# ビットコイン原生技術の集大成：デプス解析 タップルートコンセンサス技術黄皮書2024年5月20日、あるビットコイン Layer2 開発チームが《Taproot Consensus：一种去中心化的 BTC Layer2 解决方案》技術黄皮書を発表しました。この文書は、タップルート合意の実現方法、およびシュノール署名、MAST、ビットコイン SPV ノードなどのビットコインネイティブ技術を組み合わせて、完全に非中央集権の BTC Layer2 解決策を構築する方法について詳述しています。全文を通読すれば、Taproot Consensus ソリューションがビットコインのネイティブ拡張技術の集大成であることが容易にわかります。ビットコインのコードに何の変更も加えず、ビットコインのいくつかのコア技術を巧妙に組み合わせており、思考が明確で構造が精巧です。黄皮書を深く探討する前に、ビットコインの技術発展の歴史を振り返ることが必要です。これは、タップルートコンセンサスがどのようにビットコインの進化の脈絡から徐々に形成されたのかを理解するのに役立ちます。## 一、ビットコイン技術発展のマイルストーン2008年10月31日、中本聪は「ビットコイン：一種のピアツーピア電子現金システム」という論文を発表し、ビットコインの完全な技術実現方案を正式に提案しました。論文の第八章では、SPV（Simple Payment Verification）ソリューション、つまり簡単な支払い検証について言及されています。これは、ビットコインのフルノードを実行せず、ブロックヘッダーを保存するだけで支払いを検証できる技術手段です。2009年1月3日、中本聡はヘルシンキの小型サーバーで創世ブロックを採掘し、ビットコインの正式な誕生を意味します。注意すべきは、ビットコインの初期コードは楕円曲線署名技術（ECDSA）を使用しており、ビットコインにより適したシュノール署名技術ではないということです。これは当時、シュノール署名がまだオープンソースではなく、特許保護の期間内だったためです。2018年、何度も検証を重ねた結果、ビットコインのコア開発者は正式にBIPを提案し、シュノール署名をビットコインネットワークに導入することを提案しました。2021年11月14日、ビットコインはタップルートアップグレードを完了し、シュノール署名が正式にビットコインネットワークに組み込まれ、新しい分散型マルチシグ時代が始まりました。シュノール署名に加えて、タップルートアップグレードはMAST（Merkelized Abstract Syntax Trees）、すなわちマークル抽象構文木を導入しました。これはビットコインにスマートコントラクト機能を持たせる技術です。シュノール署名はビットコインのマルチシグアドレスを1000以上に拡張でき、MASTはビットコインプログラムを通じてシュノール署名アドレスをマルチシグに駆動できます。したがって、シュノール署名とMASTを組み合わせることで、手動署名が不要になり、ビットコインのコード命令によって駆動される分散型ビットコインマルチシグネットワークを実現できます。これは、ビットコインが信頼を必要としない方法で一層の制限を突破し、二層でより複雑で豊かなビジネスシーンを実現できることを意味します。そして、タップルートコンセンサスソリューションは、2008年から2021年までの13年間のビットコインの技術革新の集大成です。## 二、TAPROOTコンセンサス解決策の概要Taproot Consensus 技術のホワイトペーパーの冒頭では、ビットコインネットワークの非チューリング完備性が、イーサリアムのRollupのようなLayer2拡張ソリューションを直接実現することを制限していると指摘しています。ビットコインネットワークのスクリプト契約層は、単純な送金操作しか行えず、より複雑なスマートコントラクト機能をサポートすることができません。したがって、単にビットコインのスクリプト層からLayer2拡張ソリューションを構築することは不可能です。この説明は、ビットコインネットワークの非チューリング完全性と、ビットコインスクリプト契約が転送操作のみを実行できる制限を高度に要約しています。したがって、ビットコインの拡張の正しい方向は、レイヤー1ネットワークで何かをすることではなく、ビットコインの既存の能力を利用して、完全に分散型のレイヤー2拡張ソリューションを構築することです。Taproot Consensusは、ビットコインのタップルート技術（Schnorr署名とMAST）、ビットコインSPVライトノード、およびBFT PoSコンセンサスメカニズムを統合して、分散化され高度に一貫したLayer2ネットワークを構築しています。## 三、タップルートコンセンサス構造の詳細解説タップルートコンセンサスは、Schnorr+Mast、ビットコインSPV、Aura+Grandpaの3つの部分で構成されています。Schnorr+Mastは、ビットコインのタップルートアップグレードによってもたらされたこの2つのネイティブ技術を組み合わせることで、ビットコインの非中央集権的なマルチシグ管理を実現し、手動署名を必要とせず、ビットコインコードを使用して駆動します。