La obra maestra de la innovación tecnológica de Bitcoin: Análisis profundo de la solución técnica Taproot Consensus
El 20 de mayo de 2024, un equipo de desarrollo de Layer2 de Bitcoin publicó un libro técnico titulado "Taproot Consensus: una solución descentralizada de BTC Layer2". Este documento detalla la forma en que se implementa Taproot Consensus, así como cómo utilizar firmas Schnorr, MAST, nodos SPV de Bitcoin y otras tecnologías nativas de Bitcoin para construir una solución completamente descentralizada de BTC Layer2.
Al leer el texto completo, se puede sentir que este esquema de consenso Taproot es realmente la culminación de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin. No ha realizado ninguna modificación al código de Bitcoin, sino que ha integrado de manera ingeniosa varias tecnologías clave de Bitcoin, con una idea clara y una estructura elaborada.
Antes de profundizar en la interpretación del libro amarillo, es necesario revisar el desarrollo técnico de Bitcoin para entender cómo el Consenso Taproot surgió de la evolución de Bitcoin.
I. Revisión del desarrollo tecnológico de Bitcoin
El 31 de octubre de 2008, Satoshi Nakamoto publicó el documento "Bitcoin: Un sistema de efectivo electrónico de igual a igual", donde propuso formalmente el plan de implementación técnica completo de Bitcoin. El capítulo ocho del documento menciona la solución SPV (Simple Payment Verification), es decir, la verificación de pagos simple, que es un método técnico que permite verificar pagos sin necesidad de ejecutar un nodo completo de Bitcoin, solo es necesario guardar el encabezado del bloque.
El 3 de enero de 2009, Satoshi Nakamoto minó el bloque génesis en un pequeño servidor en Helsinki, marcando el nacimiento oficial de Bitcoin. Cabe señalar que en el código inicial de Bitcoin, Satoshi Nakamoto utilizó la tecnología de firma de curva elíptica (ECDSA), en lugar de la tecnología de firma de Schnorr, que es más adecuada para Bitcoin. Esto se debe a que en ese momento, la firma de Schnorr aún no había sido de código abierto y seguía bajo protección de patente.
En 2018, después de años de validación repetida, los desarrolladores principales de Bitcoin, como Gregory Maxwell, propusieron oficialmente el BIP, sugiriendo introducir la firma Schnorr en la red de Bitcoin.
El 14 de noviembre de 2021, Bitcoin completó la actualización de Taproot, y las firmas Schnorr fueron oficialmente incorporadas a la red Bitcoin, marcando el inicio de una nueva era de múltiples firmas descentralizadas. Además de las firmas Schnorr, la actualización de Taproot también introdujo MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), que son árboles de sintaxis abstracta de Merkel, una tecnología que otorga a Bitcoin funcionalidades similares a las de los contratos inteligentes.
La firma Schnorr puede expandir las direcciones de múltiples firmas de Bitcoin a más de 1000, mientras que MAST puede impulsar las direcciones de firma Schnorr para realizar múltiples firmas a través de programas de Bitcoin. Por lo tanto, la combinación de la firma Schnorr y MAST puede lograr una red de múltiples firmas de Bitcoin descentralizada que no requiere firmas manuales, sino que es impulsada por instrucciones de código de Bitcoin.
Esto significa que Bitcoin puede romper una capa de limitaciones de manera no confiable, logrando escenarios de negocio más complejos y ricos en la segunda capa. La solución Taproot Consensus es la culminación de 13 años de iteración tecnológica de Bitcoin desde 2008 hasta 2021.
Dos, descripción general de la solución de consenso Taproot
El libro blanco de la tecnología Taproot Consensus comienza señalando que la naturaleza no Turing-completa de la red Bitcoin limita su capacidad para implementar directamente soluciones de escalado de Layer2 similares a las de Rollup de Ethereum. La capa de contratos script de la red Bitcoin solo puede realizar operaciones de transferencia simples y no puede soportar funciones de contratos inteligentes más complejas. Por lo tanto, construir soluciones de escalado de Layer2 solo desde la capa de scripts de Bitcoin no es viable.
Esta descripción resume de manera concisa la no completitud de Turing de la red Bitcoin, así como la característica de que los contratos de script de Bitcoin solo pueden ejecutar operaciones de transferencia de Bitcoin. Por lo tanto, la dirección correcta para la expansión de Bitcoin no es hacer modificaciones en la red de primera capa de Bitcoin, sino aprovechar las capacidades existentes de Bitcoin para construir una solución de expansión de segunda capa completamente descentralizada.
