تپ روت (Taproot) چیست؟ معرفی بروزرسانی بزرگ شبکه بیت کوین

سافت فورک تپ روت به‌روزرسانی مهمی است که هدف آن ارتقای حریم خصوصی، امنیت و مقیاس‌پذیری شبکه بیت کوین است. این به‌روز‌رسانی در تاریخ ۱۴ نوامبر ۲۰۲۱ ( ۲۳ آبان ۱۴۰۰) عرضه و فعال شد. با فعال شدن تپ روت یکی از بلندپروازانه‌ترین به‌روز‌سانی‌های شبکه بیت کوین در بلاک ۷۰۹,۶۳۲ انجام شد. در این مقاله به این می‌پردازیم که بروزرسانی تپ روت بیت کوین چیست و اجرای Taproot چگونه بر مقیاس‌پذیری، حفظ حریم خصوصی و سرعت انجام تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین تاثیر می‌گذارد؟ با میهن بلاکچین همراه باشید.

تپ روت (Taproot) در بلاک چین بیت کوین چیست؟

با در نظر گرفتن این موضوع که تپ روت اولین به‌روزرسانی مهم شبکه بیت کوین از ماه آگوست ۲۰۱۷ و پس از به‌روزرسانی‌های شبکه لایتنینگ و سگویت است، پیاده‌سازی تپ روت را می‌توان نقطه عطف بزرگی در شبکه بیت کوین به شمار آورد.

در حالی که سگویت و شبکه لایتنینگ بر افزایش سرعت و کاهش هزینه تراکنش‌ها معطوف هستند، با انجام آپدیت Taproot در این شبکه، حریم خصوصی، مقیاس‌پذیری و امنیت شبکه بلاکچین بیت کوین افزایش خواهد یافت. در بروزرسانی تپروت، الگوریتم رمزنگاری امضای دیجیتال در شبکه Bitcoin نیز تغییر خواهد کرد.

تپ روت با خود امضاهای اشنور (Schnorr Signatures) را به همراه دارد تا از این طریق مقداری از بار شبکه را کاهش دهد و سهولت استفاده، راندمان و امنیت شبکه را نیز بهبود ببخشد. تپ روت هم‌چنین نوعی شاه‌کلید ایجاد می‌کند تا مجموعه‌ای از امضاها را در یک امضا خلاصه کند. این موضوع باعث می‌شود که اجرای تراکنش‌های چندامضایی و دارای چند ورودی بسیار آسان‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تر شود. برای شناخت آپدیت جدید شبکه بیت کوین لازم تا ساختار فعلی این شبکه را بفهمیم تا اهمیت این بروزرسانی برایمان مشخص شود.

بیت کوین یک شبکه بلاک چین عمومی است و اطلاعات ذخیره شده در آن به صورت شفاف در شبکه عرضه شده و هرکس می‌تواند آن را مشاهده کند. این ویژگی با وجود ایجاد شفافیت در اکوسیستم، تهدیدی برای حریم خصوصی افراد بوده که برای بسیاری، این ویژگی بیت کوین خوشایند نیست.

بروزرسانی تپ روت، حریم خصوصی افراد را بیشتر از قبل رعایت خواهد کرد. به بیانی دقیق‌تر، Taproot یک سافت فورک در شبکه Bitcoin است که حریم خصوصی در زمان ارسال تراکنش‌های پیچیده (استفاده از تایم لاک، تراکنش‌های چندامضایی و غیره) را بهبود می‌دهد.

تفاوت تراکنش عادی با تراکنش تپ روت چیست؟

پیش از انجام تپ روت تراکنش‌هایی که در آن‌ها توابع پیچیده به کار رفته است قابل مشاهده بوده و از تراکنش‌های عادی قابل تفکیک است؛ اما با اعمال ویژگی Taproot روی شبکه بلاک چین بیت کوین، هیچ تفاوتی میان تراکنش عادی که میان دو نفر انجام شده با تراکنش‌هایی که (مثلا) از کیف پول‌های چندامضایی ارسال شده، وجود نخواهد داشت.

