بيتكوين الأصلية تقنية التجميع: تحليل عميق لتقنية Taproot Consensus
في 20 مايو 2024، أصدرت فريق تطوير Layer2 لبيتكوين ورقة تقنية بعنوان "Taproot Consensus: حل BTC Layer2 لامركزي". توضح هذه الوثيقة بالتفصيل كيفية تنفيذ Taproot Consensus، وكيفية دمج تقنيات بيتكوين الأصلية مثل توقيع شينور، MAST، ونقاط SPV لبيتكوين لبناء حل BTC Layer2 لامركزي تمامًا.
بعد قراءة النص بالكامل، لا يصعب ملاحظة أن حل Taproot Consensus هو الذروة في تقنيات التوسع الأصلية لبيتكوين. لم يتم تعديل أي من كود بيتكوين، بل تم الجمع بمهارة بين عدد من التقنيات الأساسية لبيتكوين، مع وضوح في الفكرة وبنية متقنة.
قبل الخوض في تفاصيل الكتاب الأصفر، من الضروري مراجعة تطور التكنولوجيا الخاص ببيتكوين، مما يساعد على فهم كيف تشكل إجماع Taproot تدريجياً من سياق تطور بيتكوين.
١. معالم تطور تقنية البيتكوين
في 31 أكتوبر 2008، نشر ساتوشي ناكاموتو ورقة بعنوان "بيتكوين: نظام نقدي إلكتروني من نظير إلى نظير"، حيث قدم رسميًا الحل التقني الكامل لبيتكوين. ذكرت الفصل الثامن من الورقة حلاً يُسمى SPV (التحقق البسيط من المدفوعات)، وهو وسيلة تقنية للتحقق من المدفوعات دون الحاجة لتشغيل عقدة بيتكوين كاملة، حيث يكفي الاحتفاظ برؤوس الكتل.
في 3 يناير 2009، قام ساتوشي ناكاموتو بتعدين الكتلة الأولى على خادم صغير في هلسنكي، مما يمثل ولادة بيتكوين رسميًا. من الجدير بالذكر أن الشيفرة الأصلية لبيتكوين استخدمت تقنية توقيع المنحنى البيضاوي (ECDSA) بدلاً من تقنية توقيع شنور التي كانت أكثر ملاءمة لبيتكوين. وذلك لأن تقنية توقيع شنور لم تكن قد تم إصدارها كمصدر مفتوح بعد، وكانت لا تزال تحت حماية براءة الاختراع.
في عام 2018، وبعد سنوات من التحقق المتكرر، اقترح مطورو بيتكوين الأساسيون رسميًا BIP، الذي يوصي بإدخال توقيع شنوير إلى شبكة بيتكوين.
في 14 نوفمبر 2021، أكمل بيتكوين ترقية Taproot، وتم تضمين توقيعات شينور رسميًا في شبكة بيتكوين، مما فتح عصر جديد من التوقيعات المتعددة اللامركزية. بالإضافة إلى توقيعات شينور، أدخلت ترقية Taproot أيضًا MAST (أشجار التركيب التجريدي الميركلية)، وهي تقنية تمنح بيتكوين ميزات مشابهة لعقود الذكية.
تسمح توقيعات شينور بتوسيع عناوين البيتكوين متعددة التوقيع إلى أكثر من 1000، بينما يمكن لـ MAST تشغيل عناوين توقيع شينور من خلال برامج البيتكوين لإجراء توقيع متعدد. وبالتالي، يمكن أن تحقق توقيعات شينور جنبا إلى جنب مع MAST شبكة توقيع متعددة لعملات البيتكوين اللامركزية التي لا تتطلب توقيعات يدوية، بل يتم تشغيلها من خلال تعليمات كود البيتكوين.
