Taproot và chữ ký Schnorr - cập nhật để cải thiện tính riêng tư và khả năng mở rộng của mạng Bitcoin.
Các cập nhật về quyền riêng tư và quy mô của chữ ký Taproot và Schnorr đã đạt được tiến bộ đáng kể gần đây, chuyển từ ý tưởng lý thuyết sang mã thực. Các bản cập nhật này kết hợp một số công nghệ khác nhau đã được cung cấp trong nhiều năm và mỗi công nghệ trong số chúng là duy nhất về mặt kỹ thuật và khái niệm.
Đầu tiên, các bản cập nhật này bao gồm Cây cú pháp trừu tượng kết hợp (MAST), mà các nhà phát triển công nghệ hợp đồng thông minh kể từ năm 2013. Bản cập nhật cũng bao gồm công nghệ chữ ký Schnorr, được đề xuất vào năm 2015 bởi nhà phát triển Pieter Wuille và Taproot, một công nghệ bảo mật được đề xuất vào năm 2018 bởi Greg Maxwell.
Quyền riêng tư và khả năng mở rộng là những gì Bitcoin vẫn còn thiếu. Bất chấp sự cần thiết của những thay đổi này, rất khó thực hiện các bản cập nhật lớn đối với Bitcoin do số lượng lớn người dùng độc lập, thợ đào và dịch vụ nằm rải rác trên khắp thế giới. Một trong những vấn đề hóc búa là cần phải đạt được thỏa thuận về những gì chính xác sẽ được đưa vào bản cập nhật.
Đầu tiên, cần nhớ rằng bản cập nhật này không phải là một liều thuốc kỳ diệu sẽ ngay lập tức biến Bitcoin thành một loại tiền điện tử riêng tư và có khả năng mở rộng siêu cao.
Tuy nhiên, bản cập nhật sẽ cải thiện mạng theo nhiều cách cùng một lúc. Đầu tiên, các loại giao dịch phức tạp hơn sẽ trở nên dễ sử dụng hơn. Trong một giao dịch thông thường, một người ký tên vào nó, do đó chứng minh rằng anh ta sở hữu BTC và được quyền gửi nó. Mặt khác, các giao dịch đa chữ ký yêu cầu nhiều chữ ký. Bản cập nhật này sẽ đơn giản hóa các giao dịch này.
Công nghệ đa chữ ký có nhiều trường hợp sử dụng quan trọng. Đầu tiên, Lightning Network, dựa trên đa chữ ký, có tiềm năng tăng tốc và mở rộng quy mô thanh toán cho Bitcoin. Nếu Lightning thực sự chứng minh là tương lai của Bitcoin, như một số người đam mê suy đoán, thì sự cải tiến này có thể có tác động lớn, làm cho các giao dịch rẻ hơn nhiều.
Ngoài ra, các giao dịch đa chữ ký sử dụng công nghệ mới sẽ giống như các giao dịch thông thường. Do đó, mặc dù blockchain Bitcoin mở, nơi bất kỳ ai cũng có thể dễ dàng tìm thấy một giao dịch cụ thể, nhưng với công nghệ này, những người quan sát sẽ không biết chính xác giao dịch nào đang được thực hiện bằng các kênh Lightning.
Việc hiểu bản chất của các bản cập nhật này đòi hỏi một số hiểu biết về cách thức hoạt động của Bitcoin. Chỉ với khóa cá nhân chính xác, giao dịch mới có thể được ký kết, từ đó gửi bitcoin. Quá trình này tạo ra một chữ ký được đính kèm với giao dịch.
Đôi khi cần nhiều hơn một người để ký một giao dịch. Khi một giao dịch đa chữ ký như vậy được ký bằng ECDSA (phương pháp chữ ký Bitcoin hiện tại), nó sẽ tạo ra một chữ ký riêng cho từng ví. Tuy nhiên, điều này có thể tránh được - bằng cách sử dụng chữ ký Schnorr, bạn có thể kết hợp tất cả dữ liệu này thành một chữ ký thông qua tổng hợp khóa.
how Bitcoin Optech, Hợp nhất sẽ giúp giảm quy mô của loại giao dịch BTC này từ 30% - 75%. Các công nghệ mở rộng quy mô như thế này rất quan trọng vì tải xuống toàn bộ chuỗi khối là cách an toàn nhất và giảm thiểu sự tin cậy nhất để sử dụng Bitcoin. Tuy nhiên, hiện tại việc này cần hơn 300 gigabyte dung lượng trống và sự kiên nhẫn - việc tải xuống và xử lý toàn bộ cơ sở dữ liệu mất từ vài giờ đến vài ngày.
