A culminação da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin: uma análise aprofundada do livro branco da tecnologia Taproot Consensus
No dia 20 de maio de 2024, um white paper técnico intitulado "Taproot Consensus: Solução BTC Layer2 Descentralizada" foi oficialmente lançado. O documento descreve detalhadamente a forma de implementação do Taproot Consensus, assim como a integração de assinaturas Schnorr, MAST, nós SPV do Bitcoin e outras tecnologias nativas do Bitcoin para construir uma solução BTC Layer2 completamente descentralizada.
Após ler o texto completo, não é difícil perceber que a solução Taproot Consensus é a culminação da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin. Ela não modificou o código do Bitcoin, mas combinou de forma inteligente várias tecnologias centrais do Bitcoin, mostrando uma abordagem inovadora simples e engenhosa.
Antes de analisar oficialmente o livro amarelo, é necessário rever o desenvolvimento tecnológico do Bitcoin, para melhor entender como o Consenso Taproot surgiu da evolução do Bitcoin.
Um, Revisão do Desenvolvimento da Tecnologia Bitcoin
No dia 31 de outubro de 2008, Satoshi Nakamoto publicou o artigo "Bitcoin: Um Sistema de Dinheiro Eletrônico Peer-to-Peer", onde apresentou pela primeira vez a implementação técnica completa do Bitcoin. O oitavo capítulo do artigo menciona a solução SPV (Verificação de Pagamento Simples), que é um meio técnico que permite validar pagamentos sem a necessidade de executar um nó completo do Bitcoin, apenas mantendo o cabeçalho do bloco.
Em 3 de janeiro de 2009, o bloco gênese do Bitcoin nasceu. Vale ressaltar que o código inicial do Bitcoin utilizou a tecnologia de assinatura de curva elíptica (ECDSA), em vez da tecnologia de assinatura de Schnorr, que seria mais adequada. Isso ocorreu porque na época a assinatura de Schnorr ainda não estava disponível como código aberto e ainda estava sob proteção de patente.
A assinatura Schnorr mantém todas as funcionalidades e suposições de segurança da assinatura de curva elíptica, enquanto supera a limitação de até 15 assinaturas múltiplas do Bitcoin, permitindo a gestão conjunta de mais de 1000 endereços de Bitcoin sem afetar a velocidade da assinatura.
Em 2018, após anos de verificação, os desenvolvedores principais do Bitcoin apresentaram oficialmente a proposta de introduzir assinaturas Schnorr na rede Bitcoin.
No dia 14 de novembro de 2021, o Bitcoin completou a atualização Taproot, incorporando oficialmente a assinatura Schnorr, iniciando uma nova era de multi-assinaturas descentralizadas. A atualização Taproot também introduziu o MAST (árvore de sintaxe abstrata de Merkle), conferindo ao Bitcoin funcionalidades semelhantes a contratos inteligentes.
A combinação de assinaturas Schnorr com MAST permite que o Bitcoin seja impulsionado por instruções de código em uma rede de multiassinatura descentralizada, estabelecendo a base para cenários de negócios complexos na camada 2 do Bitcoin.
A solução de consenso Taproot é a culminação da iteração tecnológica do Bitcoin ao longo de 13 anos.
Dois, Visão Geral da Solução de Consenso Taproot
O white paper da tecnologia Taproot Consensus começa afirmando que a natureza não Turing completa da rede Bitcoin limita sua capacidade de implementar diretamente soluções de escalonamento em Layer2, como o Rollup do Ethereum. O nível de contratos de script da rede Bitcoin só pode realizar operações de transferência simples e não pode suportar funções complexas de contratos inteligentes. Portanto, construir uma solução de escalonamento em Layer2 apenas do ponto de vista do script do Bitcoin não é viável.
Esta descrição resume bem as limitações da rede Bitcoin, apontando que a direção correta para a expansão do Bitcoin não é trabalhar na camada única, mas sim utilizar as capacidades existentes do Bitcoin para construir soluções de escalabilidade de segunda camada totalmente descentralizadas.
O Consenso Taproot integra 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, Análise Profunda da Arquitetura do Consenso Taproot
O Consenso Taproot é composto por três partes: Schnorr+MAST, Bitcoin SPV e Aura+Grandpa.