هذا يعني أن بيتكوين يمكن أن تتجاوز قيود الطبقة الواحدة بطريقة غير موثوقة، وتحقق سيناريوهات أعمال أكثر تعقيدًا وغنى في الطبقة الثانية. بينما حل Taproot Consensus هو تجميع لتطورات التقنية التي حدثت لبيتكوين من عام 2008 إلى 2021 على مدى 13 عامًا.
٢. نظرة عامة على حل توافق Taproot
تبدأ وثيقة TAPROOT التوافقية بالتأكيد على أن الطبيعة غير القابلة للتورين في شبكة بيتكوين تحد من قدرتها على تنفيذ خطط توسيع Layer2 مشابهة ل Rollup في إيثريوم مباشرة. طبقة عقود السكريبت في شبكة بيتكوين يمكنها فقط إجراء عمليات تحويل بسيطة، ولا تستطيع دعم وظائف العقود الذكية الأكثر تعقيدًا. لذلك، فإن بناء خطة توسيع Layer2 فقط من منظور طبقة سكريبت بيتكوين ليس ممكنًا.
تصف هذه الفقرة بشكل مكثف عدم اكتمال شبكة بيتكوين من حيث تكنولوجيا تورينغ، والقيود التي تجعل عقود سكربت بيتكوين قادرة فقط على تنفيذ عمليات التحويل. لذلك، فإن الاتجاه الصحيح لتوسيع بيتكوين ليس في التحسين على مستوى الشبكة الأساسية، بل في الاستفادة من القدرات الحالية لبيتكوين لبناء حل توسع من الطبقة الثانية بالكامل لامركزي.
توافق Taproot هو دمج تقنية Taproot الخاصة ببيتكوين (توقيع Schnorr و MAST) ، ونقاط خفيفة SPV لبيتكوين ، وآلية توافق BFT PoS معًا ، مما أدى إلى بناء شبكة Layer2 لامركزية ومتسقة للغاية.
ثلاثة، شرح هيكل توافق Taproot
يتكون إجماع Taproot بشكل إجمالي من ثلاثة أجزاء: Schnorr+Mast، Bitcoin SPV و Aura+Grandpa.
تجمع Schnorr+Mast بين هاتين التقنيتين الأصليتين اللتين جلبتهما ترقية Taproot لبيتكوين، مما يمكن من إدارة توقيعات متعددة غير مركزية لبيتكوين دون الحاجة إلى توقيع يدوي، بل باستخدام كود بيتكوين للدفع.
تدفع هذه الرموز من خلال التوافق الذي تحققه الشبكة من الطبقة الثانية. كيف تحقق الشبكة من الطبقة الثانية التوافق، وكيف يتزامن هذا التوافق مع حالة الطبقة الأولى من بيتكوين، هذه هي وظيفة توافق Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV هو طريقة تحقق الدفع البسيطة التي اقترحها ساتوشي ناكاموتو، حيث يمكن مزامنة والتحقق من معاملات بيتكوين دون الحاجة لتشغيل عقدة كاملة. هذه الميزة تجعل توافق Taproot قادرًا على مزامنة حالة BTC في بيئة لامركزية بالكامل، دون الحاجة إلى أي إذن.
Aura+Grandpa هو بروتوكول إجماع متقدم من نوع PoS يحقق التحمل الخطي من بايزنتين، من خلال بروتوكول موزع يضمن توافقًا عاليًا بين عقد الشبكة.
يمكن تلخيص مبدأ تشغيل Taproot Consensus المكون من ثلاثة أجزاء كما يلي: في النظام، كل مدقق يحتفظ بمفتاح خاص BTC يستخدم لتوقيع Schnorr. من خلال مخطط التوقيع المتعدد Musig2 يتم إنشاء مفتاح عام مجمع Pagg، والذي يشكل شجرة MAST كبيرة. بعد إنشاء قيمة تجزئة جذر شجرة MAST، يقوم المدققون بإجراء تحويل BTC إلى عنوان توقيع العتبة الذي تم إنشاؤه بواسطة شجرة MAST وإجراء عمليات النقش، مما يحقق وظيفة تقديم البيانات من شبكة BTC الرئيسية إلى الشبكة من الطبقة الثانية. في نفس الوقت، يعمل كل مدقق كنقطة خفيفة Bitcoin SPV، مما يسمح له بمزامنة حالة شبكة BTC بشكل آمن ودون إذن.
