Taproot, đề xuất nâng cấp Bitcoin mới nhất, cải thiện tính linh hoạt và quyền riêng tư của mạng như thế nào?

Tổng số văn bản: 2.215 từ
Thời gian đọc ước tính: 8 phút

Bài viết này, được viết bởi Priyeshu Garg, trình bày chi tiết cách Taproot, đề xuất nâng cấp mới nhất của Bitcoin, mở rộng tính linh hoạt của hợp đồng thông minh của mạng và cung cấp các tính năng bảo mật.

Sau đây là nguyên bản dịch:

tiêu đề phụ

Giải quyết vấn đề hợp đồng thông minh phức tạp

Mặc dù Bitcoin cho đến nay là dự án blockchain đầu tiên và tham vọng nhất, nhưng nó cũng bị chỉ trích vì thiếu khả năng mở rộng và khả năng giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư do các hợp đồng thông minh phức tạp đặt ra.

Các nhà phát triển bitcoin đã làm việc chăm chỉ để giải quyết những vấn đề này trong gần một thập kỷ. Giờ đây, một giải pháp gần như hoàn hảo cho vấn đề viết mã trong mạng đã sẵn sàng. Một số dự án đã được đề xuất cùng một lúc, nhưng Taproot là dự án hứa hẹn nhất.

Taproot lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà phát triển lõi Bitcoin và cựu CTO của Blockstream, Gregory Maxwell vào tháng 1 năm 2018. Giải pháp này được dành riêng để mở rộng tính linh hoạt của các hợp đồng thông minh của Bitcoin. Ngoài sự linh hoạt bất ngờ mà Taproot mang lại cho việc ký kết hợp đồng thông minh, nó còn mang đến nhiều tính năng bảo mật hơn cho việc chuyển tiền.

tiêu đề phụ

Taproot hoạt động như thế nào

Để hiểu cách thức hoạt động của Taproot, chúng ta phải quay lại vấn đề cơ bản về chuyển Bitcoin — tập lệnh. Tập lệnh là các dòng mã được nhúng trong quá trình chuyển tiền chạy trên chuỗi khối và xác định cách chi tiêu các đồng tiền được chuyển.

Trước khi những đồng tiền được chuyển này có thể được sử dụng, vẫn còn một số bước cần phải hoàn thành: quyền sở hữu của những đồng tiền này phải được chứng minh bằng chữ ký; nếu có khóa thời gian, nó cần đạt đến ngày hoặc chiều cao khối cụ thể; hoặc bộ khóa riêng Cần có một số khóa riêng nhất định để cung cấp chữ ký cho các lần chuyển. Những điều kiện trên có thể được kết hợp để tạo thành một hợp đồng thông minh rất phức tạp.

Những ràng buộc này của hợp đồng thông minh hoặc tập lệnh chỉ hiển thị đối với chủ sở hữu mới của những đồng tiền này do P2SH. Điều này chỉ cho phép hàm băm của tập lệnh hoặc những gì dường như chỉ là một tập hợp các số ngẫu nhiên, được đưa vào chuỗi khối. Tuy nhiên, kịch bản cuối cùng sẽ được tiết lộ khi số tiền được sử dụng. Điều này có nghĩa là tất cả các điều kiện chuyển nhượng, bao gồm cả những điều kiện không được kích hoạt, sẽ được tiết lộ trên chuỗi.

Mặc dù khá đơn giản, nhưng quá trình này tạo ra rất nhiều dữ liệu và rất kém trong việc bảo vệ quyền riêng tư của các giao dịch chuyển tiền trên chuỗi khối.

Một cách để giải quyết vấn đề này là sử dụng Cây Cú pháp Trừu tượng Merkleized (MAST). Đề xuất này dựa trên cây Merkle, một cấu trúc dữ liệu nhỏ gọn đã được thiết lập từ lâu cho phép tất cả các ràng buộc khác nhau đối với quá trình chuyển được băm riêng lẻ. Tất cả những điều kiện này sẽ được lưu trữ trong cây Merkle, tạo ra một giá trị băm duy nhất được gọi là gốc Merkle để khóa tiền.

*Lưu ý: Sơ đồ này cố gắng giải thích cấu trúc truyền khi MAST được sử dụng cùng với Schnorr. Trong cấu trúc trên, nếu Bob và Alice cùng ký, tiền có thể được rút; và nếu Alice và Bob không ký, sau thời gian được chỉ định bởi khóa thời gian, tiền cũng có thể được rút dưới hình thức không hợp tác. Phần trên nhằm mục đích giải thích các loại cấu trúc cần thiết để mở và đóng các kênh Lightning Network.

