تپ روت (Taproot) چیست و چگونه برای بیت کوین مفید است؟

بدون شک تپ‌روت (Taproot) بعد از سگ‌ویت (SegWit)، مهمترین بروزرسانی شبکه بیت کوین است.

در این نوشتار از سری مقالات تخصصی آکادمی بیت پین، به بررسی این موضوع می‌پردازیم که تپ روت (Taproot) بیت کوین چیست، چگونه کار می‌کند و چه تاثیراتی در شبکه بلاکچین بیت کوین و معاملات آن دارد؟ در نهایت نیز تاثیر آن بر قیمت بیت کوین را بررسی می‌کنیم.

• تپ روت بیت کوین در تاریخ ۱۴ نوامبر (‌ساعت ۸:۳۰ روز ۲۳ آبان‌ماه به وقت تهران) با موفقیت انجام شد که اولین بروزرسانی بزرگ بیت کوین در چهار سال اخیر به شمار می‌رود. این بروزرسانی، حریم خصوصی و کارآمدی تراکنش‌ها را افزایش می‌دهد و پتانسیل استفاده از قراردادهای هوشمند را فراهم می‌کند.

تپ روت (Taproot) بیت کوین چیست؟

در ژانویه ۲۰۱۸، گرگوری مکسول، توسعه دهنده هسته بیت کوین (Bitcoin Core)، از پیشنهادی مبنی بر ارتقاء شبکه بیت کوین با اسکریپت قابل تغییر با حفظ حریم خصوصی رونمایی کرد. ماکسول طرحی را مطرح کرد که شامل تعدادی ابزار رمزنگاری برای افزایش قابل توجه حریم خصوصی کاربران بیت کوین بود.

به بیان ساده‌تر، تپ‌ روت (Taproot) یک بروزرسانی در شبکه بیت کوین است که مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی آن را بهبود می‌بخشد. از دیگر مزایای این رخداد می‌توان به افزایش کارایی شبکه لایتنینگ، کاهش کارمزد برای تراکنش‌های پیچیده و انعطاف بیشتر شبکه، اشاره کرد.

مهم‌ترین چیزی که بروزرسانی تپ روت به‌همراه دارد، این است که یادآوری می‌کند بیت کوین یک فناوری بزرگ است.

در ژانویه ۲۰۲۰، پیتر وویل، یکی دیگر از توسعه‌دهندگان هسته بیت کوین (Bitcoin Core)، درخواست کرد تا بروزرسانی تپ روت (Taproot) به طور رسمی به کتابخانه Bitcoin Core اضافه شود.

دانلود هفتمین ماهنامه دامیننس

سواد اقتصادی و ذهنیت برنده در دنیای کریپتوکارنسی

Please leave this field empty.

Δ

امضای اشنور (Schnorr Signature) چیست؟

امضای اشنور (Schnorr Signature)، یک طرح رمزنگاری‌شده است که توسط رمزنگار و ریاضی‌دان آلمانی، اشنور (Claus Schnorr) توسعه یافته است. با وجود اینکه اشنور از طریق ثبت اختراع و حق انحصاری، برای سال‌ها از الگوریتم خود محافظت کرد، اما در نهایت سال 2008، این حق انحصاری به‌طور قانونی، منقضی شد.

در ابتدا مخترع بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو، طرح امضای (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) ECDSA، را برای بیت کوین اتخاذ کرد. انتخاب ECDSA به جای الگوریتم امضای اشنوی، به این دلیل بود که الگوریتم اشنو از قبل به خوبی درک شده و به‌طور گسترده‌ای در سایر پروژه‌های منبع‌باز، به کار گرفته شده است. در نتیجه، ممکن است توسعه طرح امضای دیجیتالی اشنور، نقطه آغاز نسل جدیدی از امضاها برای بیت کوین و سایر شبکه‌های بلاکچین باشد.

امضای اشنور (Schnorr Signature) چیست؟

مزایای امضای اشنور

در میان مزایای متعدد امضای اشنور، می‌توان به دو مورد از مهم‌ترین مزیت‌های اصلی این امضا اشاره کرد:

• در درجه اول مهم‌ترین مزیت امضای اشنور سادگی و کارآمدی بالای آن در تولید امضاهای کوتاه است.
• دیگر مزیت اصلی امضای اشنور این است که آن‌ها می‌توانند چندین کلید را در یک تراکنش پیچیده بیت کوین ببرند و یک امضای منحصربه‌فرد تولید کنند. این بدان معنا است که امضاهای طرف‌های متعدد شرکت‌کننده در تراکنش، در یک امضای واحد اشنور «تجمیع» می‌شوند؛ این امر به ‌عنوان تجمیع امضا شناخته می‌شود.

