최신 Bitcoin 업그레이드 제안인 Taproot는 네트워크의 유연성과 개인 정보 보호를 어떻게 개선합니까?

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Priyeshu Garg가 작성한 이 기사는 Bitcoin의 최신 업그레이드 제안인 Taproot가 네트워크의 스마트 계약 유연성을 확장하고 개인 정보 보호 기능을 제공하는 방법을 자세히 설명합니다.

다음은 원문 번역입니다.

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복잡한 스마트 계약 문제 해결

비트코인은 단연코 최초이자 가장 야심 찬 블록체인 프로젝트이지만 복잡한 스마트 계약으로 인한 개인 정보 보호 문제를 해결할 수 있는 확장성과 능력이 부족하다는 비판도 받았습니다.

비트코인 개발자들은 거의 10년 동안 이러한 문제를 해결하기 위해 열심히 노력해 왔습니다. 이제 네트워크 내 스크립팅 문제에 대한 거의 완벽한 솔루션이 가까이에 있습니다. 동시에 여러 프로젝트가 제안되었지만 Taproot가 가장 유망합니다.

Taproot는 2018년 1월 비트코인 ​​핵심 개발자이자 전 Blockstream CTO인 Gregory Maxwell이 처음 제안했습니다. 이 솔루션은 비트코인 ​​스마트 계약의 유연성을 확장하는 데 전념합니다. Taproot가 스마트 계약 서명에 제공하는 예상치 못한 유연성 외에도 전송에 더 많은 개인 정보 보호 기능을 제공합니다.

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Taproot 작동 방식

Taproot가 어떻게 작동하는지 이해하려면 비트코인 ​​전송의 기본인 스크립트로 돌아가야 합니다. 스크립트는 블록체인에서 실행되는 전송에 내장된 코드 라인이며 전송된 코인이 사용되는 방법을 정의합니다.

이러한 전송된 코인을 사용하기 전에 완료해야 할 몇 가지 단계가 있습니다: 이러한 코인의 소유권은 서명으로 증명되어야 하며, 시간 잠금이 있는 경우 특정 블록 높이 또는 날짜에 도달해야 합니다. 개인 키 세트 전송을 위한 서명을 제공하려면 일정 수의 개인 키가 필요합니다. 위의 이러한 조건을 결합하여 매우 복잡한 스마트 계약을 형성할 수 있습니다.

스마트 계약 또는 스크립트의 이러한 제약은 P2SH로 인해 이러한 코인의 새로운 소유자에게만 표시됩니다. 이를 통해 스크립트의 해시 또는 난수 집합으로 보이는 것만 블록체인에 포함할 수 있습니다. 그러나 대본은 결국 코인을 사용하면 공개됩니다. 즉, 실행되지 않은 조건을 포함하여 전송의 모든 조건이 온체인에 공개됩니다.

꽤 간단하지만 이 프로세스는 많은 데이터를 생성하고 블록체인에서 전송의 개인 정보를 보호하는 데 매우 나쁩니다.

이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 MAST(Merkleized Abstract Syntax Trees)를 사용하는 것입니다. 이 제안은 전송에 대한 모든 다양한 제약 조건을 개별적으로 해시할 수 있는 오래 전부터 확립된 압축 데이터 구조인 Merkle 트리를 기반으로 합니다. 이러한 모든 조건은 Merkle 트리에 저장되어 Merkle 루트라는 단일 해시 값을 생성하여 코인을 잠급니다.

*참고: 이 다이어그램은 MAST가 Schnorr와 함께 사용될 때 전송 구조를 설명하려고 시도합니다. 위의 구조에서 밥과 앨리스가 함께 서명하면 자금을 인출할 수 있고, 앨리스와 밥이 서명하지 않으면 타임락으로 지정된 시간 이후에도 비협조적인 형태로 자금을 인출할 수 있다. 위 내용은 라이트닝 네트워크 채널을 열고 닫는 데 필요한 구조 유형을 설명하기 위한 것입니다.

Merkle 트리의 데이터가 블록체인에 공개되면 이 데이터는 Merkle 루트 및 Merkle 경로가 되는 트리의 다른 데이터로 쉽게 확인할 수 있습니다. 그러나 Merkle 트리의 다른 대부분의 데이터는 암호로 숨겨진 상태로 유지됩니다.