Taproot Consensus es la fusión de la tecnología Taproot de Bitcoin (firmas Schnorr y MAST), nodos ligeros SPV de Bitcoin y el mecanismo de consenso BFT PoS, que construye una red Layer2 descentralizada y altamente coherente.
Tres, explicación detallada de la arquitectura del consenso Taproot
El Consenso Taproot se compone de tres partes: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV y Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast combina estas dos tecnologías nativas que trae la actualización Taproot de Bitcoin, permitiendo la gestión descentralizada de múltiples firmas de Bitcoin sin necesidad de firmas manuales, sino utilizando el código de Bitcoin para impulsarlo.
Entonces, ¿quién impulsa este código? La respuesta es que se impulsa a través del consenso alcanzado por la red de segunda capa.
¿Cómo logran consenso las redes de segunda capa y cómo se sincronizan esos consensos con el estado de la primera capa de Bitcoin? Esta es la función del consenso Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV es un método de verificación de pagos simples propuesto por Satoshi Nakamoto, que permite sincronizar y verificar transacciones de Bitcoin sin necesidad de ejecutar un nodo completo. Esta característica permite que el Consenso Taproot pueda sincronizar el estado de BTC en un entorno completamente descentralizado, sin necesidad de ningún permiso.
Aura+Grandpa es un protocolo de consenso PoS avanzado, relativamente genérico, que implementa tolerancia a fallos bizantinos, asegurando una alta consistencia entre los nodos de la red a través de un protocolo distribuido.
Resumen del principio de funcionamiento de las tres partes de Taproot Consensus: en el sistema, cada validador posee una clave privada BTC para la firma Schnorr. Las características de la firma Schnorr permiten la agregación eficiente de firmas, mejorando así la seguridad y eficiencia del sistema. La clave pública agregada Pagg generada a través del esquema de firma múltiple Musig2 forma un gran árbol MAST.
Una vez que se genera el valor hash raíz del árbol MAST, los validadores realizan transferencias de BTC y operaciones de grabado enviando BTC a la dirección de firma umbral generada por el árbol MAST, lo que permite la funcionalidad de enviar datos de la red principal de BTC a la segunda capa. Al mismo tiempo, cada validador actúa como un nodo ligero de Bitcoin SPV, lo que les permite sincronizar de manera segura y sin permiso el estado de la red BTC.
En resumen, el Consenso Taproot utiliza Schnorr+Mast en la capa de Bitcoin para construir una gestión descentralizada de múltiples firmas de BTC, mientras que la segunda capa opera la red de nodos SPV de Bitcoin. Tomando como ejemplo una red de segunda capa, que funciona completamente con nodos SPV de Bitcoin, estos nodos pueden sincronizar el estado de datos de la capa de Bitcoin, logrando así la sincronización de información entre la red de segunda capa y la capa de Bitcoin. Para garantizar la seguridad y confiabilidad de la red de segunda capa, esta solución integra la red de nodos SPV de Bitcoin con Aura+Grandpa, lo que permite que la red de nodos SPV de Bitcoin tenga un nivel de seguridad en el ámbito del consenso BFT. Esto significa que la gestión de los activos de la red de segunda capa no está a cargo de ciertos firmantes múltiples, sino que se basa en el consenso BFT para funcionar, logrando así una verdadera descentralización.
Cuatro, otros detalles técnicos
Además del marco técnico mencionado, el libro blanco de Taproot Consensus también explica en detalle la implementación de tecnologías como las firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin, Aura+Grandpa, entre otros. Para aquellos que desean aprender y comprender las últimas tecnologías de Bitcoin, este libro blanco es un material de estudio muy completo y detallado.
Además, el libro amarillo explica detalladamente el proceso de implementación de Musig2 y las diferencias con otros proyectos conocidos de BTC Layer2. Por ejemplo, la estructura técnica subyacente de un proyecto se basa en el protocolo tBTC. tBTC utiliza firmas múltiples de Bitcoin para construir una red de firmas umbral, esta estructura tiene una mayor consistencia en comparación con las redes distribuidas tradicionales.
