شرح تقنية «تابروت» للبيتكوين: كيف تعمل عملية الترقية

بيتكوين تابروت هي ترقية للبروتوكول تم تفعيلها في نوفمبر 2021، وقد ساهمت في تحسين خصوصية البيتكوين، وخفضت رسوم المعاملات المعقدة، كما وفرت للمطورين بيئة برمجة أكثر مرونة. وكانت هذه أول ترقية رئيسية للبيتكوين منذ SegWit في عام 2017، وقد ضمت ثلاثة مقترحات لتحسين البيتكوين: توقيعات شنور (BIP 340)، ونوع الإخراج Taproot (BIP 341)، ولغة برمجة نصية جديدة تسمى Tapscript (BIP 342). تبدأ عناوين Taproot بـ `bc1p` وتُسمى تقنيًّا Pay-to-Taproot، أو P2TR.

اتضح أن التأثير الفعلي لـ «تابروت» كان مختلفًا تمامًا عما تم الترويج له في البداية. فالتحديث نفسه الذي صُمم لزيادة كفاءة محافظ التوقيعات المتعددة وقنوات «لايتنينغ»، أدى عن غير قصد إلى تمكين تقنيات «أوردينالز» و«إنسكريبشنز» و«توكنات BRC-20» و«رونز»، مما أدى إلى اندلاع موجة من النشاط سيطرت على مساحة كتل البيتكوين لمدة قاربت السنتين. يغطي هذا الدليل ماهية Taproot فعليًّا، وكيف تعمل مكوناته الثلاثة، ولماذا اختلفت قصته في الواقع بشكل حاد عن الخطة الموضوعة.

قم بإدارة عملات البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى بأمان من خلال الحفظ الذاتي تطبيق محفظة Bitcoin.com.

النقاط الرئيسية

• تعد «تابروت» (Taproot) للبيتكوين ترقية من نوع «الشوكة الناعمة» تم تفعيلها في 14 نوفمبر 2021 عند ارتفاع الكتلة 709,632، وهي أول ترقية رئيسية لبروتوكول البيتكوين منذ «سيجويت» (SegWit) في عام 2017.
• وقد ضمت هذه التحديثات ثلاثة مقترحات لتحسين البيتكوين: BIP 340 (توقيعات شنور)، وBIP 341 (نوع المخرجات «Pay-to-Taproot»)، وBIP 342 (لغة البرمجة النصية Tapscript).
• يعمل Taproot على تعزيز الخصوصية من خلال جعل المعاملات المعقدة — مثل عمليات الإنفاق متعددة التوقيعات وإغلاق قنوات Lightning — تبدو مطابقة تمامًا للمدفوعات ذات التوقيع الواحد على السلسلة، كما يقلل الرسوم المفروضة على تلك المعاملات بنسبة 25٪ تقريبًا.
• تبدأ عناوين Taproot بـ bc1p واستخدام تشفير Bech32m، مما يميزها عن عناوين SegWit السابقة التي تبدأ بـ bc1q.
• وقد أتاحت هذه المرونة نفسها، التي صُممت خصيصًا لتقنية التوقيعات المتعددة (multisig) وشبكة لايتنينغ (Lightning)، ظهور «أوردينالز» (Ordinals) (ديسمبر 2022)، ورموز BRC-20، و«رونز» (Runes) (أبريل 2024). واعتبارًا من أبريل 2026، تشكل «تابروت» (Taproot) ما يقارب خمس نشاط معاملات البيتكوين وفقًا لمعظم المقاييس.

أصول «تابروت»

تم اقتراح «تابروت» لأول مرة في يناير 2018 من قبل غريغوري ماكسويل، أحد أوائل المساهمين في بروتوكول البيتكوين وأكثرهم إنتاجًا. الفكرة الأساسية، وهي استخدام حيلة تشفيرية لجعل المعاملات المعقدة لا يمكن تمييزها عن المعاملات البسيطة، لم تكن جديدة من الناحية النظرية. لكن البنية المحددة التي ابتكرها ماكسويل جعلت من الممكن تطبيقها عمليًّا على بيتكوين دون الإخلال بالتوافق مع العقد القديمة.

