Taproot Consensus: Биткойн родное решение второго уровня с Децентрализацией

Taproot Consensus как решение второго уровня, полностью построенное на родных технологиях Биткойн, включает в себя ключевые компоненты, такие как Schnorr подписи, MAST контракты и сеть SPV узлов. Эти технологии вместе составляют самое родное и самое децентрализованное решение для расширения Биткойн на данный момент.

Подписи Шнора и контракты MAST являются ключевыми технологиями, введенными в обновлении Taproot в 2021 году. Сеть узлов SPV, полное название которой — сеть узлов упрощенной проверки платежей Биткойна, по сути представляет собой сеть легких узлов Биткойна. Эта концепция возникла из предложенного Сатоши Накамото в белой книге Биткойна решения по упрощенной проверке платежей, целью которого было позволить узлам, не хранящим полные записи транзакций, безопасно и удобно проверять платежи.

Механизм работы Taproot Consensus следующий:

Во-первых, технология подписей Шнорра расширяет предел многоподписных адресов Биткойна до 1000, что значительно превышает ограничение в 15 адресов традиционных методов подписания с использованием эллиптических кривых. Это не только значительно увеличивает степень децентрализации многоподписей, но также усиливает безопасность и защиту конфиденциальности при сохранении эффективности.

Однако просто реализовать децентрализацию адресов недостаточно для удовлетворения потребностей эффективной второй линии сети. Для этого были введены контракты MAST (контракты Меркле-абстрактного синтаксиса), которые автоматизируют и умножают процесс подписания. Контракты MAST используют Меркле-дерево для шифрования сложных скриптов блокировки и могут обрабатывать различные сценарии, такие как мультиподпись или временная блокировка, аналогично упрощенной версии смарт-контрактов, работающих в цепи Биткойн.

Этот дизайн устраняет зависимость от ручной подписи, заменяя ее командой кода, управляющей всем процессом. Выдача команд осуществляется сетью узлов SPV, которая состоит из легких узлов, работающих в сети второго уровня Биткойна. С помощью механизма консенсуса с байесовской устойчивостью (BFT) сеть узлов SPV управляет выдачей команд для контрактов MAST, достигая полной децентрализации. Причина выбора сети узлов SPV вместо обычной сети узлов на основе доказательства доли (POS) заключается в том, что легкие узлы Биткойна могут синхронизировать уровень данных и выполнять упрощенную проверку платежей без необходимости в полном историческом записи транзакций.

В заключение, в схеме консенсуса Taproot:

1. Подпись Шнора реализовала высокую децентрализацию многофакторных адресов.
2. Контракты MAST преобразуют управление многоподписными транзакциями в программируемое решение, отказываясь от ручных подписей.
3. Сеть узлов SPV управляет мультиподписью через консенсус легких узлов Биткойн, достигая истинной децентрализации кросс-чейн Биткойн и управления.

Консенсус Taproot стал самым близким к оригинальной концепции Биткойна и самым децентрализованным решением второго уровня для масштабирования, благодаря интеграции подписей Schnorr, контрактов MAST и сети узлов SPV.