これらのコードは、レイヤー2ネットワークによって達成されるコンセンサスによって駆動されます。レイヤー2ネットワークがどのようにコンセンサスを達成し、これらのコンセンサスがビットコインのレイヤー1とどのように状態を同期するかが、Bitcoin SPV+BFT POSコンセンサス（Aura+Grandpa）の役割です。Bitcoin SPV は中本聡が提案したシンプルな支払い確認方式で、フルノードを実行することなくビットコイン取引を同期および検証できます。この特性により、タップルートコンセンサスは完全に非中央集権的な環境で、いかなる許可も必要とせずにBTCの状態を同期することができます。Aura+Grandpaは、ビザンチンフォールトトレランスを実現する高級PoSコンセンサスプロトコルであり、分散型プロトコルを通じてネットワークノードの高度な一貫性を確保します。タップルートコンセンサスの三部構成の動作原理は次のように要約できます：システム内の各検証者は、Schnorr署名用のBTC秘密鍵を保持しています。Musig2マルチシグネチャスキームによって生成された集約公開鍵Paggは、大型MASTツリーを形成します。MASTツリーの根ハッシュ値が生成された後、検証者はMASTツリーによって生成された閾値署名アドレスにBTCを転送し、刻印操作を行うことで、BTCメインネットから第2層ネットワークにデータを送信する機能を実現します。同時に、各検証者はBitcoin SPVライトノードとして機能し、安全かつ無許可でBTCネットワークの状態を同期できます。簡単に言うと、タップルートコンセンサスはビットコインのレイヤー1でSchnorr+Mastを使用して分散型のBTCマルチシグ管理を構築し、レイヤー2ではBitcoin SPVノードネットワークを運営します。これらのノードはビットコインのレイヤー1のデータ状態を同期できます。レイヤー2ネットワークの安全性と信頼性を確保するために、ビットコインSPVノードネットワークとAura+Grandpaを統合し、ビットコインSPVノードネットワークにBFTコンセンサスレベルの安全性を付与します。レイヤー2ネットワークの資産を管理するのは特定のマルチシグの人々ではなく、BFTコンセンサスに依存して駆動されることで、真の分散化を実現します。! [ビットコインネイティブスケーリングテクノロジーコレクション:BEVMテクノロジーイエローブックの包括的な解釈](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-5a4b0a50308b4a921ed14a44d970f756)## 第四に、イエローブックのその他の技術的な詳細上記の技術フレームワークに加えて、Taproot Consensus のホワイトペーパーでは、シュノール署名、MAST、ビットコイン PSV ライトノード、Aura+Grandpa などの技術の実装詳細が詳しく説明されています。ビットコインの最新技術を学び、理解したい人にとって、このホワイトペーパーは非常に包括的で詳細な学習資料です。ホワイトペーパーでは、Musig2 の実装プロセスと、著名な BTC Layer2 プロジェクトとの違いについて詳しく説明されています。いくつかのプロジェクトの基盤技術構造は tBTC プロトコルに基づいており、ビットコインのマルチシグを利用して、しきい値署名ネットワークを構築しています。しかし、これは依然として人工的な署名を必要とするマルチシグネットワークです。人に依存せず、コンセンサスによって駆動される真の実現には、マルチシグネットワークと BFT PoS コンセンサスメカニズムを組み合わせる必要があります。タップルートコンセンサス方案は、このようなより先進的な設計を採用しています。Schnorr署名、MAST、ビットコインSPV軽ノード、Aura、Grandpaビザンチン耐障害コンセンサス機構を組み合わせることにより、高度な一貫性と安全性を持つ分散型Layer2拡張方案を構築しています。この融合は、ビットコインネットワークの拡張性と可用性を向上させるだけでなく、二層ネットワークの安全性と一貫性も確保しています。## サマリーこの技術ホワイトペーパーは、タップルートコンセンサスの実装方法と技術的詳細を体系的かつ包括的に説明しており、ビットコインのネイティブ技術に完全に基づいて構築された第二層ソリューションを示しています。Taproot Consensusは、ビットコインの従来の技術方向を尊重し、継承するだけでなく、ビットコインのこれまでのアップグレードによってもたらされた技術を組み合わせた革新を行い、真の意味でのビットコインのネイティブ拡張技術の集大成です。ビットコインエコシステムの不断の発展に伴い、人々は徐々に真に分散化されたビットコインのセカンドレイヤーソリューションがビットコインエコシステムの発展に不可欠であることを認識するようになるでしょう。そして、タップルートコンセンサスのこのソリューションは、未来において大いに注目されることになるでしょう。
タップルートコンセンサス：ビットコイン原生技術の集大成
