Bậc thầy về công nghệ mở rộng vốn có của Bitcoin—một cách giải thích toàn diện về Sách vàng Công nghệ BEVM
Lời nói đầu:
Ngày 20 tháng 5 năm 2024, nhóm phát triển Bitcoin Layer2 BEVM đã chính thức phát hành tài liệu kỹ thuật màu vàng "Taproot Consnesus: A Decentralized BTC" Layer2 Solution 》
Sách vàng mô tả chi tiết cách triển khai Taproot Consnesus và cách kết hợp nó với các công nghệ gốc của Bitcoin như chữ ký Schnorr, nút MAST và Bitcoin SPV. Xây dựng giải pháp BTC Layer2 phi tập trung hoàn toàn.
Sau khi đọc toàn bộ bài viết, tác giả cảm thấy rằng giải pháp Taproot Consnesus do nhóm BEVM đề xuất là một bậc thầy thực sự về công nghệ mở rộng vốn có của Bitcoin. Taproot Consnesus không thực hiện bất kỳ sửa đổi, bổ sung hoặc xóa mã Bitcoin nào, nhưng đổi mới hoàn toàn sự kết hợp của một số công nghệ Bitcoin gốc, với những ý tưởng ngắn gọn và cấu trúc khéo léo.
Trước khi chính thức diễn giải Sách vàng, chúng ta cần phải xem lại lịch sử lặp lại kỹ thuật của Bitcoin, để tạo điều kiện cho chúng ta hiểu rõ hơn về sự phát triển của Taproot Consnesus từ đó. sự phát triển của Bitcoin từng bước.
Văn bản:
1. Lịch sử lặp lại công nghệ Bitcoin
Ngày 31 tháng 10 năm 2008
Satoshi Nakamoto đã xuất bản một bài phát biểu có tựa đề " Bài báo "Bitcoin: Hệ thống tiền mặt điện tử ngang hàng" chính thức đề xuất triển khai kỹ thuật hoàn chỉnh cho Bitcoin.
Trong Chương 8 của bài viết, Satoshi Nakamoto đã đề cập đến một giải pháp có tên SPV (Simple Payment Verification), đây là một phương thức xác minh thanh toán đơn giản. phương tiện kỹ thuật không yêu cầu chạy nút đầy đủ Bitcoin mà chỉ cần lưu tiêu đề khối và xác minh thanh toán.
Ngày 3 tháng 1 năm 2009
Satoshi Nakamoto đã khai thác khối Genesis trên một máy chủ nhỏ ở Helsinki, đánh dấu sự ra đời chính thức của Bitcoin.
Điều đáng nói là trong mã chính thức của Bitcoin, Satoshi Nakamoto đã sử dụng Thuật toán chữ ký số đường cong Elliptic, gọi tắt là ECDSA), nhưng đã làm như vậy không áp dụng công nghệ chữ ký Schnorr (Chữ ký Schnorr) phù hợp hơn với Bitcoin. Lý do không phải là chữ ký đường cong elip tốt hơn công nghệ chữ ký Schnorr mà là chữ ký Schnorr không phải là nguồn mở vào thời điểm đó. , vì vậy Satoshi Nakamoto đã quyết định điều tốt nhất tiếp theo là chọn chữ ký đường cong elip vốn đã là nguồn mở.
Chữ ký Schnorr giữ lại tất cả các chức năng và giả định bảo mật của chữ ký đường cong elip, đồng thời, nó có thể vượt qua khuôn khổ kỹ thuật của chữ ký đường cong elip mà Bitcoin chỉ có thể đạt được tối đa. 15 chữ ký đa dạng Các ràng buộc cuối cùng sẽ cho phép hơn 1.000 địa chỉ cùng quản lý Bitcoin mà không ảnh hưởng đến tốc độ chữ ký.
2018
Sau nhiều năm lặp lại Xác minh , nhà phát triển cốt lõi Bitcoin, Gregory Maxwell và những người khác đã chính thức đề xuất BIP, đề xuất giới thiệu chữ ký Schnorr vào mạng Bitcoin.
Ngày 14 tháng 11 năm 2021
Ngoài chữ ký Schnorr, bản nâng cấp Taproot còn giới thiệu MAST (Cây cú pháp trừu tượng Merkelized), đây là công nghệ A cho phép Bitcoin có các chức năng tương tự như hợp đồng thông minh. Nó được triển khai bằng cách tổ chức logic hợp đồng của nhiều nhánh có điều kiện thành dạng cây Merkle, nghĩa là cho phép mã Bitcoin thực hiện các yêu cầu chức năng tương tự như hợp đồng thông minh (tuy nhiên, nó bị giới hạn ở việc xác minh thanh toán Bitcoin. khác với các hợp đồng thông minh phức tạp của Ethereum).
