Новый этап в родной технологии расширения Биткойн: Глубокий анализ технологии Taproot Consensus
Введение
20 мая 2024 года важная команда разработчиков Bitcoin Layer2 опубликовала технический желтый документ «Taproot Consensus: децентрализованное решение BTC Layer2». Этот документ подробно описывает механизмы реализации Taproot Consensus и то, как интегрировать подписи Schnorr, MAST, ноды SPV Биткойн и другие нативные технологии Биткойн для создания полностью децентрализованного решения BTC Layer2.
Прочитав текст полностью, можно почувствовать, что предложенный командой Taproot Consensus является настоящим достижением в области нативных технологий расширения Биткойн. Он не вносит никаких изменений в код Биткойн, а искусно сочетает несколько основных технологий Биткойн, демонстрируя ясность мысли и изящество структуры.
Перед углубленным анализом желтой книги, нам необходимо вспомнить о технической эволюции Биткойна, это поможет понять, как Taproot Consensus постепенно сформировался из контекста развития Биткойна.
Основной текст
Один. Обзор эволюции технологий Биткойн
31 октября 2008 года
Сатоши Накамото опубликовал статью под названием «Биткойн: одноранговая электронная денежная система», в которой впервые полностью изложил техническую реализацию Биткойна.
В восьмой главе своей работы Сатоши Накамото предложил решение под названием SPV(Simple Payment Verification), то есть простая проверка платежей. Это технология, которая позволяет проверять платежи, не запуская полный узел Биткойн, а просто сохраняя заголовки блоков.
3 января 2009 года
Сатоши Накамото добывал генезис-блок на небольшом сервере в Хельсинки, что ознаменовало официальное рождение Биткойна.
Стоит отметить, что в исходном коде Биткойна Сатоши Накамото использовал технологию подписи на основе эллиптической кривой (ECDSA), а не более подходящую для Биткойна технологию подписи Шнорра. Это произошло не потому, что подпись на основе эллиптической кривой лучше подписи Шнорра, а потому, что на тот момент подпись Шнорра еще не была открыта и все еще находилась под патентной защитой. Поэтому Сатоши Накамото выбрал уже открытую подпись на основе эллиптической кривой.
Подписи Шнорра не только сохраняют все функции и предположения безопасности эллиптической кривой, но и突破了 ограничение эллиптической кривой, согласно которому Биткойн может поддерживать не более 15 подписей, в конечном итоге позволяя более 1000 адресам совместно управлять Биткойном без влияния на скорость подписания.
2018 год
После многолетних повторных проверок некоторые основные разработчики Биткойн официально предложили BIP, предлагая внедрить подписи Шнорра в сеть Биткойн.
14 ноября 2021 года
Биткойн завершил обновление Taproot, сигнатуры Шнорра официально интегрированы в сеть Биткойн, Биткойн вступил в новую эпоху децентрализованного мультиподписания.
Кроме сигнатур Шнора, обновление Taproot также вводит MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), то есть меркле-абстрактные синтаксические деревья. Это технология, которая придаёт Биткойн функции, подобные умным контрактам, организуя логику контрактов с несколькими условными ветвлениями в форме дерева Меркла, позволяя коду Биткойн удовлетворять функциональным требованиям, подобным умным контрактам (но только для проверки платежей Биткойн, в отличие от сложных умных контрактов в Эфириуме).
Подпись Шнорра может расширить мультиподписные адреса Биткойна до более чем 1000, а MAST может активировать адреса с подписью Шнорра для мультиподписей с помощью программ Биткойна. Таким образом, комбинация подписи Шнорра и MAST может создать децентрализованную мультиподписную сеть Биткойна, не полагаясь на ручные подписи, а управляя через команды кода Биткойна.
Это означает, что Биткойн может преодолеть уровень ограничения децентрализованным образом, и, таким образом, реализовать более сложные и богатые бизнес-сценарии на втором уровне.
А решение Taproot Consensus, предложенное этой командой, является кульминацией 13-летней технической эволюции Биткойна с 2008 по 2021 год.
Два. Обзор решения Consensus Taproot
В введении к техническому документу Taproot Consensus отмечается: "Нетерминальная природа сети Биткойн ограничивает ее возможность напрямую реализовывать решения для расширения Layer2, подобные Rollup на Эфириуме. Уровень скриптовых контрактов сети Биткойн может выполнять только простые операции перевода и не может поддерживать более сложные функции смарт-контрактов. Поэтому чисто на уровне скриптов Биткойна строить решения для расширения Layer2 невозможно."
