# ビットコイン原生技術の集大成：タップルートコンセンサス技術ハンドブック解析2024年5月20日、あるビットコインLayer2開発チームが「Taproot Consensus：分散型BTC Layer2ソリューション」という技術ホワイトペーパーを発表しました。このホワイトペーパーでは、タップルートコンセンサスの実現方法や、シュノール署名、MAST、ビットコインSPVノードなどのビットコインネイティブ技術を組み合わせて完全に分散型のBTC Layer2ソリューションを構築する方法について詳述されています。Taproot Consensusはビットコインのネイティブ拡張技術の集大成です。それはビットコインのコードを何も変更することなく、ビットコインのいくつかのネイティブ技術を活用して革新的に組み合わせ、シンプルなアイデアと巧妙な構造を持っています。黄皮書を解読する前に、ビットコインの技術的発展の歴史を振り返り、タップルートコンセンサスがどのようにビットコインの発展の脈絡から生まれたのかを理解しましょう。! [ビットコインネイティブスケーリングテクノロジーコレクション:BEVMテクノロジーイエローブックの包括的な解釈](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-5a4b0a50308b4a921ed14a44d970f756)## 一、ビットコイン技術発展簡史2008年10月31日、中本聡は「ビットコイン：あるピアツーピアの電子現金システム」という論文を発表し、ビットコインの完全な技術実装方案を正式に提案しました。論文中では、簡易支払い検証（SPV）ソリューションについて言及されており、これはビットコインのフルノードを運営することなく、ブロックヘッダーを保存するだけで支払いを検証できる技術手段です。2009年1月3日、中本聡はヘルシンキの小型サーバーで創世ブロックを採掘し、ビットコインの正式な誕生を示しました。注目すべきは、ビットコインが最初に楕円曲線署名技術（ECDSA）を使用したことであり、より適したシュノール署名技術ではなかったことです。これは当時シュノール署名がまだオープンソースではなく、特許保護期間中だったためです。2018年、長年の検証の後、ビットコインのコア開発者は、ビットコインネットワークにシュノール署名を導入する提案を正式に行いました。2021年11月14日、ビットコインはタップルートアップグレードを完了し、シュノール署名が正式にビットコインネットワークに組み込まれ、分散型マルチシグ時代が始まりました。タップルートアップグレードは、ビットコインにスマートコントラクトに似た機能を持たせるMAST（マークル抽象構文木）を導入しました。シノール署名とMASTの組み合わせにより、ビットコインは信頼を必要とせずに制限を突破し、第二層でより複雑で豊かなビジネスシーンを実現できます。## 二、タップルートコンセンサス解決策の概要タップルートコンセンサス技術のホワイトペーパーの冒頭では、ビットコインネットワークの非チューリング完備性が、イーサリアムのロールアップのようなLayer2拡張ソリューションの直接的な実現を制限していることを指摘しています。ビットコインのスクリプト契約層は単純な送金操作しか行えず、複雑なスマートコントラクト機能をサポートできません。そのため、単純にビットコインのスクリプト層からLayer2拡張ソリューションを構築することは不可能です。Taproot Consensusは、ビットコインのタップルート技術（シュノール署名とMAST）、ビットコインSPVライトノード、そしてBFT PoSコンセンサス機構を統合し、分散型で高度な一貫性を持つLayer2ネットワークを構築しました。## 三、タップルートコンセンサスアーキテクチャの詳細解説タップルートコンセンサスは、Schnorr+MAST、ビットコインSPV、およびAura+Grandpaの3つの部分で構成されています。Schnorr+MASTはビットコインのタップルートアップグレードによってもたらされたネイティブ技術を利用して組み合わせ、ビットコインの非中央集権化されたマルチシグ管理を実現します。人工的な署名は不要で、ビットコインコードによって駆動されます。ビットコイン SPVは中本聡が提案した簡単な支払い検証方式で、フルノードを実行することなくビットコイン取引を同期および検証できます。これにより、タップルートコンセンサスは完全に分散した環境で、許可なしにBTCの状態を同期できるようになります。Aura+Grandpaは、ビザンチンフォールトトレランスを実現する高度なPoSコンセンサスプロトコルであり、ネットワークノードの高度な一貫性を確保します。タップルートコンセンサスの運行原理は以下の通りです：システム内では、各検証者がSchnorr署名用のBTCプライベートキーを保持しています。Musig2マルチシグネチャスキームによって生成された集約公開鍵Paggは、大きなMASTツリーを形成します。検証者はMASTツリーで生成された閾値署名アドレスにBTCを送金し、刻印操作を行うことで、BTCメインネットからレイヤー2ネットワークへのデータ提出機能を実現します。同時に、各検証者はBitcoin SPVライトノードとして、BTCネットワークの状態を安全かつ無許可で同期することができます。簡単に言えば、Taproot Consensusはビットコインのレイヤー1でSchnorr+MASTを使用して去中心化されたBTCマルチシグ管理を構築し、レイヤー2でBitcoin SPVノードネットワークを運営します。