Bitcoin yerel teknolojisinin başyapıtı: Taproot Konsensüs Teknolojisi sarı kitabı analizi

2024 yılı 20 Mayıs'ta, bir Bitcoin Layer2 geliştirme ekibi "Taproot Konsensüsü: Merkeziyetsiz bir BTC Layer2 Çözümü" adlı bir teknik sarı kitap yayımladı. Bu sarı kitap, Taproot Konsensüsünün nasıl gerçekleştirileceğini ve tamamen merkeziyetsiz bir BTC Layer2 çözümü inşa etmek için Schnorr imzaları, MAST, Bitcoin SPV düğümleri gibi Bitcoin'in yerel teknolojilerini nasıl birleştireceğini ayrıntılı bir şekilde açıklamaktadır.

Taproot Konsensüsü, Bitcoin'in yerel genişletme teknolojisinin bir derlemesidir. Bitcoin'in kodunda herhangi bir değişiklik yapmadan, Bitcoin'in birkaç yerel teknolojisini yenilikçi bir şekilde bir araya getirir; düşünce yapısı basit ve yapısı zekice tasarlanmıştır.

Sarı kitabı yorumlamadan önce, Bitcoin'in teknik gelişim sürecini gözden geçirelim, böylece Taproot Konsensüs'ün Bitcoin'in gelişim bağlamından nasıl ortaya çıktığını anlayabiliriz.

Bir. Bitcoin Teknolojisi Gelişimi Tarihçesi

31 Ekim 2008'de, Satoshi Nakamoto "Bitcoin: Eşler Arası Elektronik Nakit Sistemi" adlı makaleyi yayımladı ve Bitcoin'in tam teknik uygulama planını resmen önerdi. Makalede, tam Bitcoin düğümü çalıştırmadan, yalnızca blok başlıklarını saklayarak ödemeleri doğrulamak için kullanılan basit ödeme doğrulama (SPV) çözümü hakkında bahsedilmiştir.

3 Ocak 2009'da, Satoshi Nakamoto Helsinki'deki bir küçük sunucuda Genesis bloğunu madencilik yaptı ve Bitcoin'in resmi doğumunu simgeledi. Dikkat edilmesi gereken bir nokta, Bitcoin'in başlangıçta daha uygun olan Schnorr imza teknolojisi yerine Eliptik Eğri İmza Teknolojisi (ECDSA) kullandığıdır. Bunun nedeni, o zamanlar Schnorr imzasının henüz açık kaynak olmaması ve hala patent koruması altında olmasıdır.

2018 yılında, yıllarca süren doğrulamanın ardından, Bitcoin çekirdek geliştiricileri Schnorr imzasının Bitcoin ağına dahil edilmesi önerisini resmi olarak sundu.

14 Kasım 2021'de, Bitcoin Taproot yükseltmesini tamamladı, Schnorr imzaları resmi olarak Bitcoin ağına dahil edildi ve merkeziyetsiz çoklu imza çağını başlattı. Taproot yükseltmesi ayrıca MAST (Merkel Soyut Söz Dizimi Ağacı) getirdi, bu da Bitcoin'e akıllı sözleşmelere benzer işlevsellik kazandırdı.

Schnorr imzası ve MAST'ın birleşimi, Bitcoin'in güvensiz bir şekilde bir katmanı aşmasını sağlayarak ikinci katmanda daha karmaşık ve zengin iş senaryoları gerçekleştirmesine olanak tanır.

İki, Taproot Konsensüs Çözümü Genel Bakış

Taproot Konsensüs teknolojisi sarı kitapçığında, Bitcoin ağının Turing tam olmayan doğasının, doğrudan Ethereum Rollup gibi Layer2 genişleme çözümlerini gerçekleştirmesini sınırladığına dikkat çekilmektedir. Bitcoin'in script sözleşme katmanı yalnızca basit transfer işlemleri gerçekleştirebilir, karmaşık akıllı sözleşme işlevlerini destekleyemez. Bu nedenle, yalnızca Bitcoin script katmanından Layer2 genişleme çözümleri oluşturmak mümkün değildir.

Taproot Konsensüsü, Bitcoin'in Taproot teknolojisini (Schnorr imzası ve MAST), Bitcoin SPV hafif düğümleri ve BFT PoS konsensüs mekanizmasını bir araya getirerek, merkeziyetsiz ve yüksek tutarlılığa sahip bir Layer2 ağı inşa etmiştir.

Üç, Taproot Konsensüs Mimarisinin Ayrıntılı Açıklaması

Taproot Konsensüsü, Schnorr+MAST, Bitcoin SPV ve Aura+Grandpa'nın üç bölümünden oluşmaktadır.

Schnorr+MAST, Bitcoin Taproot yükseltmesinin getirdiği yerel teknolojiyi kullanarak bir araya gelir ve Bitcoin'in merkeziyetsiz çoklu imza yönetimini sağlar; manuel imza gerektirmeden, doğrudan Bitcoin kodu ile çalışır.