Данное описание в высокой степени обобщает нетюрингоподобность сети Биткойн и ограничения, при которых контракты на скрипте Биткойн могут выполнять только операции перевода Биткойн. Следовательно, правильное направление расширения Биткойн не заключается в манипуляциях с одним уровнем сети Биткойн, а в использовании существующих возможностей Биткойн для создания полностью децентрализованного решения для расширения второго уровня Биткойн.
Консенсус Taproot как раз и объединяет технологию Taproot Биткойна (подписи Schnorr и MAST), легкие узлы SPV Биткойна и механизм консенсуса BFT PoS, создавая децентрализованную и высоко согласованную сеть Layer2.
Три. Подробное объяснение архитектуры консенсуса Taproot
Консенсус Taproot состоит из трех частей: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV и Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast использует две основные технологии, предоставленные обновлением Taproot Биткойна, для реализации децентрализованного многоподписного управления Биткойном без необходимости ручной подписи, а вместо этого используя код Биткойна для управления.
Так кто же управляет этим кодом? Это достигается консенсусом через вторичную сеть.
Как второй уровень сети достигает консенсуса, и как этот консенсус реализует синхронизацию состояния с первым уровнем Биткойна?
Это и есть функция консенсуса Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Биткойн SPV — это способ простой проверки платежей, предложенный Сатоши Накамото, который позволяет синхронизировать и проверять биткойн-транзакции без запуска полного узла. Эта особенность позволяет Taproot Consensus синхронизировать состояние BTC в полностью децентрализованной среде без каких-либо разрешений.
Aura+Grandpa является более универсальной реализацией алгоритма консенсуса PoS с байетанской толерантностью, которая обеспечивает высокую согласованность сетевых узлов через дистрибутивный протокол (блокчейны, построенные на фреймворке Substrate, обычно используют Aura+Grandpa).
Таким образом, подводя итог принципам работы трех частей Taproot Consensus:
"В системе каждый валидатор владеет BTC-ключом для подписи Schnorr. Особенности подписи Schnorr позволяют эффективно агрегировать подписи, что повышает безопасность и эффективность системы. Агрегированное публичное ключевое значение Pagg, созданное с помощью схемы многофирменной подписи Musig2, образует большое дерево MAST (Merkle Abstract Syntax Tree).
После генерации корневого хеш-значения дерева MAST, валидаторы осуществляют перевод BTC и операции гравировки на адрес с пороговой подписью, созданный деревом MAST, реализуя возможность подачи данных из основной сети Биткойн во вторичную сеть. В то же время каждый валидатор выступает в роли легкого узла Bitcoin SPV (Упрощенная Проверка Платежей), что позволяет ему безопасно и без разрешений синхронизировать состояние сети BTC.
Короче говоря:
Taproot Consensus использует Schnorr+Mast на первом уровне Биткойн для построения децентрализованного управления многими подписями BTC, а на втором уровне работает сеть узлов Bitcoin SPV. В качестве примера, вся сеть второго уровня работает на узлах Bitcoin SPV, которые могут синхронизировать состояние данных первого уровня Биткойн, что позволяет обеспечить синхронизацию информации между вторым уровнем и первым уровнем Биткойн. Чтобы гарантировать безопасность и надежность сети второго уровня, проект объединяет сеть узлов Bitcoin SPV и Aura+Grandpa, что позволяет сети узлов Bitcoin SPV иметь уровень безопасности на уровне BFT консенсуса. Иными словами, управление активами сети второго уровня осуществляется не некоторыми подписантами, а основывается на BFT консенсусе, что позволяет достичь истинной децентрализации.
Четыре, другие технические детали желтой книги
Кроме вышеупомянутой технической структуры, желтая книга Taproot Consensus также подробно объясняет детали реализации технологий, таких как подписи Шнорра, MAST, легкие узлы SPV Биткойн, Aura+Grandpa и другие. Для тех, кто хочет изучить и понять последние технологии Биткойн, эта желтая книга является всесторонним и подробным учебным материалом.
Кроме того, жёлтая книга подробно объясняет процесс реализации Musig2, а также различия с другими известными проектами BTC Layer2.
Например, базовая технологическая структура одного проекта основана на протоколе tBTC. tBTC использует многоподписку Биткойна для создания сети пороговых подписей, эта структура обладает большей согласованностью по сравнению с традиционными распределенными сетями.