Sin embargo, tBTC sigue siendo una red de múltiples firmas que requiere 9 firmas. Para lograr realmente un sistema que no dependa de personas, sino que sea impulsado por consenso, es necesario combinar la red de múltiples firmas con el mecanismo de consenso BFT PoS (Prueba de Participación Bizantina Tolerante a Fallos). Esta es también la diferencia entre las redes distribuidas y la blockchain; las redes distribuidas enfatizan la distribución, pero carecen de un consenso tolerante a fallos bizantino, mientras que la blockchain, aunque también es una red distribuida, se basa en el consenso tolerante a fallos bizantino para funcionar, por lo que es una red verdaderamente descentralizada.
El esquema de consenso Taproot adopta este diseño más avanzado. Al combinar las firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin y los mecanismos de consenso tolerante a fallos bizantinos Aura y Grandpa, se construye un esquema de escalado descentralizado de Layer2 con alta consistencia y seguridad. Esta fusión no solo mejora la escalabilidad y usabilidad de la red de Bitcoin, sino que también asegura la seguridad y consistencia de la red de segunda capa.
Resumen
Este libro blanco técnico describe de manera sistemática y completa el plan de implementación y los detalles técnicos del Consenso Taproot, mostrándonos una solución de segunda capa para Bitcoin completamente construida sobre la tecnología nativa de Bitcoin.
Taproot Consensus no solo respeta y hereda la dirección técnica original de Bitcoin, sino que también combina innovaciones tecnológicas traídas por las actualizaciones de Bitcoin, siendo el verdadero culminante de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin.
Con el continuo desarrollo del ecosistema de Bitcoin, la gente comenzará a darse cuenta de que una solución de segunda capa verdaderamente descentralizada para Bitcoin es el camino inevitable para el desarrollo del ecosistema de Bitcoin, y soluciones como Taproot Consensus brillarán verdaderamente.
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CommunityWorker
· hace6h
¡Finalmente llegó BTC a L2!
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LittleMoneyFan001
· hace19h
¿Para qué sirve esta moneda? No es más que un desecho.
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ZkSnarker
· hace20h
en realidad es bastante elegante cómo lograron todo esto a partir del btc nativo... mucho mejor que esos wannabes de zk rollup, para ser honesto
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TokenVelocity
· hace20h
¡Increíble! Después de tres años afilando una espada, finalmente he llegado a esto!
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WhaleMistaker
· hace20h
Layer2 realmente tiene potencial.
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AirdropHunterWang
· hace20h
¡Dímelo antes! Parece que otra vez podemos disfrutar del Airdrop.
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CryptoGoldmine
· hace20h
btc Potencia computacional red tendencia prueba que este es el período óptimo de asignación
Taproot Consensus: solución Layer2 que integra la tecnología nativa de Bitcoin.
La obra maestra de la innovación tecnológica de Bitcoin: Análisis profundo de la solución técnica Taproot Consensus
El 20 de mayo de 2024, un equipo de desarrollo de Layer2 de Bitcoin publicó un libro técnico titulado "Taproot Consensus: una solución descentralizada de BTC Layer2". Este documento detalla la forma en que se implementa Taproot Consensus, así como cómo utilizar firmas Schnorr, MAST, nodos SPV de Bitcoin y otras tecnologías nativas de Bitcoin para construir una solución completamente descentralizada de BTC Layer2.
Al leer el texto completo, se puede sentir que este esquema de consenso Taproot es realmente la culminación de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin. No ha realizado ninguna modificación al código de Bitcoin, sino que ha integrado de manera ingeniosa varias tecnologías clave de Bitcoin, con una idea clara y una estructura elaborada.
Antes de profundizar en la interpretación del libro amarillo, es necesario revisar el desarrollo técnico de Bitcoin para entender cómo el Consenso Taproot surgió de la evolución de Bitcoin.
I. Revisión del desarrollo tecnológico de Bitcoin
El 31 de octubre de 2008, Satoshi Nakamoto publicó el documento "Bitcoin: Un sistema de efectivo electrónico de igual a igual", donde propuso formalmente el plan de implementación técnica completo de Bitcoin. El capítulo ocho del documento menciona la solución SPV (Simple Payment Verification), es decir, la verificación de pagos simple, que es un método técnico que permite verificar pagos sin necesidad de ejecutar un nodo completo de Bitcoin, solo es necesario guardar el encabezado del bloque.