ビットコイン原生技術の集大成：デプス解析 タップルートコンセンサス技術黄皮書
2024年5月20日、あるビットコイン Layer2 開発チームが《Taproot Consensus：一种去中心化的 BTC Layer2 解决方案》技術黄皮書を発表しました。この文書は、タップルート合意の実現方法、およびシュノール署名、MAST、ビットコイン SPV ノードなどのビットコインネイティブ技術を組み合わせて、完全に非中央集権の BTC Layer2 解決策を構築する方法について詳述しています。
全文を通読すれば、Taproot Consensus ソリューションがビットコインのネイティブ拡張技術の集大成であることが容易にわかります。ビットコインのコードに何の変更も加えず、ビットコインのいくつかのコア技術を巧妙に組み合わせており、思考が明確で構造が精巧です。
黄皮書を深く探討する前に、ビットコインの技術発展の歴史を振り返ることが必要です。これは、タップルートコンセンサスがどのようにビットコインの進化の脈絡から徐々に形成されたのかを理解するのに役立ちます。
一、ビットコイン技術発展のマイルストーン
2008年10月31日、中本聪は「ビットコイン：一種のピアツーピア電子現金システム」という論文を発表し、ビットコインの完全な技術実現方案を正式に提案しました。論文の第八章では、SPV（Simple Payment Verification）ソリューション、つまり簡単な支払い検証について言及されています。これは、ビットコインのフルノードを実行せず、ブロックヘッダーを保存するだけで支払いを検証できる技術手段です。
2009年1月3日、中本聡はヘルシンキの小型サーバーで創世ブロックを採掘し、ビットコインの正式な誕生を意味します。注意すべきは、ビットコインの初期コードは楕円曲線署名技術（ECDSA）を使用しており、ビットコインにより適したシュノール署名技術ではないということです。これは当時、シュノール署名がまだオープンソースではなく、特許保護の期間内だったためです。
2018年、何度も検証を重ねた結果、ビットコインのコア開発者は正式にBIPを提案し、シュノール署名をビットコインネットワークに導入することを提案しました。
2021年11月14日、ビットコインはタップルートアップグレードを完了し、シュノール署名が正式にビットコインネットワークに組み込まれ、新しい分散型マルチシグ時代が始まりました。シュノール署名に加えて、タップルートアップグレードはMAST（Merkelized Abstract Syntax Trees）、すなわちマークル抽象構文木を導入しました。これはビットコインにスマートコントラクト機能を持たせる技術です。
シュノール署名はビットコインのマルチシグアドレスを1000以上に拡張でき、MASTはビットコインプログラムを通じてシュノール署名アドレスをマルチシグに駆動できます。したがって、シュノール署名とMASTを組み合わせることで、手動署名が不要になり、ビットコインのコード命令によって駆動される分散型ビットコインマルチシグネットワークを実現できます。
これは、ビットコインが信頼を必要としない方法で一層の制限を突破し、二層でより複雑で豊かなビジネスシーンを実現できることを意味します。そして、タップルートコンセンサスソリューションは、2008年から2021年までの13年間のビットコインの技術革新の集大成です。
二、TAPROOTコンセンサス解決策の概要
Taproot Consensus 技術のホワイトペーパーの冒頭では、ビットコインネットワークの非チューリング完備性が、イーサリアムのRollupのようなLayer2拡張ソリューションを直接実現することを制限していると指摘しています。ビットコインネットワークのスクリプト契約層は、単純な送金操作しか行えず、より複雑なスマートコントラクト機能をサポートすることができません。したがって、単にビットコインのスクリプト層からLayer2拡張ソリューションを構築することは不可能です。
この説明は、ビットコインネットワークの非チューリング完全性と、ビットコインスクリプト契約が転送操作のみを実行できる制限を高度に要約しています。したがって、ビットコインの拡張の正しい方向は、レイヤー1ネットワークで何かをすることではなく、ビットコインの既存の能力を利用して、完全に分散型のレイヤー2拡張ソリューションを構築することです。
Taproot Consensusは、ビットコインのタップルート技術（Schnorr署名とMAST）、ビットコインSPVライトノード、およびBFT PoSコンセンサスメカニズムを統合して、分散化され高度に一貫したLayer2ネットワークを構築しています。
三、タップルートコンセンサス構造の詳細解説
タップルートコンセンサスは、Schnorr+Mast、ビットコインSPV、Aura+Grandpaの3つの部分で構成されています。