باختصار، يستخدم توافق Taproot في الطبقة الأولى من بيتكوين بناءً على Schnorr+Mast لإدارة توقيع متعدد لبيتكوين بشكل لامركزي، وفي الطبقة الثانية تعمل شبكة عقد SPV لبيتكوين، والتي يمكنها مزامنة حالة بيانات الطبقة الأولى من بيتكوين. لضمان أمان وثقة الشبكة في الطبقة الثانية، يتم دمج شبكة عقد SPV لبيتكوين مع Aura+Grandpa، مما يمنح شبكة عقد SPV لبيتكوين مستوى الأمان على مستوى توافق BFT. إن إدارة أصول الشبكة في الطبقة الثانية لا تتم بواسطة بعض الموقّعين المتعددين، بل تعتمد على توافق BFT، مما يحقق اللامركزية الحقيقية.
أربعة، تفاصيل تقنية أخرى للكتاب الأصفر
بالإضافة إلى إطار العمل الفني المذكور أعلاه، تشرح ورقة Taproot Consensus البيضاء أيضًا بالتفصيل تفاصيل تنفيذ تقنيات مثل توقيع شينور، MAST، عُقد PSV الخفيفة لـ بيتكوين، Aura+Grandpa. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في تعلم وفهم أحدث تقنيات بيتكوين، تعتبر هذه الورقة البيضاء مادة تعليمية شاملة ومفصلة جدًا.
تشرح الوثيقة الصفراء أيضًا بالتفصيل عملية تنفيذ Musig2، بالإضافة إلى الاختلافات مع مشاريع BTC Layer2 الشهيرة. تعتمد بعض المشاريع على الهيكل التكنولوجي الأساسي بروتوكول tBTC، حيث تم بناء شبكة توقيع عتبة باستخدام التوقيع المتعدد لبيتكوين. ولكن لا يزال هذا شبكة توقيع متعددة تتطلب توقيعًا يدويًا. لتحقيق الاعتماد على الإجماع بدلاً من الاعتماد على البشر، من الضروري دمج شبكة التوقيع المتعدد مع آلية إجماع BFT PoS.
تتبنى خطة توافق Taproot هذا التصميم الأكثر تطوراً. من خلال الجمع بين توقيعات Schnorr و MAST و SPV خفيف العقد في بيتكوين و آلية التوافق اللامركزية Aura و Grandpa البازنتينية، تم بناء حل توسيع Layer2 يتمتع بتوافقية وأمان عالٍ. لا تعزز هذه الدمج فقط قابلية التوسع والاستخدام في شبكة بيتكوين، بل تضمن أيضاً أمان وتوافق الشبكة ذات الطبقة الثانية.
ملخص
تصف هذه الوثيقة التقنية بشكل منهجي وشامل خطة تنفيذ Taproot Consensus والتفاصيل الفنية، وتعرض حلاً من الطبقة الثانية مبنيًا بالكامل على التكنولوجيا الأصلية لبيتكوين.
توافق Taproot لا يحترم فقط الاتجاه الفني الأصلي لبيتكوين ويورثه، بل يجمع أيضًا الابتكارات التقنية الناتجة عن ترقيات بيتكوين السابقة، وهو عمل متكامل بمعنى الكلمة للتوسع الأصلي لبيتكوين.
