Биткойн технических инноваций собранный воедино: глубокий анализ технологии Taproot Consensus
20 мая 2024 года команда разработчиков Layer2 Биткойн представила технический документ под названием «Taproot Consensus: децентрализованное решение BTC Layer2». В документе подробно изложены способы реализации Taproot Consensus, а также то, как использовать сигнатуры Шнорра, MAST, SPV-узлы Биткойн и другие нативные технологии Биткойн для создания полностью децентрализованного решения BTC Layer2.
Прочитав весь текст, можно почувствовать, что этот план Consensus Taproot действительно является вершиной родной технологии расширения Биткойна. Он не вносит никаких изменений в код Биткойна, а искусно интегрирует несколько ключевых технологий Биткойна, с ясным мышлением и изящной структурой.
Перед тем как углубиться в интерпретацию желтой книги, нам необходимо вспомнить о технологическом развитии Биткойна, чтобы понять, как Taproot Consensus возник из эволюции Биткойна.
Один. Обзор развития технологий Биткойн
31 октября 2008 года Сатоши Накамото опубликовал статью «Биткойн: Пиринговая электронная денежная система», в которой была официально представлена полная техническая реализация Биткойна. В восьмой главе статьи упоминается решение SPV (Simple Payment Verification), то есть простая проверка платежей, которая является технологическим средством для верификации платежей без необходимости запуска полного узла Биткойна, достаточно сохранить заголовки блоков.
3 января 2009 года Сатоши Накамото на небольшом сервере в Хельсинки вырыл генезис-блок, что ознаменовало официальное появление Биткойна. Стоит отметить, что в исходном коде Биткойна Сатоши Накамото использовал эллиптическую кривую подписи (ECDSA), а не более подходящую для Биткойна подпись Шнорра. Это связано с тем, что на тот момент подпись Шнорра еще не была открыта и находилась под патентной защитой.
В 2018 году, после многолетних повторных проверок, разработчики ядра Биткойн, такие как Грегори Максвелл, официально предложили BIP, предлагая ввести сигнатуры Шнорра в сеть Биткойн.
14 ноября 2021 года Биткойн завершил обновление Taproot, и подпись Шнорра была официально включена в сеть Биткойн, что открыло новую эру децентрализованных мультиподписей. Кроме подписи Шнорра, обновление Taproot также ввело MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), то есть меркле-абстрактные синтаксические деревья, что является технологией, придающей Биткойну функции, аналогичные смарт-контрактам.
Подпись Шнорра может расширить адреса многофакторной подписи Биткойн до 1000+, а MAST может управлять адресами подписи Шнорра для многофакторной подписи с помощью программ Биткойн. Таким образом, сочетание подписи Шнорра и MAST позволяет создать децентрализованную сеть многофакторной подписи Биткойн, которая не требует ручной подписи, а управляется командами кода Биткойн.
Это означает, что Биткойн может преодолеть ограничение первого уровня в децентрализованной манере, реализуя более сложные и богатые бизнес-сценарии на втором уровне. Решение Taproot Consensus является кульминацией 13-летней технологической эволюции Биткойна с 2008 по 2021 годы.
II. Обзор решения Taproot Consensus
Технический документ Taproot Consensus в начале указывает: неконечная природа Биткойн- сети ограничивает ее возможность напрямую реализовать аналогичные решения Layer2 расширения, такие как Rollup в Эфириуме. Уровень скриптовых контрактов Биткойн- сети может выполнять только простые операции перевода, не поддерживая более сложные функции смарт-контрактов. Таким образом, создание решений Layer2 расширения исключительно на основе уровня скриптов Биткойн является непрактичным.
Это описание в высокой степени обобщает нетюринговую природу сети Биткойн и особенности того, что скриптовые контракты Биткойн могут выполнять только операции перевода Биткойн. Поэтому правильное направление расширения Биткойн заключается не в изменении первого уровня сети Биткойн, а в использовании существующих возможностей Биткойн для создания полностью децентрализованного решения по расширению второго уровня Биткойн.
