Taproot Consensus: Giải pháp lớp hai phi tập trung gốc của Bitcoin

Taproot Consensus là một giải pháp mạng lớp hai được xây dựng dựa trên công nghệ gốc của Bitcoin, bao gồm ba thành phần cốt lõi: chữ ký Schnorr, hợp đồng MAST và mạng nút SPV. Sự kết hợp của các công nghệ này mang lại cho Bitcoin hiệu suất, độ an toàn và bảo vệ quyền riêng tư cao hơn.

Chữ ký Schnorr và hợp đồng MAST là công nghệ cốt lõi được giới thiệu trong nâng cấp Taproot vào năm 2021. Mạng nút SPV, viết tắt của mạng nút xác thực thanh toán đơn giản Bitcoin, về bản chất là một mạng gồm các nút nhẹ Bitcoin. Khái niệm này xuất phát từ giải pháp xác thực thanh toán đơn giản mà Satoshi Nakamoto đã đề xuất trong whitepaper Bitcoin, nhằm cho phép các nút không có hồ sơ giao dịch đầy đủ cũng có thể xác thực thanh toán một cách an toàn và tiện lợi.

Cơ chế hoạt động của Taproot Consensus như sau:

Đầu tiên, công nghệ chữ ký Schnorr mở rộng giới hạn của địa chỉ đa chữ ký Bitcoin lên 1000, vượt xa giới hạn 15 địa chỉ của phương pháp chữ ký đường ellipse truyền thống. Điều này có nghĩa là 1000 địa chỉ ví Taproot có thể cùng nhau quản lý cùng một tài sản Bitcoin, đồng thời đảm bảo hiệu quả, an toàn và riêng tư.

Tuy nhiên, chỉ thực hiện việc phân tán địa chỉ nhiều chữ ký là chưa đủ. Để tăng cường hiệu quả và an toàn, còn cần phải thực hiện tự động hóa và thông minh hóa việc ký tên. Đây là nơi hợp đồng MAST phát huy tác dụng. Hợp đồng MAST, viết tắt của hợp đồng Cây cú pháp Merkle, là một loại hợp đồng thông minh chạy trên chuỗi Bitcoin. Nó sử dụng cây Merkle để mã hóa các kịch bản khóa phức tạp, và khi chi tiêu, chỉ cần tiết lộ các kịch bản liên quan và đường đi đến gốc cây Merkle.

Việc giới thiệu hợp đồng MAST đã thực hiện hóa chữ ký Schnorr một cách thông minh, tự động và mã hóa, thay thế cho khái niệm nhiều người ký truyền thống. Bước này rất quan trọng vì nó loại bỏ nhu cầu về chữ ký thủ công, thay vào đó dựa vào các chỉ thị mã.

Vậy, ai sẽ phát ra những lệnh này? Đó chính là vai trò của mạng lưới nút SPV. Mạng lưới được cấu thành từ các nút nhẹ chạy trên mạng lưới lớp hai của Bitcoin, thông qua cơ chế đồng thuận BFT để phát ra các lệnh cho hợp đồng MAST, thay vì phụ thuộc vào bất kỳ tổ chức hay cá nhân cụ thể nào. Lý do chọn sử dụng mạng lưới nút SPV thay vì mạng lưới nút POS thông thường là vì các nút nhẹ của Bitcoin có khả năng đồng bộ hóa dữ liệu một lớp và có thể xác minh an toàn các giao dịch mà không cần có đầy đủ hồ sơ giao dịch.

Tóm lại, ba thành phần cốt lõi của Taproot Consensus thực hiện vai trò riêng của mình: Chữ ký Schnorr thực hiện sự phân tán của địa chỉ đa chữ ký; hợp đồng MAST thực hiện việc mã hóa quản lý đa chữ ký; mạng nút SPV đảm bảo sự Phi tập trung của Bitcoin trong việc chuyển liên chuỗi và quản lý. Sự kết hợp của ba thành phần này, chữ ký Schnorr + hợp đồng MAST + mạng nút SPV, tạo thành giải pháp lớp hai nguyên thủy và Phi tập trung nhất cho Bitcoin hiện nay.