Schnorr+MAST utiliza a tecnologia nativa trazida pela atualização do Taproot do Bitcoin para implementar a gestão descentralizada de múltiplas assinaturas do Bitcoin, sem necessidade de assinaturas manuais, mas sim impulsionado pelo código do Bitcoin.
O consenso alcançado pela rede de segunda camada impulsiona este código. E como a rede de segunda camada alcança consenso e realiza a sincronização de estado com a camada de Bitcoin, depende do consenso Bitcoin SPV+BFT PoS (Aura+Grandpa).
O SPV do Bitcoin é um método de verificação de pagamento simples proposto por Satoshi Nakamoto, que permite sincronizar e verificar transações de Bitcoin sem a necessidade de executar um nó completo. Isso permite que o Consenso Taproot sincronize o estado do BTC em um ambiente totalmente descentralizado.
Aura+Grandpa é um protocolo de consenso PoS avançado que implementa tolerância a falhas bizantinas, garantindo uma alta consistência entre os nós da rede.
O funcionamento do Taproot Consensus pode ser resumido da seguinte forma: no sistema de segunda camada, cada validador possui chaves privadas BTC para assinaturas Schnorr. Através do esquema de assinatura múltipla Musig2, a chave pública agregada forma uma grande árvore MAST. Os validadores realizam transferências de BTC e operações de gravação para o endereço de assinatura de limiar gerado pela árvore MAST, permitindo que dados do mainnet BTC sejam submetidos à rede de segunda camada. Ao mesmo tempo, cada validador atua como um nó leve SPV Bitcoin, sincronizando de forma segura e sem permissão o estado da rede BTC.
Em resumo, o Consenso Taproot usa Schnorr+MAST na camada um do Bitcoin para construir uma gestão descentralizada de múltiplas assinaturas BTC, enquanto a camada dois executa a rede de nós SPV do Bitcoin para sincronizar o estado dos dados da camada um. Para garantir a segurança e confiabilidade da rede de camada dois, a rede de nós SPV do Bitcoin é integrada com Aura+Grandpa, conferindo-lhe um nível de segurança equivalente ao consenso BFT. Assim, a gestão dos ativos da rede de camada dois não depende de certos signatários, mas é impulsionada pelo consenso BFT, alcançando uma verdadeira descentralização.
Quatro, Detalhes Técnicos e Inovações
O Livro Branco do Consenso Taproot explica também em detalhe a implementação de tecnologias como assinaturas Schnorr, MAST, nós leves PSV do Bitcoin, Aura+Grandpa, sendo um material abrangente para aprender sobre as mais recentes tecnologias do Bitcoin.
O livro amarelo também explica o processo de implementação do Musig2 e as diferenças em relação ao projeto Mezo. O Mezo é baseado no protocolo tBTC, utilizando a assinatura múltipla do Bitcoin para construir uma rede de assinatura de limiar, possuindo uma forte consistência. No entanto, o tBTC ainda requer a assinatura de 9 pessoas na rede de múltiplas assinaturas, não conseguindo depender completamente do consenso.
O Consenso Taproot utiliza um design mais avançado, combinando assinaturas Schnorr, MAST, nós leves SPV do Bitcoin com os mecanismos de consenso tolerantes a falhas bizantinas Aura e Grandpa, para construir uma solução de escalabilidade descentralizada Layer2 altamente consistente e segura. Esta fusão não só melhora a escalabilidade e a usabilidade da rede Bitcoin, mas também garante a segurança e a consistência da rede de segunda camada.
Resumo
O white paper da tecnologia Taproot Consensus descreve de forma abrangente uma solução de segundo nível completamente construída com base na tecnologia nativa do Bitcoin. Ele não apenas respeita e herda a direção técnica do Bitcoin, mas também combina de maneira inovadora as novas tecnologias trazidas pelas atualizações do Bitcoin, tornando-se a culminância da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin.
Com o desenvolvimento do ecossistema Bitcoin, soluções de segunda camada realmente descentralizadas se tornarão um caminho inevitável para o desenvolvimento do Bitcoin, e soluções como o Taproot Consensus brilharão intensamente.