جزئیات بروزرسانی تپ روت چیست؟

در حالی که تپ‌روت اغلب به عنوان یک بروزرسانی واحد در نظر گرفته می شود، اما در واقع از سه BIP مختلف برای بهبود بیت کوین تشکیل شده است. اصطلاح BIP به هر آن چه که به اصلاح یا بهبود شبکه بیت کوین کمک کند، گفته می‌شود.

برای دستیابی به اهداف ارائه شده توسط ماکسول و توسعه‌دهندگان بیت کوین، سه BIP مختلف باید با یکدیگر ادغام شوند. این BIPها شامل BIP 340 ،۳۴۱ و ۳۴۲ هستند و به ترتیب با امضای Schnorr ،Taproot و Tapscript نامگذاری شده‌اند.

این سه BIP در حال حاضر در مجموع به عنوان BIP Taproot نامیده می‌شوند. این بروزرسانی به عنوان یک سافت فورک (Soft Fork) جهت پشتیبانی از ماینرها اجرا می‌شود.

برای درک بهتر نحوه انجام بروزرسانی تپ‌روت، بیایید به تک تک BIPها و نحوه عملکرد آن‌ها بپردازیم.

تپ روت بیت کوین BIP 340

امضاهای Schnorr، طرح رمزنگاری منحصربفردی هستند که برای اولین بار توسط ریاضیدان آلمانی به نام Claus Schnorr مطرح شد.

این طرح، ضمن حفظ امنیت بالای شبکه، اقدام به ایجاد امضای دیجیتالی کوتاه و کارآمد می‌کند. هرچند این طرح در مقایسه با سایر طرح‌های رمزنگاری بسیار ساده است، اما مدت‌هاست که یکی از امن‌ترین آن‌ها محسوب می‌شود.

به زبان ساده، BIP 340 از نظر امنیت بسیار مطمئن بوده و به دلیل ویژگی‌های ذاتی خود، به طور موثر احتمال حملات دوبار خرج کردن (Double-Spend Attacks) را از بین می‌برد.

با مطالعه تپ روت بیت کوین BIP 340، می‌توان به این موضوع پی برد که امضاهای Schnorr در شبکه بیت کوین چگونه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این طرح توضیح می‌دهد که چگونه کلیدهای عمومی و امضاهای ایجاد شده با استفاده از طرح امضای Schnorr باید کد گذاری شوند. این موضوع باعث صرفه‌جویی در فضا برای بلاک چین در مقایسه با امضاهای مبتنی بر ECDSA می‌شود.

امضای Schnorr همچنین از فاکتور تجمیع پشتیبانی می‌کند، به این معنی که می‌تواند با ترکیب چند کلید در یک تراکنش پیچیده بیت کوین، یک امضای منحصربفرد ایجاد کند. بدون تردید امضا یا تجمع کلیدی مهمترین مزیت این طرح است.

تپ روت بیت کوین BIP 341

تپ روت بیت کوین BIP 341 توضیح می‌دهد که چگونه اسکریپت بیت کوین باید برای ارزیابی و ادغام امضای Schnorr به روز شود. این کار با استفاده از درختان مرکل انجام می‌شود.

درختان مرکل نوعی ساختار داده هستند که شامل یک هش اصلی شده و سایر داده‌های مرتبط آن در ساختاری شبیه به برگ‌های درخت گرد هم درآمده‌اند. مزیت اصلی درخت مرکل این است که داده‌ها را در استخرهای بزرگ بیت کوین پشتیبانی می‌کند.

BIP 341 همچنین روش جدیدی را برای فروش بیت کوین از طریق یک نوع اسکریپت جدید امکان‌پذیر می‌سازد.

در اسکریپت پرداخت برای تپ‌روت (P2TR)، کاربران می‌توانند جهت پرداخت از یک کلید عمومی Schnorr یا ریشه مرکل (Merkl root) سایراسکریپت‌ها استفاده کنند. با کمک P2TR، قفل UTXO را می‌توان باز کرد و در یکی از دو سناریو زیر به کاربرد:

• توسط صاحب کلید خصوصی
• در هر بخشی که بتواند الزامات اسکریپت‌هایی را که، توسط امضاهای کلیدهای توابع تجمیعی Schnorr فعال شده‌اند، در درخت مرکل برآورده سازد

ویژگی تجمع کلیدی Schnorr به این طرح کمک می‌کند. به‌طوری که اگر کاربر از تپ روت بیت کوین BIP 341 استفاده کند و بیت کوین را به P2TR ارسال کند، یک کلید عمومی واحد (فرضا کلید الف) ایجاد می‌شود. اما، این کلید عمومی که آن را الف نامیدیم ترکیبی از کلید عمومی فرستنده (فرضا ب) با کلید عمومی ریشه مرکل است.

