دانستن قواعد سازماندهی بلاک چین بیت کوین، به درک بهتر نیاز به تغییر و بهبود آن کمک میکند. با تسلط به این قواعد میتوان از ضرورت این تغییرات آگاه شد. تپ روت بیت کوین Taproot ترکیبی از طرحهای پیشنهادی برای بهبود کارکرد بلاکچین بیت کوین است که تحت عنوان یکی از انشعابهای (forks) بیت کوین پیادهسازی میشود. این انشعابها ابتدا تحت عنوان ارتقای سطح (upgrade) مطرح میشوند و سازگاری آن مورد بررسی قرار میگیرد. پس از مدتی نسخه مذکور جایگزین قواعد بلاک چین پیشین میشود؛ به عبارتی قواعد قبلی حذف شده و جای خود را به انشعاب جدید با سازگاری و عملکرد بهتر میدهند.
پیشنهاد مطالعه: فورک و انواع آن
ساختار شبکه بیت کوین چگونه است؟
تمام بیت کوینها اساسا در بستر یک اسکریپت (قواعد سازماندهی عملکرد شبکه) قرار دارند. اسکریپت (Script) درواقع مجموعهای از کدها است که یک تراکنش را در شبکه بلاک چین امکانپذیر میکند. این کدها یا قواعد دستوری شیوه عرضه یک کوین توسط شبکه را تعیین میکنند. قواعد تولید یک کوین جدید معمولا براساس فراهم کردن بستری برای اثبات مالکیت آن طرحریزی میشود. به عبارتی اسکریپتها تعیینکننده شیوه بهوجود آمدن یک امضای دیجیتالی در بستر بلاک چین هستند که مالکیت کوین تولیدشده را مشخص میکند.
قواعد دیگری که در شکلگیری یک اسکریپت دخیل هستند شامل محدوده زمانی (Timelock) است (کوینها تنها درصورتی تولید میشوند که ظرفیت یک بلاک پر شود و زمان کافی برای پردازش آن وجود داشته باشد). علاوهبراین علامتهای منحصربهفرد (Multisig) نیز شامل این قواعد میشوند (هر کوین برای تولیدشدن نیازمند تعدادی کلید خصوصی است که امضای منحصربهفرد آن کوین محسوب میشوند).
قواعد متفاوتی در کنار هم قرار میگیرند و با هم آمیخته میشوند تا درنهایت یک قرارداد هوشمند ساخته شود. یک نمونه سادهشده از این قواعد را میتوان اینطور توضیح داد: یک کوین تولید میشود اگر هم A و هم B آن را امضا کنند، یا A آن را بهتنهایی امضا کند و یک هفته بگذرد یا B بهتنهایی با داشتن چند نشانه مخفی آن را تایید کند. هرکدام از این سه شرط برقرار شود، یک کوین تولید میشود.
ساختار تپ روت بیت کوین چگونه است؟
تپ روت یک ارتقای سطح (upgrade) قواعد سازماندهی بلاکچین بیت کوین است که با هدف افزایش سطح امنیت و بازده بالاتر عملکرد این شبکه طرحریزی شده است. پس از آنکه ارتقای سطح Segregated Witnesses (SegWit) در سال ۲۰۱۷ اجرایی شد، تپ روت اولین ارتقای سطح شبکه بیت کوین در چهارسال گذشته است.
آپدیت تپ روت سه طرح جدید را دربر میگیرد. به مجموعه این طرحها که جهت ارتقای عملکرد شبکه پیشنهاد میشوند BIPs گفته میشود. تپ روت شامل BIP340 (BIP-Schnorr)، BIP341 (BIP-Taproot) و BIP342 (BIP-Tapscript) است.
