تپروت چیست؟ تپروت چگونه عملکرد بیت‌کوین را بهبود می‌بخشد؟

بیت‌کوین در سال 2009 توسط ساتوشی ناکاموتو خلق شده است ولی پس از آن بارها آپدیت شده و ارتقا پیدا کرده است که تپروت (taproot) نیز یکی از این آپدیت‌ها بوده است. تپروت در تاریخ 22 خرداد سال 1400 (2021 June 12) در بلاکچین بیت‌کوین راه اندازی و در نهایت در تاریخ 23 آبان سال 1400 (2021 Nov. 14) فعال شد. در سیستم های غیرمتمرکز و توزیع شده‌‌ای مانند بیت‌کوین آپدیت‌ها نیز به صورت غیرمتمرکز انجام می‌شوند و نیاز به رای مثبت اکثریت دارد. آیا با بزرگ‌ترین آپدیت‌های بیت کوین آشنایی داردید؟ آیا می‌دانید آپدیت تپروت چیست؟

برای درک بهتر آپدیت تپروت، بهتر است ابتدا با چگونگی اجرای آپدیت‌ها و BIP‌ ها در بلاکچین بیت‌کوین آشنا شویم.

آپدیت‌ها و BIP ها در بلاکچین بیت‌کوین

کلمه BIP مخفف عبارت Bitcoin Improvement Protocol (به معنای پروتکل بهبود بیت‌کوین) است. در شبکه های غیرمتمرکز و توزیع شده مانند بیت‌کوین، بر خلاف سیستم‌های متمرکز، هر اتفاقی باید با اجماع حداکثری صورت گیرد زیرا در این شبکه‌ها یک تصمیم گیرنده واحد وجود ندارد!

در بلاکچین بیت‌کوین توسعه دهندگان نظرات و پیشنهادات خود را به صورت یک درخواست ( به این درخواست‌ها BIP گفته می‌شود) ارائه می‌دهند تا توسط گره‌ها و اعضای شبکه مورد تایید قرار گیرد؛ اگر اکثریت رای مثبت دهند، آن پیشنهاد در بلاکچین اجرا می‌شود. نمونه BIP در بلاکچین اتریوم، EIP نامیده می‌شود (به معنای Ethereum Improvement Protocol).

برای اطلاعات بیشتر در رابطه با BIPها و شناخت انواع آن، پیشنهاد می‌کنم مقاله "پروپوزال بهبود بیت کوین چیست" از سایت بیتفا را حتماً مطالعه کنید.

تپروت چیست؟

اکنون که با ماهیت BIP ها و نحوه اجرای آپدیت ها در بلاکچین بیت کوین آشنا شدید، با آخرین آپدیت مهم بلاکچین بیت کوین یعنی تپروت بیشتر آشنا شویم.

آپدیت تپروت 4 سال پس از اجرای آپدیت SegWit (آپدیت SegWit در سال 2017 اجرا شده بود) اجرا شد. این آپدیت اولین آپدیت مهم شبکه بیت‌کوین پس از 4 سال بود که به صورت سافت فورک (Soft-fork) در بلاکچین بیت‌کوین اجرا شد.

ایده تپروت توسط گریگ مکسول (Greg Maxwell) در سال 2018 مطرح شد و تحت سه پروپوزال (BIP-340 , BIP-341 , BIP-342) به اعضای بلاکچین بیت‌کوین در جهت حفاظت از حریم خصوصی تراکنش‌های پیچیده و افزایش کارایی و مقیاس پذیری بلاکچین بیتکوین پیشنهاد داده شد. تپروت توسط درصد بالایی از گره های بلاکچین بیتکوین تحت موافقت قرار گرفت (بالا بودن میزان رای مثبت نشانه‌ شایستگی یک پروپوزال به حساب می‌رود).

در آپدیت تپروت و با کمک الگوریتم اشنوا، با استفاده از فناوری تجمیع امضاهای دیجیتال، حریم خصوصی تراکنش‌های پیچیده (برای مثال تراکنش های چند امضایی) در بلاکچین بیت‌کوین افزایش پیدا کرد!

الگوریتم اشنوا و ایجاد امضای دیجیتال

الگوریتم اشنوا توسط ریاضی دان و رمزنگار آلمانی، کلاز اشنور (Claus Schnorr) ایجاد شد، ولی این الگوریتم تا سال 2008 به صورت عمومی منتشر نشده بود. این الگوریتم یک تابع رمزنگاری برای ایجاد امضاهای دیجیتال است.

از آن جایی که این الگوریتم تا سال 2008 به صورت عمومی منتشر نشده بود، ساتوشی ناکاموتو به جای استفاده از این الگوریتم (الگوریتم اشنوا) از الگوریتم منحنی بیضوی (ECDSA) برای ایجاد امضای دیجیتال استفاده کرده بود. الگوریتم اشنوا امنیت بیشتر و عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم منحنی بیضوی دارد و به همین دلیل جامعه بیت کوین تصمیم به تغییر دادن و ارتقا الگوریتم ایجاد امضای دیجیتال بلاکچین بیتکوین (از منحنی بیضوی به اشنوا) گرفتند.

این الگوریتم، تمام امضاهای انجام شده در تراکنش های چند امضایی را به یک امضا واحد تبدیل می‌کند.

تراکنش های پیچیده در بلاکچین

در شبکه های بلاکچینی، تراکنش‌ها می‌توانند ویژگی‌های خاصی نیز داشته باشند. با افزایش این ویژگی‌ها، یک تراکنش همزمان باید از توابع بیشتری استفاده کند و در نتیجه تراکنش پیچیده‌تر خواهد شد. در ادامه به تعدادی از این ویژگی ها که یک تراکنش را پیچیده‌تر می‌کنند خواهیم پرداخت.