این مورد علاوه بر افزایش حریم خصوصی، حجم تراکنش را کاهش داده و در نتیجه کارمزد تراکنش‌ها کاهش خواهد یافت. برای مثال، تراکنشی که در شبکه لایتنینگ بیت کوین ارسال می‌شود، با تراکنشی که فردی از کیف پول خود به کیف پول فرد دیگری ارسال می‌کند، متفاوت است (اسکریپت آن تفاوت داشته و این موضوع برای همه قابل رویت است). اما تپ روت امکانی را فراهم خواهد کرد که تراکنش‌های روی شبکه لایتنینگ دقیقا مشابه تراکنش‌های عادی در شبکه باشد و کسی از تفاوت آن‌ها مطلع نخواهد شد.

پروپوزال Taproot بیت کوین چیست؟

طرح پیشنهادی ویژگی تپ روت بیت کوین برای اولین بار توسط گِرِگ مَکسوِل (Greg Maxwell)، یکی از شناخته‌شده‌ترین توسعه‌دهندگان بیت کوین کور، در سال ۲۰۱۸ مطرح شد. پس از گذشت دو سال و در سال ۲۰۲۰ میلادی به کتابخانه بیت کوین کور اضافه شد و از آن زمان بحث در مورد این بروز رسانی بیت کوین به موضوع اول توسعه شبکه بلاک چین تبدیل شد.

وبسایت Taproot.watch که به طور اختصاصی به ارائه اطلاعات درباره تپ روت می‌پردازد و مدیریت آن در دست یکی از توسعه‌دهندگان بیت کوین به اسم هامپوس سیوبرگ (Hampus Sjöberg) است، در خصوص این به روزرسانی گفته است:

سیوبرگ معتقد است که تپ روت یک سافت فورک ۱۰۰ ساله است که در بلندمدت، بلاکچین منسجم‌تر و ماندگارتری به ارمغان خواهد آورد.

در حال حاضر، اجرای این بروزرسانی در مراحل نهایی خود قرار دارد. در کنار این بروزرسانی، تغییر بزرگ دیگری در الگوریتم‌های رمزنگاری بیت کوین اعمال خواهد شد. استفاده از الگوریتم اشنور در بیت کوین، خاصیت تجمیع امضای دیجیتال یا (Signature aggregation) را به پروتکل بیت کوین اضافه خواهد کرد. این ویژگی تاثیر مستقیمی بر مقیاس‌پذیرتر شدن شبکه و کاهش کارمزد تراکنش‌ها خواهد داشت. در ادامه این ویژگی را معرفی خواهیم کرد.

علاوه‌بر موارد فوق، تپ روت از طریق مفهوم درخت‌های سینتکس انتزاعی درهم‌سازی‌شده (MAST) در صدد بهبود زبان اسکریپت‌نویسی بیت کوین است. این موضوع فرصت‌های جدیدی برای قابلیت‌های قرارداد هوشمند در شبکه فراهم می‌سازد و بدین ترتیب شاهد پذیرش بیشتر این حوزه خواهیم بود. MAST صرفا با ارائه و مشخص کردن بخش‌های مرتبط با قرارداد مذکور می‌تواند به کارآمدتر و خصوصی‌تر شدن قراردادهای هوشمند کمک کند.

الگوریتم امضای دیجیتالی اشنور چیست؟

کلاز اشنور، ریاضی‌دان و دانشمند رمزنگاری ۷۷ ساله آلمانی، خالق الگوریتم رمزنگاری اشنور است. الگوریتم امضای دیجیتال Schnorr یک تابع ریاضی برای استفاده در تولید امضای دیجیتال است. شبکه بیت کوین در حال حاضر از الگوریتم امضای دیجیتال منحنی بیضوی برای مدیریت ایجاد امضای دیجیتال استفاده می‌کند.

الگوریتم امضای دیجیتال اشنور، یک الگوریتم قدیمی‌تر و قوی‌تر از الگوریتم بیت کوین است؛ اما خالق این الگوریتم تا سال ۲۰۰۸ به صورت عمومی این الگوریتم را منتشر نکرده بود و به همین دلیل ساتوشی ناکاموتو نمی‌توانست از آن استفاده کند. اما در سال ۲۰۲۰، که این الگوریتم به صورت کامل منتشر شده و توسعه‌دهندگان بسیاری امنیت آن را مورد ارزیابی قرار داده‌اند، به همه اثبات شده که الگوریتم اشنور، امنیت و کارایی بیشتری در مقایسه با الگوریتم فعلی شبکه بیت کوین خواهد داشت. لذا تصمیم دارند تا این الگوریتم را در شبکه بیت کوین استفاده کنند.