Chữ ký Schnorr cũng sẽ cho phép cái được gọi là "xác minh hàng loạt", cho phép nhiều chữ ký được xác thực cùng một lúc.
Các nhà phát triển từ lâu đã đề xuất sử dụng "tổng hợp chéo đầu vào chữ ký" để nhúng chữ ký Schnorr vào các giao dịch bitcoin. Thông thường, cần có nhiều hơn một chữ ký cho mỗi giao dịch - một chữ ký cho mỗi “đầu vào”. Điều đó đang được nói, chữ ký Schnorr về mặt lý thuyết có thể nén tất cả các chữ ký này lại với nhau cho mọi giao dịch.
Nhưng việc triển khai tính năng này sẽ phải đợi, vì các nhà phát triển vẫn đang giải quyết một số vấn đề về bảo mật của điều đó chưa cho phép tính năng này được thêm vào Bitcoin. Tuy nhiên, với việc bổ sung chữ ký Schnorr, chức năng này sẽ tiến gần hơn một bước để triển khai.
Mặc dù Cây cú pháp trừu tượng hợp nhất (MAST) không được đưa vào tiêu đề của bản cập nhật, nhưng đây là một công nghệ thú vị mà các nhà phát triển đã thảo luận trong một thời gian dài.
Để hiểu cách MAST hoạt động, bạn có thể tưởng tượng tình huống mà người dùng muốn thực hiện đồng thời hai điều kiện khi gửi giao dịch:thêm nhiều ký tự và cũng có thể lên lịch chuyển BTC vào một ngày và giờ cụ thể. Giờ đây, khi một trong những tập lệnh này được thực thi, một tập lệnh hoàn chỉnh sẽ được thêm vào giao dịch, chiếm nhiều dung lượng và hiển thị cho mọi người biết những điều kiện mà người dùng đã áp dụng.
MAST thực hiện các điều kiện này theo một cách mới trông giống như một cái cây. Mỗi nhánh của cây chứa các điều kiện khác nhau mà người dùng phải đáp ứng để sử dụng bitcoin. Sau đó, chỉ hàm băm trên cùng của cây được bao gồm trong chuỗi khối Bitcoin thay vì tất cả các điều kiện kịch bản.
Taproot dựa vào MAST và chữ ký Schnorr để tạo các hợp đồng thông minh bí mật. Theo quy luật, giờ đây các giao dịch với các kịch bản phức tạp sử dụng MAST nổi bật mạnh mẽ trên blockchain. Mặc dù bản thân các MAST bí mật hơn, nhưng định dạng của các giao dịch này hơi khác một chút, do đó, rất dễ dàng để biết liệu một tập lệnh có đang được sử dụng hay không.
Sử dụng tổng hợp chữ ký mà chữ ký Schnorr cung cấp, Taproot làm cho các giao dịch này giống như các giao dịch thông thường. Tuy nhiên, điều này không hoạt động đối với mọi hợp đồng MAST, chỉ đối với chi phí được chia sẻ, trong đó một nhánh của cây Merkle là một giao dịch đa chữ ký được sử dụng thành công. Nếu bất kỳ nhánh nào khác được sử dụng, lợi thế về quyền riêng tư sẽ biến mất. Tuy nhiên, các nhà phát triển mong đợi tùy chọn đồng chi tiêu là phổ biến nhất.
Ngoài ra, còn có Tapscript để giúp tạo điều kiện cho các cải tiến tiếp theo của tập lệnh.
Các nhà phát triển hiện đang tích cực thử nghiệm gói công nghệ mới này. Cho đến nay, không có vấn đề lớn nào được xác định, nhưng các nhà phát triển tiếp tục kiểm tra bản cập nhật trước khi thêm nó vào Bitcoin thông qua một soft fork.
Khi các nhà phát triển tạo và mở rộng công nghệ Bitcoin, những thay đổi như chữ ký Taproot và Schnorr có thể làm cho nền tảng này hoàn thiện hơn cho các nhà phát triển và chuyên gia tài chính.