ثم خضع الاقتراح لأكثر من ثلاث سنوات من المراجعة والتحسين والنقاش. تم فحص التشفير بدقة، ونُظر في تصاميم بديلة، وتصارع المجتمع حول الطريقة المثلى لتفعيل الترقية دون تكرار الصراع المثير للجدل الذي أحاط بـ SegWit في عام 2017. وكانت الإجابة النهائية هي «Speedy Trial»، وهي آلية تفعيل محددة زمنياً منحت المُعدِّنين فترة مدتها ثلاثة أشهر للإعلان عن استعدادهم. وقد وصلوا إلى عتبة الـ 90% المطلوبة في يونيو 2021، وتم تأكيد تفعيل Taproot في وقت لاحق من ذلك العام.

إن حقيقة أن تحديث «Taproot» استغرق سنوات من العمل الدقيق وتم إطلاقه دون أي مشاكل هي في حد ذاتها قصة توضح كيفية إجراء التحديثات على شبكة البيتكوين. فالتغييرات التي تُجرى على البروتوكول الأساسي تتم ببطء وبحذر متعمد، لأن قيمًا تقدر بمليارات الدولارات تعتمد، بمجرد نشرها، على استمرار عملها بشكل صحيح إلى الأبد.

الأجزاء الثلاثة للجذر الرئيسي

يمكن فهم مشروع «تابروت» بشكل أفضل من خلال النظر في المقترحات الثلاثة المكونة له، كل مقترح على حدة. فكل مقترح يؤدي وظيفة متميزة، وقد صُممت هذه المقترحات لتعمل معًا. وقد نُشرت المواصفات الكاملة في مستودع مقترحات تحسين البيتكوين.

BIP 340: توقيعات شنور

تحتاج كل معاملة بيتكوين إلى توقيع رقمي لإثبات أن صاحب المعاملة مخول بتحويل العملات. منذ إطلاقها في عام 2009 وحتى ظهور Taproot، استخدمت بيتكوين نظام توقيع يُسمى ECDSA، أي خوارزمية التوقيع الرقمي للمنحنى الإهليلجي. تعمل خوارزمية ECDSA بشكل جيد، لكنها تتميز بخاصية رياضية معقدة: التوقيعات ليست خطية، مما يعني أنه لا يمكن دمج توقيعات متعددة في توقيع واحد بسهولة.

تعتبر توقيعات شنور، التي تم تقديمها في BIP 340، خطية. وتتيح هذه الخاصية الوحيدة العديد من المزايا العملية.

والأهم من ذلك هو تجميع المفاتيح. إذا كان هناك ثلاثة أشخاص يوقعون بشكل مشترك على معاملة ما (مثل عملية إنفاق متعددة التوقيعات بنسبة 3 من 3)، فإن نظام شنور يتيح لهم إنشاء توقيع واحد مشترك باستخدام مفتاح عام واحد مشترك. من الناحية الخارجية، تبدو المعاملة مطابقة تمامًا للدفع الذي يوقعه شخص واحد. وتخزن سلسلة الكتل (بلوكشين) بيانات أقل، وتدفع الأطراف رسومًا أقل، ولا يتعرف أي شخص يراقب السلسلة على أي شيء يتعلق بترتيب التوقيعات المتعددة.

كما أن توقيعات شنور أصغر قليلاً من توقيعات ECDSA، وتدعم عملية التحقق الجماعي الفعالة، مما يساعد العقد الكاملة على معالجة الكتل بشكل أسرع. وتعتبر الافتراضات الأمنية التشفيرية هي نفسها بشكل أساسي كما في ECDSA. ويعتمد كلا النظامين على صعوبة مشكلة اللوغاريتم المنفصل للمنحنى الإهليلجي على المنحنى secp256k1.

BIP 341: Taproot (P2TR)

يحدد BIP 341 نوع المخرج الجديد نفسه: Pay-to-Taproot، أو P2TR. وهذا هو ما يخلق bc1p- العناوين التي تبدأ بـ «-» والتي ربما تكون قد رأيتها.

الفكرة الأساسية وراء P2TR هي أن كل مخرج Taproot يلتزم بطريقتين للإنفاق في الوقت نفسه:

• المسار الرئيسي. يمكن للمالك ببساطة إنشاء توقيع «شنور» باستخدام المفتاح الصحيح وإنفاق العملات، تمامًا مثل أي عملية دفع عادية.
• مسار البرنامج النصي. شجرة مخفية من شروط الإنفاق البديلة، يمكن الكشف عن أي منها واستخدامها لإنفاق الناتج بدلاً من ذلك.

تم إنشاء شجرة النصوص البديلة هذه باستخدام بنية تُسمى شجرة النصوص البديلة المُركليزية، أو ما يُعرف بـ MAST. تتيح تقنية MAST للمعاملة الالتزام بالعديد من شروط الإنفاق المحتملة (خيارات بديلة للتوقيع المتعدد، وأقفال زمنية، وأقفال التجزئة، وفروع حل النزاعات) دون وضع أي منها على السلسلة ما لم يتم استخدامها فعليًّا. ولا يتم الكشف إلا عن الفرع المحدد الذي يتم تنفيذه، إلى جانب دليل تشفير صغير يثبت أنه كان جزءًا من الالتزام الأصلي. ولا يكلف كل فرع غير مستخدم أي مساحة في الكتلة ولا يؤدي إلى تسريب أي معلومات.

وبالاقتران مع تجميع مفاتيح شنور، فإن هذا يعني أن الغالبية الساحقة من معاملات «تابروت»، حتى تلك المعقدة جدًّا منها، تظهر على البلوكشين كمعاملات عادية تعتمد على مسار المفتاح. فمحفظة متعددة التوقيعات بنظام «2 من 3»، وإغلاق تعاوني لقناة «لايتنينغ»، وخزينة ذات مسارات استرداد محددة زمنيًّا، ومعاملة دفع شخصية يومية، يمكن أن تبدو جميعها متطابقة تمامًا.

BIP 342: نص البرنامج

الاقتراح الثالث، BIP 342، يهدف إلى تحديث لغة البرمجة النصية لبيتكوين لاستخدامها داخل مسارات البرامج النصية في Taproot. وتُسمى النتيجة «Tapscript».

لغة Tapscript ليست لغة جديدة تمامًا. إنها نسخة مُحسَّنة من لغة Bitcoin Script الحالية، حيث تمت إزالة العديد من الميزات القديمة غير المرغوب فيها وإضافة بعض التحسينات البسيطة:

• تقوم عمليات التوقيع الآن بالتحقق من صحة توقيعات شنور بدلاً من توقيعات ECDSA
• تم تخفيف القيود الصارمة على حجم النصوص التي ورثت عن عمليات «الشوك الناعمة» السابقة
• رمز تشغيل جديد، OP_CHECKSIGADD، مما يجعل عملية التحقق متعدد التوقيعات الملائمة للمعالجة المجمعة أكثر كفاءة
• تغطي خوارزمية التجزئة الجديدة الخاصة بالتوقيع نطاقًا أوسع من بيانات المعاملات، مما يحد من بعض أنواع الهجمات الخفية على التوقيع

يُعد «Tapscript» هو ما يمنح «Taproot» مرونته التطلعية. ويمكن أن تعمل «الشوكات اللينة» المستقبلية على توسيع نطاقه بإضافة رموز تشغيلية وميزات جديدة دون التأثير على مخرجات «Taproot» الحالية.

Taproot مقابل SegWit: مقارنة بينهما

غالبًا ما يتم تصنيف «SegWit» و«Taproot» معًا باعتبارهما أهم تحديثين حديثين لعملة البيتكوين، لكنهما صُمما لحل مشكلتين مختلفتين. فقد ركزت تقنية «SegWit»، التي تم تفعيلها في عام 2017، على معالجة مشكلة قابلية التلاعب بالمعاملات وتوسيع سعة الكتل بشكل فعال. أما تقنية «Taproot»، التي ظهرت بعد أربع سنوات، فقد ركزت على الخصوصية ومرونة البرمجة النصية. وتتكامل هاتان الترقيتان مع بعضهما البعض بدلاً من أن تتداخلا.

يُعتبر Taproot من الناحية الفنية مخرجًا لـ SegWit الإصدار 1، ولهذا السبب تستخدم كلتا الترقيتين bc1 البادئة. والفرق يكمن في الحرف الذي يليها: q بالنسبة لـ SegWit v0 و p لـ Taproot.