انواع تراکنش در شبکه بیت کوین

تمرکز اصلی آپدیت تپ روت، بهبود تراکنش‌های پیچیده‌تر در شبکه بلاک چین بیت کوین است. در این شبکه، تراکنش‌ها می‌توانند ویژگی‌های متفاوتی داشته باشند که اضافه شدن هر ویژگی، آن تراکنش را پیچیده‌تر کرده و همچنین حجم آن را افزایش خواهد داد. استفاده از قرارداد هش تایم لاک یکی از همین ویژگی‌هاست. اما این تابع چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

قرارداد هوشمند در شبکه بیت کوین

شاید شنیدن این موضوع برایتان کمی عجیب باشد، اما در شبکه بیت کوین نیز می‌توان قرارداد هوشمند اجرا کرد. البته این قرارداد هوشمند قابل مقایسه با قرادادهای هوشمند روی شبکه اتریوم نیست؛ اما به هر حال مطابق تعریف می‌توان روی شبکه بیت کوین نیز قرارداد هوشمند اجرا کرد.

یکی از این قراردادهای هوشمند، Hashed TimeLock Contract است. با استفاده از این تابع می‌توان کانال‌های پرداخت مالی روی شبکه بیت کوین را هوشمند کرد؛ مثلا می‌توان برای یک کانال پرداخت مالی، بازه زمانی تعیین کرد؛ به این شکل که فردی می‌تواند تراکنشی را روی شبکه ارسال کند و مشخص کند تا زمانی که بلاک شماره N روی شبکه تولید نشده، این UTXO قابل خرج شدن نخواهد بود.

شبکه لایتنینگ

شبکه لایتنینگ بیت کوین، از تابع قرارداد هش لاک استفاده می‌کند. زمانی که یک کانال پرداخت مالی در شبکه لایتنینگ ایجاد می‌شود تراکنشی با فانکشن تایم لاک روی شبکه اصلی بیت کوین ارسال می‌شود و Output این تراکنش تا زمان معینی، غیرقابل خرج باقی می‌ماند.

این زمان معین، همان بازه زمانی تعریف شده برای یک کانال پرداخت مالی روی شبکه بیت کوین است. در واقع وجود چنین تابعی در کد بیت کوین باعث می‌شود تا افراد بدون اینکه یکدیگر را بشناسند، مبادلات مالی خود را در شبکه لایتنینگ انجام دهند.

تراکنش‌های چند امضایی

تراکنش‌های ارسال شده با استفاده از ویژگی چند امضایی یا Multisig یکی دیگر از تراکنش‌های پیچیده در شبکه بیت کوین است. در چنین تراکنش‌هایی، امضای دیجیتال تراکنش به جای آنکه با یک کلید خصوصی تولید شود، از ترکیب دو یا چند کلید خصوصی ایجاد خواهد شد. چنین تراکنش‌هایی حجم بیشتری در مقایسه با تراکنش‌های تک امضایی دارند.

هرچه یک تراکنش در شبکه بیت کوین توابع بیشتری داشته باشد، فضای بیشتری از یک بلاک شبکه را اشغال خواهد کرد که این موضوع باعث افزایش کارمزد تراکنش و کاهش سرعت شبکه خواهد شد. بروز رسانی Taproot این تراکنش‌های پیچیده را به تراکنش‌های عادی تبدیل خواهد کرد و از این رو علاوه بر کاهش کارمزد چنین تراکنش‌هایی، مقیاس‌پذیری شبکه را نیز افزایش خواهد داد.

امضای دیجیتال اشنور

یکی از ویژگی‌های منحصربه فرد بروزرسانی تپ روت، تغییر الگوریتم امضای دیجیتال بیت کوین به روش اشنور است. این الگوریتم، امضاهای دیجیتال ایجاد شده توسط چند کلید خصوصی را به یک امضای دیجیتال تبدیل خواهد کرد.

مزایای بروزرسانی Taproot چیست؟

مقدار دیتای ارسال شده و ذخیره شده در دفتر کل توزیع شده شبکه بلاک چین بیت کوین را کاهش می‌دهد (با استفاده از ساختار Merkelized Abstract Syntax Trees).

• ظرفیت شبکه برای انجام تراکنش‌های بیشتر را افزایش می‌دهد.

