A nova altura da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin: Análise do livro branco da tecnologia Taproot Consensus
Introdução
Recentemente, uma equipe de desenvolvimento de Layer2 de Bitcoin lançou o whitepaper técnico intitulado "Taproot Consensus: uma solução descentralizada de BTC Layer2". Este documento detalha a forma de implementação do Taproot Consensus, bem como como utilizar assinaturas Schnorr, MAST, nós SPV de Bitcoin e outras tecnologias nativas de Bitcoin para construir uma solução BTC Layer2 completamente descentralizada.
O plano de consenso Taproot demonstra uma compreensão profunda e uma aplicação inovadora da tecnologia de escalabilidade nativa do Bitcoin. Não houve modificações no código do Bitcoin, mas sim uma combinação inteligente de várias tecnologias centrais do Bitcoin, com uma lógica clara e uma estrutura elegante.
Antes de aprofundarmos na discussão deste livro amarelo, é necessário revisitar a trajetória de desenvolvimento técnico do Bitcoin, para melhor entender como o Consenso Taproot surgiu da evolução do Bitcoin.
I. Desenvolvimento Tecnológico do Bitcoin
31 de outubro de 2008
O white paper do Bitcoin "Bitcoin: um sistema de dinheiro eletrônico ponto a ponto" foi publicado, apresentando pela primeira vez a implementação técnica completa do Bitcoin.
O capítulo oito do white paper apresenta a solução SPV (Simple Payment Verification), ou Verificação Simples de Pagamentos. Esta é uma técnica que permite verificar pagamentos sem a necessidade de operar um nó completo de Bitcoin, apenas mantendo os cabeçalhos de bloco.
3 de janeiro de 2009
O bloco gênese do Bitcoin foi minerado em um pequeno servidor em Helsinque, marcando o nascimento oficial do Bitcoin.
É importante notar que o Bitcoin inicialmente utilizou a tecnologia de assinatura de curva elíptica (ECDSA), em vez da mais adequada tecnologia de assinatura de Schnorr. Isso ocorreu porque, na época, a assinatura de Schnorr ainda não estava open source e ainda estava sob proteção de patente.
A assinatura Schnorr preserva todas as funcionalidades e suposições de segurança da assinatura de curva elíptica, ao mesmo tempo que ultrapassa a limitação das 15 assinaturas múltiplas que podem ser realizadas sob a assinatura de curva elíptica, permitindo finalmente a gestão conjunta de mais de 1000 endereços de Bitcoin sem afetar a velocidade da assinatura.
2018
Após anos de validação, os desenvolvedores principais do Bitcoin propuseram oficialmente a introdução da assinatura Schnorr na rede Bitcoin.
14 de novembro de 2021
Bitcoin completou a atualização Taproot, e a assinatura Schnorr foi oficialmente incorporada na rede Bitcoin, inaugurando uma nova era de multi-assinatura descentralizada.
Além das assinaturas Schnorr, a atualização Taproot também introduziu o MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), ou seja, árvores de sintaxe abstrata de Merkle. Esta tecnologia confere ao Bitcoin funcionalidades semelhantes a contratos inteligentes, organizando a lógica contratual de múltiplos ramos condicionais na forma de uma árvore de Merkle.
A assinatura Schnorr pode expandir o endereço multi-assinatura do Bitcoin para mais de 1000, enquanto o MAST pode impulsionar o endereço de assinatura Schnorr para múltiplas assinaturas através de programas Bitcoin. Assim, a combinação da assinatura Schnorr com o MAST pode realizar uma rede de múltiplas assinaturas descentralizada do Bitcoin que não requer assinatura manual, mas sim é impulsionada por instruções de código do Bitcoin.
Isso significa que o Bitcoin pode ultrapassar uma camada de restrições de forma descentralizada, permitindo a realização de cenários de negócios mais complexos e ricos na segunda camada.
A solução Taproot Consensus é a culminação de 13 anos de iterações tecnológicas do Bitcoin.
II. Resumo da Solução de Consenso Taproot
O white paper sobre a tecnologia Taproot Consensus começa apontando que a natureza não Turing-completa da rede Bitcoin limita a sua capacidade de implementar diretamente soluções de Layer2 semelhantes ao Rollup do Ethereum. A camada de contratos script da rede Bitcoin só pode realizar operações simples de transferência, não suportando funcionalidades de contratos inteligentes mais complexas. Portanto, construir uma solução de Layer2 puramente a partir da camada de script do Bitcoin não é viável.
