це злиття не лише підвищує масштабованість і корисність мережі Біткойн, а й забезпечує безпеку та узгодженість мережі Layer2.
Висновок
Цей технічний жовтий документ систематично і всебічно описує реалізацію Taproot Consensus та технічні деталі, демонструючи нам повністю побудоване на рідній технології Біткойна рішення другого рівня для Біткойна.
Taproot Consensus не лише поважає та успадковує оригінальний технологічний напрямок Біткойна, але також поєднує технології, що виникли внаслідок усіх оновлень Біткойна, для комбінованих інновацій, що є справжнім досягненням корінної технології розширення Біткойна.
З розвитком екосистеми Біткойн, люди поступово усвідомлять, що справжні децентралізовані рішення другого рівня для Біткойн є неодмінним шляхом розвитку екосистеми Біткойн, а рішення Taproot Consensus справді засяє яскраво.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
9 лайків
Нагородити
9
4
Поділіться
Прокоментувати
0/400
BlockchainGriller
· 07-31 20:25
Біткойн знову буде до місяця
Переглянути оригіналвідповісти на0
MEVSandwichVictim
· 07-29 02:14
Знову, знову~ ще одне L2 рішення і все готово.
Переглянути оригіналвідповісти на0
HackerWhoCares
· 07-29 01:57
L2 так холодно, кого це хвилює?
Переглянути оригіналвідповісти на0
DaoDeveloper
· 07-29 01:54
блискучий підхід до масштабування рідного btc... копаюсь у білому документі зараз, чесно кажучи
Taproot Consensus: шедевр рідної технології розширення Біткойна
Біткойн рідна технологія розширення: глибокий аналіз технології Taproot Consensus
20 травня 2024 року команда, що спеціалізується на розробці Layer2 для Біткойна, опублікувала технічний білль під назвою «Taproot Consensus: децентралізоване рішення BTC Layer2». Цей документ детально описує спосіб реалізації Taproot Consensus, а також те, як використовувати підписи Шнорра, MAST, Біткойн SPV вузли та інші рідні технології Біткойна для створення повністю децентралізованого рішення BTC Layer2.
Прочитавши текст, можна зробити висновок, що рішення Taproot Consensus, запропоноване цією командою, є справжнім шедевром рідної технології розширення Біткойн. Воно не вносить жодних змін до коду Біткойн, а лише майстерно поєднує кілька основних технологій Біткойн, з чіткою логікою та вишуканою структурою.
Перед тим як глибше проаналізувати жовту книгу, нам необхідно ознайомитися з історією технічного розвитку Біткойна, що допоможе зрозуміти, як Taproot Consensus виник у контексті еволюції Біткойна.
Біткойн технологічна еволюція коротка історія
31 жовтня 2008 року Сатоші Накамото опублікував статтю під назвою «Біткойн: система електронних грошей рівноправних користувачів», у якій вперше повноцінно викладено технічне рішення для Біткойна. У восьмому розділі статті згадується рішення SPV (Simple Payment Verification), тобто просте підтвердження платежу, яке є технічним засобом для перевірки платежів без необхідності запуску повного вузла, достатньо лише зберігати заголовки блоків.
3 січня 2009 року Сатоші Накамото видобув генезис-блок на маленькому сервері у Гельсінкі, Фінляндія, що стало офіційним народженням Біткойна. Варто зазначити, що початковий код Біткойна використовував технологію підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA), а не більш підходящу для Біткойна технологію підпису Шнорра. Це сталося тому, що на той момент підпис Шнорра ще не був відкритим, і залишався під патентним захистом.
Підпис Шнорра зберіг всі функції та безпекові припущення підпису на еліптичних кривих, при цьому подолавши обмеження в 15-кратне багатопідписування, які можуть бути реалізовані в рамках підпису на еліптичних кривих для Біткойна, і в кінцевому підсумку може реалізувати управління Біткойном більш ніж 1000 адресами без впливу на швидкість підпису.