Taproot Consensus именно объединяет технологию Taproot Биткойна (подписи Schnorr и MAST), легкие узлы SPV Биткойна и механизм консенсуса BFT PoS, создавая децентрализованную и высоко согласованную сеть Layer2.
Три. Подробное объяснение архитектуры консенсуса Taproot
Консенсус Taproot состоит из трех частей: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV и Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast, используя две родные технологии, принесенные обновлением Taproot Биткойна, может реализовать децентрализованное управление мультиподпиской Биткойна без необходимости ручной подписи, а с помощью кода Биткойна.
Так кто же будет управлять этим кодом? Ответ заключается в том, что он управляется консенсусом, достигнутым через сетевые решения второго уровня.
Как вторичные сети достигают консенсуса и как этот консенсус синхронизируется с состоянием первого уровня Биткойна? В этом и заключается роль консенсуса Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Биткойн SPV — это способ простой проверки платежей, предложенный Сатоши Накамото, который позволяет синхронизировать и проверять транзакции Биткойн без необходимости запуска полного узла. Эта особенность позволяет Taproot Consensus синхронизировать состояние BTC в полностью децентрализованной среде без каких-либо разрешений.
Aura+Grandpa является более универсальной реализацией байесовской стойкости с помощью продвинутого PoS консенсус-протокола, который обеспечивает высокую согласованность сетевых узлов через распределенный протокол.
Суммирование принципов работы трех частей консенсуса Taproot: в системе каждый валидатор имеет BTC-ключ, используемый для подписей Schnorr. Особенности подписей Schnorr позволяют эффективно агрегировать подписи, что повышает безопасность и эффективность системы. Агрегированный публичный ключ Pagg, сгенерированный с помощью схемы многофакторной подписи Musig2, формирует большое дерево MAST.
После генерации корневого хеш-значения дерева MAST, валидаторы осуществляют перевод BTC и операции с меморизацией на адреса пороговых подписей, созданные деревом MAST, что позволяет отправлять данные из основной сети BTC в сеть второго уровня. В то же время каждый валидатор функционирует как легкий узел Bitcoin SPV, что позволяет ему безопасно и без разрешений синхронизировать состояние сети BTC.
Короче говоря, Taproot Consensus использует Schnorr+Mast для построения децентрализованного управления многими подписями BTC на первом уровне Биткойна, а на втором уровне работает сеть узлов Bitcoin SPV. Например, в одной из таких сетей, все узлы запускают Bitcoin SPV, и эти узлы могут синхронизировать состояние данных первого уровня Биткойна, что позволяет осуществлять синхронизацию информации между вторым уровнем сети и первым уровнем Биткойна. Для обеспечения безопасности и надежности второго уровня эта схема объединяет сеть узлов Bitcoin SPV и Aura+Grandpa, то есть позволяет сети узлов Bitcoin SPV иметь уровень безопасности с точки зрения BFT консенсуса. Это означает, что управление активами второго уровня осуществляется не некоторыми подписантами, а зависит от BFT консенсуса, что позволяет достичь настоящей децентрализации.
Четыре, другие технические детали
Помимо вышеупомянутой технической основы, в желтой книге Taproot Consensus также подробно объясняются детали реализации технологий, таких как подписи Шнорра, MAST, легкие узлы SPV Биткойн, Aura+Grandpa и другие. Для тех, кто хочет изучить и понять последние технологии Биткойн, эта желтая книга является очень полным и детализированным учебным материалом.
Кроме того, в жёлтой книге подробно объясняется процесс реализации Musig2 и его отличия от других известных проектов BTC Layer2. Например, базовая технологическая структура одного из проектов основана на протоколе tBTC. tBTC использует многофакторную подпись Биткойн для создания сети пороговых подписей, такая структура, по сравнению с традиционными распределенными сетями, обладает высокой согласованностью.
Однако, tBTC все еще является многоподписной сетью, требующей подписей 9 человек. Чтобы на самом деле достичь не зависимости от человека, а зависимости от консенсуса, необходимо объединить многоподписную сеть с механизмом консенсуса BFT PoS (байесовское согласие с доказательством доли). Это также является отличием распределенной сети от блокчейна: распределенная сеть подчеркивает распределенность, но не имеет байесовского согласия, в то время как блокчейн, хотя и является распределенной сетью, зависит от байесовского согласия для функционирования, и поэтому является действительно децентрализованной сетью.