El 3 de enero de 2009, Satoshi Nakamoto minó el bloque génesis en un pequeño servidor en Helsinki, marcando el nacimiento oficial de Bitcoin. Cabe señalar que en el código inicial de Bitcoin, Satoshi Nakamoto utilizó la tecnología de firma de curva elíptica (ECDSA), en lugar de la tecnología de firma de Schnorr, que es más adecuada para Bitcoin. Esto se debe a que en ese momento, la firma de Schnorr aún no había sido de código abierto y seguía bajo protección de patente.
En 2018, después de años de validación repetida, los desarrolladores principales de Bitcoin, como Gregory Maxwell, propusieron oficialmente el BIP, sugiriendo introducir la firma Schnorr en la red de Bitcoin.
El 14 de noviembre de 2021, Bitcoin completó la actualización de Taproot, y las firmas Schnorr fueron oficialmente incorporadas a la red Bitcoin, marcando el inicio de una nueva era de múltiples firmas descentralizadas. Además de las firmas Schnorr, la actualización de Taproot también introdujo MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), que son árboles de sintaxis abstracta de Merkel, una tecnología que otorga a Bitcoin funcionalidades similares a las de los contratos inteligentes.
La firma Schnorr puede expandir las direcciones de múltiples firmas de Bitcoin a más de 1000, mientras que MAST puede impulsar las direcciones de firma Schnorr para realizar múltiples firmas a través de programas de Bitcoin. Por lo tanto, la combinación de la firma Schnorr y MAST puede lograr una red de múltiples firmas de Bitcoin descentralizada que no requiere firmas manuales, sino que es impulsada por instrucciones de código de Bitcoin.
Esto significa que Bitcoin puede romper una capa de limitaciones de manera no confiable, logrando escenarios de negocio más complejos y ricos en la segunda capa. La solución Taproot Consensus es la culminación de 13 años de iteración tecnológica de Bitcoin desde 2008 hasta 2021.
Dos, descripción general de la solución de consenso Taproot
El libro blanco de la tecnología Taproot Consensus comienza señalando que la naturaleza no Turing-completa de la red Bitcoin limita su capacidad para implementar directamente soluciones de escalado de Layer2 similares a las de Rollup de Ethereum. La capa de contratos script de la red Bitcoin solo puede realizar operaciones de transferencia simples y no puede soportar funciones de contratos inteligentes más complejas. Por lo tanto, construir soluciones de escalado de Layer2 solo desde la capa de scripts de Bitcoin no es viable.
Esta descripción resume de manera concisa la no completitud de Turing de la red Bitcoin, así como la característica de que los contratos de script de Bitcoin solo pueden ejecutar operaciones de transferencia de Bitcoin. Por lo tanto, la dirección correcta para la expansión de Bitcoin no es hacer modificaciones en la red de primera capa de Bitcoin, sino aprovechar las capacidades existentes de Bitcoin para construir una solución de expansión de segunda capa completamente descentralizada.
Taproot Consensus es la fusión de la tecnología Taproot de Bitcoin (firmas Schnorr y MAST), nodos ligeros SPV de Bitcoin y el mecanismo de consenso BFT PoS, que construye una red Layer2 descentralizada y altamente coherente.
Tres, explicación detallada de la arquitectura del consenso Taproot
El Consenso Taproot se compone de tres partes: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV y Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast combina estas dos tecnologías nativas que trae la actualización Taproot de Bitcoin, permitiendo la gestión descentralizada de múltiples firmas de Bitcoin sin necesidad de firmas manuales, sino utilizando el código de Bitcoin para impulsarlo.
Entonces, ¿quién impulsa este código? La respuesta es que se impulsa a través del consenso alcanzado por la red de segunda capa.
¿Cómo logran consenso las redes de segunda capa y cómo se sincronizan esos consensos con el estado de la primera capa de Bitcoin? Esta es la función del consenso Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV es un método de verificación de pagos simples propuesto por Satoshi Nakamoto, que permite sincronizar y verificar transacciones de Bitcoin sin necesidad de ejecutar un nodo completo. Esta característica permite que el Consenso Taproot pueda sincronizar el estado de BTC en un entorno completamente descentralizado, sin necesidad de ningún permiso.
Aura+Grandpa es un protocolo de consenso PoS avanzado, relativamente genérico, que implementa tolerancia a fallos bizantinos, asegurando una alta consistencia entre los nodos de la red a través de un protocolo distribuido.