Chữ ký Schnorr có thể tăng số lượng địa chỉ đa chữ ký Bitcoin lên hơn 1000 và MAST có thể thúc đẩy địa chỉ chữ ký Schnorr cho đa chữ ký thông qua chương trình Bitcoin, do đó, chữ ký Schnorr + MAST có thể tạo ra một mạng đa chữ ký Bitcoin phi tập trung không yêu cầu mọi người ký nhưng được điều khiển bởi các hướng dẫn mã Bitcoin.
Điều này có nghĩa là Bitcoin có thể loại bỏ các ràng buộc của lớp đầu tiên theo cách không cần tin cậy, sau đó chuyển sang lớp Bitcoin thứ hai để triển khai phức tạp hơn và kịch bản kinh doanh phong phú hơn.
Giải pháp Taproot Consnesus do nhóm BEVM đề xuất là đỉnh cao của 13 năm lặp lại kỹ thuật của Bitcoin từ 2008 đến 2021.
2. Tóm tắt giải pháp Taproot Consnesus:
Sự khởi đầu của công nghệ Taproot Consnesus màu vàng bài báo đề cập: “Bản chất hoàn chỉnh không phải Turing của mạng Bitcoin hạn chế việc triển khai trực tiếp các giải pháp mở rộng Lớp 2 tương tự như Ethereum Rollup. Lớp hợp đồng tập lệnh của mạng Bitcoin chỉ có thể thực hiện các hoạt động chuyển đơn giản và không thể hỗ trợ các chức năng hợp đồng thông minh phức tạp hơn Do đó, việc xây dựng giải pháp mở rộng Lớp 2 hoàn toàn từ cấp độ tập lệnh Bitcoin là không khả thi"
Mô tả ở phần đầu mang tính tổng quát cao, chỉ ra sự hoàn hảo không phải Turing của mạng Bitcoin và hợp đồng tập lệnh Bitcoin chỉ có thể thực hiện các hoạt động chuyển Bitcoin. Hướng đi đúng đắn cho việc mở rộng tiền tệ không phải là gây ồn ào về mạng lớp một của Bitcoin mà là sử dụng các khả năng hiện có của Bitcoin để xây dựng một giải pháp mở rộng lớp hai của Bitcoin hoàn toàn phi tập trung.
Taproot Consensus tích hợp công nghệ Taproot của Bitcoin (chữ ký Schnorr và MAST), nút ánh sáng Bitcoin SPV và cơ chế đồng thuận BFT PoS để xây dựng mạng Lớp 2 phi tập trung và có tính nhất quán cao.
3. Giải thích chi tiết về kiến trúc Taproot Consnesus
Sự đồng thuận Taproot do nhóm BEVM đề xuất bao gồm Schnorr+Mast, Bitcoin SPV và Aura+Ông nội. Sáng tác một phần.
Schnorr+Mast Như chúng tôi đã đề cập trước đây, việc sử dụng kết hợp hai công nghệ gốc do nâng cấp Bitcoin Taproot mang lại có thể hiện thực hóa Bitcoin Đa phi tập trung -Quản lý chữ ký của tiền xu không yêu cầu chữ ký của con người mà được điều khiển bởi mã Bitcoin.
Vậy ai sẽ điều hành những mã này? Nó được thúc đẩy bởi sự đồng thuận đạt được thông qua mạng lớp thứ hai.
Vậy, làm thế nào để mạng lớp thứ hai đạt được sự đồng thuận và sự đồng thuận này đồng bộ hóa như thế nào với trạng thái triển khai lớp thứ nhất của Bitcoin?
Đây là hiệu quả của sự đồng thuận Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV là một phương thức xác minh thanh toán đơn giản do Satoshi Nakamoto đề xuất, có thể đồng bộ hóa và xác minh các giao dịch Bitcoin mà không cần chạy nút đầy đủ. Tính năng này cho phép Đồng thuận Taproot đồng bộ hóa trạng thái BTC trong môi trường phi tập trung hoàn toàn mà không cần bất kỳ quyền nào.