BIP-Schnorr یک امضای Schnorr تولید میکند، امنتر است و مسیر سادهتر و درنتیجه سریعتری برای مدیریت تراکنشها ارائه میدهد. همچنین BIP-Schnorr، BIP-Taproot را فعال میکند که بااستفاده از تکنیک MAST اطلاعات تراکنشهای مربوط به قرارداد هوشمند را کمتر به بلاک چین ارسال و برخی از اطلاعات شخصی تراکنشها را پنهان میکند. درنهایت BIP-Tapscript بااستفاده از تکنولوژی Schnorr و Taproot، بیت کوین خروجی را با یک زبان برنامهریزی ارتقایافته ارائه میدهد و تراکنشها را براساس این طرح جدید پردازش میکند. علاوهبراین Tapscript دست توسعهدهندگان اصلی شبکه بیت کوین را برای ارتقاهای بعدی باز میگذارد.
Taproot اولینبار توسط یک از توسعهدهندگان اصلی شبکه بیت کوین بهنام Gregory Maxwell در سال ۲۰۱۸ مطرح شد. در تاریخ ۱۲ جون ۲۰۲۱ طرح پیشنهادی او از طرف بسیاری از ماینرهای شبکه بیت کوین مورد استقبال قرار گرفت و در نوامبر سال ۲۰۲۱ فعال شد.
پیشنهاد مطالعه: امضای دیجیتال چیست و چه الگوریتمهایی دارد؟ (Digital Signature)
Schnorr چیست؟
طرح امضای Schnorr مدتهاست که نظر بسیاری از توسعهدهندگان بیت کوین را به خود جلب کرده است. این طرح بهعنوان یکی از انشعابات شبکه بیت کوین گسترش یافت و باتوجه به ویژگیهایش، اکنون انتظار میرود بهعنوان ارتقای سطح شبکه، جایگزین شبکه پیشین شود. بسیاری از رمزنگارها (طراحان الگوریتمهای پردازش بلاک) طرح امضای Schnorr را بهترین ایده در این حوزه میدانند؛ چراکه سطح ریاضیاتی آن بالاتر است، دقیقتر است و به نسبت سریعتر.
Schnorr بهعنوان بهترین طرح موجود، از ریاضیاتی خطی (linear math) بهره میبرد. این ساختار امکان تجمع امضاها را فراهم میکند. به عبارت دیگر چندین امضای یک تراکنش میتواند با هم ترکیب شده و یکبار پردازش شود. با ترکیب کلیدهای عمومی و امضاها، یک تراکنش چندنشانهای (Multisig) داریم که از تراکنشهای معمول قابل تشخیص است.
با تکنولوژی امضای Schnorr، یک کلید عمومی و یک امضا در کنار هم ثبت میشوند؛ برخلاف سیستم پیشین که همه کلیدهای عمومی و امضای همه اعضا نیاز بود. درنتیجهی اجرایی شدن این الگوریتم، عملکرد بلاک چین بهبود مییابد؛ چراکه کسی نمیتواند تشخیص دهد که تراکنش موردنظر دارای یک تاییدیه است یا چندنشانهای است.
پیشنهاد مطالعه: مدیریت کلید بیت کوین
Taproot چیست؟
براساس نوآوریهای حوزه امنیت و آخرین ارتقای شبکه بیت کوین، فقط اطلاعات و دستورهای لازم برای تراکنش توسط قرارداد هوشمند به شبکه ارسال میشود و جزئیات کامل و حالتهای احتمالی از آن حذف خواهد شد. با حذف اطلاعات غیرضروری، شبکه بیت کوین سطح بالاتری از امنیت و حفظ حریم خصوصی را به کاربرانش ارئه میدهد. با اجرای طرح تپ روت، ناظران و حسابرسهای شبکه نمیتوانند اطلاعات شخصی تراکنشها، مثل نوع کیفپول استفادهشده و… را مشاهده کنند. باتوجه به کم شدن میزان اطلاعات ثبتشده در بلاک چین، با اجرای طرح آپدیت تپ روت میتوانیم شاهد افزایش قابلیت شبکه از نظر تراکم تراکنشها و سرعت اجرای آنها باشیم.