Esta descrição resume de forma elevada a não Turing-completude da rede Bitcoin, bem como a limitação de que os contratos de script Bitcoin só podem executar operações de transferência de Bitcoin. Assim, a direção correta da expansão do Bitcoin não é trabalhar na rede de camada um do Bitcoin, mas sim aproveitar as capacidades existentes do Bitcoin para construir uma solução de expansão de camada dois completamente descentralizada para o Bitcoin.
Taproot Consensus combina a tecnologia Taproot do Bitcoin (assinaturas Schnorr e MAST), nós leves SPV do Bitcoin e o mecanismo de consenso BFT PoS, construindo uma rede Layer2 descentralizada e altamente consistente.
Três, Detalhes da Arquitetura do Consenso Taproot
Taproot Consensus é composto por Schnorr+Mast, Bitcoin SPV e Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast utiliza estas duas grandes tecnologias nativas trazidas pela atualização Taproot do Bitcoin para combinar e implementar a gestão descentralizada de multi-assinaturas do Bitcoin, sem a necessidade de assinatura manual, mas sim impulsionada pelo código do Bitcoin.
Este código é impulsionado pelo consenso alcançado pela rede de segunda camada.
Como as redes de segunda camada alcançam consenso e como esse consenso é sincronizado com o estado da camada um do Bitcoin?
Esta é a função do consenso Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV é um método de verificação de pagamento simples, que permite sincronizar e validar transações de Bitcoin sem a necessidade de executar um nó completo. Esta característica permite que o Taproot Consensus sincronize o estado do BTC em um ambiente totalmente descentralizado, sem a necessidade de qualquer permissão.
Aura+Grandpa é um protocolo de consenso PoS avançado que implementa tolerância a falhas bizantinas, garantindo alta consistência entre os nós da rede através de um protocolo distribuído.
Princípio de funcionamento das três partes do consenso Taproot:
No sistema, cada validador possui uma chave privada BTC para assinaturas Schnorr. As características das assinaturas Schnorr permitem a realização de agregação de assinaturas de forma eficiente, aumentando assim a segurança e a eficiência do sistema. A chave pública agregada Pagg gerada pelo esquema de assinatura múltipla Musig2 forma uma grande árvore MAST (Merkle Abstract Syntax Tree).
Após a geração do hash raiz da árvore MAST, os validadores realizam transferências de BTC e operações de gravação para o endereço de assinatura de limiar gerado pela árvore MAST, permitindo a funcionalidade de envio de dados da rede principal do BTC para a rede de segunda camada. Ao mesmo tempo, cada validador atua como um nó leve SPV (Simplified Payment Verification) do Bitcoin, permitindo que sincronizem de forma segura e sem permissão o estado da rede BTC.
Resumidamente:
O Consenso Taproot utiliza Schnorr+Mast para construir gestão descentralizada de múltiplas assinaturas BTC na camada um do Bitcoin, enquanto a camada dois opera uma rede de nós SPV do Bitcoin. A rede de camada dois opera inteiramente com nós SPV do Bitcoin, que podem sincronizar o estado dos dados da camada um do Bitcoin, permitindo a sincronização da informação entre a camada dois e a camada um do Bitcoin. Para garantir a segurança e confiabilidade da rede de camada dois, o Consenso Taproot integra a rede de nós SPV do Bitcoin com Aura+Grandpa, conferindo à rede de nós SPV do Bitcoin um nível de segurança em termos de consenso BFT. Isso significa que a gestão dos ativos da rede de camada dois não é feita por alguns múltiplos signatários, mas sim impulsionada pelo consenso BFT, alcançando assim uma verdadeira descentralização.
Quatro, outros detalhes técnicos do livro amarelo
Além da estrutura técnica mencionada, o livro branco do Taproot Consensus também explica detalhadamente os detalhes de implementação de tecnologias como assinaturas Schnorr, MAST, nós leves PSV do Bitcoin, Aura+Grandpa, entre outros. Para aqueles que desejam aprender e entender as tecnologias mais recentes do Bitcoin, este livro branco é um material de estudo abrangente e detalhado.
Além disso, o livro amarelo explica detalhadamente o processo de implementação do Musig2 e as diferenças em relação às soluções técnicas de outros projetos BTC Layer2.
Algumas estruturas tecnológicas subjacentes de projetos são baseadas no protocolo tBTC. O tBTC utiliza a multi-assinatura do Bitcoin para construir uma rede de assinaturas em limite, que possui uma consistência mais forte em comparação com redes distribuídas tradicionais.