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Taproot Consensus lidera uma nova era de Bitcoin Layer2: integração de tecnologia nativa para alcançar a completa Descentralização
A culminação da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin: uma análise aprofundada do livro branco da tecnologia Taproot Consensus
No dia 20 de maio de 2024, um white paper técnico intitulado "Taproot Consensus: Solução BTC Layer2 Descentralizada" foi oficialmente lançado. O documento descreve detalhadamente a forma de implementação do Taproot Consensus, assim como a integração de assinaturas Schnorr, MAST, nós SPV do Bitcoin e outras tecnologias nativas do Bitcoin para construir uma solução BTC Layer2 completamente descentralizada.
Após ler o texto completo, não é difícil perceber que a solução Taproot Consensus é a culminação da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin. Ela não modificou o código do Bitcoin, mas combinou de forma inteligente várias tecnologias centrais do Bitcoin, mostrando uma abordagem inovadora simples e engenhosa.
Antes de analisar oficialmente o livro amarelo, é necessário rever o desenvolvimento tecnológico do Bitcoin, para melhor entender como o Consenso Taproot surgiu da evolução do Bitcoin.
Um, Revisão do Desenvolvimento da Tecnologia Bitcoin
No dia 31 de outubro de 2008, Satoshi Nakamoto publicou o artigo "Bitcoin: Um Sistema de Dinheiro Eletrônico Peer-to-Peer", onde apresentou pela primeira vez a implementação técnica completa do Bitcoin. O oitavo capítulo do artigo menciona a solução SPV (Verificação de Pagamento Simples), que é um meio técnico que permite validar pagamentos sem a necessidade de executar um nó completo do Bitcoin, apenas mantendo o cabeçalho do bloco.
Em 3 de janeiro de 2009, o bloco gênese do Bitcoin nasceu. Vale ressaltar que o código inicial do Bitcoin utilizou a tecnologia de assinatura de curva elíptica (ECDSA), em vez da tecnologia de assinatura de Schnorr, que seria mais adequada. Isso ocorreu porque na época a assinatura de Schnorr ainda não estava disponível como código aberto e ainda estava sob proteção de patente.
A assinatura Schnorr mantém todas as funcionalidades e suposições de segurança da assinatura de curva elíptica, enquanto supera a limitação de até 15 assinaturas múltiplas do Bitcoin, permitindo a gestão conjunta de mais de 1000 endereços de Bitcoin sem afetar a velocidade da assinatura.
Em 2018, após anos de verificação, os desenvolvedores principais do Bitcoin apresentaram oficialmente a proposta de introduzir assinaturas Schnorr na rede Bitcoin.
No dia 14 de novembro de 2021, o Bitcoin completou a atualização Taproot, incorporando oficialmente a assinatura Schnorr, iniciando uma nova era de multi-assinaturas descentralizadas. A atualização Taproot também introduziu o MAST (árvore de sintaxe abstrata de Merkle), conferindo ao Bitcoin funcionalidades semelhantes a contratos inteligentes.
A combinação de assinaturas Schnorr com MAST permite que o Bitcoin seja impulsionado por instruções de código em uma rede de multiassinatura descentralizada, estabelecendo a base para cenários de negócios complexos na camada 2 do Bitcoin.
A solução de consenso Taproot é a culminação da iteração tecnológica do Bitcoin ao longo de 13 anos.
Dois, Visão Geral da Solução de Consenso Taproot
O white paper da tecnologia Taproot Consensus começa afirmando que a natureza não Turing completa da rede Bitcoin limita sua capacidade de implementar diretamente soluções de escalonamento em Layer2, como o Rollup do Ethereum. O nível de contratos de script da rede Bitcoin só pode realizar operações de transferência simples e não pode suportar funções complexas de contratos inteligentes. Portanto, construir uma solução de escalonamento em Layer2 apenas do ponto de vista do script do Bitcoin não é viável.
Esta descrição resume bem as limitações da rede Bitcoin, apontando que a direção correta para a expansão do Bitcoin não é trabalhar na camada única, mas sim utilizar as capacidades existentes do Bitcoin para construir soluções de escalabilidade de segunda camada totalmente descentralizadas.
O Consenso Taproot integra 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, Análise Profunda da Arquitetura do Consenso Taproot
O Consenso Taproot é composto por três partes: Schnorr+MAST, Bitcoin SPV e Aura+Grandpa.