У 2018 році, після багатьох років повторних перевірок, розробники ядра Біткойн офіційно запропонували ввести підписи Шнорра в мережу Біткойн.
14 листопада 2021 року Біткойн завершив оновлення Taproot, офіційно впровадивши сигнатури Шнорра в мережу, відкривши нову еру децентралізованих мультипідписів. Окрім сигнатур Шнорра, оновлення Taproot також запровадило MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), тобто мерклева абстрактна синтаксична деревоподібна структура, що є технологією, яка надає Біткойну функції, подібні до смарт-контрактів.
Підпис Шнорра може розширити мультипідпис адресу Біткойн до 1000+, а MAST може керувати адресою підпису Шнорра для мультипідпису через програми Біткойн. Таким чином, комбінація підпису Шнорра + MAST може реалізувати децентралізовану мережу мультипідпису Біткойн, що не залежить від ручного підпису, а керується інструкціями коду Біткойн.
Це означає, що Біткойн може без довіри подолати обмеження першого рівня, реалізуючи більш складні та різноманітні бізнес-сценарії на другому рівні. А запропоноване цією командою рішення Taproot Consensus є втіленням технологічної еволюції Біткойна за 13 років з 2008 по 2021.
Огляд рішення Taproot Consensus
У жовтій книзі технології Taproot Consensus зазначено, що нетюринговий характер мережі Біткойн обмежує її можливість безпосередньо реалізувати подібні до Layer2 рішень Rollup в Ethereum. Рівень скриптових контрактів мережі Біткойн може виконувати лише прості операції переказу, але не може підтримувати більш складні функції смарт-контрактів. Тому, будувати рішення Layer2 виключно з рівня скриптів Біткойн є неможливим.
Цей опис висвітлює не графічну повноту мережі Біткойн, а також особливості сценарних контрактів Біткойн, які можуть виконувати лише операції з переказу Біткойн. Отже, правильний напрямок розширення Біткойн не полягає в тому, щоб щось змінювати на першому рівні мережі, а в тому, щоб використовувати наявні можливості Біткойн для побудови повністю децентралізованого рішення для розширення другого рівня.
Taproot Consensus є інтеграцією технології Taproot Біткойна (Schnorr підписи та MAST), легких вузлів SPV Біткойна та механізму консенсусу BFT PoS, що створює децентралізовану і високо узгоджену Layer2 мережу.
Taproot Consensus архітектура детальний опис
Ця команда запропонувала Taproot Consensus, що складається з трьох частин: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV та Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast використовують дві рідні технології, які були принесені оновленням Taproot Біткойна, для реалізації децентралізованого багатопідписного управління Біткойном, і при цьому не потрібно підписувати документи особами, а лише використовувати код Біткойна для управління.
Отже, хто буде керувати цими кодами? Відповідь полягає в досягненні консенсусу через другий рівень мереж.
Як другий рівень мережі досягає консенсусу, і як цей консенсус реалізує синхронізацію стану з першим рівнем Біткойн? Саме для цього призначена консенсусна модель Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Біткойн SPV є простим способом перевірки платежів, запропонованим Сатоші Накамото, який дозволяє синхронізувати та перевіряти біткойн-транзакції без запущених повних вузлів. Ця особливість дозволяє Taproot Consensus синхронізувати стан BTC у повністю децентралізованому середовищі без будь-яких дозволів.
Aura+Grandpa є більш універсальним реалізацією байєсівської стійкості у високому PoS консенсус-протоколі, що забезпечує високу узгодженість мережевих вузлів через розподілений протокол (блокчейни, побудовані на основі фреймворку Substrate, зазвичай використовують Aura+Grandpa)
Отже, підсумуємо принципи роботи трьох частин Taproot Consensus:
У цій системі кожен валідатор має BTC приватний ключ для підпису Schnorr. Особливості підпису Schnorr дозволяють досягти ефективної агрегації підписів, що підвищує безпеку та ефективність системи. Агригований публічний ключ Pagg, створений за допомогою багато підписного рішення Musig2, формує велику MAST (Merkle Abstract Syntax Tree) деревину.
