التقنية الشاملة لتوسيع العملات الأصلية للبيتكوين: تحليل تقنية توافق Taproot

في 20 مايو 2024، أطلق فريق تطوير Layer2 لبيتكوين رسميًا الكتاب الأبيض الفني "Taproot Consensus: حل لعملة BTC Layer2 لامركزي". يصف هذا الكتاب الأبيض بالتفصيل كيفية تنفيذ Taproot Consensus، وكيفية دمجه مع تقنيات بيتكوين الأصلية مثل توقيعات شينور، MAST، وعقد SPV لبيتكوين لبناء حل BTC Layer2 لامركزي بالكامل.

خطة توافق Taproot هي تجميع للتقنيات التوسعية الأصلية لبيتكوين. لم يتم إجراء أي تعديلات أو إضافات على كود بيتكوين، بل تم الاستفادة بشكل كامل من عدد من التقنيات الأصلية لبيتكوين لإجراء تركيبات مبتكرة، مع فكرة بسيطة وبنية بارعة.

! Bitcoin Native Scaling Technology Collection: تفسير شامل للكتاب الأصفر لتقنية BEVM

تطور تقنية بيتكوين

في 31 أكتوبر 2008، نشر ساتوشي ناكاموتو ورقة بعنوان "بيتكوين: نظام نقدي إلكتروني من نظير إلى نظير"، حيث قدم طريقة التنفيذ التقنية الكاملة لبيتكوين. ذكرت الورقة الحل SPV (التحقق من الدفع البسيط)، وهو تقنية تسمح بالتحقق من المدفوعات دون الحاجة لتشغيل عقدة كاملة.

في 3 يناير 2009، وُلِدَ الكتلة الأصلية لبيتكوين. استخدم ساتوشي ناكاموتو تقنية توقيع منحنى بيضاوي (ECDSA) في الكود، بدلاً من تقنية توقيع شينور التي كانت لا تزال تحت حماية براءة الاختراع في ذلك الوقت.

في عام 2018، اقترح مطوروا بيتكوين الأساسيون رسميًا إدخال توقيع شينور في شبكة بيتكوين.

في 14 نوفمبر 2021، أكمل بيتكوين ترقية Taproot، مما أدى إلى إدخال توقيع Schnorr وتقنية MAST (شجرة التجريدات الميركلية) رسميًا. وهذا يمكّن بيتكوين من تحقيق وظائف أكثر تعقيدًا للتوقيعات المتعددة والعقود الذكية.

نظرة عامة على خطة Taproot Consensus

يجمع اقتراح Taproot Consensus بين تقنية Taproot الخاصة بـ بيتكوين (توقيعات شينور و MAST) ونقاط خفيفة SPV الخاصة ببيتكوين وآلية توافق BFT PoS، مما يبني شبكة Layer2 لامركزية وموحدة بدرجة عالية.

تتكون هذه الخطة من ثلاثة أجزاء:

1. Schnorr+MAST: تحقيق إدارة توقيع متعدد لعملة البيتكوين غير مركزي، مدفوعًا بواسطة الشيفرة وليس التوقيع اليدوي.

2. بيتكوين SPV: يسمح بمزامنة والتحقق من معاملات بيتكوين دون تشغيل عقدة كاملة.

3. Aura+Grandpa: بروتوكول توافق BFT PoS عالمي يضمن التناسق العالي بين عقد الشبكة.

طريقة عمل توافق Taproot

في هذا النظام، يحمل كل مدقق مفتاح خاص من BTC المستخدم في توقيع شونور. يتم تشكيل مفتاح عام مجمع من خلال خطة التوقيع المتعدد Musig2 لتكوين شجرة MAST كبيرة. يقوم المدققون بإجراء تحويلات BTC وإجراءات النقش إلى عنوان توقيع العتبة الذي تم إنشاؤه بواسطة شجرة MAST، مما يحقق وظيفة تقديم بيانات شبكة BTC الرئيسية إلى شبكة Layer2.

في الوقت نفسه، يمكن لكل مُصادق كعقد خفيف Bitcoin SPV أن يقوم بمزامنة حالة شبكة BTC بشكل آمن ودون إذن. تعمل شبكة Layer2 (مثل BEVM) على تشغيل شبكة عقد Bitcoin SPV، مما يحقق مزامنة حالة البيانات مع الطبقة الأولى من بيتكوين. لضمان أمان وموثوقية الشبكة من الطبقة الثانية، تم دمج شبكة عقد Bitcoin SPV مع Aura+Grandpa، مما يمنحها مستوى الأمان على مستوى توافق BFT.

مقارنة مع حلول BTC Layer2 الأخرى

بالمقارنة مع مشروع Mezo القائم على بروتوكول tBTC، يعتمد Taproot Consensus على تصميم أكثر تقدمًا. لا يزال Mezo يعتمد على شبكة متعددة التوقيع تضم 9 أشخاص، بينما يقوم Taproot Consensus ببناء حل لزيادة Layer2 اللامركزية عالي الاتساق والأمان من خلال دمج توقيعات شينور، MAST، نقاط خفيفة من SPV لبيتكوين وآلية توافق BFT PoS.

هذه الدمج لم يعزز فقط قابلية التوسع والاستخدام لشبكة بيتكوين، بل ضمِن أيضًا أمان واتساق شبكة Layer2.

الخاتمة

خطة توافق Taproot تعرض حلًا من الطبقة الثانية مبنيًا بالكامل على تقنية البيتكوين الأصلية. إنها تحترم وترث الاتجاه التكنولوجي للبيتكوين، بينما تدمج الابتكارات الناتجة عن الترقيات الجديدة للبيتكوين، وتمثل ذروة التقنية التوسعية الأصلية للبيتكوين.

مع التطور المستمر لنظام بيتكوين البيئي، ستصبح الحلول الثانية اللامركزية الحقيقية لبيتكوين الطريق الحتمي لتطور نظام بيتكوين البيئي، ومن المتوقع أن تلعب حلول Taproot Consensus دورًا مهمًا في المستقبل.