Schnorr+MAST utiliza a tecnologia nativa trazida pela atualização do Taproot do Bitcoin para implementar a gestão descentralizada de múltiplas assinaturas do Bitcoin, sem necessidade de assinaturas manuais, mas sim impulsionado pelo código do Bitcoin.
O consenso alcançado pela rede de segunda camada impulsiona este código. E como a rede de segunda camada alcança consenso e realiza a sincronização de estado com a camada de Bitcoin, depende do consenso Bitcoin SPV+BFT PoS (Aura+Grandpa).
O SPV do Bitcoin é um método de verificação de pagamento simples proposto por Satoshi Nakamoto, que permite sincronizar e verificar transações de Bitcoin sem a necessidade de executar um nó completo. Isso permite que o Consenso Taproot sincronize o estado do BTC em um ambiente totalmente descentralizado.
Aura+Grandpa é um protocolo de consenso PoS avançado que implementa tolerância a falhas bizantinas, garantindo uma alta consistência entre os nós da rede.
O funcionamento do Taproot Consensus pode ser resumido da seguinte forma: no sistema de segunda camada, cada validador possui chaves privadas BTC para assinaturas Schnorr. Através do esquema de assinatura múltipla Musig2, a chave pública agregada forma uma grande árvore MAST. Os validadores realizam transferências de BTC e operações de gravação para o endereço de assinatura de limiar gerado pela árvore MAST, permitindo que dados do mainnet BTC sejam submetidos à rede de segunda camada. Ao mesmo tempo, cada validador atua como um nó leve SPV Bitcoin, sincronizando de forma segura e sem permissão o estado da rede BTC.
Em resumo, o Consenso Taproot usa Schnorr+MAST na camada um do Bitcoin para construir uma gestão descentralizada de múltiplas assinaturas BTC, enquanto a camada dois executa a rede de nós SPV do Bitcoin para sincronizar o estado dos dados da camada um. Para garantir a segurança e confiabilidade da rede de camada dois, a rede de nós SPV do Bitcoin é integrada com Aura+Grandpa, conferindo-lhe um nível de segurança equivalente ao consenso BFT. Assim, a gestão dos ativos da rede de camada dois não depende de certos signatários, mas é impulsionada pelo consenso BFT, alcançando uma verdadeira descentralização.
Quatro, Detalhes Técnicos e Inovações
O Livro Branco do Consenso Taproot explica também em detalhe a implementação de tecnologias como assinaturas Schnorr, MAST, nós leves PSV do Bitcoin, Aura+Grandpa, sendo um material abrangente para aprender sobre as mais recentes tecnologias do Bitcoin.
O livro amarelo também explica o processo de implementação do Musig2 e as diferenças em relação ao projeto Mezo. O Mezo é baseado no protocolo tBTC, utilizando a assinatura múltipla do Bitcoin para construir uma rede de assinatura de limiar, possuindo uma forte consistência. No entanto, o tBTC ainda requer a assinatura de 9 pessoas na rede de múltiplas assinaturas, não conseguindo depender completamente do consenso.
O Consenso Taproot utiliza um design mais avançado, combinando assinaturas Schnorr, MAST, nós leves SPV do Bitcoin com os mecanismos de consenso tolerantes a falhas bizantinas Aura e Grandpa, para construir uma solução de escalabilidade descentralizada Layer2 altamente consistente e segura. Esta fusão não só melhora a escalabilidade e a usabilidade da rede Bitcoin, mas também garante a segurança e a consistência da rede de segunda camada.
Resumo
O white paper da tecnologia Taproot Consensus descreve de forma abrangente uma solução de segundo nível completamente construída com base na tecnologia nativa do Bitcoin. Ele não apenas respeita e herda a direção técnica do Bitcoin, mas também combina de maneira inovadora as novas tecnologias trazidas pelas atualizações do Bitcoin, tornando-se a culminância da tecnologia de expansão nativa do Bitcoin.
Com o desenvolvimento do ecossistema Bitcoin, soluções de segunda camada realmente descentralizadas se tornarão um caminho inevitável para o desenvolvimento do Bitcoin, e soluções como o Taproot Consensus brilharão intensamente.