Taproot Consensus方案采用ет более продвинутый дизайн. Объединив подписи Schnorr, MAST, легкие узлы SPV Биткойна, а также механизмы консенсуса Aura и Grandpa с байесовской устойчивостью, создана высоко согласованная и безопасная децентрализованная расширяемая Layer2 схема. Это слияние не только улучшает масштабируемость и удобство сети Биткойн, но также обеспечивает безопасность и согласованность сети второго уровня.
Итог
Этот технический желтый документ систематически и всесторонне описывает реализацию Taproot Consensus и технические детали, демонстрируя нам полностью основанное на родной технологии Биткойн решение второго уровня для Биткойн.
Taproot Consensus не только уважает и наследует существующее техническое направление Биткойна, но и сочетает технологии, принесенные всеми предыдущими обновлениями Биткойна, для создания комплексных инноваций, что делает его истинным мастером нативных технологий расширения Биткойна.
С развитием экосистемы Биткойн, люди постепенно осознают, что действительно децентрализованные вторичные решения для Биткойн являются необходимым этапом в развитии экосистемы Биткойн, и решение Taproot Consensus действительно будет сиять.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
16 Лайков
Награда
16
9
Поделиться
комментарий
0/400
CommunityWorker
· 6ч назад
Наконец-то дождались, что BTC вышел на L2!
Посмотреть ОригиналОтветить0
LittleMoneyFan001
· 19ч назад
Этот токен для чего нужен, разве это не хлам?
Посмотреть ОригиналОтветить0
ZkSnarker
· 20ч назад
на самом деле это довольно элегантно, как они все это создали из нативного btc... намного лучше, чем эти wannabes zk rollup, если честно
Посмотреть ОригиналОтветить0
TokenVelocity
· 20ч назад
удивительный啊 Три года точили меч, наконец дождались этого!
Посмотреть ОригиналОтветить0
WhaleMistaker
· 20ч назад
Layer2 действительно имеет потенциал.
Посмотреть ОригиналОтветить0
AirdropHunterWang
· 20ч назад
Раньше бы сказал, похоже, что снова можно будет получить Аирдроп.
Посмотреть ОригиналОтветить0
CryptoGoldmine
· 20ч назад
btcВычислительная мощность сеть движение подтверждает это оптимальное окно расположения
Taproot Consensus: слой 2 решение, объединяющее оригинальные технологии Биткойна
Биткойн технических инноваций собранный воедино: глубокий анализ технологии Taproot Consensus
20 мая 2024 года команда разработчиков Layer2 Биткойн представила технический документ под названием «Taproot Consensus: децентрализованное решение BTC Layer2». В документе подробно изложены способы реализации Taproot Consensus, а также то, как использовать сигнатуры Шнорра, MAST, SPV-узлы Биткойн и другие нативные технологии Биткойн для создания полностью децентрализованного решения BTC Layer2.
Прочитав весь текст, можно почувствовать, что этот план Consensus Taproot действительно является вершиной родной технологии расширения Биткойна. Он не вносит никаких изменений в код Биткойна, а искусно интегрирует несколько ключевых технологий Биткойна, с ясным мышлением и изящной структурой.
Перед тем как углубиться в интерпретацию желтой книги, нам необходимо вспомнить о технологическом развитии Биткойна, чтобы понять, как Taproot Consensus возник из эволюции Биткойна.
Один. Обзор развития технологий Биткойн
31 октября 2008 года Сатоши Накамото опубликовал статью «Биткойн: Пиринговая электронная денежная система», в которой была официально представлена полная техническая реализация Биткойна. В восьмой главе статьи упоминается решение SPV (Simple Payment Verification), то есть простая проверка платежей, которая является технологическим средством для верификации платежей без необходимости запуска полного узла Биткойна, достаточно сохранить заголовки блоков.