No entanto, o tBTC ainda é uma rede de múltiplas assinaturas que requer várias assinaturas. Para realmente funcionar sem depender de pessoas, mas sim de um consenso impulsionado, é necessário combinar a rede de múltiplas assinaturas com o mecanismo de consenso BFT PoS (Prova de Participação Tolerante a Bizâncio). Esta é também a diferença entre redes distribuídas e blockchain; a rede distribuída enfatiza a distribuição, mas carece de um consenso tolerante a Bizâncio, enquanto a blockchain, embora seja uma rede distribuída, depende do consenso tolerante a Bizâncio para funcionar, tornando-se assim uma rede verdadeiramente descentralizada.
A proposta de consenso Taproot adotou esse design mais avançado. Ao combinar assinaturas Schnorr, MAST, nós leves SPV de Bitcoin e os mecanismos de consenso tolerantes a falhas bizantinas Aura e Grandpa, foi construído um solução de escalonamento descentralizado Layer2 com alta consistência e segurança. Essa fusão não apenas melhorou a escalabilidade e a usabilidade da rede Bitcoin, mas também garantiu a segurança e a consistência da rede de segunda camada.
Resumo
Este livro branco técnico descreve de forma sistemática e abrangente a implementação e os detalhes técnicos do Taproot Consensus, apresentando uma solução de segunda camada para Bitcoin totalmente construída com base na tecnologia nativa do Bitcoin.
A Consenso Taproot não apenas respeita e herda a direção técnica original do Bitcoin, mas também combina a inovação técnica trazida pelas atualizações do Bitcoin ao longo do tempo, sendo o verdadeiro culminar da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin.
Com o contínuo desenvolvimento do ecossistema Bitcoin, as pessoas começarão gradualmente a perceber que uma verdadeira solução de camada dois descentralizada para Bitcoin é um caminho indispensável para o desenvolvimento do ecossistema Bitcoin, e soluções como o Taproot Consensus desempenharão um papel importante no futuro.
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Rugman_Walking
· 07-21 01:41
É mais uma vez a jogar layer2.
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PrivacyMaximalist
· 07-21 01:41
A morte do riso, já percebi o L2.
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CryptoSurvivor
· 07-21 01:23
O livro amarelo não é tão bom quanto o Endereço branco.
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LiquidatorFlash
· 07-21 01:12
Layer2 vem aí mais um? Qual é o limite da taxa de colateralização?
Análise do Livro Branco do Consenso Taproot: Inovação revolucionária na tecnologia Layer2 nativa do Bitcoin
A nova altura da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin: Análise do livro branco da tecnologia Taproot Consensus
Introdução
Recentemente, uma equipe de desenvolvimento de Layer2 de Bitcoin lançou o whitepaper técnico intitulado "Taproot Consensus: uma solução descentralizada de BTC Layer2". Este documento detalha a forma de implementação do Taproot Consensus, bem como como utilizar assinaturas Schnorr, MAST, nós SPV de Bitcoin e outras tecnologias nativas de Bitcoin para construir uma solução BTC Layer2 completamente descentralizada.
O plano de consenso Taproot demonstra uma compreensão profunda e uma aplicação inovadora da tecnologia de escalabilidade nativa do Bitcoin. Não houve modificações no código do Bitcoin, mas sim uma combinação inteligente de várias tecnologias centrais do Bitcoin, com uma lógica clara e uma estrutura elegante.
Antes de aprofundarmos na discussão deste livro amarelo, é necessário revisitar a trajetória de desenvolvimento técnico do Bitcoin, para melhor entender como o Consenso Taproot surgiu da evolução do Bitcoin.
I. Desenvolvimento Tecnológico do Bitcoin
31 de outubro de 2008
O white paper do Bitcoin "Bitcoin: um sistema de dinheiro eletrônico ponto a ponto" foi publicado, apresentando pela primeira vez a implementação técnica completa do Bitcoin.
O capítulo oito do white paper apresenta a solução SPV (Simple Payment Verification), ou Verificação Simples de Pagamentos. Esta é uma técnica que permite verificar pagamentos sem a necessidade de operar um nó completo de Bitcoin, apenas mantendo os cabeçalhos de bloco.
3 de janeiro de 2009
O bloco gênese do Bitcoin foi minerado em um pequeno servidor em Helsinque, marcando o nascimento oficial do Bitcoin.
