Taproot Consensus: Біткойн рідне рішення другого рівня децентралізації

Taproot Consensus як повністю базоване на нативних технологіях Біткойн друге рішення, його основні компоненти включають Schnorr підписи, MAST контракти та SPV вузлову мережу. Ці технології разом утворюють найбільш нативну та найбільш децентралізовану розширену схему Біткойн.

Підписи Шнорра та контракти MAST є ключовими технологіями, введеними у 2021 році з оновленням Taproot. Мережа SPV-узлів, повна назва якої – мережа спрощених перевірок платежів Біткойн, по суті є мережею легких вузлів Біткойн. Ця концепція походить від пропозиції Сатоші Накамото у білому документі Біткойн щодо спрощених схем перевірки платежів, що має на меті дозволити вузлам, які не зберігають повні записи транзакцій, також безпечно і зручно підтверджувати платежі.

Механізм роботи Taproot Consensus є таким:

По-перше, технологія підпису Schnorr розширює максимальну кількість адрес багатопідпису Біткойн до 1000, що значно перевищує обмеження традиційного методу підпису на основі еліптичних кривих у 15 адрес. Це не лише суттєво підвищує рівень децентралізації багатопідпису, але також забезпечує підвищення безпеки та захисту конфіденційності без втрати ефективності.

Однак лише досягнення розподілу адрес не є достатнім для задоволення вимог ефективної другого рівня мережі. Для цього були введені контракти MAST (контракти абстрактного синтаксичного дерева Меркла), які автоматизують і інтелектуалізують процес підписання. Контракти MAST використовують деревоподібну структуру Меркла для шифрування складних сценаріїв блокування, здатні обробляти різні ситуації, такі як мультипідписи або тимчасові блокування, подібно до спрощених смарт-контрактів, що виконуються в мережі Біткойн.

Цей дизайн усуває залежність від ручних підписів, натомість весь процес керується кодовими інструкціями. Випуск інструкцій здійснюється мережею вузлів SPV, яка складається з легких вузлів, що працюють на другому рівні Біткойн-мережі. Завдяки механізму консенсусу з байєсівською стійкістю (BFT), мережа вузлів SPV керує контрактами MAST, видаючи інструкції, що забезпечує повну децентралізацію. Причина вибору мережі вузлів SPV замість звичайної мережі вузлів доказу частки (POS) полягає в тому, що легкі вузли Біткойн можуть синхронізувати один рівень даних і виконувати спрощену перевірку платежів без необхідності повних записів транзакцій.

Підсумовуючи, у схемі консенсусу Taproot:

1. Schnorr підпис реалізував високу децентралізацію багатопідписних адрес.
2. Контракт MAST перетворює управління мультипідписом на код, відмовляючись від ручного підпису.
3. Мережа SPV-нодів керується консенсусом легких вузлів Біткойна для реалізації мультипідпису, досягаючи справжньої Децентралізації Біткойн-кросчейну та управління.

Taproot Consensus, об'єднавши підписи Schnorr, контракти MAST та мережу SPV-вузлів, став найкращим варіантом другого рівня розширення, який найближчий до оригінальних дизайнерських ідей Біткойна та має найвищий рівень децентралізації.