TAPROOT コンセンサス：ビットコインの第2層ネットワークのネイティブ分散化ソリューション

タップルートコンセンサスは、ビットコインのネイティブ技術に基づいて構築された二層ネットワークソリューションで、Schnorr署名、MAST契約、SPVノードネットワークの3つのコアコンポーネントで構成されています。これらの技術は共同で機能し、ビットコインエコシステムに対して高度に分散化された効率的な拡張ソリューションを提供します。

シュノール署名とMAST契約は2021年タップルートアップグレードで導入された重要な技術です。SPVノードネットワーク、つまり簡易支払い検証ノードネットワークは、中本聡がビットコインホワイトペーパーで提唱した概念に由来し、軽量ノードが完全なブロックチェーンを保存することなく取引を検証できるようにします。

タップルートコンセンサスの運作メカニズムは非常に巧妙です。まず、Schnorr署名技術により、ビットコインのマルチシグネチャアドレスは1000個まで拡張でき、資産管理の分散性と安全性が大幅に向上しました。この方法は効率を保証するだけでなく、プライバシー保護も強化します。それに対して、従来の楕円曲線署名技術は最大で15個のアドレスのマルチシグネチャしかサポートできません。

しかし、アドレスの分散化を実現するだけでは不十分です。MAST契約の導入はこの問題を解決し、署名プロセスの自動化とスマート化を実現しました。MAST契約、正式にはマルクル抽象構文木契約は、マルクルツリーを使用して複雑なロックスクリプトを暗号化します。この方法では、支出時に関連するスクリプトとマルクルツリーのルートへの経路だけを開示することができ、効率性とプライバシーを向上させます。

MAST契約の適用により、Schnorr署名はスマート化され、自動化されるようになり、もはや人手による操作に依存せず、コード命令によって駆動されます。この点は、第二層ネットワークの効率的な運営にとって重要です。

最後に、SPVノードネットワークが命令を発出します。これは、ビットコインのセカンドレイヤーネットワーク上で動作する軽ノードで構成されたネットワークです。これは、ビザンチンフォールトトレランス（BFT）コンセンサスメカニズムを通じてMAST契約に命令を発出し、システムの完全な分散化を確保します。SPVノードネットワークを通常のプルーフ・オブ・ステーク（POS）ノードネットワークの代わりに選択する理由は、SPVノードがビットコインメインチェーンデータを同期でき、完全な取引記録を保存することなく安全な支払い検証を行えるからです。

全体として、タップルートコンセンサスは、シュノール署名、MAST契約、SPVノードネットワークを組み合わせることによって、高度に分散化され、効率的で安全なビットコインのレイヤー2ネットワークソリューションを創造しました。このソリューションは、ビットコインのマルチシグ能力を拡張するだけでなく、自動化された資産管理および分散化されたクロスチェーン操作を実現し、ビットコインのスケーラビリティとアプリケーションシナリオに新たな可能性を開きました。