É importante notar que o Bitcoin inicialmente utilizou a tecnologia de assinatura de curva elíptica (ECDSA), em vez da mais adequada tecnologia de assinatura de Schnorr. Isso ocorreu porque, na época, a assinatura de Schnorr ainda não estava open source e ainda estava sob proteção de patente.
A assinatura Schnorr preserva todas as funcionalidades e suposições de segurança da assinatura de curva elíptica, ao mesmo tempo que ultrapassa a limitação das 15 assinaturas múltiplas que podem ser realizadas sob a assinatura de curva elíptica, permitindo finalmente a gestão conjunta de mais de 1000 endereços de Bitcoin sem afetar a velocidade da assinatura.
2018
Após anos de validação, os desenvolvedores principais do Bitcoin propuseram oficialmente a introdução da assinatura Schnorr na rede Bitcoin.
14 de novembro de 2021
Bitcoin completou a atualização Taproot, e a assinatura Schnorr foi oficialmente incorporada na rede Bitcoin, inaugurando uma nova era de multi-assinatura descentralizada.
Além das assinaturas Schnorr, a atualização Taproot também introduziu o MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), ou seja, árvores de sintaxe abstrata de Merkle. Esta tecnologia confere ao Bitcoin funcionalidades semelhantes a contratos inteligentes, organizando a lógica contratual de múltiplos ramos condicionais na forma de uma árvore de Merkle.
A assinatura Schnorr pode expandir o endereço multi-assinatura do Bitcoin para mais de 1000, enquanto o MAST pode impulsionar o endereço de assinatura Schnorr para múltiplas assinaturas através de programas Bitcoin. Assim, a combinação da assinatura Schnorr com o MAST pode realizar uma rede de múltiplas assinaturas descentralizada do Bitcoin que não requer assinatura manual, mas sim é impulsionada por instruções de código do Bitcoin.
Isso significa que o Bitcoin pode ultrapassar uma camada de restrições de forma descentralizada, permitindo a realização de cenários de negócios mais complexos e ricos na segunda camada.
A solução Taproot Consensus é a culminação de 13 anos de iterações tecnológicas do Bitcoin.
II. Resumo da Solução de Consenso Taproot
O white paper sobre a tecnologia Taproot Consensus começa apontando que a natureza não Turing-completa da rede Bitcoin limita a sua capacidade de implementar diretamente soluções de Layer2 semelhantes ao Rollup do Ethereum. A camada de contratos script da rede Bitcoin só pode realizar operações simples de transferência, não suportando funcionalidades de contratos inteligentes mais complexas. Portanto, construir uma solução de Layer2 puramente a partir da camada de script do Bitcoin não é viável.
Esta descrição resume de forma elevada a não Turing-completude da rede Bitcoin, bem como a limitação de que os contratos de script Bitcoin só podem executar operações de transferência de Bitcoin. Assim, a direção correta da expansão do Bitcoin não é trabalhar na rede de camada um do Bitcoin, mas sim aproveitar as capacidades existentes do Bitcoin para construir uma solução de expansão de camada dois completamente descentralizada para o Bitcoin.
Taproot Consensus combina a tecnologia Taproot do Bitcoin (assinaturas Schnorr e MAST), nós leves SPV do Bitcoin e o mecanismo de consenso BFT PoS, construindo uma rede Layer2 descentralizada e altamente consistente.
Três, Detalhes da Arquitetura do Consenso Taproot
Taproot Consensus é composto por Schnorr+Mast, Bitcoin SPV e Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast utiliza estas duas grandes tecnologias nativas trazidas pela atualização Taproot do Bitcoin para combinar e implementar a gestão descentralizada de multi-assinaturas do Bitcoin, sem a necessidade de assinatura manual, mas sim impulsionada pelo código do Bitcoin.
Este código é impulsionado pelo consenso alcançado pela rede de segunda camada.
Como as redes de segunda camada alcançam consenso e como esse consenso é sincronizado com o estado da camada um do Bitcoin?
Esta é a função do consenso Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV é um método de verificação de pagamento simples, que permite sincronizar e validar transações de Bitcoin sem a necessidade de executar um nó completo. Esta característica permite que o Taproot Consensus sincronize o estado do BTC em um ambiente totalmente descentralizado, sem a necessidade de qualquer permissão.
Aura+Grandpa é um protocolo de consenso PoS avançado que implementa tolerância a falhas bizantinas, garantindo alta consistência entre os nós da rede através de um protocolo distribuído.