مع استمرار تطور نظام بيتكوين البيئي، سيبدأ الناس تدريجياً في إدراك أن الحلول من الطبقة الثانية اللامركزية الحقيقية لبيتكوين هي الطريق الذي يجب اتباعه لتطور نظام بيتكوين البيئي، وأن حل Taproot Consensus سيتألق في المستقبل.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
Taproot Consensus: عملة بيتكوين الأصلية للتكنولوجيا
بيتكوين الأصلية تقنية التجميع: تحليل عميق لتقنية Taproot Consensus
في 20 مايو 2024، أصدرت فريق تطوير Layer2 لبيتكوين ورقة تقنية بعنوان "Taproot Consensus: حل BTC Layer2 لامركزي". توضح هذه الوثيقة بالتفصيل كيفية تنفيذ Taproot Consensus، وكيفية دمج تقنيات بيتكوين الأصلية مثل توقيع شينور، MAST، ونقاط SPV لبيتكوين لبناء حل BTC Layer2 لامركزي تمامًا.
بعد قراءة النص بالكامل، لا يصعب ملاحظة أن حل Taproot Consensus هو الذروة في تقنيات التوسع الأصلية لبيتكوين. لم يتم تعديل أي من كود بيتكوين، بل تم الجمع بمهارة بين عدد من التقنيات الأساسية لبيتكوين، مع وضوح في الفكرة وبنية متقنة.
قبل الخوض في تفاصيل الكتاب الأصفر، من الضروري مراجعة تطور التكنولوجيا الخاص ببيتكوين، مما يساعد على فهم كيف تشكل إجماع Taproot تدريجياً من سياق تطور بيتكوين.
١. معالم تطور تقنية البيتكوين
في 31 أكتوبر 2008، نشر ساتوشي ناكاموتو ورقة بعنوان "بيتكوين: نظام نقدي إلكتروني من نظير إلى نظير"، حيث قدم رسميًا الحل التقني الكامل لبيتكوين. ذكرت الفصل الثامن من الورقة حلاً يُسمى SPV (التحقق البسيط من المدفوعات)، وهو وسيلة تقنية للتحقق من المدفوعات دون الحاجة لتشغيل عقدة بيتكوين كاملة، حيث يكفي الاحتفاظ برؤوس الكتل.
في 3 يناير 2009، قام ساتوشي ناكاموتو بتعدين الكتلة الأولى على خادم صغير في هلسنكي، مما يمثل ولادة بيتكوين رسميًا. من الجدير بالذكر أن الشيفرة الأصلية لبيتكوين استخدمت تقنية توقيع المنحنى البيضاوي (ECDSA) بدلاً من تقنية توقيع شنور التي كانت أكثر ملاءمة لبيتكوين. وذلك لأن تقنية توقيع شنور لم تكن قد تم إصدارها كمصدر مفتوح بعد، وكانت لا تزال تحت حماية براءة الاختراع.
في عام 2018، وبعد سنوات من التحقق المتكرر، اقترح مطورو بيتكوين الأساسيون رسميًا BIP، الذي يوصي بإدخال توقيع شنوير إلى شبكة بيتكوين.
في 14 نوفمبر 2021، أكمل بيتكوين ترقية Taproot، وتم تضمين توقيعات شينور رسميًا في شبكة بيتكوين، مما فتح عصر جديد من التوقيعات المتعددة اللامركزية. بالإضافة إلى توقيعات شينور، أدخلت ترقية Taproot أيضًا MAST (أشجار التركيب التجريدي الميركلية)، وهي تقنية تمنح بيتكوين ميزات مشابهة لعقود الذكية.
تسمح توقيعات شينور بتوسيع عناوين البيتكوين متعددة التوقيع إلى أكثر من 1000، بينما يمكن لـ MAST تشغيل عناوين توقيع شينور من خلال برامج البيتكوين لإجراء توقيع متعدد. وبالتالي، يمكن أن تحقق توقيعات شينور جنبا إلى جنب مع MAST شبكة توقيع متعددة لعملات البيتكوين اللامركزية التي لا تتطلب توقيعات يدوية، بل يتم تشغيلها من خلال تعليمات كود البيتكوين.
