Taproot Consensus: Децентралізація рідного рішення другого рівня Біткойн мережі

Taproot Consensus вважається найоригінальнішим і децентралізованим рішенням другого рівня для Біткойна. Він повністю побудований на рідній технології Біткойна і складається з трьох основних компонентів: підписів Schnorr, контрактів MAST та мережі SPV-нод.

Підписи Шнорра та контракти MAST є важливими технологіями, введеними в оновлення Taproot у 2021 році. Мережа SPV-нод, повна назва якої – мережа спрощених перевірок платежів Біткойн, по суті складається з легких нод Біткойн. Ця концепція походить з пропозиції Сатоші Накамото в білому документі Біткойн щодо спрощеної перевірки платежів, яка має на меті забезпечити безпечну та зручну верифікацію платежів для нод, які не мають повної історії транзакцій.

Механізм роботи Taproot Consensus такий:

По-перше, технологія підпису Schnorr дозволяє розширити багаторазові підписні адреси Біткойн до 1000, що значно підвищує рівень децентралізації управління активами. У порівнянні з цим, традиційні підписані на основі еліптичної кривої багаторазові підписи Біткойн можуть підтримувати лише до 15 адрес. Підпис Schnorr не лише підвищує ефективність, але й забезпечує безпеку та конфіденційність.

Однак, просто реалізувати децентралізацію мультипідписних адрес недостатньо. Щоб підвищити ефективність і безпеку, також потрібно реалізувати автоматизацію та інтелектуалізацію підпису, тобто процес підпису має бути керований кодом, а не людьми. Для цього потрібно ввести контракти MAST.

MAST контракт повна назва — контракт деревоподібної абстрактної синтаксичної структури Меркла, він використовує дерево Меркла для шифрування складних скриптів блокування. Під час витрат потрібно лише розкрити відповідний скрипт та його шлях до кореня дерева Меркла. Контракт MAST можна розглядати як смарт-контракт, що працює на ланцюгу Біткойн і може обробляти багатопідписні платежі. Він реалізує інтелектуалізацію, автоматизацію та кодування підписів Шнорра, замінюючи концепцію ручного багатопідпису.

Нарешті, мережа SPV-вузлів відповідає за видачу інструкцій. Це мережа, що працює на другому рівні Біткойн, що складається з легких вузлів Біткойн. Вона покладається на консенсус мережі з байєсівським стійким (BFT) для керування видачею інструкцій MAST-контрактів, а не під контролем будь-якої конкретної організації чи особи, що забезпечує повну децентралізацію. Причина вибору мережі SPV-вузлів замість звичайної мережі вузлів на основі доказу частки (POS) полягає в тому, що легкі вузли Біткойн можуть синхронізувати дані основної ланцюга Біткойн, і можуть безпечно та зручно перевіряти платежі навіть без повної історії транзакцій.

Отже, Taproot Consensus, поєднуючи підписи Schnorr, контракти MAST та мережу SPV-нод, реалізував децентралізацію багатопідписних адрес Біткойн, кодування управління багатопідписами та повну децентралізацію міжланцюгових транзакцій і управління Біткойн. Ця комбінація робить Taproot Consensus найріднішим і найдецентралізованішим рішенням для другого рівня Біткойн.