تراکنش های چند امضایی

در کیف پول‌های دیجیتالی عادی برای دسترسی پیدا کردن به دارایی های یک حساب و انتقال دادن آن دارایی‌ها، به یک کلید خصوصی (کلید خصوصی این کیف پول) نیاز هست؛ در حالی که در کیف پول‌های چند امضایی به جای یک کلید خصوصی، چند کلید خصوصی وجود دارد. این کلید‌ها می‌توانند دست چند نفر مختلف باشند (و یا همه کلیدها دست یک نفر باشد) و باید همه آن‌ها (یا حداقل چند نفر از آن‌ها) برای یک انتقال، موافقت خود را اعلام کنند. این موضوع باعث افزایش امنیت در دارایی های دیجیتالی می‌شود.

قراردادهای هوشمند رمزنگاری شده و زمان دار

قراردادهای هوشمند رمزنگاری شده و زمان دار (HTLC) از انواع قراردادهای هوشمند (البته از نوع ساده آن ها) هستند. در این نوع قرارداد‌ها، قرارداد رمزنگاری می‌شود و زمانی مشخص برای اجرای آن وجود دارد. این نوع قرارداد‌ها می‌توانند کانال‌های پرداختی در بلاکچین ایجاد کنند و کاربرد اصلی این نوع قرارداد‌ها در کانال‌های پرداختی و اتمیک سواپ دیده می‌شود (این نوع قراردادها در شبکه لایتنینگ بیت کوین کارایی خیلی بالایی دارند و آپدیت تپروت توجه ویژه‌ای به این موضوع داشته است).

هر کدام از این دو مورد ذکر شده می‌توانند باعث اضافه کردن یک ویژگی به تراکنش و تبدیل کردن آن به یک تراکنش پیچیده‌تر شوند!

تاثیر تپروت بر مقیاس پذیری بیت‌کوین

خب تا اینجای مقاله با الگوریتم اشنوا و تراکنش های پیچیده آشنا شدیم، ولی تپروت چه تاثیری بر روی بیتکوین داشت؟

همانطور که بالاتر به آن اشاره کردیم، در آپدیت تپروت الگوریتم منحنی بیضوی به الگوریتم اشنوا تبدیل شد. الگوریتم اشنوا، امضا های دیجیتالی که توسط چند کلید خصوصی (به روش تایید چند امضایی) برای انجام یک تراکنش ایجاد شده بودند را به یک امضای دیجیتال واحد تبدیل می‌کند و فقط همان یک امضای دیجیتالی را تایید می‌کند. این کار باعث کمتر شدن حجم یک تراکنش‌ پیچیده می‌شود و به همین دلیل کارمزد تراکنش‌های پیچیده نیز کاهش می‌یابد، پس در نتیجه آپدیت تپروت باعث بهتر شدن عملکرد و افزایش مقیاس پذیری در بلاکچین بیتکوین شده است. در کنار موارد ذکر شده، از آن‌جایی که این الگوریتم  تمام امضاها را به یک امضا واحد تبدیل می‌کند و تفاوت آن‌ها را با تراکنش‌های عادی کاهش می‌دهد، باعث افزایش حریم خصوصی در تراکنش‌های پیچیده و عدم امکان تشخیص آن‌ها شده است.

تاثیر آپدیت تپروت در حفظ حریم خصوصی

تا قبل از اجرای آپدیت تپروت، تراکنش‌های پیچیده از تراکنش های ساده، متفاوت بودند و تراکنش‌های پیچیده در دفتر کل بیتکوین قابل شناسایی بودند. همین موضوع باعث نارضایتی کاربران شده بود که آپدیت تپروت با از بین بردن تفاوت بین تراکنش های ساده و پیچیده در دفتر کل بیت کوین، باعث افزایش حریم خصوصی در تراکنش‌های پیچیده شد.

دیگر مزایای آپدیت تپروت

آپدیت تپروت علاوه بر افزایش مقیاس پذیری و حریم خصوصی در بلاکچین بیتکوین، باعث جلوگیری از احتمال تغییر دادن امضا‌های دیجیتالی توسط ماینر ها و در نتیجه افزایش امنیت بیتکوین شد. در کنار افزایش امنیت، آپدیت تپروت باعث شد تا قراردادهای ساده بر بستر بلاکچین بیتکوین تا حدودی راحت تر اجرا شوند، اما همچنان طراحی و اجرای قراردادها بر بستر بلاکچین بیتکوین کاری دشوار و پر هزینه است.

جمع‌بندی

در این مقاله به آپدیت تپروت که بزرگترین آپدیت بیت کوین درسال 2021 بود پرداختیم و تاثیرات آن در جهت افزایش مقیاس پذیری، حفاظت از حریم خصوصی و تقویت امنیت بلاکچین بیتکوین مخصوصاً در تراکنش‌های پیچیده، را بررسی کردیم. پس از آپدیت تپروت، الگوریتم منحنی بیضوی به الگوریتم اشنوا تبدیل شد که مهم‌ترین تغییر این آپدیت بوده است. آپدیت تپروت یکی از موفق ترین آپدیت‌های بلاکچین بیکوین به حساب می‌آید. نظر شما چیست؟ به نظرر شما آیا این آپدیت توانسته است تاثیر مثبتی بر عملکرد این بلاکچین داشته باشد؟