هذا يعني أن بيتكوين يمكن أن تتجاوز قيود الطبقة الواحدة بطريقة غير موثوقة، وتحقق سيناريوهات أعمال أكثر تعقيدًا وغنى في الطبقة الثانية. بينما حل Taproot Consensus هو تجميع لتطورات التقنية التي حدثت لبيتكوين من عام 2008 إلى 2021 على مدى 13 عامًا.
٢. نظرة عامة على حل توافق Taproot
تبدأ وثيقة TAPROOT التوافقية بالتأكيد على أن الطبيعة غير القابلة للتورين في شبكة بيتكوين تحد من قدرتها على تنفيذ خطط توسيع Layer2 مشابهة ل Rollup في إيثريوم مباشرة. طبقة عقود السكريبت في شبكة بيتكوين يمكنها فقط إجراء عمليات تحويل بسيطة، ولا تستطيع دعم وظائف العقود الذكية الأكثر تعقيدًا. لذلك، فإن بناء خطة توسيع Layer2 فقط من منظور طبقة سكريبت بيتكوين ليس ممكنًا.
تصف هذه الفقرة بشكل مكثف عدم اكتمال شبكة بيتكوين من حيث تكنولوجيا تورينغ، والقيود التي تجعل عقود سكربت بيتكوين قادرة فقط على تنفيذ عمليات التحويل. لذلك، فإن الاتجاه الصحيح لتوسيع بيتكوين ليس في التحسين على مستوى الشبكة الأساسية، بل في الاستفادة من القدرات الحالية لبيتكوين لبناء حل توسع من الطبقة الثانية بالكامل لامركزي.
توافق Taproot هو دمج تقنية Taproot الخاصة ببيتكوين (توقيع Schnorr و MAST) ، ونقاط خفيفة SPV لبيتكوين ، وآلية توافق BFT PoS معًا ، مما أدى إلى بناء شبكة Layer2 لامركزية ومتسقة للغاية.
ثلاثة، شرح هيكل توافق Taproot
يتكون إجماع Taproot بشكل إجمالي من ثلاثة أجزاء: Schnorr+Mast، Bitcoin SPV و Aura+Grandpa.
تجمع Schnorr+Mast بين هاتين التقنيتين الأصليتين اللتين جلبتهما ترقية Taproot لبيتكوين، مما يمكن من إدارة توقيعات متعددة غير مركزية لبيتكوين دون الحاجة إلى توقيع يدوي، بل باستخدام كود بيتكوين للدفع.
تدفع هذه الرموز من خلال التوافق الذي تحققه الشبكة من الطبقة الثانية. كيف تحقق الشبكة من الطبقة الثانية التوافق، وكيف يتزامن هذا التوافق مع حالة الطبقة الأولى من بيتكوين، هذه هي وظيفة توافق Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV هو طريقة تحقق الدفع البسيطة التي اقترحها ساتوشي ناكاموتو، حيث يمكن مزامنة والتحقق من معاملات بيتكوين دون الحاجة لتشغيل عقدة كاملة. هذه الميزة تجعل توافق Taproot قادرًا على مزامنة حالة BTC في بيئة لامركزية بالكامل، دون الحاجة إلى أي إذن.
Aura+Grandpa هو بروتوكول إجماع متقدم من نوع PoS يحقق التحمل الخطي من بايزنتين، من خلال بروتوكول موزع يضمن توافقًا عاليًا بين عقد الشبكة.
يمكن تلخيص مبدأ تشغيل Taproot Consensus المكون من ثلاثة أجزاء كما يلي: في النظام، كل مدقق يحتفظ بمفتاح خاص BTC يستخدم لتوقيع Schnorr. من خلال مخطط التوقيع المتعدد Musig2 يتم إنشاء مفتاح عام مجمع Pagg، والذي يشكل شجرة MAST كبيرة. بعد إنشاء قيمة تجزئة جذر شجرة MAST، يقوم المدققون بإجراء تحويل BTC إلى عنوان توقيع العتبة الذي تم إنشاؤه بواسطة شجرة MAST وإجراء عمليات النقش، مما يحقق وظيفة تقديم البيانات من شبكة BTC الرئيسية إلى الشبكة من الطبقة الثانية. في نفس الوقت، يعمل كل مدقق كنقطة خفيفة Bitcoin SPV، مما يسمح له بمزامنة حالة شبكة BTC بشكل آمن ودون إذن.
