Статьи

Что принесет пользователям Bitcoin обновление Taproot?

С большой степенью вероятности в ноябре 2021 года в сети Bitcoin будет осуществлено обновление с кодовым названием Taproot.

Изменения, вносимые сообществом в исходный код биткоина с помощью этого форка (BIP-341, 342), сравнимы по значимости с обновлением SegWit (Segregated Witness), осуществленным в 2017 году.

Суть изменений, которые производятся во время софтфорка Taproot в сети биткоина

Обновление Taproot (в переводе с английского обозначает стержневой (главный) корень) направлено на улучшение эффективности работы сети и защиты пользователей биткоина, а также позволит использовать его блокчейн для запуска дополнительных видов смарт-контрактов (добавит возможность использования self-executing правил).

Главными новшествами, которые принесет обновление Taproot станут:

  • увеличение степени конфиденциальности транзакций за счет использования более изощренных механизмов работы с ними;
  • уменьшение размера комиссии за проведение транзакций за счет уменьшения количества служебных данных в блоке;
  • большая гибкость использования блокчейна, которая позволит увеличить разнообразие использующихся смарт-контрактов (за счет реализации технологии Merkelized Abstract Syntax Trees, MAST), уменьшит их стоимость, а также упростит работу по их созданию;
  • значительное увеличение конфиденциальности, эффективности и снижение расходов при использовании каналов Lightning Network, обеспечивающих скоростное проведение транзакций.

Сравнение размера служебных данных SegWit и Taproot (P2TR)-транзакций (у Taproot размер комиссии обычной транзакции ниже на 15% , а транзакции с несколькими подписями — на 45%):

Одним из важнейших новшеств является обновление механизма цифровых подписей, генерирующихся биткоин-кошельком на основе приватных ключей пользователя для проведения транзакций.

Появится возможность создавать транзакции, защищенные Schnorr-подписями (криптографическая схема Шнорра) вместо традиционных ECDSA-подписей (Elliptic curve digital signature algorithm). Это обеспечит более высокий уровень криптографической защиты пользователей в сравнении с классическими логарифмическими подписями.

Кроме того, использование одной подписи Шнорра позволит осуществлять одновременную валидацию целой группы транзакций, что сократит объем служебной информации и увеличит масштабируемость (быстродействие) сети.

Подписывание транзакций с помощью Schnorr-подписей (используется одна подпись для нескольких транзакций, затрудняется анализ содержимого транзакции):

Для сохранения совместимости в сети биткоин останется возможность использования традиционных ECDSA-подписей (используется отдельная подпись для каждой транзакции):

Подписи Шнорра обеспечат компактность и быстроту транзакций, увеличат максимальное количество возможных подписей в multisignature-транзакциях, а также дадут возможность использования кольцевых подписей (ring signatures).

Для понимания эффекта от этого новшества можно процитировать слова английского разработчика Криса Белчера (Chris Belcher), который утверждает, что один узел в сети биткоин может подтвердить 1000 Taproot-транзакций за время, необходимое для подтверждения единственной транзакции ECDSA-формата.

Для увеличения степени анонимности пользователей и повышения быстродействия сети в обновлении «Тапрут» предусматривается использование подписей стандарта MuSig2 с меньшим объемом информации о транзакциях, хранимым в блокчейне:

Благодаря этому в обозревателе сети биткоина невозможно будет увидеть имеет ли транзакция много подписей (формат multisignature) или это обычная транзакция. Это также положительно скажется на эффективности многопользовательских контрактов, работе с использованием Lightning-каналов, протокола CoinSwap и других.

Какие проблемы могут возникнуть при активации обновления Taproot?

Некоторые биткоин-разработчики (например, Luke Dashjr, работает над усовершенствованием кода Bitcoin с 2011 года, известен созданием BFG-майнера для ASIC-ов) указывают на потенциальную возможность разветвления сети биткоин после форка Taproot из-за возможной несогласованности действий майнеров и узлов сети, подтверждающих транзакции.

Такая ситуация может возникнуть из-за существования разных точек зрения на способ реализации Taproot. Одни разработчики считают, что главными в этом вопросе являются майнеры, а другие считают, что реализация обновления должна быть возложена на узлы, отвечающие за подтверждение (валидацию) транзакций.

Большинством было принято решение о реализации форка с помощью обновления программного обеспечения у майнеров (BIP9).

Когда и как в сети биткоин будет активировано обновление Taproot?

Обновления, входящие в состав Taproot, впервые были предложены сообществу в 2018 году. Авторами изменений, реализуемых во время форка Taproot являются Питер Уилле (Pieter Wuille), Jonas Nick и Anthony Towns.