Tapscript چیست؟
تپ اسکریپت درواقع آپدیت زبان دستورهایی است که شبکه بیت کوین از آن استفاده میکند. این زبان برای اجرای دستورهای موردنیاز و انتقال پارامترهای ضروری بهکار میرود. آپدیت زبان کدها به منظور تطبیق آن با امضای Schnorr و تکنولوژی Taproot صورت گرفته است. علاوهبراین تپ اسکریپت ازطریق این زبان جدید مسیر آپدیتهای بعدی شبکه را آسانتر میکند.
تغییرات ایجادشده توسط تپ روت بیت کوین چه اهمیتی دارند؟
اندازه بلاکها
بحث بر سر اندازه بلاکها درنهایت منجر به ایجاد یک سری انشعاب سخت (hard fork) در شبکه بیت کوین شد. برخی تصور میکنند که تنها راه شبکه بیت کوین برای مدیریت حجم بالای تراکنشها، ایجاد بلاکهایی است که اطلاعات بیشتری را در خود جا میدهند. طرفداران این ایده معتقدند که افزایش سایز بلاکها منجر به افزایش سرعت پردازش و مدیریت بهتر تراکنشها خواهد شد. هرچند این ایده اشتباه نیست اما واضح است که اگر اندازه بلاکها خیلی بزرگ شود، مشکلاتی اساسی برای نودهای (nodes) شبکه ایجاد خواهد کرد؛ چراکه هزینه ابزار پردازش برای نودها بهطور قابل توجهی افزایش مییابد و از طرفی بهخاطر حجم بالای اطلاعات پردازششده توسط این نودها، شبکه بهسمت یک شبکه متمرکز هدایت خواهد شد. چنین رخدادی در عمل مساوی با زیر سوال رفتن هدف اصلی شبکههای بلاکچین است.
ارتقای شبکه بیت کوین در بستر تکنولوژی تپ روت این امکان را فراهم میکند تا بدون افزایش اندازه بلاکها، شبکه بهسوی قابلیت مدیریت تراکنشهای بیشتر و سرعت بالاتر در اجرای آنها هدایت شود. درواقع پروژه تپ روت بهجای تغییر اندازه بلاکها، میزان اطلاعات ثبتشده و غیرضروری تراکنشها در بلاک چین را کاهش داد. از این طریق هم سرعت اجرای تراکنشها افزایش مییابد، هم امنیت اطلاعات شبکه بیش از پیش حفظ خواهد شد.
پیشنهاد مطالعه: سافت فورکها، هارد فورکها، اجبارها و پیشفرضها
تغییر زبان کدها
تپ اسکریپت محدودیت ۱۰ هزار بایتی قراردادهای هوشمند را حذف میکند. دیگر محدودیتی برای حجم اطلاعات قرارداد هوشمند وجود نخواهد داشت و توسعهدهندگان شبکه بیت کوین میتوانند بهشکل پیوستهای قواعد را تغییر دهند و آپدیت کنند. تغییر زبان کدها فرآیند برنامهریزی را آسانتر خواهد کرد و اپلیکیشنهای صرافی بهسمت این شبکه متمایل خواهند شد؛ چراکه عدم محدودیت قرارداد هوشمند و آسانتر شدن زبان کدها، امکان بسیار مناسبی برای DeFiها محسوب میشود.
بسیاری از پروتکلها بر قابلیت مدیریت تراکنشها در حجم بالا و سرعت پردازش آن تمرکز کردهاند تا بتوانند براساس نیاز بازار عمل کنند؛ اما همین اقدامات باعث پایینآمدن امنیت شبکه و متمرکزشدن آن شده است. این اقدامات در پی سیاستی است که به رشد شبکه بیشتر از امنیت آن اهمیت میدهد.