Resumen del principio de funcionamiento de las tres partes de Taproot Consensus: en el sistema, cada validador posee una clave privada BTC para la firma Schnorr. Las características de la firma Schnorr permiten la agregación eficiente de firmas, mejorando así la seguridad y eficiencia del sistema. La clave pública agregada Pagg generada a través del esquema de firma múltiple Musig2 forma un gran árbol MAST.
Una vez que se genera el valor hash raíz del árbol MAST, los validadores realizan transferencias de BTC y operaciones de grabado enviando BTC a la dirección de firma umbral generada por el árbol MAST, lo que permite la funcionalidad de enviar datos de la red principal de BTC a la segunda capa. Al mismo tiempo, cada validador actúa como un nodo ligero de Bitcoin SPV, lo que les permite sincronizar de manera segura y sin permiso el estado de la red BTC.
En resumen, el Consenso Taproot utiliza Schnorr+Mast en la capa de Bitcoin para construir una gestión descentralizada de múltiples firmas de BTC, mientras que la segunda capa opera la red de nodos SPV de Bitcoin. Tomando como ejemplo una red de segunda capa, que funciona completamente con nodos SPV de Bitcoin, estos nodos pueden sincronizar el estado de datos de la capa de Bitcoin, logrando así la sincronización de información entre la red de segunda capa y la capa de Bitcoin. Para garantizar la seguridad y confiabilidad de la red de segunda capa, esta solución integra la red de nodos SPV de Bitcoin con Aura+Grandpa, lo que permite que la red de nodos SPV de Bitcoin tenga un nivel de seguridad en el ámbito del consenso BFT. Esto significa que la gestión de los activos de la red de segunda capa no está a cargo de ciertos firmantes múltiples, sino que se basa en el consenso BFT para funcionar, logrando así una verdadera descentralización.
Cuatro, otros detalles técnicos
Además del marco técnico mencionado, el libro blanco de Taproot Consensus también explica en detalle la implementación de tecnologías como las firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin, Aura+Grandpa, entre otros. Para aquellos que desean aprender y comprender las últimas tecnologías de Bitcoin, este libro blanco es un material de estudio muy completo y detallado.
Además, el libro amarillo explica detalladamente el proceso de implementación de Musig2 y las diferencias con otros proyectos conocidos de BTC Layer2. Por ejemplo, la estructura técnica subyacente de un proyecto se basa en el protocolo tBTC. tBTC utiliza firmas múltiples de Bitcoin para construir una red de firmas umbral, esta estructura tiene una mayor consistencia en comparación con las redes distribuidas tradicionales.
Sin embargo, tBTC sigue siendo una red de múltiples firmas que requiere 9 firmas. Para lograr realmente un sistema que no dependa de personas, sino que sea impulsado por consenso, es necesario combinar la red de múltiples firmas con el mecanismo de consenso BFT PoS (Prueba de Participación Bizantina Tolerante a Fallos). Esta es también la diferencia entre las redes distribuidas y la blockchain; las redes distribuidas enfatizan la distribución, pero carecen de un consenso tolerante a fallos bizantino, mientras que la blockchain, aunque también es una red distribuida, se basa en el consenso tolerante a fallos bizantino para funcionar, por lo que es una red verdaderamente descentralizada.
El esquema de consenso Taproot adopta este diseño más avanzado. Al combinar las firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin y los mecanismos de consenso tolerante a fallos bizantinos Aura y Grandpa, se construye un esquema de escalado descentralizado de Layer2 con alta consistencia y seguridad. Esta fusión no solo mejora la escalabilidad y usabilidad de la red de Bitcoin, sino que también asegura la seguridad y consistencia de la red de segunda capa.
Resumen
Este libro blanco técnico describe de manera sistemática y completa el plan de implementación y los detalles técnicos del Consenso Taproot, mostrándonos una solución de segunda capa para Bitcoin completamente construida sobre la tecnología nativa de Bitcoin.
Taproot Consensus no solo respeta y hereda la dirección técnica original de Bitcoin, sino que también combina innovaciones tecnológicas traídas por las actualizaciones de Bitcoin, siendo el verdadero culminante de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin.
Con el continuo desarrollo del ecosistema de Bitcoin, la gente comenzará a darse cuenta de que una solución de segunda capa verdaderamente descentralizada para Bitcoin es el camino inevitable para el desarrollo del ecosistema de Bitcoin, y soluciones como Taproot Consensus brillarán verdaderamente.