Aura+Grandpa là giao thức đồng thuận PoS tiên tiến tương đối phổ biến, triển khai khả năng chịu lỗi Byzantine. Nó đảm bảo mức độ nhất quán cao của các nút mạng thông qua các giao thức phân tán (được xây dựng bằng). Blockchain nền tảng về cơ bản sử dụng Aura+Grandpa)
Vậy tóm lại nguyên tắc hoạt động của 3 phần của sự đồng thuận Taproot:
Trong hệ thống BEVM, mỗi người xác minh giữ một khóa riêng BTC cho chữ ký Schnorr. Các đặc điểm của chữ ký Schnorr cho phép tổng hợp chữ ký hiệu quả, từ đó cải thiện tính bảo mật và hiệu quả của hệ thống được tạo ra thông qua sơ đồ đa chữ ký Musig2. key Pagg tạo thành một cây MAST (Cây cú pháp trừu tượng Merkle) lớn
Sau khi giá trị băm gốc của cây MAST được tạo, trình xác minh Bằng cách thực hiện chuyển BTC và. hoạt động khắc vào địa chỉ chữ ký ngưỡng do cây MAST tạo ra, mạng chính BTC có thể gửi dữ liệu đến mạng BEVM. Đồng thời, mỗi trình xác minh đóng vai trò là nút ánh sáng Bitcoin SPV (Xác minh thanh toán đơn giản hóa), giúp nó an toàn và bảo mật. . Đồng bộ hóa trạng thái mạng BTC mà không được phép"
Tóm lại:
Taproot sự đồng thuận trong Bitcoin Lớp đầu tiên sử dụng Schnorr+Mast để xây dựng quản lý đa chữ ký BTC phi tập trung và lớp thứ hai chạy mạng nút Bitcoin SPV làm ví dụ, mạng lớp thứ hai BEVM đều chạy các nút Bitcoin SPV. dữ liệu của lớp trạng thái Bitcoin đầu tiên, do đó cho phép thông tin lớp BEVM và Bitcoin được đồng bộ hóa. Để đảm bảo mạng lớp thứ hai an toàn và đáng tin cậy, BEVM tích hợp mạng nút Bitcoin SPV và Aura+Grandpa, có nghĩa là mạng nút Bitcoin SPV có mức độ bảo mật ở cấp độ đồng thuận BFT. Nghĩa là, tài sản mạng BEVM không được quản lý bởi một số người ký tên mà được thúc đẩy bởi sự đồng thuận BFT, từ đó đạt được sự phân cấp thực sự.
4. Các chi tiết kỹ thuật khác của Sách Vàng
Ngoài khung kỹ thuật trên , Sách vàng đồng thuận Taproot cũng Các chi tiết triển khai chữ ký Schnorr, MAST, nút ánh sáng Bitcoin PSV, Aura+Grandpa và các công nghệ khác cũng được giải thích chi tiết. Đối với những người muốn tìm hiểu và hiểu công nghệ Bitcoin mới nhất, giấy vàng đồng thuận Taproot do nhóm BEVM sản xuất là một tài liệu học tập rất toàn diện và chi tiết.
Không chỉ vậy, tờ giấy vàng còn giải thích chi tiết về quy trình triển khai Musig2 và sự khác biệt giữa dự án BTC Layer2 nổi tiếng Mezo và Taproot đồng thuận.
Cấu trúc kỹ thuật cơ bản của Mezo dựa trên giao thức tBTC. tBTC sử dụng đa chữ ký Bitcoin để xây dựng mạng chữ ký ngưỡng này có tính nhất quán mạnh hơn các mạng phân tán truyền thống.
Tuy nhiên, tBTC vẫn là một mạng đa chữ ký cần 9 người ký. Nếu chúng ta muốn thực sự nhận ra rằng nó không dựa vào con người mà dựa vào. dựa trên sự đồng thuận, nó cần phải có nhiều chữ ký. Mạng chữ ký được kết hợp với cơ chế đồng thuận BFT PoS (Byzantine Fault Tolerant Proof of Stake). (Đây cũng là điểm khác biệt giữa mạng phân tán và chuỗi khối. Mạng phân tán nhấn mạnh đến phân phối, nhưng thiếu sự đồng thuận chịu lỗi của Byzantine. Mặc dù chuỗi khối cũng là một mạng phân tán nhưng nó dựa vào sự đồng thuận có khả năng chịu lỗi của Byzantine để thúc đẩy nó. Vì vậy, nó thực sự là Mạng phi tập trung)
Giải pháp đồng thuận Taproot áp dụng thiết kế tiên tiến hơn này. Bằng cách kết hợp chữ ký Schnorr, MAST, nút ánh sáng Bitcoin SPV và cơ chế đồng thuận chịu lỗi Aura và Grandpa Byzantine, một giải pháp mở rộng Lớp 2 phi tập trung có tính nhất quán và an toàn cao sẽ được xây dựng. Sự tích hợp này không chỉ cải thiện khả năng mở rộng và tính sẵn có của mạng Bitcoin mà còn đảm bảo tính bảo mật và tính nhất quán của mạng BEVM.
Tóm tắt:
Sách vàng kỹ thuật do nhóm BEVM phát hành mô tả một cách có hệ thống và toàn diện về Taproot Kế hoạch triển khai và chi tiết kỹ thuật của Consensus cho chúng ta thấy giải pháp Bitcoin lớp thứ hai được xây dựng hoàn toàn dựa trên công nghệ gốc của Bitcoin.
Taproot Consensus không chỉ tôn trọng và kế thừa định hướng kỹ thuật ban đầu của Bitcoin mà còn kết hợp các công nghệ do các bản nâng cấp Bitcoin trước đó mang lại để đổi mới tổng hợp. Công nghệ mở rộng vốn có của Bitcoin.
Với sự phát triển không ngừng của hệ sinh thái Bitcoin, mọi người sẽ dần dần nhận ra rằng giải pháp lớp thứ hai Bitcoin thực sự phi tập trung chính là sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin. tiếp tục hoạt động và các giải pháp như Taproot Consensus sẽ thực sự tỏa sáng.
Bài viết này là từ một bài gửi và không thể hiện quan điểm của BlockBeats.
Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:
Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats
Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App
Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia