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Schnorr 소프트 포크 프로토콜 업그레이드로 Taproot 활성화 가능

Blockstream의 CEO이자 잘 알려진 블록체인 개발자인 Pieter Wuille는 Taproot가 MAST와 Merkle 포크 위에 직접 구축되었다고 설명했습니다. GitHub 제안에서 Taproot는 거의 모든 스마트 계약 구조가 조건을 포함하도록 허용하여 모든 참가자가 결과에 투표할 수 있도록 한다고 설명합니다. 참여자들은 청산 이전에 동의하기 위해 협력할 수 있습니다. 이것은 더 많은 공간을 절약하고 지출할 때 스크립트 프라이버시를 증가시킨다고 Wuille은 말했습니다.

Taproot는 이미 자체적으로 엄청난 잠재력을 가지고 있지만 Schnorr와 결합할 때만 진정한 힘을 발휘할 수 있습니다. 이 새로운 서명 방법은 현재 개발 중이며 소프트 포크를 통해 블록체인에 배포될 예정입니다. 이것은 비트코인 ​​네트워크에서 가장 기대되는 업그레이드 중 하나가 될 것입니다.

발명가인 Claus-Peter Schnorr의 이름을 딴 이 서명 방법은 개인 키, 공개 키 및 전송 서명을 연결하는 일련의 수학적 규칙입니다. Schnorr는 암호화폐 공간에서 가장 좋은 서명 형식으로 널리 알려져 있습니다. Wuille은 그것이 확장성의 손실 없이 좋은 정확성을 제공할 수 있다는 것을 알고 있었습니다.

또한 Schnorr 서명은 확인이 빠르므로 전송 확인이 더 빠르고 전송 시간이 매우 빠릅니다. 그러나 가장 독특한 점은 다중 서명에 대한 지원을 통합한다는 것입니다.

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복잡한 부분

대부분의 개발자는 서명 메커니즘의 보다 복잡한 구현에 관심이 있습니다. Schnorr는 데이터를 사용하여 개인 및 공개 키를 변경할 수 있습니다. 이 변경은 두 키에 2를 곱하는 것만큼 간단할 수 있습니다.

"개인키 2배"는 "공개키 2배"에 해당하고, "개인키 2배"는 "공개키 2배"로 검증용 정보에 서명할 수 있다.

새로 생성된 키는 다른 키 쌍과 동일하게 보이며 원래 키가 변조되었는지 여부를 알 수 없습니다.

Taproot는 항상 "공동 청산"이라는 조건을 포함하며, 이에 따라 모든 송금 참가자는 자금을 사용하기 위해 협력할 수 있습니다. Schnorr 서명을 사용하면 "연합 폐쇄"가 일반 P2P 전송과 구별할 수 없는 것처럼 보일 수 있습니다. 이는 임계값 공개 키를 생성하기 위해 전송에 있는 모든 참가자의 공개 키를 함께 추가하여 수행됩니다. 모든 참가자의 결합된 서명은 해당 자금을 사용할 수 있는 임계값 공개 키에 해당하는 임계값 서명을 생성합니다.

그러나 Schnorr 서명을 사용하면 전송 내 자금을 비협조적인 방식으로 사용할 수도 있습니다. 자금을 사용하는 다른 방법은 다른 스크립트로 결합됩니다. 이 스크립트는 해시되어 임계값 공개 키를 수정하는 데 사용됩니다. 임계값 공개 키와 스크립트의 조합도 임계값 서명과 스크립트의 조합에 해당합니다.

이 스마트 계약의 복잡한 구조는 최대한의 프라이버시를 제공하며 임계값 공개 키와 스크립트의 조합은 일반 공개 키와 동일하게 보입니다. 드물게 공개 키가 실제로 변경되었음을 블록체인이 알게 된 후 전송의 "공동 폐쇄"가 무효화되는 경우가 있습니다.

이 프로토콜 업그레이드는 전체 비트코인 ​​네트워크에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 블록 크기 감소는 더 빠른 전송과 더 적은 전송 수수료를 의미합니다. 이것은 Schnorr 서명을 블록체인의 모든 사람이 사용하는 방식으로 만들 것입니다.