بنابراین، هر اسکریپتی در درخت مرکل می‌تواند خروجی را خرج کند.

از طرفی، BIP 341 به کاربران این امکان را می‌دهد هنگام خرج کردن از بین اسکریپت‌های پرداخت به کلید عمومی (P2PK) و اسکریپت‌های پرداخت به تپ روت (P2PR) یکی را انتخاب کنند. به این ترتیب تمامی خروجی‌های تپ روت مانند خروجی‌های ساده به نظر خواهند رسید. این موضوع در واقع توسط ویژگی تجمع کلیدی Schnorr امکان پذیر شده و توسط درخت‌های سینتکس انتزاعی درهم سازی شده (MAST) پشتیبانی می‌شود.

تپ روت بیت کوین BIP 342

تپ روت بیت کوین BIP 342 با به روزرسانی و افزودن آپ‌کد، هزینه‌های تپ روت و امضای Schnorr را تأیید می‌کند. با توجه به آپدیت‌های اخیر تپ روت روی شبکه بیت کوین و ادغام آن‌ها در قالب کد، بعید است که توسعه‌دهندگان فعلا برنامه‌ای برای بروزرسانی‌های بزرگ در سر داشته باشند.

چرا Taproot یک معامله بزرگ برای بیت کوین است؟

بروزرسانی موسوم به تپ روت دارای مزایای متعددی برای کاربران بیت کوین است که در این بخش، مزایای اصلی آن را بررسی می‌کنیم.

افزایش استحکام

از نظر ریاضی، امضاهای Schnorr از امضاهای ECDSA ایمن‌تر است، زیرا آن‌ها از مفروضات کمتری استفاده می‌کنند که همین امر امنیت آن را به طور بالقوه افزایش می‌دهد.

علاوه بر این، ویژگی امضاهای Schnorr نقص‌های مربوط به جعل امضا و دوبار خرج کردن امضاهای ECDSA را برطرف می‌سازد.

در حالی که سگویت (SegWit) به طور موثر در حال رفع این نقص بوده، اما از لحاظ نظری به دلیل استفاده از امضای ECDSA هنوز با چالشی بزرگ دست و پنجه نرم می‌کند.

چرا Taproot یک معامله بزرگ برای بیت کوین است؟

استفاده بهینه از فضا

اکثر خروجی‌های (P2TR) نسبت به خروجی‌های (P2PKs)، فضای کمتری در بلاک چین مصرف می‌کنند. با این حال، آن‌ها کمی بزرگتر از خروجی‌های SegWit هستند. اما، بروزرسانی تپ روت بیت کوین در دراز مدت قصد رفع این مشکل را دارد.

به عبارت دیگر، با انجام به روزرسانی تپ روت، بلاک چین بیت کوین از توان بالاتری جهت انجام تراکنش‌های سریعتر برخوردار می‌گردد.

کاهش نرخ کارمزد برای معاملات پیچیده

با توجه به قابلیت تجمع کلیدی Schnorr، حجم داده‌های تراکنش برای انجام معاملات پیچیده بیت کوین به طور چشمگیری کاهش می‌یابد. البته، کاهش نرخ کارمزدها به دلیل طول کم امضا و کلیدهای Schnoor نیز می‌باشد؛ چرا که آن‌ها فضای کمتری را اشغال می‌کنند و بنابراین هزینه کمتری در پی دارند.

به‌عبارت‌دیگر، حجم داده تراکنش‌های پیچیده بیت کوین کاهش خواهد یافت، که این رخداد موجب کاهش هزینه‌های تراکنش یا همان کارمزدها می‌شود.

افزایش حریم خصوصی

با بروزرسانی تپ روت بیت کوین ، تمام خروجی‌ها شبیه به هم، ساده یا پیچیده به نظر می‌رسند. به همین سبب، بدون مشاهده بلاک‌چین نمی‌توان ماهیت تراکنش‌های انجام شده را تشخیص داد.

هنگام استفاده از تپ روت، تمام تراکنش‌های پیچیده مانند یک خروجی ساده تک سیگ به نظر می‌رسند و از طرفی اسکریپت‌های احتمالی، که برای باز کردن قفل خروجی پس از تأیید تراکنش مورد استفاده قرار می‌گیرند را تماما نمی‌توان مشاهده کرد.

تپ روت، تراکنش‌های پیچیده را از جمله آن‌هایی که نیازمند چندین امضا هستند یا آن‌هایی که با تأخیر در انتشار همراه هستند مانند تراکنش‌های ساده به لحاظ ردپای درون زنجیره‌ای، غیرقابل‌تشخیص می‌کند.

مسلماً این ویژگی مهمترین قسمت از بروزرسانی تپ روت بیت کوین است، زیرا اکثر ابزارها و فرم‌های تجزیه و تحلیل بلاک چین را بی‌فایده می‌سازد.