Однако tBTC все еще является сетью мультиподписей, требующей подписей 9 человек. Для того чтобы действительно реализовать систему, не полагающуюся на людей, а основанную на консенсусе, необходимо объединить сеть мультиподписей с механизмом консенсуса BFT PoS (доказательство доли с байентинским отказом). Это также отличает распределенные сети от блокчейна: распределенные сети акцентируют внимание на распределенности, но им не хватает консенсуса с байентинским отказом, в то время как блокчейн, хотя и является распределенной сетью, основан на консенсусе с байентинским отказом, что делает его поистине децентрализованной сетью.
Решение Taproot Consensus использует более продвинутый дизайн. Объединив подписи Schnorr, MAST, легкие узлы SPV Биткойна, а также механизмы согласования Aura и Grandpa с защитой от византийских ошибок, было создано высокосогласованное и безопасное децентрализованное решение Layer2 для масштабирования. Эта интеграция не только улучшает масштабируемость и удобство сети Биткойн, но также обеспечивает безопасность и согласованность второго уровня.
Резюме
Этот технический желтый документ систематически и полно описывает реализацию Taproot Consensus и технические детали, демонстрируя нам полностью построенное на нативной технологии Биткойна решение второго уровня для Биткойна.
Taproot Consensus не только уважает и наследует оригинальное технологическое направление Биткойн, но также сочетает в себе технологии, привнесенные многочисленными обновлениями Биткойн, что делает его настоящим шедевром расширения оригинальной технологии Биткойн.
С развитием экосистемы Биткойн люди постепенно осознают, что действительно децентрализованные решения второго уровня для Биткойн являются необходимым путем развития экосистемы Биткойн, и именно такие решения, как Taproot Consensus, действительно засияют.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
12 Лайков
Награда
12
6
Репост
Поделиться
комментарий
0/400
RebaseVictim
· 08-08 10:24
L2Я действительно устал(а) от этого.
Посмотреть ОригиналОтветить0
RugpullSurvivor
· 08-06 21:26
Собаки даже не смотрят на l2, только в следующем году будет рост
Посмотреть ОригиналОтветить0
MEVHunterBearish
· 08-06 05:40
Все по старой схеме, уже достало, почти не отличается от roll up.
Посмотреть ОригиналОтветить0
Ser_This_Is_A_Casino
· 08-06 05:36
Снова разогреваете старые блюда?
Посмотреть ОригиналОтветить0
probably_nothing_anon
· 08-06 05:22
Непонятно бык啊
Посмотреть ОригиналОтветить0
YieldHunter
· 08-06 05:13
мех... еще один обещающий децентрализацию l2. покажите мне tvl сначала, если честно.
Taproot Consensus: Биткойн оригинальная технология расширения, достигшая важной вехи
Новый этап в родной технологии расширения Биткойн: Глубокий анализ технологии Taproot Consensus
Введение
20 мая 2024 года важная команда разработчиков Bitcoin Layer2 опубликовала технический желтый документ «Taproot Consensus: децентрализованное решение BTC Layer2». Этот документ подробно описывает механизмы реализации Taproot Consensus и то, как интегрировать подписи Schnorr, MAST, ноды SPV Биткойн и другие нативные технологии Биткойн для создания полностью децентрализованного решения BTC Layer2.
Прочитав текст полностью, можно почувствовать, что предложенный командой Taproot Consensus является настоящим достижением в области нативных технологий расширения Биткойн. Он не вносит никаких изменений в код Биткойн, а искусно сочетает несколько основных технологий Биткойн, демонстрируя ясность мысли и изящество структуры.
Перед углубленным анализом желтой книги, нам необходимо вспомнить о технической эволюции Биткойна, это поможет понять, как Taproot Consensus постепенно сформировался из контекста развития Биткойна.
Основной текст
Один. Обзор эволюции технологий Биткойн
31 октября 2008 года
Сатоши Накамото опубликовал статью под названием «Биткойн: одноранговая электронная денежная система», в которой впервые полностью изложил техническую реализацию Биткойна.
В восьмой главе своей работы Сатоши Накамото предложил решение под названием SPV(Simple Payment Verification), то есть простая проверка платежей. Это технология, которая позволяет проверять платежи, не запуская полный узел Биткойн, а просто сохраняя заголовки блоков.
3 января 2009 года
Сатоши Накамото добывал генезис-блок на небольшом сервере в Хельсинки, что ознаменовало официальное рождение Биткойна.