レイヤー2ネットワークはすべてビットコインSPVノードを運営しており、ビットコインのレイヤー1のデータ状態を同期できます。レイヤー2ネットワークの安全性と信頼性を確保するために、ビットコインSPVノードネットワークをAura+Grandpaと統合し、BFTコンセンサスの安全レベルを持たせます。レイヤー2ネットワークの資産を管理するのは特定のマルチシグではなく、BFTコンセンサスによって駆動され、真の去中心化を実現します。## 第四に、その他の技術的な詳細上記の技術フレームワークに加えて、タップルートコンセンサスのホワイトペーパーは、シュノール署名、MAST、ビットコインSPVライトノード、Aura+Grandpaなどの技術の実装詳細を詳しく説明しており、ビットコインの最新技術を学ぶための包括的な資料です。ホワイトペーパーでは、Musig2の実装プロセスと、他の有名なBTC Layer2プロジェクトとの違いについて詳しく説明しています。例えば、あるプロジェクトの基盤技術構造はtBTCプロトコルに基づいており、ビットコインのマルチシグを利用して閾値署名ネットワークを構築しています。しかし、これはまだ9人の署名が必要なマルチシグネットワークであり、実際に人に依存せず、コンセンサスに基づいて駆動することを実現するためには、マルチシグネットワークとBFT PoSコンセンサスメカニズムを組み合わせる必要があります。タップルートコンセンサスは、Schnorr署名、MAST、ビットコインSPV軽ノード、およびAuraとGrandpaビザンチン耐障害性コンセンサスメカニズムを組み合わせたより先進的な設計を採用し、高度な一貫性と安全性を持つ分散型Layer2拡張ソリューションを構築しました。この統合は、ビットコインネットワークの拡張性と可用性を向上させるだけでなく、第二層ネットワークの安全性と一貫性を保証します。## まとめこの技術ハンドブックは、タップルートコンセンサスの実装方案と技術的詳細を体系的に説明し、ビットコインのネイティブ技術に完全に基づいて構築されたビットコインのレイヤー2ソリューションを示しています。Taproot Consensusは、ビットコインの元々の技術方向を尊重し継承するだけでなく、ビットコインのこれまでのアップグレードから得られた技術を組み合わせて革新を行い、真の意味でのビットコインのネイティブ拡張技術の集大成となる作品です。ビットコインエコシステムの不断の発展に伴い、真の分散型ビットコイン二層ソリューションはビットコインエコシステムの発展において必須の道となるでしょう。そして、タップルートコンセンサスというこのソリューションは、将来大いに活躍することが期待されています。
タップルートコンセンサス：ビットコイン原生技術で構築された分散化Layer2ソリューション
ビットコイン原生技術の集大成：タップルートコンセンサス技術ハンドブック解析
2024年5月20日、あるビットコインLayer2開発チームが「Taproot Consensus：分散型BTC Layer2ソリューション」という技術ホワイトペーパーを発表しました。このホワイトペーパーでは、タップルートコンセンサスの実現方法や、シュノール署名、MAST、ビットコインSPVノードなどのビットコインネイティブ技術を組み合わせて完全に分散型のBTC Layer2ソリューションを構築する方法について詳述されています。
Taproot Consensusはビットコインのネイティブ拡張技術の集大成です。それはビットコインのコードを何も変更することなく、ビットコインのいくつかのネイティブ技術を活用して革新的に組み合わせ、シンプルなアイデアと巧妙な構造を持っています。
黄皮書を解読する前に、ビットコインの技術的発展の歴史を振り返り、タップルートコンセンサスがどのようにビットコインの発展の脈絡から生まれたのかを理解しましょう。
! ビットコインネイティブスケーリングテクノロジーコレクション:BEVMテクノロジーイエローブックの包括的な解釈
一、ビットコイン技術発展簡史
2008年10月31日、中本聡は「ビットコイン：あるピアツーピアの電子現金システム」という論文を発表し、ビットコインの完全な技術実装方案を正式に提案しました。論文中では、簡易支払い検証（SPV）ソリューションについて言及されており、これはビットコインのフルノードを運営することなく、ブロックヘッダーを保存するだけで支払いを検証できる技術手段です。
2009年1月3日、中本聡はヘルシンキの小型サーバーで創世ブロックを採掘し、ビットコインの正式な誕生を示しました。注目すべきは、ビットコインが最初に楕円曲線署名技術（ECDSA）を使用したことであり、より適したシュノール署名技術ではなかったことです。これは当時シュノール署名がまだオープンソースではなく、特許保護期間中だったためです。
2018年、長年の検証の後、ビットコインのコア開発者は、ビットコインネットワークにシュノール署名を導入する提案を正式に行いました。
2021年11月14日、ビットコインはタップルートアップグレードを完了し、シュノール署名が正式にビットコインネットワークに組み込まれ、分散型マルチシグ時代が始まりました。タップルートアップグレードは、ビットコインにスマートコントラクトに似た機能を持たせるMAST（マークル抽象構文木）を導入しました。