بیت کوین همواره بهکندی پیش میرود. همانطور که اشاره شد آخرین ارتقای سطح شبکه بیت کوین در سال ۲۰۱۷ محقق شده است. علت این کندی اهمیت دادن به تمام عناصر شبکه است. هر طرح جدیدی بارها و بارها آزمایش میشود تا تمام نتایج آن بهدقت بررسی شود. درواقع شبکه بیت کوین امنیت و غیرمتمرکزبودن را برای سرعت بیشتر قربانی نخواهد کرد. اما با اجراییشدن تپ روت این شبکه علاوه بر حفظ عناصر اساسی خود، به سرعت و امنیت بالاتری دست خواهد یافت.
پیشنهاد مطالعه: کارمزد انتقال بیت کوین چقدر است؟ نحوه محاسبه کارمزد تراکنشها در بلاک چین
فعالسازی تپ روت (Taproot)
فعالسازی یک انشعاب شبکه در حجم گسترده، نیازمند پذیرش و همراهی بخش بزرگی از کاربران یا ماینرهای شبکه است. بهطور معمول در شبکه بیت کوین آستانه فعالسازی کامل و جایگزین شدن قواعد جدید بهجای ساختار پیشین، نیازمند همراهی و پذیرش ۹۵درصد از استخراجکنندهها است. باتوجه به اینکه بخش بزرگی از ماینرهای شبکه را استخرهای استخراج تشکیل میدهند، نظر آنها در پیوستن به این ساختار جدید حائز اهمیت است. البته واکنش عمومی ماینرها به اجرای تپ روت مثبت ارزیابی شده و در همین راستا مجله بیت کوین (Bitcoin Magazine) با فرستادن ایمیلی به ماینرهایی با توان پردازش بیش از یک درصد، از آنها درباره تصمیمشان در قبال ارتقای سطح جدید پرسیده است. از نتایج بهدستآمده میتوان فهمید که جامعه کاربران و ماینرهای بیت کوین آماده تغییرات پیش رو هستند و از جزئیات طرح استقبال میکنند.
درجهت تشویق استخرهای استخراج (و همچنین ماینرهای مستقل) برای همراهی در فعالسازی تپ روت، وبسایت taprootactivation.com به این کار اختصاص داده شده است. علاوهبر اطلاعاتی درباره تکنولوژی تپ روت، سازوکار فعالسازی آن و دیگر مسائل مربوط به این حوزه، کاربران میتوانند با استفاده از منبع-باز بودن وبسایت، ترجیحات و نظرات خود را نیز در آن اعمال کنند.
پیشنهاد مطالعه: آنچین دیتا چیست؟ آموزش تحلیل بازار رمزارزها به کمک دیتای آنچین
جمعبندی
تپ روت بیت کوین یکی از بهترین و گستردهترین پیشرفتهای شبکه بیت کوین بهحساب میآید. اگر تکنولوژی تپ روت در کنار امضای Schnorr اجرایی شود، میتوانیم شاهد ارتقای قابل توجهی در زمینه امنیت، قابلیت پردازش، حفظ حریم خصوصی و… باشیم. به طور خلاصه کاهش اطلاعات غیرضروری ثبتشده در بلاکها و تجمیع برخی از تراکنشها ازطریق امضای Schnorr، باعث حذف اطلاعات اضافی، حفظ حریم خصوصی، افزایش سرعت پردازش تراکنشها و کاهش کارمزد تراکنشها خواهد شد. مستقل از اینکه شما با شبکه بیت کوین سروکار دارید یا خیر، اضافه شدن این ویژگیها به این شبکه، تجربه شما از کیفیت عملکرد یک شبکه را دگرگون خواهد کرد.
این مقاله صرفا برای اهداف آموزشی ارائه شده است و نباید بهعنوان مشاورهٔ تجاری و سرمایهگذاری از طرف کوین ایران و نویسندگانش قلمداد شود.