Princípio de funcionamento das três partes do consenso Taproot:
No sistema, cada validador possui uma chave privada BTC para assinaturas Schnorr. As características das assinaturas Schnorr permitem a realização de agregação de assinaturas de forma eficiente, aumentando assim a segurança e a eficiência do sistema. A chave pública agregada Pagg gerada pelo esquema de assinatura múltipla Musig2 forma uma grande árvore MAST (Merkle Abstract Syntax Tree).
Após a geração do hash raiz da árvore MAST, os validadores realizam transferências de BTC e operações de gravação para o endereço de assinatura de limiar gerado pela árvore MAST, permitindo a funcionalidade de envio de dados da rede principal do BTC para a rede de segunda camada. Ao mesmo tempo, cada validador atua como um nó leve SPV (Simplified Payment Verification) do Bitcoin, permitindo que sincronizem de forma segura e sem permissão o estado da rede BTC.
Resumidamente:
O Consenso Taproot utiliza Schnorr+Mast para construir gestão descentralizada de múltiplas assinaturas BTC na camada um do Bitcoin, enquanto a camada dois opera uma rede de nós SPV do Bitcoin. A rede de camada dois opera inteiramente com nós SPV do Bitcoin, que podem sincronizar o estado dos dados da camada um do Bitcoin, permitindo a sincronização da informação entre a camada dois e a camada um do Bitcoin. Para garantir a segurança e confiabilidade da rede de camada dois, o Consenso Taproot integra a rede de nós SPV do Bitcoin com Aura+Grandpa, conferindo à rede de nós SPV do Bitcoin um nível de segurança em termos de consenso BFT. Isso significa que a gestão dos ativos da rede de camada dois não é feita por alguns múltiplos signatários, mas sim impulsionada pelo consenso BFT, alcançando assim uma verdadeira descentralização.
Quatro, outros detalhes técnicos do livro amarelo
Além da estrutura técnica mencionada, o livro branco do Taproot Consensus também explica detalhadamente os detalhes de implementação de tecnologias como assinaturas Schnorr, MAST, nós leves PSV do Bitcoin, Aura+Grandpa, entre outros. Para aqueles que desejam aprender e entender as tecnologias mais recentes do Bitcoin, este livro branco é um material de estudo abrangente e detalhado.
Além disso, o livro amarelo explica detalhadamente o processo de implementação do Musig2 e as diferenças em relação às soluções técnicas de outros projetos BTC Layer2.
Algumas estruturas tecnológicas subjacentes de projetos são baseadas no protocolo tBTC. O tBTC utiliza a multi-assinatura do Bitcoin para construir uma rede de assinaturas em limite, que possui uma consistência mais forte em comparação com redes distribuídas tradicionais.
No entanto, o tBTC ainda é uma rede de múltiplas assinaturas que requer várias assinaturas. Para realmente funcionar sem depender de pessoas, mas sim de um consenso impulsionado, é necessário combinar a rede de múltiplas assinaturas com o mecanismo de consenso BFT PoS (Prova de Participação Tolerante a Bizâncio). Esta é também a diferença entre redes distribuídas e blockchain; a rede distribuída enfatiza a distribuição, mas carece de um consenso tolerante a Bizâncio, enquanto a blockchain, embora seja uma rede distribuída, depende do consenso tolerante a Bizâncio para funcionar, tornando-se assim uma rede verdadeiramente descentralizada.
A proposta de consenso Taproot adotou esse design mais avançado. Ao combinar assinaturas Schnorr, MAST, nós leves SPV de Bitcoin e os mecanismos de consenso tolerantes a falhas bizantinas Aura e Grandpa, foi construído um solução de escalonamento descentralizado Layer2 com alta consistência e segurança. Essa fusão não apenas melhorou a escalabilidade e a usabilidade da rede Bitcoin, mas também garantiu a segurança e a consistência da rede de segunda camada.
Resumo
Este livro branco técnico descreve de forma sistemática e abrangente a implementação e os detalhes técnicos do Taproot Consensus, apresentando uma solução de segunda camada para Bitcoin totalmente construída com base na tecnologia nativa do Bitcoin.
A Consenso Taproot não apenas respeita e herda a direção técnica original do Bitcoin, mas também combina a inovação técnica trazida pelas atualizações do Bitcoin ao longo do tempo, sendo o verdadeiro culminar da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin.
Com o contínuo desenvolvimento do ecossistema Bitcoin, as pessoas começarão gradualmente a perceber que uma verdadeira solução de camada dois descentralizada para Bitcoin é um caminho indispensável para o desenvolvimento do ecossistema Bitcoin, e soluções como o Taproot Consensus desempenharão um papel importante no futuro.