Стоит отметить, что в исходном коде Биткойна Сатоши Накамото использовал технологию подписи на основе эллиптической кривой (ECDSA), а не более подходящую для Биткойна технологию подписи Шнорра. Это произошло не потому, что подпись на основе эллиптической кривой лучше подписи Шнорра, а потому, что на тот момент подпись Шнорра еще не была открыта и все еще находилась под патентной защитой. Поэтому Сатоши Накамото выбрал уже открытую подпись на основе эллиптической кривой.
Подписи Шнорра не только сохраняют все функции и предположения безопасности эллиптической кривой, но и突破了 ограничение эллиптической кривой, согласно которому Биткойн может поддерживать не более 15 подписей, в конечном итоге позволяя более 1000 адресам совместно управлять Биткойном без влияния на скорость подписания.
2018 год
После многолетних повторных проверок некоторые основные разработчики Биткойн официально предложили BIP, предлагая внедрить подписи Шнорра в сеть Биткойн.
14 ноября 2021 года
Биткойн завершил обновление Taproot, сигнатуры Шнорра официально интегрированы в сеть Биткойн, Биткойн вступил в новую эпоху децентрализованного мультиподписания.
Кроме сигнатур Шнора, обновление Taproot также вводит MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), то есть меркле-абстрактные синтаксические деревья. Это технология, которая придаёт Биткойн функции, подобные умным контрактам, организуя логику контрактов с несколькими условными ветвлениями в форме дерева Меркла, позволяя коду Биткойн удовлетворять функциональным требованиям, подобным умным контрактам (но только для проверки платежей Биткойн, в отличие от сложных умных контрактов в Эфириуме).
Подпись Шнорра может расширить мультиподписные адреса Биткойна до более чем 1000, а MAST может активировать адреса с подписью Шнорра для мультиподписей с помощью программ Биткойна. Таким образом, комбинация подписи Шнорра и MAST может создать децентрализованную мультиподписную сеть Биткойна, не полагаясь на ручные подписи, а управляя через команды кода Биткойна.
Это означает, что Биткойн может преодолеть уровень ограничения децентрализованным образом, и, таким образом, реализовать более сложные и богатые бизнес-сценарии на втором уровне.
А решение Taproot Consensus, предложенное этой командой, является кульминацией 13-летней технической эволюции Биткойна с 2008 по 2021 год.
Два. Обзор решения Consensus Taproot
В введении к техническому документу Taproot Consensus отмечается: "Нетерминальная природа сети Биткойн ограничивает ее возможность напрямую реализовывать решения для расширения Layer2, подобные Rollup на Эфириуме. Уровень скриптовых контрактов сети Биткойн может выполнять только простые операции перевода и не может поддерживать более сложные функции смарт-контрактов. Поэтому чисто на уровне скриптов Биткойна строить решения для расширения Layer2 невозможно."
Данное описание в высокой степени обобщает нетюрингоподобность сети Биткойн и ограничения, при которых контракты на скрипте Биткойн могут выполнять только операции перевода Биткойн. Следовательно, правильное направление расширения Биткойн не заключается в манипуляциях с одним уровнем сети Биткойн, а в использовании существующих возможностей Биткойн для создания полностью децентрализованного решения для расширения второго уровня Биткойн.
Консенсус Taproot как раз и объединяет технологию Taproot Биткойна (подписи Schnorr и MAST), легкие узлы SPV Биткойна и механизм консенсуса BFT PoS, создавая децентрализованную и высоко согласованную сеть Layer2.
Три. Подробное объяснение архитектуры консенсуса Taproot
Консенсус Taproot состоит из трех частей: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV и Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast использует две основные технологии, предоставленные обновлением Taproot Биткойна, для реализации децентрализованного многоподписного управления Биткойном без необходимости ручной подписи, а вместо этого используя код Биткойна для управления.
Так кто же управляет этим кодом? Это достигается консенсусом через вторичную сеть.
Как второй уровень сети достигает консенсуса, и как этот консенсус реализует синхронизацию состояния с первым уровнем Биткойна?
Это и есть функция консенсуса Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Биткойн SPV — это способ простой проверки платежей, предложенный Сатоши Накамото, который позволяет синхронизировать и проверять биткойн-транзакции без запуска полного узла. Эта особенность позволяет Taproot Consensus синхронизировать состояние BTC в полностью децентрализованной среде без каких-либо разрешений.