ما كان من المفترض أن يحسّنه «تابروت»

ركزت الحملة الترويجية لـ «تابروت»، في السنوات التي سبقت إطلاق الخدمة، على ثلاث مزايا ملموسة:

• الخصوصية. نظرًا لأن تقنية تجميع شنور (Schnorr) ونظام MAST تجعلان كل معاملة تقريبًا تبدو وكأنها دفعة عادية ذات توقيع واحد، فإن أدوات تحليل السلسلة تواجه صعوبة أكبر بكثير في تحديد المحافظ متعددة التوقيعات وقنوات Lightning وغيرها من التكوينات المعقدة من خلال بصماتها على السلسلة. وتزداد فوائد الخصوصية مع تزايد عدد المستخدمين الذين يتبنون تقنية Taproot، حيث تتوسع مجموعة المعاملات المجهولة الهوية التي «تبدو وكأنها مدفوعات بسيطة».
• رسوم أقل للمعاملات المعقدة. يتم دفع رسوم معاملات البيتكوين بالبايت. وتعد توقيعات شنور أصغر حجمًا قليلاً من توقيعات ECDSA، كما أن تجميع المفاتيح يدمج العديد من التوقيعات في توقيع واحد، وتعمل تقنية MAST على إبقاء فروع البرامج النصية غير المستخدمة خارج السلسلة تمامًا. وبالنسبة لمحفظة متعددة التوقيعات نموذجية، يمكن أن تصل الوفورات إلى ما يقارب ربع الحجم السابق على السلسلة.
• بنية تحتية أفضل لبروتوكولات الطبقة الثانية. كان من المتوقع أن تستفيد شبكة «لايتنينغ» (Lightning Network) على وجه الخصوص من بروتوكول «شنور» (Schnorr) من خلال ميزة تُعرف باسم «العقود المقفلة زمنياً بالنقاط» (PTLCs). تعمل عقود PTLCs على استبدال التوجيه المقفل بالتجزئة (hash-locked routing) المستخدم حالياً في شبكة «لايتنينغ» بنظام يزيل الارتباط بين المدفوعات عبر نقاط الترحيل، مما يعزز الخصوصية للمدفوعات الموجهة. كما تستفيد مصانع القنوات، وتحديثات القنوات على غرار «إلتو» (eltoo)، وعقود السجلات السرية (Discreet Log Contracts) جميعها من خطية نظام شنور أيضًا.

كانت هذه هي الانتصارات المتوقعة. إنها حقيقية، وتظهر تدريجيًّا. لكنها ليست القصة التي يتذكرها معظم الناس عن السنوات التي أعقبت التفعيل مباشرةً. كيف غيّرت الأرقام الترتيبية السرد

في ديسمبر 2022، قدم كيسي رودارمور الأرقام الترتيبية، وتضمين البيانات في معاملات Taproot.

كيف أعادت الأرقام الترتيبية والنقوش إحياء «تابروت»

في ديسمبر 2022، استغل مهندس برمجيات يُدعى كيسي رودارمور الحدود المرنة لـ«تابروت» (Taproot) في ما يتعلق بالسكربت للقيام بأمر لم يكن مقصودًا. فقد قام بتضمين صورة مباشرةً في بيانات الشاهد الخاصة بإحدى معاملات البيتكوين. وأطلق على البروتوكول اسم الأرقام الترتيبية، والنقوش التي تحتوي على البيانات المدمجة. تم إدراج النقش الأول على السلسلة في 14 ديسمبر 2022، وتم إطلاق البروتوكول للجمهور في يناير 2023.

نجحت «الكتابات» لأن «تابروت» قد أزالت بهدوء الحد الأقصى الصارم لحجم النصوص الفردية داخل ورقة MAST. وهذا يعني أن «شاهد تابروت» يمكنه حمل كيلوبايتات، وربما ميغابايتات في نهاية المطاف، من المحتوى التعسفي: صور، ونصوص، ومقاطع صوتية، وحتى ملفات فيديو صغيرة. ثم تم ترقيم البيانات المنقوشة باستخدام نظام يتتبع الساتوشي الفردية عبر السلسلة، مما يمنح كل نقش هوية ثابتة. وكانت النتيجة، عمليًّا، ظهور الرموز غير القابلة للاستبدال على شبكة بيتكوين.

شهدت البروتوكولات المبنية على أساس Ordinals توسعًا سريعًا. وفي غضون أشهر، أطلق مطور مجهول يُعرف باسم «دومو» (Domo) معيار BRC-20، وهو معيار للرموز القابلة للاستبدال يعمل على بروتوكول Inscription. وفي أبريل 2024، أطلقت شركة Rodarmor بروتوكول Runes، وهو بروتوكول أكثر كفاءة للرموز القابلة للاستبدال مصمم خصيصًا لمساحة كتل البيتكوين. في أوقات مختلفة خلال عامي 2023 و2024، دفعت هذه البروتوكولات رسوم معاملات البيتكوين إلى أعلى مستوياتها منذ عدة سنوات، كما أدت إلى ارتفاع معدل استخدام معاملة Taproot بالتوازي مع ذلك. ووفقًا لبيانات Glassnode، ارتفع معدل اعتماد Taproot من حوالي 1% في أوائل عام 2023 إلى مستويات قصوى تجاوزت 40% خلال عام 2024 قبل أن يستقر عند مستويات أقل مع تباطؤ نشاط «إنسكريبشن».