Питер Уилле широко известен в криптовалютном сообществе благодаря работе по совершенствованию биткоина:

Разработка и обсуждение Taproot длились до конца 2020 года. После этого код обновления Taproot и Шнорр-подписи были включены в код ядра Bitcoin Core 0.21.0, выпущенного в январе 2021 года. Обновление проходит тестирование в сети разработчиков Signet и пока не используется в основной сети биткоина.

Так как среди разработчиков возникли разногласия относительно способа реализации софтфорка Taproot, его активация будет осуществлена после голосования (жеребьевки) майнинг-пулов (или крупных соло-майнеров биткоина) методом «Speedy Trial».

Он предусматривает готовность сети к активации только в том случае, когда 90% блоков, добываемых за период очередного уточнения сложности майнинга (каждые 2016 блоков или около двух недель), будут содержать сигнал о готовности к активации. Таким образом, Taproot является Miner-Activated SoftFork-ом (MASF).

Для справки:

Целевая сложность майнинга в сети биткоина уточняется каждые 2016 блоков (раз в две недели). Сложность изменяется в большую или меньшую сторону для того, чтобы время нахождения блока равнялось 10 минутам.

Сигнальный бит Speedy Trial был включен в релиз Bitcoin Core 0.21.1 от 02.05.2021 года.

По состоянию на 10.05.2021 о готовности к Taproot сообщили пулы, генерирующие 42% хешрейта в сети биткоин, среди них F2pool, SlushPool, AntPool, Poolin, Foundry USA, SBI Crypto и другие.

На практике сеть будет готова к активации Taproot только после того, как 1815 блоков, найденных майнерами в течение двух недель, будут содержать бит готовности.

Это должно произойти (ориентировочно) до августа 2021 года. После этого, через три месяца (не ранее 12 ноября 2021 года на блоке 709,632), должна произойти полная активация софтфорка.

В противном случае (что маловероятно), сообщество будет использовать другой способ практической реализации обновления Taproot, вероятно с помощью узлов, обеспечивающих подтверждение транзакций (BIP8). Если майнеры не смогут скоординировать свои действия и показать готовность к переходу на протокол Taproot, он будет активирован до конца 2022 года (не позже 11 ноября, блок 762,048) с помощью механизма пользовательской активации (User-Activated SoftFork, UASF).

Готовность майнинг-пулов к биткоин-форку Taproot можно проконтролировать на странице taproot.watch:

Заключение

Внедрение кода Taproot не повлияет на пользователей, редко использующих биткоин в качестве платежного средства, рассматривающих монеты BTC как цифровое золото и резервный актив. Традиционные транзакции с ECDSA-подписями по прежнему будут доступны всем пользователям биткоина, при этом комиссионные издержки снизятся за счет разгрузки сети после появления многопользовательских транзакций с короткими подписями Шорра.

Реализация обновления Taproot уменьшит число проблем, связанных с низкой масштабируемостью, высокими комиссиями и конфиденциальностью транзакций в сети биткоин. Благодаря форку значительно улучшится качество сети Bitcoin, а также добавится новый функционал для пользователей.

Это увеличит привлекательность Bitcoin не только в качестве криптовалютной платежной системы, но и как надежного способа для реализации смарт-контрактов. Вследствие этого неизбежно возрастет общее количество пользователей биткоина, вырастет его капитализация, уменьшится волатильность и повысится надежность. Кроме того, станет боле значимой роль биткоина как средства для хранения капитала — тихой гавани во времена глобальных перемен…

2 комментария

  • Александр

    Здравствуйте. Это не столько комментарий к данной статье, сколько к данному ресурсу. Читаю Ваши статьи как учебник, открывая для себя огромный пласт новой информации, теоретических и практических знаний. Профессионально подобран и оформлен материал, строго по теме без мусора и «воды». Огромное спасибо за Ваш труд. В текущий период времени, царящего социального безумия, особенно ценно быть человеком. Признателен, Вам.

  • cryptoprofi

    Спасибо, Александр, за комментарий.
    Ресурс cryptoprofi не претендует на истину в последней инстанции, размещенные здесь статьи являются неким конспектом для собственного использования, выложенным в открытый доступ. Если размещенная здесь информация полезна даже небольшому числу людей, значит вложенный труд не напрасен…
    Согласен с Вашей оценкой нашего времени. Всевышний дает человеку столько испытаний, сколько он может выдержать. Видимо, такова наша участь. Время пропагандистов вместо историков и журналистов, профанация вместо знаний, правда — это ложь … Наверное, для человека важен сам путь, конец у всех один…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

English English Русский Русский