Schnorr+Mastは、ビットコインのタップルートアップグレードによってもたらされたこの2つのネイティブ技術を組み合わせることで、ビットコインの非中央集権的なマルチシグ管理を実現し、手動署名を必要とせず、ビットコインコードを使用して駆動します。
これらのコードは、レイヤー2ネットワークによって達成されるコンセンサスによって駆動されます。レイヤー2ネットワークがどのようにコンセンサスを達成し、これらのコンセンサスがビットコインのレイヤー1とどのように状態を同期するかが、Bitcoin SPV+BFT POSコンセンサス（Aura+Grandpa）の役割です。
Bitcoin SPV は中本聡が提案したシンプルな支払い確認方式で、フルノードを実行することなくビットコイン取引を同期および検証できます。この特性により、タップルートコンセンサスは完全に非中央集権的な環境で、いかなる許可も必要とせずにBTCの状態を同期することができます。
Aura+Grandpaは、ビザンチンフォールトトレランスを実現する高級PoSコンセンサスプロトコルであり、分散型プロトコルを通じてネットワークノードの高度な一貫性を確保します。
タップルートコンセンサスの三部構成の動作原理は次のように要約できます：システム内の各検証者は、Schnorr署名用のBTC秘密鍵を保持しています。Musig2マルチシグネチャスキームによって生成された集約公開鍵Paggは、大型MASTツリーを形成します。MASTツリーの根ハッシュ値が生成された後、検証者はMASTツリーによって生成された閾値署名アドレスにBTCを転送し、刻印操作を行うことで、BTCメインネットから第2層ネットワークにデータを送信する機能を実現します。同時に、各検証者はBitcoin SPVライトノードとして機能し、安全かつ無許可でBTCネットワークの状態を同期できます。
簡単に言うと、タップルートコンセンサスはビットコインのレイヤー1でSchnorr+Mastを使用して分散型のBTCマルチシグ管理を構築し、レイヤー2ではBitcoin SPVノードネットワークを運営します。これらのノードはビットコインのレイヤー1のデータ状態を同期できます。レイヤー2ネットワークの安全性と信頼性を確保するために、ビットコインSPVノードネットワークとAura+Grandpaを統合し、ビットコインSPVノードネットワークにBFTコンセンサスレベルの安全性を付与します。レイヤー2ネットワークの資産を管理するのは特定のマルチシグの人々ではなく、BFTコンセンサスに依存して駆動されることで、真の分散化を実現します。
! ビットコインネイティブスケーリングテクノロジーコレクション:BEVMテクノロジーイエローブックの包括的な解釈
第四に、イエローブックのその他の技術的な詳細
上記の技術フレームワークに加えて、Taproot Consensus のホワイトペーパーでは、シュノール署名、MAST、ビットコイン PSV ライトノード、Aura+Grandpa などの技術の実装詳細が詳しく説明されています。ビットコインの最新技術を学び、理解したい人にとって、このホワイトペーパーは非常に包括的で詳細な学習資料です。
ホワイトペーパーでは、Musig2 の実装プロセスと、著名な BTC Layer2 プロジェクトとの違いについて詳しく説明されています。いくつかのプロジェクトの基盤技術構造は tBTC プロトコルに基づいており、ビットコインのマルチシグを利用して、しきい値署名ネットワークを構築しています。しかし、これは依然として人工的な署名を必要とするマルチシグネットワークです。人に依存せず、コンセンサスによって駆動される真の実現には、マルチシグネットワークと BFT PoS コンセンサスメカニズムを組み合わせる必要があります。
タップルートコンセンサス方案は、このようなより先進的な設計を採用しています。Schnorr署名、MAST、ビットコインSPV軽ノード、Aura、Grandpaビザンチン耐障害コンセンサス機構を組み合わせることにより、高度な一貫性と安全性を持つ分散型Layer2拡張方案を構築しています。この融合は、ビットコインネットワークの拡張性と可用性を向上させるだけでなく、二層ネットワークの安全性と一貫性も確保しています。
サマリー
この技術ホワイトペーパーは、タップルートコンセンサスの実装方法と技術的詳細を体系的かつ包括的に説明しており、ビットコインのネイティブ技術に完全に基づいて構築された第二層ソリューションを示しています。
Taproot Consensusは、ビットコインの従来の技術方向を尊重し、継承するだけでなく、ビットコインのこれまでのアップグレードによってもたらされた技術を組み合わせた革新を行い、真の意味でのビットコインのネイティブ拡張技術の集大成です。
ビットコインエコシステムの不断の発展に伴い、人々は徐々に真に分散化されたビットコインのセカンドレイヤーソリューションがビットコインエコシステムの発展に不可欠であることを認識するようになるでしょう。そして、タップルートコンセンサスのこのソリューションは、未来において大いに注目されることになるでしょう。