3 января 2009 года Сатоши Накамото на небольшом сервере в Хельсинки вырыл генезис-блок, что ознаменовало официальное появление Биткойна. Стоит отметить, что в исходном коде Биткойна Сатоши Накамото использовал эллиптическую кривую подписи (ECDSA), а не более подходящую для Биткойна подпись Шнорра. Это связано с тем, что на тот момент подпись Шнорра еще не была открыта и находилась под патентной защитой.
В 2018 году, после многолетних повторных проверок, разработчики ядра Биткойн, такие как Грегори Максвелл, официально предложили BIP, предлагая ввести сигнатуры Шнорра в сеть Биткойн.
14 ноября 2021 года Биткойн завершил обновление Taproot, и подпись Шнорра была официально включена в сеть Биткойн, что открыло новую эру децентрализованных мультиподписей. Кроме подписи Шнорра, обновление Taproot также ввело MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), то есть меркле-абстрактные синтаксические деревья, что является технологией, придающей Биткойну функции, аналогичные смарт-контрактам.
Подпись Шнорра может расширить адреса многофакторной подписи Биткойн до 1000+, а MAST может управлять адресами подписи Шнорра для многофакторной подписи с помощью программ Биткойн. Таким образом, сочетание подписи Шнорра и MAST позволяет создать децентрализованную сеть многофакторной подписи Биткойн, которая не требует ручной подписи, а управляется командами кода Биткойн.
Это означает, что Биткойн может преодолеть ограничение первого уровня в децентрализованной манере, реализуя более сложные и богатые бизнес-сценарии на втором уровне. Решение Taproot Consensus является кульминацией 13-летней технологической эволюции Биткойна с 2008 по 2021 годы.
II. Обзор решения Taproot Consensus
Технический документ Taproot Consensus в начале указывает: неконечная природа Биткойн- сети ограничивает ее возможность напрямую реализовать аналогичные решения Layer2 расширения, такие как Rollup в Эфириуме. Уровень скриптовых контрактов Биткойн- сети может выполнять только простые операции перевода, не поддерживая более сложные функции смарт-контрактов. Таким образом, создание решений Layer2 расширения исключительно на основе уровня скриптов Биткойн является непрактичным.
Это описание в высокой степени обобщает нетюринговую природу сети Биткойн и особенности того, что скриптовые контракты Биткойн могут выполнять только операции перевода Биткойн. Поэтому правильное направление расширения Биткойн заключается не в изменении первого уровня сети Биткойн, а в использовании существующих возможностей Биткойн для создания полностью децентрализованного решения по расширению второго уровня Биткойн.
Taproot Consensus именно объединяет технологию Taproot Биткойна (подписи Schnorr и MAST), легкие узлы SPV Биткойна и механизм консенсуса BFT PoS, создавая децентрализованную и высоко согласованную сеть Layer2.
Три. Подробное объяснение архитектуры консенсуса Taproot
Консенсус Taproot состоит из трех частей: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV и Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast, используя две родные технологии, принесенные обновлением Taproot Биткойна, может реализовать децентрализованное управление мультиподпиской Биткойна без необходимости ручной подписи, а с помощью кода Биткойна.
Так кто же будет управлять этим кодом? Ответ заключается в том, что он управляется консенсусом, достигнутым через сетевые решения второго уровня.
Как вторичные сети достигают консенсуса и как этот консенсус синхронизируется с состоянием первого уровня Биткойна? В этом и заключается роль консенсуса Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Биткойн SPV — это способ простой проверки платежей, предложенный Сатоши Накамото, который позволяет синхронизировать и проверять транзакции Биткойн без необходимости запуска полного узла. Эта особенность позволяет Taproot Consensus синхронизировать состояние BTC в полностью децентрализованной среде без каких-либо разрешений.
Aura+Grandpa является более универсальной реализацией байесовской стойкости с помощью продвинутого PoS консенсус-протокола, который обеспечивает высокую согласованность сетевых узлов через распределенный протокол.