• کاهش کارمزد تراکنش‌ها
  حجم دیتای یک تراکنش در زمان ارسال تراکنش‌های پیچیده در شبکه بیت کوین به صورت محسوس کاهش خواهد یافت.

• افزایش حریم خصوصی
  با اجرای تپ روت و الگوریتم اشنور، تراکنش‌های ایجاد شده توسط کیف پول چند امضایی و تراکنش‌هایی که از تابع تایم لاک استفاده می‌کنند، از تراکنش‌های عادی قابل تشخیص نیستند.

• امکان ورود قرارداد هوشمند به شبکه بیت کوین
  با استفاده از تپ روت تراکنش‌های پیچیده حجم بسیار کمی را ایجاد خواهند کرد. این ویژگی می‌تواند کاربرد شبکه بیت کوین را نیز افزایش دهد. مثلا، فرض کنید که شما یک کیف پول پنج امضایی ایجاد کرده‌اید و برای خرج دارایی، وجود ۳ امضا از ۵ امضا را الزامی تعریف کرده‌اید. با استفاده از تابع تایم لاک می‌توان برای شبکه تعریف کرد که پس از گذشت ۵ سال، وجود ۱ امضا از ۵ امضا برای خرج دارایی کافی است. در چنین شرایطی اگر ۴ کلید خصوصی از ۵ کلید خصوصی را گم کنید، همچنان می‌توانید بیت کوین خود را خرج کنید. این امکان در حال حاضر روی شبکه بیت کوین، بسیار هزینه بر است.

• افزایش امنیت شبکه‌‌
  امکان تغییر امضای دیجیتال پیش از تایید تراکنش توسط ماینرهای شبکه بیت کوین را از بین می‌برد و احتمال دوبار خرج شدن بیت کوین در شبکه با استفاده از این روش را از بین خواهد برد.

بروزرسانی تپروت چگونه اجرا می‌شود؟

پس از ارائه BIP9 در شبکه بیت کوین، روشی دموکراتیک برای اجرای سافت فورک در شبکه Bitcoin تعبیه شد. مطابق این روش، نودهای شبکه بایستی نظر خود را مبنی بر موافقت یا مخالفت برای ایجاد تغییر در ساختار شبکه ارائه دهند. آنها این کار را با Signaling بلاک‌های استخراج شده در شبکه برای اجرای یک بروزرسانی اعلام می‌کنند. بدین ترتیب، ماینرها و استخرهای استخراج از یک روش آزمون سریع (Speedy Trial) استفاده می‌کنند تا به اجماع دست یابند و به هماهنگ‌سازی اجرای تپ روت بپردازند.

از میان استخرهای استخراج بزرگ شبکه بیت کوین، استخر Antpool، Poolin، F۲Pool، btc.com، Binance Pool، Viabtc، Foundry USA، Houbi pool و Spiderpool با بروزرسانی تپ روت موافقت کرده‌اند.

برای اجرای یک بروزرسانی، حداقل با ۹۰ درصد نودها سیگنال دهند. این فرآیند برای هر ۲۰۱۶ بلاک اجرا خواهد شد. به عبارتی، پس از استخراج ۲۰۱۶ بلاک در شبکه، حداقل باید ۱۸۱۵ بلاک (۹۰ درصد) سیگنال بدهند. اگر در این بازه زمانی، ۹۰ درصد بلاک‌ها سیگنال نداشت، تصمیم برای این بروزرسانی به ۲۰۱۶ بلاک دوره بعدی موکول خواهد شد. در صورتی که در یک دوره، حداقل ۹۰ درصد بلاک‌ها سیگنال داشته باشند، فول نودها باید نرم افزار بیت کوین کور خود را به نسخه جدید، بروزرسانی کنند تا تغییرات جدید در شبکه اجرایی شود.

تاثیر تپ روت بر قیمت بیت کوین

یکی از پرسش‌های مهمی که پیرامون به‌روزرسانی تپ روت مطرح می‌شود، تأثیر آن بر قیمت بیت کوین در آینده است. بسیاری از تحلیل‌گران معتقدند که به نظر نمی‌رسد که این به‌روزرسانی بر ارزش بیت کوین در کوتاه‌مدت تأثیری بگذارد؛ اما تغییرات بنیادینی که درنتیجه این به‌روزرسانی ایجاد می‌شود، باعث افزایش عملکرد و رقابت در شبکه بیت کوین خواهد شد.