Nếu bất kỳ dữ liệu nào trong cây Merkle được tiết lộ cho chuỗi khối, dữ liệu này có thể dễ dàng được xác minh bởi gốc Merkle và dữ liệu khác trên cây trở thành đường dẫn Merkle. Tuy nhiên, hầu hết các dữ liệu khác trên cây Merkle sẽ vẫn được ẩn bằng mật mã.

tiêu đề phụ

Nâng cấp giao thức soft fork Schnorr có thể kích hoạt Taproot

Pieter Wuille, Giám đốc điều hành của Blockstream và là nhà phát triển chuỗi khối nổi tiếng, giải thích rằng Taproot được xây dựng trực tiếp trên MAST và ngã ba Merkle. Trong đề xuất GitHub của mình, nó giải thích rằng Taproot sẽ cho phép hầu hết mọi cấu trúc hợp đồng thông minh bao gồm một điều kiện, cho phép tất cả những người tham gia bỏ phiếu về kết quả. Những người tham gia có thể làm việc cùng nhau để đồng ý chuyển khoản thanh toán bù trừ. Điều này thậm chí còn tiết kiệm nhiều không gian hơn và tăng tính riêng tư của tập lệnh khi chi tiêu, Wuille nói.

Mặc dù Taproot tự nó đã có tiềm năng to lớn, nhưng nó chỉ có thể giải phóng sức mạnh thực sự của mình khi kết hợp với Schnorr. Phương pháp chữ ký mới này hiện đang được phát triển và sẽ được triển khai cho chuỗi khối thông qua một ngã ba mềm. Đây sẽ là một trong những nâng cấp được mong đợi nhất trong mạng Bitcoin.

Được đặt theo tên người phát minh ra nó, Claus-Peter Schnorr, phương thức chữ ký này là một tập hợp các quy tắc toán học kết nối các khóa riêng, khóa chung và chữ ký chuyển giao. Schnorr được nhiều người coi là hình thức chữ ký tốt nhất trong không gian tiền điện tử. Wuille biết nó có thể cung cấp độ chính xác tốt mà không làm mất khả năng mở rộng.

Ngoài ra, chữ ký Schnorr được xác minh nhanh chóng, có nghĩa là xác nhận chuyển khoản nhanh hơn và thời gian chuyển khoản cực nhanh. Tuy nhiên, điểm độc đáo nhất là nó tích hợp hỗ trợ đa chữ ký.

tiêu đề phụ

phần phức tạp

Hầu hết các nhà phát triển quan tâm đến việc triển khai các cơ chế ký phức tạp hơn. Schnorr có thể sử dụng dữ liệu để thay đổi khóa riêng và khóa chung. Thay đổi này có thể đơn giản như nhân hai phím với 2.

"Khóa riêng nhân 2" tương ứng với "khóa chung nhân 2" và "khóa riêng nhân 2" có thể ký thông tin để xác minh bằng "khóa chung nhân 2".

Khóa mới được tạo trông giống như bất kỳ cặp khóa nào khác và không thể biết liệu khóa ban đầu có bị giả mạo hay không.

Taproot luôn bao gồm một điều kiện, được gọi là "đóng chung", theo đó tất cả những người tham gia chuyển khoản có thể hợp tác để chi tiêu tiền. Bằng cách sử dụng chữ ký Schnorr, "các lần đóng liên kết" có thể xuất hiện không thể phân biệt được với chuyển giao ngang hàng thông thường. Điều này được thực hiện bằng cách cộng các khóa công khai của tất cả những người tham gia chuyển giao để tạo ra một khóa công khai ngưỡng. Chữ ký kết hợp của tất cả những người tham gia tạo ra một chữ ký ngưỡng tương ứng với một khóa công khai ngưỡng cho phép chi tiêu số tiền tương ứng.

Tuy nhiên, chữ ký của Schnorr cũng cho phép các khoản tiền trong quá trình chuyển khoản được chi tiêu theo cách không hợp tác. Các cách khác để tiêu tiền được kết hợp thành một tập lệnh khác. Tập lệnh này được băm và được sử dụng để sửa đổi khóa công khai ngưỡng. Sự kết hợp của khóa công khai ngưỡng và tập lệnh cũng tương ứng với sự kết hợp của chữ ký ngưỡng và tập lệnh.

Cấu trúc phức tạp của hợp đồng thông minh này cung cấp mức độ riêng tư tối đa và sự kết hợp giữa khóa công khai ngưỡng và tập lệnh trông giống như khóa chung thông thường. Trong một số trường hợp hiếm hoi, sau khi chuỗi khối biết rằng khóa công khai thực sự đã bị thay đổi, việc "đóng chung" chuyển khoản trở nên không hợp lệ.

Việc nâng cấp giao thức này có thể có tác động sâu sắc đến toàn bộ mạng Bitcoin. Kích thước khối giảm có nghĩa là chuyển nhanh hơn và phí chuyển ít hơn. Điều này sẽ tạo chữ ký Schnorr theo cách mọi người trên chuỗi khối sẽ sử dụng chúng.