Bitcoin SPV, Satoshi Nakamoto tarafından önerilen basit ödeme doğrulama yöntemidir, tam düğüm çalıştırmadan Bitcoin işlemlerini senkronize etme ve doğrulama imkanı sunar. Bu, Taproot Konsensüsünün tamamen merkeziyetsiz bir ortamda, izin almadan BTC durumunu senkronize etmesini sağlar.

Aura+Grandpa, ağ düğümlerinin yüksek tutarlılığını sağlamak için Bizans hata toleransı sağlayan ileri düzey bir PoS konsensüs protokolüdür.

Taproot Konsensüsü'nün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

Sistem içinde, her bir doğrulayıcı Schnorr imzası için BTC özel anahtarına sahiptir. Musig2 çoklu imza yönteminden üretilen birleşik genel anahtar Pagg, büyük bir MAST ağacı oluşturur. Doğrulayıcılar, MAST ağacının oluşturduğu eşik imza adresine BTC transferi ve kazıma işlemi yaparak BTC ana ağının ikinci katman ağına veri göndermesini sağlar. Aynı zamanda, her bir doğrulayıcı Bitcoin SPV hafif düğümü olarak, BTC ağ durumunu güvenli ve izinsiz bir şekilde senkronize edebilir.

Kısacası, Taproot Consensus, Bitcoin'in birinci katmanında Schnorr+MAST kullanarak merkeziyetsiz BTC çoklu imza yönetimi oluşturur ve ikinci katmanda Bitcoin SPV düğüm ağı çalıştırır. İkinci katman ağı tamamen Bitcoin SPV düğümleri ile çalışmakta olup, Bitcoin'in birinci katmanındaki veri durumunu senkronize edebilir. İkinci katman ağının güvenli ve güvenilir olmasını sağlamak için, Bitcoin SPV düğüm ağı Aura+Grandpa ile birleştirilerek BFT konsensüs düzeyinde güvenlik seviyesi sağlanmıştır. İkinci katman ağındaki varlıkları yöneten bazı çoklu imzacı kişiler değil, BFT konsensüsüne dayalı olarak gerçek bir merkeziyetsizlik sağlanmaktadır.

Dört, Diğer Teknik Detaylar

Yukarıda belirtilen teknik çerçevenin yanı sıra, Taproot Konsensüs sarı kitabı Schnorr imzaları, MAST, Bitcoin SPV hafif düğümü, Aura+Grandpa gibi teknolojilerin uygulama detaylarını da kapsamlı bir şekilde açıklamaktadır. Bu, Bitcoin'in en son teknolojilerini öğrenmek için kapsamlı bir kaynaktır.

Sarı kitap ayrıca Musig2'nin uygulama sürecini ve diğer tanınmış BTC Layer2 projeleri ile farklarını detaylı bir şekilde açıklıyor. Örneğin, belirli bir projenin altyapı teknolojisi tBTC protokolüne dayanmaktadır ve Bitcoin çok imzalı bir ağ oluşturarak eşik imza ağı inşa etmiştir. Ancak bu, hala 9 kişinin imzasını gerektiren bir çok imzalı ağdır; gerçekten insan yerine konsensüse dayalı bir sistemin uygulanabilmesi için çok imzalı ağı BFT PoS konsensüs mekanizması ile birleştirmek gerekmektedir.

Taproot Konsensüsü, Schnorr imzaları, MAST, Bitcoin SPV hafif düğümleri ve Aura ile Grandpa Bizans hata toleransı konsensüs mekanizmalarını birleştirerek daha gelişmiş bir tasarım benimsemiştir ve yüksek tutarlılık ve güvenlik sunan merkeziyetsiz bir Layer2 genişletme çözümü oluşturmuştur. Bu entegrasyon, Bitcoin ağının genişletilebilirliğini ve kullanılabilirliğini artırmakla kalmayıp, aynı zamanda ikinci katman ağının güvenliğini ve tutarlılığını da sağlamaktadır.

Özet

Bu teknik sarı kitap, Taproot Konsensüsü'nün uygulanma planını ve teknik detaylarını sistematik bir şekilde tanımlamakta ve tamamen Bitcoin'in yerel teknolojisi üzerine inşa edilmiş bir Bitcoin ikinci katman çözümünü sergilemektedir.

Taproot Konsens, yalnızca Bitcoin'in mevcut teknik yönünü saygı gösterip miras almakla kalmaz, aynı zamanda Bitcoin'in geçmişteki yükseltmelerinden gelen teknolojileri yenilikçi bir şekilde birleştirir; bu, gerçek anlamda Bitcoin'in yerel genişleme teknolojisinin bir başyapıtıdır.

Bitcoin ekosisteminin sürekli gelişimiyle birlikte, gerçek merkeziyetsiz Bitcoin ikinci katman çözümleri, Bitcoin ekosisteminin gelişiminin kaçınılmaz bir yolu haline gelecektir ve Taproot Consensus gibi çözümlerin gelecekte büyük bir parıltı göstermesi bekleniyor.