シノール署名とMASTの組み合わせにより、ビットコインは信頼を必要とせずに制限を突破し、第二層でより複雑で豊かなビジネスシーンを実現できます。
二、タップルートコンセンサス解決策の概要
タップルートコンセンサス技術のホワイトペーパーの冒頭では、ビットコインネットワークの非チューリング完備性が、イーサリアムのロールアップのようなLayer2拡張ソリューションの直接的な実現を制限していることを指摘しています。ビットコインのスクリプト契約層は単純な送金操作しか行えず、複雑なスマートコントラクト機能をサポートできません。そのため、単純にビットコインのスクリプト層からLayer2拡張ソリューションを構築することは不可能です。
Taproot Consensusは、ビットコインのタップルート技術（シュノール署名とMAST）、ビットコインSPVライトノード、そしてBFT PoSコンセンサス機構を統合し、分散型で高度な一貫性を持つLayer2ネットワークを構築しました。
三、タップルートコンセンサスアーキテクチャの詳細解説
タップルートコンセンサスは、Schnorr+MAST、ビットコインSPV、およびAura+Grandpaの3つの部分で構成されています。
Schnorr+MASTはビットコインのタップルートアップグレードによってもたらされたネイティブ技術を利用して組み合わせ、ビットコインの非中央集権化されたマルチシグ管理を実現します。人工的な署名は不要で、ビットコインコードによって駆動されます。
ビットコイン SPVは中本聡が提案した簡単な支払い検証方式で、フルノードを実行することなくビットコイン取引を同期および検証できます。これにより、タップルートコンセンサスは完全に分散した環境で、許可なしにBTCの状態を同期できるようになります。
Aura+Grandpaは、ビザンチンフォールトトレランスを実現する高度なPoSコンセンサスプロトコルであり、ネットワークノードの高度な一貫性を確保します。
タップルートコンセンサスの運行原理は以下の通りです：
システム内では、各検証者がSchnorr署名用のBTCプライベートキーを保持しています。Musig2マルチシグネチャスキームによって生成された集約公開鍵Paggは、大きなMASTツリーを形成します。検証者はMASTツリーで生成された閾値署名アドレスにBTCを送金し、刻印操作を行うことで、BTCメインネットからレイヤー2ネットワークへのデータ提出機能を実現します。同時に、各検証者はBitcoin SPVライトノードとして、BTCネットワークの状態を安全かつ無許可で同期することができます。
簡単に言えば、Taproot Consensusはビットコインのレイヤー1でSchnorr+MASTを使用して去中心化されたBTCマルチシグ管理を構築し、レイヤー2でBitcoin SPVノードネットワークを運営します。レイヤー2ネットワークはすべてビットコインSPVノードを運営しており、ビットコインのレイヤー1のデータ状態を同期できます。レイヤー2ネットワークの安全性と信頼性を確保するために、ビットコインSPVノードネットワークをAura+Grandpaと統合し、BFTコンセンサスの安全レベルを持たせます。レイヤー2ネットワークの資産を管理するのは特定のマルチシグではなく、BFTコンセンサスによって駆動され、真の去中心化を実現します。
第四に、その他の技術的な詳細
上記の技術フレームワークに加えて、タップルートコンセンサスのホワイトペーパーは、シュノール署名、MAST、ビットコインSPVライトノード、Aura+Grandpaなどの技術の実装詳細を詳しく説明しており、ビットコインの最新技術を学ぶための包括的な資料です。
ホワイトペーパーでは、Musig2の実装プロセスと、他の有名なBTC Layer2プロジェクトとの違いについて詳しく説明しています。例えば、あるプロジェクトの基盤技術構造はtBTCプロトコルに基づいており、ビットコインのマルチシグを利用して閾値署名ネットワークを構築しています。しかし、これはまだ9人の署名が必要なマルチシグネットワークであり、実際に人に依存せず、コンセンサスに基づいて駆動することを実現するためには、マルチシグネットワークとBFT PoSコンセンサスメカニズムを組み合わせる必要があります。
タップルートコンセンサスは、Schnorr署名、MAST、ビットコインSPV軽ノード、およびAuraとGrandpaビザンチン耐障害性コンセンサスメカニズムを組み合わせたより先進的な設計を採用し、高度な一貫性と安全性を持つ分散型Layer2拡張ソリューションを構築しました。この統合は、ビットコインネットワークの拡張性と可用性を向上させるだけでなく、第二層ネットワークの安全性と一貫性を保証します。
まとめ
この技術ハンドブックは、タップルートコンセンサスの実装方案と技術的詳細を体系的に説明し、ビットコインのネイティブ技術に完全に基づいて構築されたビットコインのレイヤー2ソリューションを示しています。
Taproot Consensusは、ビットコインの元々の技術方向を尊重し継承するだけでなく、ビットコインのこれまでのアップグレードから得られた技術を組み合わせて革新を行い、真の意味でのビットコインのネイティブ拡張技術の集大成となる作品です。
ビットコインエコシステムの不断の発展に伴い、真の分散型ビットコイン二層ソリューションはビットコインエコシステムの発展において必須の道となるでしょう。そして、タップルートコンセンサスというこのソリューションは、将来大いに活躍することが期待されています。