انعطاف‌پذیری بیشتر

سیستم جدیدی از امضاء وجود دارد که عملکرد قرارداد هوشمند را در بیت کوین، بهبود می‌بخشد و ایجاد شرایط پیچیده‌تر را برای یک تراکنش انجام شده توسط کاربران، ارزان‌تر و ساده‌تر می‌کند.

قابلیت اسکریپت نویسی پیچیده

در نهایت، تپ روت امکان اسکریپت نویسی پیچیده را برای طراحان وب و توسعه‌دهندگان بلاک‌چین امکان پذیر می‌سازد. این قابلیت اجازه می‌دهد تا بیت کوین در چندین اسکریپت قفل شود.

با ترکیب این مزایا و سایر مزایای تپ روت، توسعه‌دهندگان می‌توانند کیف پول یا سایر ویژگی‌ها را در راس شبکه بیت کوین با قابلیت‌های بیشتری ایجاد کنند.

یک مثال خوب در این زمینه ایجاد کیف پول‌هایی با قابلیت قفل زمانی (Time-Locked) است. قفل زمانی به کاربر این امکان را می‌دهد تا شرایط مبتنی بر زمان را تعیین کند تا تراکنش‌ها تحت این شرایط معتبر باشند. به عبارت ساده‌تر، با استفاده از قفل زمانی به فرض می‌توان الان تراکنش ایجاد کرد و چند روز بعد پرداخت تراکنش را انجام داد. با این کار می‌توان مدت انتظار اجباری برای بیت کوین تعیین کرد.

به طور کلی، با استفاده از تپ روت (Taproot)، یک کیف پول چند امضایی می‌تواند با شرایطی طراحی شود که به زندگی واقعی نزدیک‌تر گردد و احتمال از دست رفتن دسترسی به بیت کوین را تا حد زیادی کاهش دهد.

تقویت لایتنینگ

تپ روت تراکنش‌های شبکه لایتنینگ را ارزان‌تر، انعطاف‌پذیرتر و خصوصی‌تر می‌کند. شبکه‌لایتنینگ یک راهکار در لایه‌ی دوم است که پرداخت‌های مقیاس‌پذیر و سریع‌تر را که به صورت دوره‌ای در بلاکچین بیت کوین جمع می‌شوند، ممکن می‌کند.

آیا Taproot بر قیمت بیت کوین تأثیر می گذارد؟

حریم خصوصی از دیرباز برای بیت کوین یک چالش بزرگ بوده، زیرا تهدیدی برای مقاومت در برابر سانسور است که می‌توان گفت مهمترین ویژگی بیت کوین است.

با توجه به مزایای زیاد بروزرسانی تپ روت بیت کوین، که مهمترین آن‌ها پیامدهای حریم خصوصی است، قیمت بیت کوین می‌تواند پس از اجرای آن به مرور زمان و در یک بازه طولانی مدت سیر صعودی به خود بگیرد.

خرید بیت کوین پس از اجرای هر بروزرسانی می‌تواند منطقی به نظر برسد. چراکه با اجرای بروزرسانی‌های متعدد، شبکه بیت کوین امن‌تر از قبل شده و همین مسئله اعتماد را برای خرید بیشتر خواهد کرد.

برای خرید و فروش حرفه ای ارز دیجیتال می‌توانید به پلتفرم معاملاتی صرافی آنلاین بیت پین مراجعه کنید.

گفتار پایانی!

با در نظر گرفتن تمام موارد بالا، تپ روت مهم‌ترین بروزرسانی شبکه بیت کوین از زمان افزایش اندازه‌ی بلاک در سال 2017 است. بروزرسانی‌های نسبتاً کم در بیت کوین، یکی از ویژگی‌های مهم آن را مشخص می‌کند.

تپ روت نه تنها کاربردپذیری بیت کوین را بهبود می‌بخشد و می‌تواند بر توسعه بازار و ارزش آن تأثیرگذار باشد، بلکه یکی از خصوصیات اصلی بیت کوین را به ما یادآوری می‌کند که به نظر می‌رسد در روایت‌های بازار محور حاکم غرق شده است. بیت کوین هنوز یک فناوری جدید است و جنبه‌های مثبت و بالقوه آن فراتر از برنامه زمانی عرضه، مقاومت در برابر تورم و تمرکززدایی آن است.

امنیت شبکه و حریم خصوصی، حرف اول را در جامعه بیت کوین می‌زند. بروزرسانی تپ روت بیت کوین ضمن ارتقای امنیت شبکه، حریم خصوصی آن را نیز ارتقا بخشیده و میراث خالق بیت کوین یعنی ساتوشی ناکاموتو را تا ابد حفظ می‌نماید.