Після генерації кореневого хешу дерева MAST, валідатори здійснюють переказ BTC та операції гравіювання на адресу з пороговим підписом, згенерованою деревом MAST, що реалізує функцію подання даних з основної мережі BTC до мережі Layer2. Одночасно кожен валідатор виступає як легкий вузол Bitcoin SPV (Simplified Payment Verification), що дозволяє йому безпечно та без дозволу синхронізувати стан мережі BTC.
Коротко кажучи:
Taproot Consensus використовує Schnorr+Mast для побудови децентралізованого управління BTC мультипідписами на першому рівні Біткойна, а на другому рівні працює мережа вузлів Bitcoin SPV. Наприклад, у певній мережі Layer2, вся мережа працює з вузлами Bitcoin SPV, які можуть синхронізувати стан даних з першого рівня Біткойна, отже, Layer2 може синхронізувати інформацію з першим рівнем Біткойна. А щоб забезпечити безпечність та надійність мережі другого рівня, цей Layer2 об'єднує мережу вузлів Bitcoin SPV з Aura+Grandpa, тобто надає мережі вузлів Bitcoin SPV рівень безпеки на рівні BFT консенсусу. Це означає, що управління активами мережі Layer2 не здійснюється певними мультипідписниками, а керується через BFT консенсус, що дозволяє досягти справжньої децентралізації.
Інші технічні деталі
Окрім вищезгаданої технічної структури, у жовтій книзі Taproot Consensus також детально пояснені реалізаційні деталі таких технологій, як підпис Шнорра, MAST, легкі вузли Bitcoin PSV, Aura+Grandpa тощо. Для тих, хто хоче вивчити та зрозуміти новітні технології Біткойна, ця жовта книга є дуже всебічним і детальним навчальним матеріалом.
Крім того, жовта книга детально пояснює процес реалізації Musig2, а також відмінності від інших відомих технологічних рішень BTC Layer2.
Наприклад, базова технологічна структура певного проекту ґрунтується на протоколі tBTC. tBTC використовує багатопідпис для створення мережі порогового підпису, яка має значно вищу узгодженість у порівнянні з традиційними розподіленими мережами.
Однак, tBTC все ще є мережею з мультипідписом, що потребує підписів 9 осіб. Щоб справді реалізувати систему, що не залежить від людей, а керується консенсусом, потрібно поєднати мережу з мультипідписом з механізмом консенсусу BFT PoS (байєзантинське стійке доказування частки). (Це також різниця між розподіленими мережами та блокчейном: розподілені мережі акцентують на розподілі, але не мають байєзантинського стійкого консенсусу, тоді як блокчейн, хоча також є розподіленою мережею, керується байєзантинським стійким консенсусом, отже, є справжньою децентралізованою мережею.)
Taproot Consensus пропонує таку більш прогресивну конструкцію. Об'єднуючи підписи Schnorr, MAST, Біткойн SPV легкі вузли та механізми консенсусу Aura і Grandpa для витривалості до помилок, було створено високо узгоджене і безпечне децентралізоване рішення Layer2. Це злиття не лише підвищує масштабованість і корисність мережі Біткойн, а й забезпечує безпеку та узгодженість мережі Layer2.
Висновок
Цей технічний жовтий документ систематично і всебічно описує реалізацію Taproot Consensus та технічні деталі, демонструючи нам повністю побудоване на рідній технології Біткойна рішення другого рівня для Біткойна.
Taproot Consensus не лише поважає та успадковує оригінальний технологічний напрямок Біткойна, але також поєднує технології, що виникли внаслідок усіх оновлень Біткойна, для комбінованих інновацій, що є справжнім досягненням корінної технології розширення Біткойна.
З розвитком екосистеми Біткойн, люди поступово усвідомлять, що справжні децентралізовані рішення другого рівня для Біткойн є неодмінним шляхом розвитку екосистеми Біткойн, а рішення Taproot Consensus справді засяє яскраво.