Суммирование принципов работы трех частей консенсуса Taproot: в системе каждый валидатор имеет BTC-ключ, используемый для подписей Schnorr. Особенности подписей Schnorr позволяют эффективно агрегировать подписи, что повышает безопасность и эффективность системы. Агрегированный публичный ключ Pagg, сгенерированный с помощью схемы многофакторной подписи Musig2, формирует большое дерево MAST.
После генерации корневого хеш-значения дерева MAST, валидаторы осуществляют перевод BTC и операции с меморизацией на адреса пороговых подписей, созданные деревом MAST, что позволяет отправлять данные из основной сети BTC в сеть второго уровня. В то же время каждый валидатор функционирует как легкий узел Bitcoin SPV, что позволяет ему безопасно и без разрешений синхронизировать состояние сети BTC.
Короче говоря, Taproot Consensus использует Schnorr+Mast для построения децентрализованного управления многими подписями BTC на первом уровне Биткойна, а на втором уровне работает сеть узлов Bitcoin SPV. Например, в одной из таких сетей, все узлы запускают Bitcoin SPV, и эти узлы могут синхронизировать состояние данных первого уровня Биткойна, что позволяет осуществлять синхронизацию информации между вторым уровнем сети и первым уровнем Биткойна. Для обеспечения безопасности и надежности второго уровня эта схема объединяет сеть узлов Bitcoin SPV и Aura+Grandpa, то есть позволяет сети узлов Bitcoin SPV иметь уровень безопасности с точки зрения BFT консенсуса. Это означает, что управление активами второго уровня осуществляется не некоторыми подписантами, а зависит от BFT консенсуса, что позволяет достичь настоящей децентрализации.
Четыре, другие технические детали
Помимо вышеупомянутой технической основы, в желтой книге Taproot Consensus также подробно объясняются детали реализации технологий, таких как подписи Шнорра, MAST, легкие узлы SPV Биткойн, Aura+Grandpa и другие. Для тех, кто хочет изучить и понять последние технологии Биткойн, эта желтая книга является очень полным и детализированным учебным материалом.
Кроме того, в жёлтой книге подробно объясняется процесс реализации Musig2 и его отличия от других известных проектов BTC Layer2. Например, базовая технологическая структура одного из проектов основана на протоколе tBTC. tBTC использует многофакторную подпись Биткойн для создания сети пороговых подписей, такая структура, по сравнению с традиционными распределенными сетями, обладает высокой согласованностью.
Однако, tBTC все еще является многоподписной сетью, требующей подписей 9 человек. Чтобы на самом деле достичь не зависимости от человека, а зависимости от консенсуса, необходимо объединить многоподписную сеть с механизмом консенсуса BFT PoS (байесовское согласие с доказательством доли). Это также является отличием распределенной сети от блокчейна: распределенная сеть подчеркивает распределенность, но не имеет байесовского согласия, в то время как блокчейн, хотя и является распределенной сетью, зависит от байесовского согласия для функционирования, и поэтому является действительно децентрализованной сетью.
Taproot Consensus方案采用ет более продвинутый дизайн. Объединив подписи Schnorr, MAST, легкие узлы SPV Биткойна, а также механизмы консенсуса Aura и Grandpa с байесовской устойчивостью, создана высоко согласованная и безопасная децентрализованная расширяемая Layer2 схема. Это слияние не только улучшает масштабируемость и удобство сети Биткойн, но также обеспечивает безопасность и согласованность сети второго уровня.
Итог
Этот технический желтый документ систематически и всесторонне описывает реализацию Taproot Consensus и технические детали, демонстрируя нам полностью основанное на родной технологии Биткойн решение второго уровня для Биткойн.
Taproot Consensus не только уважает и наследует существующее техническое направление Биткойна, но и сочетает технологии, принесенные всеми предыдущими обновлениями Биткойна, для создания комплексных инноваций, что делает его истинным мастером нативных технологий расширения Биткойна.
С развитием экосистемы Биткойн, люди постепенно осознают, что действительно децентрализованные вторичные решения для Биткойн являются необходимым этапом в развитии экосистемы Биткойн, и решение Taproot Consensus действительно будет сиять.
! Коллекция технологий масштабирования Bitcoin Native Scale: всесторонняя интерпретация Желтой книги технологии BEVM