همچنین سیدارت منن (Siddharth Menon)، بنیان‌گذار و مدیرعامل صرافی دیجیتال وزریکس (WazirX)، اظهار داشت که از سال ۲۰۱۰، آخرین نسخه تپ روت مورد انتظار بوده است و تأثیر مثبتی بر پادشاه ارزهای دیجیتال خواهد گذاشت. وی افزود:

وضعیت شبکه بیت کوین به آرامی و به صورت پیوسته بهبود می‌یابد.

آیا در حال حاضر می‌توان از تپ روت استفاده کرد؟

در این بخش به این می‌پردازیم که آیا در حال حاضر استفاده از تپ روت بیت کوین امکان‌پذیر است و آیا باید نحوه انجام تراکنش‌ها را تغییر داد؟

در نحوه استفاده از شبکه بیت کوین نسبت به قبل از فعالسازی تپ روت تغییری ایجاد نشده است. به عبارت ساده‌تر نحوه انجام تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین تغییری پیدا نکرده است. تپ روت ویژگی‌های پیشرفته جدیدی به شبکه می‌افزاید. از این ویژگی‌های جدید فقط از طریق کیف پول‌هایی نظیر اکسدوس (Exodus) می‌توان بهره برد. هرچند مدتی طول می‌کشد تا بتوان از این ویژگی‌های جدید استفاده کرد.

توسعه‌دهندگان کیف پول‌ها باید با نوشتن کدهای جدید، کیف پول خود را به‌روزرسانی کنند تا از این طریق، کاربران به ویژگی‌های جدید تپ روت دسترسی یابند. دو سال طول کشید تا سگویت در بیش از ۵۰٪ تراکنش‌های روزانه مورد استفاده قرار بگیرد. بنابراین انتظار می‌رود که پذیرش تپ روت نیز همین مقدار طول بکشد.

پس از آنکه کیف پول مدنظر شما، پشتیبانی از ویژگی‌های تپ روت را آغاز کند باید کیف پول خود را به آخرین نسخه به‌روزرسانی کنید؛ اما ممکن است فعال‌سازی این قابلیت چندین سال طول بکشد. همچنین مد نظر داشته باشید شاید چندین سال طول بکشد تا بیش از ۵۰٪ از کل تراکنش‌های روزانه شبکه بیت کوین از تپ روت استفاده کنند.

پرسش و پاسخ (FAQ)

• تپ روت (Taproot) چیست؟
  تپ روت یکی از تاثیر‌گذارترین و مهم‌ترین آپدیت‌های شبکه بیت کوین است. با انجام آپدیت Taproot حریم خصوصی، مقیاس‌پذیری و امنیت شبکه بلاکچین بیت کوین افزایش پیدا می‌کند. همچنین با انجام این به‌روز‌رسانی الگوریتم رمزنگاری امضای دیجیتال در شبکه Bitcoin نیز تغییر می‌کند. 

• آیا در حال حاضر می توان از تپ روت استفاده کرد؟
  تپ روت بیت کوین در تاریخ ۱۴ نوامبر ۲۰۲۱ عرضه و فعال شد. کاربران شبکه بیت کوین اکنون می‌توانند با استفاده از کیف پول‌هایی مانند اکسدوس (Exodus) از قابلیت‌های تپ روت استفاده کنند.

سخن پایانی

بروزرسانی تپ روت را می‌توان یکی از مهم‌ترین اتفاقات در شبکه بلاک چین بیت کوین در نظر گرفت. با انجام Taproot در شبکه Bitcoin مقیاس‌پذیری شبکه، امنیت، حریم خصوصی بهبود یافته و کارمزد تراکنش‌های پیچیده کاهش پیدا می‌کند. همچنین پس از آپدیت تپروت، امکان انجام تراکنش‌ها با استفاده از توابع قرارداد هوشمند در شبکه بیت کوین بهبود می‌یابد. در این مقاله به این پرداختیم که بروزرسانی تپ روت بیت کوین چیست و اجرای Taproot چگونه بر مقیاس‌پذیری، حفظ حریم خصوصی و سرعت انجام تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین تاثیر می‌گذارد؟ نظر شما در مورد این به روزرسانی و مزایا و معایب آن چیست؟ نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید.