از زمان معرفی سگویت (SegWit) تاکنون در کنار امضای اشنور (Schnorr Signature)، تپ روت یکی از تکنولوژی های پیش بینی شده برای به روزرسانی بیت کوین است. در واقع هدف Taproot بهبود حریم خصوصی، مقیاس پذیری و امنیت بوده و این کار را با تغییر عملکرد اسکریپت های بیت کوین انجام می دهد. این هدف و بسیاری موارد دیگر تنها با ترکیب تپ روت و یک به روزرسانی مرتبط به نام امضای اشنور امکان پذیر می شوند. هر فردی که با حوزه کریپتوکارنسی آشنایی داشته باشد می داند که حریم شخصی، مقیاس پذیری و امنیت مهم ترین دغدغه ها در این حوزه هستند. از آنجایی که بیت کوین محبوب ترین رمزارز در جهان است، لازم است این مسائل همچنان هم برای بهبود عملکرد مورد توجه قرار گیرند؛ این دقیقاً همان چیزی است که تپ روت قصد انجام آن را دارد.
تپ روت چیست؟
تپ روت یک سافت فورک است که اسکریپت های بیت کوین را برای افزایش حریم خصوصی و بهبود سایر عوامل مرتبط با تراکنش های پیچیده بهبود می بخشد. تراکنش ها در شبکه بیت کوین می توانند از ویژگی های مختلفی استفاده کنند که باعث پیچیده تر شدن آن ها می شود، از جمله انتشار قفل زمانی، ملزومات چند امضایی و سایر موارد.
بدون تپ روت، هر فردی می تواند تراکنش هایی را که از این ویژگی های پیچیده استفاده کرده و نیاز به ایجاد چندین تراکنش دارند، شناسایی کند. با این حال، به روزرسانی تپ روت امکان «پنهان کردن» تمام قسمت های متحرک یک تراکنش بیت کوین را که شامل این ویژگی هاست، فراهم می کند. بنابراین، حتی اگر تراکنش ها از این ویژگی ها استفاده کنند، مانند یک تراکنش واحد به نظر می رسند. این یک پیروزی بزرگ برای طرفداران حریم خصوصی بیت کوین است.
در واقع، تپ روت امکان پنهان کردن این واقعیت را که یک اسکریپت بیت کوین اجرا شده، فراهم می کند. به عنوان مثال، ارسال بیت کوین با استفاده از تپ روت که تراکنشی را در یک کانال شبکه لایتنینگ ایجاد می کند، می تواند کاری کند که تراکنش همتا به همتا از یک قرارداد هوشمند پیچیده غیرقابل تشخیص باشد. بنابراین، هرکسی که یکی از این تراکنش ها را رصد می کند، چیزی جز یک تراکنش همتا به همتا نخواهد دید. البته لازم به ذکر است که کیف پول فرستنده اولیه و گیرنده نهایی مشخص بوده و قابل پنهان شدن نیست.
پروپوزال تپ روت اولین بار توسط گرگ مکسول (Greg Maxwell)، توسعه دهنده Bitcoin Core، در ژانویه ۲۰۱۸ رونمایی شد. از اکتبر ۲۰۲۰، تپ روت پس از یک درخواست نظرسنجی توسط Pieter Wuille، در کتابخانه Bitcoin Core ادغام شد. سپس در تاریه ۱۲ مه ۲۰۲۱ قوانین تپ روت به اجماع اپراتورهای گره رسید و نهایتا در نوامبر ۲۰۲۱ اجرا خواهد شد.انتظار می رود تپ روت همراه با ارتقای جدید دیگری به نام امضای اشنور اجرا شود. این ارتقا نه تنها اجرای تپ روت را ممکن می کند، بلکه یک ویژگی به نام تجمیع امضا را که بسیار مورد انتظار بوده، امکان پذیر می کند.
دلیل نیاز بیت کوین به تپ روت چیست؟
از زمان معرفی بیت کوین تاکنون، این رمزارز محبوب فراز و نشیب هایی داشته است و ثابت شده که این ارز دیجیتال همواره مانند یک لنگرگاه سبب ایستادگی و به نظم درآمدن سایر رمزارزها شده است. صرف نظر از مسائلی مانند هک Mt.Gox یا هارد فورک های نامناسب بیت کوین که در سال های گذشته شاهد آنها بوده ایم؛ جامعه کریپتوکارنسی همچنان بر پایه بیت کوین استوار است.
اما با این حال مسائل خاصی وجود دارد که نمی توان از آنها غافل شد؛ یکی از بزرگ ترین آنها مربوط به حریم شخصی می شود. به دلیل عمومی بودن بلاکچین بیت کوین، هر فردی می تواند تراکنش های انجام شده در شبکه را نظارت کند که در کنار تمام مزایایی که دارد، موجب نگرانی برخی افراد شده است.
شما می توانید با استفاده از تکنیک هایی مانند میکس کردن کوین ها و CoinJoins، احتمال ناشناس ماندن خود را افزایش دهید. با این حال متأسفانه، هیچ یک از این اقدامات بیت کوین را به یک ارز خصوصی تبدیل نمی کند. اگرچه نمی توانیم در خصوص Taproot نیز چنین ادعایی را مطرح کنیم، اما ممکن است این پروژه به افزایش احتمال ناشناس ماندن افراد در شبکه کمک کند.
بر اساس پیش بینی های گسترده، آپگرید تپ روت به عنوان اولین گام اصلی در جهت حل نگرانی های مربوط به عدم وجود حریم خصوصی و موارد این چنینی، طرحی آزمایشی در خصوص بیت کوین خواهد بود. اما تپ روت چیست و چگونه می تواند سبب بهبود عملکرد بیت کوین شود؟
نحوه کار Taproot
بدون وجود تپ روت، هر شخصی می تواند تراکنش هایی را که از ویژگی های پیچیده ای مانند زمان بندی انتشار و الزامات چند امضایی استفاده کرده و نیاز به ایجاد چندین تراکنش دارند، پیدا کند. خوشبختانه، به روزرسانی Taproot امکان پنهان کردن تمام قسمت های تراکنش بیت کوین از جمله این ویژگی ها را فراهم می کند؛ بنابراین حتی اگر تراکنش ها از ویژگی های ذکرشده استفاده کنند، مانند یک تراکنش واحد به نظر خواهند رسید. این امر یک پیروزی بزرگ برای طرفداران حریم خصوصی بیت کوین محسوب می شود.
در واقع، تپ روت امکان پنهان ماندن روند اجرایی شدن یک اسکریپت بیت کوین را ممکن می کند. برای مثال، خرج کردن بیت کوین با وجود استفاده از Taproot می تواند تراکنش را در یک کانال لایتنینگ (Lightning Network)، معامله همتا به همتا یا یک قرارداد هوشمند پیچیده غیرقابل تشخیص، انجام دهد. به این ترتیب هر فردی که این تراکنش ها را کنترل می کند، چیزی به جز یک معامله همتا به همتا (P2P) نخواهد دید. البته لازم به ذکر است که این امر، واقعیت در معرض دید قرار گرفتن کیف پول فرستنده اولیه و کیف پول گیرنده نهایی را تغییر نمی دهد.انتظار می رود تپ روت همراه با یک به روزرسانی دیگری به نام امضای Schnorr اجرا شود. این امر نه تنها سبب پیاده سازی Taproot می شود، بلکه اجرایی شدن ویژگی مورد انتظار دیگری به نام تجمیع امضا را نیز ممکن می سازد.
امضای اشنور (Schnorr Signature) چیست؟
امضای اشنور (Schnorr Signature) شامل یک طرح امضای رمزنگاری است که به دست ریاضی دان و رمزنگار آلمانی، Claus Schnorr توسعه یافته است. با وجود اینکه Schnorr از طریق حق انحصاری و ثبت اختراع، برای سال ها از الگوریتم خود محافظت کرد، اما در سال 2008 این حق انحصاری به طور قانونی منقضی شد.
در ابتدا خالق بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto)، طرح امضای Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) را برای بیت کوین اتخاذ کرد. انتخاب ECDSA به جای الگوریتم امضای اشنور به این دلیل بود که الگوریتم اشنور از قبل به خوبی درک شده و به طور گسترده ای در سایر پروژه های منبع باز مورد استفاده قرار گرفته بود. درنتیجه ممکن است توسعه طرح امضای دیجیتالی اشنور (SDSS) نقطه آغاز نسل جدیدی از امضاها برای بیت کوین و سایر شبکه های بلاکچین باشد.
مزایای امضای اشنور
در میان مزایای متعدد امضای اشنور، می توان به دو مورد از مهم ترین مزیت های اصلی این امضا اشاره کرد:
- در درجه اول مهم ترین مزیت امضای اشنور سادگی و کارآمدی بالای آن در تولید امضاهای کوتاه است.
- دیگر مزیت اصلی امضای اشنور این است که آنها می توانند چندین کلید را در یک تراکنش پیچیده بیت کوین ببرند و یک امضای منحصربه فرد تولید کنند. این بدان معنا است که امضاهای طرف های متعدد شرکت کننده در تراکنش، در یک امضای واحد اشنور «تجمیع» می شوند؛ این امر به عنوان تجمیع امضا شناخته می شود.
تاثیر تپ روت بر بهبود بیت کوین
همان طور که پیش از این نیز اشاره شد، Taproot پیشرفت های عمده ای در حوزه حریم خصوصی بیت کوین ایجاد خواهد کرد. ترکیب شدن تپ روت با امضای Schnorr سبب افزایش کارآیی تپ روت در هنگام انجام تراکنش ها می شود.
مزایای تپ روت
علاوه بر افزایش حریم خصوصی بیت کوین، سایر مزایای بالقوه Taproot عبارت اند از:
- کاهش میزان داده های انتقال یافته و ذخیره شده در بلاکچین
- افزایش تعداد تراکنش ها در هر بلوک (سبب افزایش نرخ TPS)
- کاهش کارمزد معاملات
یکی دیگر از مزایای تپ روت این است که امضاها دیگر قابل تغییر نخواهند بود؛ این پیش از این موضوع به عنوان یک خطر امنیتی در شبکه بیت کوین شناخته شده است. به زبان ساده، قابلیت انعطاف پذیری امضا به این معنا است که می توان امضای معامله را قبل از تأیید، تغییر داد. با این کار، حمله به گونه ای به نظر می رسد که گویی انگار معامله هرگز اتفاق نیفتاده است.
به روزرسانی تپ روت
تپ روت یک به روزرسانی کاملاً پیش بینی شده و مورد حمایت بیت کوین است که اگر با امضای اشنور اجرا شود، از نظر حفظ حریم خصوصی، مقیاس پذیری، امنیت و موارد دیگر شاهد پیشرفت های چشمگیری در نحوه عملکرد شبکه بیت کوین خواهد داشت.
تفاوت تراکنش عادی با تراکنش تپ روت چیست؟
در شرایط فعلی شبکه بیت کوین، تراکنش هایی که در آن ها توابع پیچیده به کار رفته است قابل مشاهده بوده و از تراکنش های عادی قابل تفکیک است. اما در صورتی که ویژگی Taproot روی شبکه بلاک چین بیت کوین اعمال شود، هیچ تفاوتی میان تراکنش عادی که میان دو نفر انجام شده با تراکنش هایی که (مثلا) از کیف پول های چندامضایی ارسال شده، وجود نخواهد داشت. این مورد علاوه بر افزایش حریم خصوصی، حجم تراکنش را کاهش داده و در نتیجه کارمزد تراکنش ها کاهش خواهد یافت. برای مثال، تراکنشی که در شبکه لایتنینگ بیت کوین ارسال می شود، با تراکنشی که فردی از کیف پول خود به کیف پول فرد دیگری ارسال می کند، متفاوت است (اسکریپت آن تفاوت داشته و این موضوع برای همه قابل رویت است). اما تپ روت، امکانی را فراهم خواهد کرد که تراکنش های روی شبکه لایتنینگ دقیقا مشابه تراکنش های عادی در شبکه باشد و کسی از تفاوت آن ها مطلع نخواهد شد.
مزایای بروزرسانی Taproot چیست؟
مقدار دیتای ارسال شده و ذخیره شده در دفتر کل توزیع شده شبکه بلاک چین بیت کوین را کاهش می دهد (با استفاده از ساختار Merkelized Abstract Syntax Trees).
- ظرفیت شبکه برای انجام تراکنش های بیشتر را افزایش می دهد.
- کاهش کارمزد تراکنش ها: حجم دیتای یک تراکنش در زمان ارسال تراکنش های پیچیده در شبکه بیت کوین به صورت محسوس کاهش خواهد یافت.
- افزایش حریم خصوصی: با اجرای تپ روت و الگوریتم اشنور، تراکنش های ایجاد شده توسط کیف پول چند امضایی و تراکنش هایی که از تابع تایم لاک استفاده می کنند، از تراکنش های عادی قابل تشخیص نیستند.
- امکان ورود قرارداد هوشمند به شبکه بیت کوین: با استفاده از تپ روت تراکنش های پیچیده حجم بسیار کمی را ایجاد خواهند کرد. این ویژگی می تواند کاربرد شبکه بیت کوین را نیز افزایش دهد. مثلا، فرض کنید که شما یک کیف پول پنج امضایی ایجاد کرده اید و برای خرج دارایی، وجود ۳ امضا از ۵ امضا را الزامی تعریف کرده اید. با استفاده از تابع تایم لاک می توان 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 می توانید بیت کوین خود را خرج کنید. این امکان در حال حاضر روی شبکه بیت کوین، بسیار هزینه بر است.
- امکان تغییر امضای دیجیتال پیش از تایید تراکنش توسط ماینرهای شبکه بیت کوین را از بین خواهد برد و احتمال دوبار خرج شدن بیت کوین در شبکه با استفاده از این روش را از بین خواهد برد.
بروزرسانی تپروت چه زمانی اجرا خواهد شد؟
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 بلاک های استخراج شده در شبکه برای اجرای یک بروزرسانی اعلام می کنند. 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 بلاک ها سیگنال نداشت، تصمیم برای این بروزرسانی به ۲۰۱۶ بلاک دوره بعدی موکول خواهد شد. در صورتی که در یک دوره، حداقل ۹۰ درصد بلاک ها 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.
سخن پایانی
همان طور که گفته شد، تپ روت در کنار امضای اشنور سبب افزایش حریم خصوصی در بیت کوین خواهد شد. اما صرف نظر از مشارکت شما در جامعه بیت کوین، علاوه بر افزایش حریم خصوصی این رمزارز، Taproot با افزایش کارآیی و امنیت بیت کوین، در بهبود تجربه شما در هنگام استفاده از آن نیز تأثیرگذار خواهد بود.
آشنایی با ارز دیجیتال کین (kin)
