Taproot Consensus: Біткойн рідне рішення другого рівня з децентралізацією

Taproot Consensus є рішенням другого рівня, побудованим на основі рідної технології Біткойн, яке складається з трьох основних компонентів: Schnorr підписів, MAST контрактів та SPV вузлової мережі. Ці технології в поєднанні забезпечують Біткойн вищу ефективність, безпеку та захист приватності.

Підписи Шнорра та контракти MAST є основними технологіями, впровадженими в оновлення Taproot у 2021 році. Мережа SPV-нодів, або мережа простих підтверджень платежів Біткойна, по суті є мережею, що складається з легких нодів Біткойна. Ця концепція походить з пропозиції Сатоші Накамото щодо простого підтвердження платежів, викладеної в білому документі Біткойна, метою якої є забезпечити безпечну та зручну перевірку платежів для вузлів, які не мають повної історії транзакцій.

Механізм роботи Taproot Consensus такий:

По-перше, технологія підписів Шнорра розширює ліміт мультипідписів Біткойна до 1000 адрес, що значно перевищує традиційний ліміт у 15 адрес для підписів на основі еліптичних кривих. Це означає, що 1000 адрес Taproot можуть спільно керувати одним і тим же активом Біткойна, забезпечуючи при цьому ефективність, безпеку та конфіденційність.

Однак просто реалізувати децентралізацію мультипідписних адрес недостатньо. Щоб підвищити ефективність і безпеку, також необхідно реалізувати автоматизацію та інтелектуалізацію підписів. Саме тут вступають в дію контракти MAST. Контракт MAST, повна назва – контракт абстрактного синтаксичного дерева Меркле, є типом смарт-контракту, що працює на ланцюгу Біткойн. Він використовує дерево Меркле для шифрування складних сценаріїв блокування, під час витрат необхідно лише розкрити відповідні сценарії та їх шлях до кореня дерева Меркле.

Введення контрактів MAST реалізувало інтелектуалізацію, автоматизацію та кодування підписів Schnorr, замінивши традиційне поняття багатопідпису. Цей крок є надзвичайно важливим, оскільки він усуває потребу в ручних підписах, покладаючись натомість на кодові інструкції.

Отже, хто видає ці команди? Це і є роль мережі SPV-вузлів. Мережа, що складається з легких вузлів, які працюють на другому рівні Біткойн-мережі, видає команди через механізм BFT-консенсусу, а не покладається на будь-яку конкретну організацію чи особу. Причина вибору мережі SPV-вузлів замість звичайної мережі POS-вузлів полягає в тому, що легкі вузли Біткойна можуть синхронізувати один рівень даних і без повного запису транзакцій можуть безпечно перевіряти платежі.

Підсумовуючи, три основні компоненти Taproot Consensus виконують свої функції: підписання Schnorr реалізує децентралізацію мультипідпису; контракти MAST реалізують кодування управління мультипідписом; мережа вузлів SPV забезпечує децентралізовану міжланцюгову передачу та управління Біткойном. Поєднання цих трьох елементів, підписання Schnorr + контракти MAST + мережа вузлів SPV, складає найбільш нативне та децентралізоване рішення другого рівня для Біткойна.