Taproot og Schnorr signaturer – opdateringer for at forbedre privatlivets fred og skalerbarhed af Bitcoin-netværket.
Privatlivs- og skaleringsopdateringerne af Taproot- og Schnorr-signaturer har gjort betydelige fremskridt for nylig, idet de er gået fra teoretisk idé til ægte kode. Disse opdateringer kombinerer flere forskellige teknologier, der er blevet tilbudt gennem årene, og hver af dem er teknisk og konceptuelt unikke.
For det første inkluderer disse opdateringer Merklised Abstract Syntax Trees (MAST), som udviklere af smart kontraktteknologi siden 2013. Opdateringen omfatter også Schnorr-signaturteknologi, foreslået i 2015 af udvikleren Pieter Wuille, og Taproot, en privatlivsteknologi, der blev foreslået i 2018 af Greg Maxwell.
Privatliv og skalering er, hvad Bitcoin stadig mangler. På trods af behovet for disse ændringer, er massive opdateringer svære at implementere i Bitcoin på grund af det store antal uafhængige brugere, minearbejdere og tjenester spredt rundt i verden. Et af de vanskelige spørgsmål er behovet for at nå til enighed om, hvad der præcist skal inkluderes i opdateringen.
For det første er det værd at huske på, at denne opdatering ikke er en magisk pille, der øjeblikkeligt vil forvandle Bitcoin til en super-skalerbar og privat kryptovaluta.
Opdateringen vil dog forbedre netværket på flere måder på én gang. For det første bliver mere komplekse transaktionstyper lettere at bruge. I en typisk transaktion underskriver en person den og beviser dermed, at han ejer BTC'en og er berettiget til at sende den. På den anden side kræver multisignaturtransaktioner flere signaturer. Denne opdatering vil forenkle disse transaktioner.
Multisignaturteknologi har mange vigtige use cases. For det første har Lightning Network, som er afhængig af multisignaturer, potentialet til at accelerere og skalere betalinger for Bitcoin. Hvis Lightning viser sig at være fremtiden for Bitcoin, som nogle entusiaster spekulerer på, kan denne forbedring have en stor indvirkning og gøre transaktioner meget billigere.
Derudover vil multisignaturtransaktioner ved hjælp af den nye teknologi se ud som almindelige transaktioner. Selvom Bitcoin blockchain er åben, hvor alle nemt kan finde en specifik transaktion, vil observatører med denne teknologi ikke vide præcis, hvilke transaktioner der foretages ved hjælp af Lightning Channels.
At forstå essensen af disse opdateringer kræver en vis forståelse af, hvordan Bitcoin fungerer. Kun med den korrekte private nøgle kan transaktionen underskrives, og derved sendes bitcoins. Denne proces skaber en signatur, der er knyttet til transaktionen.
Nogle gange kræver det mere end én person at underskrive en transaktion. Når en sådan multisignaturtransaktion er underskrevet ved hjælp af ECDSA (den nuværende Bitcoin-signaturmetode), opretter den en separat signatur for hver tegnebog. Dette kan dog undgås – ved hjælp af Schnorr-signaturer kan du kombinere alle disse data til én signatur gennem nøgleaggregering.
hvordan Bitcoin Optech, Consolidation vil hjælpe med at reducere størrelsen af denne type BTC-transaktioner med 30% - 75%. Skaleringsteknologier som disse er vigtige, fordi download af hele blockchain er den sikreste og mindst tillidsminimerende måde at bruge Bitcoin på. Men nu kræver dette mere end 300 gigabyte ledig plads og tålmodighed – at downloade og behandle hele databasen tager fra flere timer til flere dage.
Schnorr-signaturer vil også aktivere det, der er kendt som "batch-verifikation", som gør det muligt at validere flere signaturer på én gang.
Udviklere har længe foreslået at bruge "signaturinput krydsaggregering" til at indlejre Schnorr-signaturer i bitcoin-transaktioner. Typisk kræves der mere end én signatur for hver transaktion - én for hver "input". Når det er sagt, kunne Schnorr-signaturer teoretisk komprimere alle disse signaturer sammen for hver transaktion.
Men implementeringen af denne funktion må vente, da udviklerne stadig arbejder på nogle som endnu ikke tillader denne funktion at blive tilføjet til Bitcoin. Men med tilføjelsen af Schnorr-signaturer vil denne funktionalitet være et skridt nærmere implementering.
Selvom Merklized Abstract Syntax Trees (MAST) ikke kom med i titlen på opdateringen, er det en interessant teknologi, som udviklere har diskuteret i lang tid.
For at forstå, hvordan MAST fungerer, kan du forestille dig en situation, hvor en bruger samtidig ønsker at implementere to betingelser ved afsendelse af en transaktion:Tilføj multisignaturer og planlæg også overførslen af BTC på en bestemt dato og et bestemt tidspunkt. Nu, når et af disse scripts udføres, føjes et komplet script til transaktionen, der optager meget plads og viser verden, hvilke betingelser brugeren har anvendt.
MAST implementerer disse forhold på en ny måde, der ligner et træ. Hver gren af træet indeholder forskellige betingelser, som brugeren skal opfylde for at bruge bitcoin. Derefter er kun toppen af træets hash inkluderet i Bitcoin blockchain i stedet for alle scenarieforhold.
Taproot er afhængig af MAST- og Schnorr-signaturer for at skabe fortrolige smarte kontrakter. Som regel skiller transaktioner med komplekse scenarier ved hjælp af MAST sig stærkt ud på blockchain. Selvom selve MAST'erne er mere fortrolige, er formatet på disse transaktioner lidt anderledes, så det er nemt at se, om et script bliver brugt eller ej.
Ved at bruge signatursammenlægningen, som Schnorr-signaturerne giver, får Taproot disse transaktioner til at ligne almindelige transaktioner. Dette virker dog ikke for hver MAST-kontrakt, kun for delte omkostninger, hvor en gren af Merkle-træet er en multisignaturtransaktion, der bruges med succes. Hvis andre filialer bruges, forsvinder privatlivsfordelen. Udviklere forventer dog, at muligheden for co-spending er den mest almindelige.
Derudover er der Tapscript til at hjælpe med at lette yderligere scriptforbedringer.
Udviklerne tester nu aktivt denne pakke af nye teknologier. Indtil videre er der ikke identificeret større problemer, men udviklerne fortsætter med at teste opdateringen, før de tilføjer den til Bitcoin via en blød gaffel.
Efterhånden som udviklere skaber og udvider Bitcoin-teknologier, er det ændringer som Taproot- og Schnorr-signaturer, der kan gøre platformen mere komplet for udviklere og finansprofessionelle.