باختصار، يستخدم توافق Taproot في الطبقة الأولى من بيتكوين بناءً على Schnorr+Mast لإدارة توقيع متعدد لبيتكوين بشكل لامركزي، وفي الطبقة الثانية تعمل شبكة عقد SPV لبيتكوين، والتي يمكنها مزامنة حالة بيانات الطبقة الأولى من بيتكوين. لضمان أمان وثقة الشبكة في الطبقة الثانية، يتم دمج شبكة عقد SPV لبيتكوين مع Aura+Grandpa، مما يمنح شبكة عقد SPV لبيتكوين مستوى الأمان على مستوى توافق BFT. إن إدارة أصول الشبكة في الطبقة الثانية لا تتم بواسطة بعض الموقّعين المتعددين، بل تعتمد على توافق BFT، مما يحقق اللامركزية الحقيقية.
أربعة، تفاصيل تقنية أخرى للكتاب الأصفر
بالإضافة إلى إطار العمل الفني المذكور أعلاه، تشرح ورقة Taproot Consensus البيضاء أيضًا بالتفصيل تفاصيل تنفيذ تقنيات مثل توقيع شينور، MAST، عُقد PSV الخفيفة لـ بيتكوين، Aura+Grandpa. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في تعلم وفهم أحدث تقنيات بيتكوين، تعتبر هذه الورقة البيضاء مادة تعليمية شاملة ومفصلة جدًا.
تشرح الوثيقة الصفراء أيضًا بالتفصيل عملية تنفيذ Musig2، بالإضافة إلى الاختلافات مع مشاريع BTC Layer2 الشهيرة. تعتمد بعض المشاريع على الهيكل التكنولوجي الأساسي بروتوكول tBTC، حيث تم بناء شبكة توقيع عتبة باستخدام التوقيع المتعدد لبيتكوين. ولكن لا يزال هذا شبكة توقيع متعددة تتطلب توقيعًا يدويًا. لتحقيق الاعتماد على الإجماع بدلاً من الاعتماد على البشر، من الضروري دمج شبكة التوقيع المتعدد مع آلية إجماع BFT PoS.
تتبنى خطة توافق Taproot هذا التصميم الأكثر تطوراً. من خلال الجمع بين توقيعات Schnorr و MAST و SPV خفيف العقد في بيتكوين و آلية التوافق اللامركزية Aura و Grandpa البازنتينية، تم بناء حل توسيع Layer2 يتمتع بتوافقية وأمان عالٍ. لا تعزز هذه الدمج فقط قابلية التوسع والاستخدام في شبكة بيتكوين، بل تضمن أيضاً أمان وتوافق الشبكة ذات الطبقة الثانية.
ملخص
تصف هذه الوثيقة التقنية بشكل منهجي وشامل خطة تنفيذ Taproot Consensus والتفاصيل الفنية، وتعرض حلاً من الطبقة الثانية مبنيًا بالكامل على التكنولوجيا الأصلية لبيتكوين.
توافق Taproot لا يحترم فقط الاتجاه الفني الأصلي لبيتكوين ويورثه، بل يجمع أيضًا الابتكارات التقنية الناتجة عن ترقيات بيتكوين السابقة، وهو عمل متكامل بمعنى الكلمة للتوسع الأصلي لبيتكوين.
مع استمرار تطور نظام بيتكوين البيئي، سيبدأ الناس تدريجياً في إدراك أن الحلول من الطبقة الثانية اللامركزية الحقيقية لبيتكوين هي الطريق الذي يجب اتباعه لتطور نظام بيتكوين البيئي، وأن حل Taproot Consensus سيتألق في المستقبل.