Aura+Grandpa является более универсальной реализацией алгоритма консенсуса PoS с байетанской толерантностью, которая обеспечивает высокую согласованность сетевых узлов через дистрибутивный протокол (блокчейны, построенные на фреймворке Substrate, обычно используют Aura+Grandpa).
Таким образом, подводя итог принципам работы трех частей Taproot Consensus:
"В системе каждый валидатор владеет BTC-ключом для подписи Schnorr. Особенности подписи Schnorr позволяют эффективно агрегировать подписи, что повышает безопасность и эффективность системы. Агрегированное публичное ключевое значение Pagg, созданное с помощью схемы многофирменной подписи Musig2, образует большое дерево MAST (Merkle Abstract Syntax Tree).
После генерации корневого хеш-значения дерева MAST, валидаторы осуществляют перевод BTC и операции гравировки на адрес с пороговой подписью, созданный деревом MAST, реализуя возможность подачи данных из основной сети Биткойн во вторичную сеть. В то же время каждый валидатор выступает в роли легкого узла Bitcoin SPV (Упрощенная Проверка Платежей), что позволяет ему безопасно и без разрешений синхронизировать состояние сети BTC.
Короче говоря:
Taproot Consensus использует Schnorr+Mast на первом уровне Биткойн для построения децентрализованного управления многими подписями BTC, а на втором уровне работает сеть узлов Bitcoin SPV. В качестве примера, вся сеть второго уровня работает на узлах Bitcoin SPV, которые могут синхронизировать состояние данных первого уровня Биткойн, что позволяет обеспечить синхронизацию информации между вторым уровнем и первым уровнем Биткойн. Чтобы гарантировать безопасность и надежность сети второго уровня, проект объединяет сеть узлов Bitcoin SPV и Aura+Grandpa, что позволяет сети узлов Bitcoin SPV иметь уровень безопасности на уровне BFT консенсуса. Иными словами, управление активами сети второго уровня осуществляется не некоторыми подписантами, а основывается на BFT консенсусе, что позволяет достичь истинной децентрализации.
Четыре, другие технические детали желтой книги
Кроме вышеупомянутой технической структуры, желтая книга Taproot Consensus также подробно объясняет детали реализации технологий, таких как подписи Шнорра, MAST, легкие узлы SPV Биткойн, Aura+Grandpa и другие. Для тех, кто хочет изучить и понять последние технологии Биткойн, эта желтая книга является всесторонним и подробным учебным материалом.
Кроме того, жёлтая книга подробно объясняет процесс реализации Musig2, а также различия с другими известными проектами BTC Layer2.
Например, базовая технологическая структура одного проекта основана на протоколе tBTC. tBTC использует многоподписку Биткойна для создания сети пороговых подписей, эта структура обладает большей согласованностью по сравнению с традиционными распределенными сетями.
Однако tBTC все еще является сетью мультиподписей, требующей подписей 9 человек. Для того чтобы действительно реализовать систему, не полагающуюся на людей, а основанную на консенсусе, необходимо объединить сеть мультиподписей с механизмом консенсуса BFT PoS (доказательство доли с байентинским отказом). Это также отличает распределенные сети от блокчейна: распределенные сети акцентируют внимание на распределенности, но им не хватает консенсуса с байентинским отказом, в то время как блокчейн, хотя и является распределенной сетью, основан на консенсусе с байентинским отказом, что делает его поистине децентрализованной сетью.
Решение Taproot Consensus использует более продвинутый дизайн. Объединив подписи Schnorr, MAST, легкие узлы SPV Биткойна, а также механизмы согласования Aura и Grandpa с защитой от византийских ошибок, было создано высокосогласованное и безопасное децентрализованное решение Layer2 для масштабирования. Эта интеграция не только улучшает масштабируемость и удобство сети Биткойн, но также обеспечивает безопасность и согласованность второго уровня.
Резюме
Этот технический желтый документ систематически и полно описывает реализацию Taproot Consensus и технические детали, демонстрируя нам полностью построенное на нативной технологии Биткойна решение второго уровня для Биткойна.
Taproot Consensus не только уважает и наследует оригинальное технологическое направление Биткойн, но также сочетает в себе технологии, привнесенные многочисленными обновлениями Биткойн, что делает его настоящим шедевром расширения оригинальной технологии Биткойн.
С развитием экосистемы Биткойн люди постепенно осознают, что действительно децентрализованные решения второго уровня для Биткойн являются необходимым путем развития экосистемы Биткойн, и именно такие решения, как Taproot Consensus, действительно засияют.