لم يكن هذا هو الغرض الذي صُمم من أجله «تابروت». كان لدى العديد من مطوري البيتكوين مشاعر مختلطة عند رؤية أن الحالة الاستخدامية الأكثر بروزًا للتحديث هي NFTs والرموز الرقمية بدلاً من تحسينات الخصوصية وشبكة Lightning التي أمضوا سنوات في تطويرها. لكن المرونة نفسها التي تسمح بوجود النقوش هي ما يجعل Taproot مفيدًا لكل شيء آخر، وقد أظهرت هذه الحادثة كيف يمكن لتحديثات البنية التحتية أن تنتج استخدامات تتجاوز بكثير الغرض الذي صُممت من أجله.

التبني في عام 2026

تختلف أرقام انتشار تقنية Taproot اعتمادًا على المعيار المحدد الذي يتم قياسه (العناوين التي تتلقى الأموال، أو المعاملات التي تحتوي على مدخل واحد على الأقل من Taproot، أو حصة مخرجات المعاملات الإجمالية)، كما أن لوحات المعلومات المختلفة تُظهر أرقامًا متباينة. الصورة العامة، اعتبارًا من أبريل 2026، هي أن Taproot يمثل ما يقارب خُمس نشاط معاملات البيتكوين وفقًا لمعظم المقاييس. ويمثل هذا انخفاضًا عن المستويات القياسية التي تم الوصول إليها خلال طفرة التسجيل، لكنه أعلى بكثير من المستوى الذي كان عليه خلال السنة الأولى بعد التفعيل.

يتبع هذا الانتقال التدريجي النمط نفسه الذي اتبعه SegWit من قبله. فمطورو المحافظ، ومنصات التداول، ومقدمو خدمات الحفظ، جميعهم يقومون بالتحديث وفقًا لجداولهم الزمنية الخاصة، كما أن العديد من المستخدمين لا يختارون أبدًا نوع العنوان عن قصد. بل يستخدمون ببساطة ما تولده محافظهم. تدعم منصات التداول الكبرى، بما في ذلك Binance وCoinbase وKraken وOKX، الآن الإرسال إلى عناوين Taproot، لكن الدعم الأصلي الكامل لـ Taproot عبر النظام البيئي الأوسع نطاقًا لا يزال قيد التنفيذ.

هناك مصدر واحد مستمر يدعو إلى الحذر. تعتمد توقيعات شنور (Schnorr)، شأنها شأن ECDSA، على تشفير المنحنيات الإهليلجية الذي يُعتبر نظريًّا عرضةً للخطر في حال استخدام حاسوب كمومي قوي بما يكفي يعمل بخوارزمية شور (Shor). ولا تجعل تقنية Taproot عملة البيتكوين أكثر عرضةً للهجمات الكمومية مقارنةً بأنواع العناوين القديمة، حيث إنها جميعًا تستخدم نفس المنحنى secp256k1. ومع ذلك، فإن عناوين Taproot تكشف عن المفتاح العام مباشرةً على السلسلة في وقت إنشاء المخرج، في حين أن العناوين القديمة وعناوين SegWit v0 لا تكشف عن المفتاح العام إلا عند إنفاق المخرج. ويجري حالياً مناقشة نشطة لمسودة اقتراح يُسمى BIP-360 كمسار نحو خيارات التوقيع ما بعد الكم، على الرغم من عدم وجود أي ترقية وشيكة.

ما الذي ستتيحه منصة Taproot في المستقبل

لا تزال العديد من حالات استخدام Taproot قيد التطوير. وهناك ثلاثة مجالات تستحق المتابعة:

• تحديثات شبكة Lightning Network. يتم تدريجيًا تطبيق توجيه PTLC وبناء القنوات القائمة على خوارزمية شنور في مختلف تطبيقات شبكة Lightning، مما يسهم في تحسين خصوصية المدفوعات ويتيح إنشاء هياكل قنوات أكثر تعقيدًا.
• أصول Taproot. تم الإعلان عن «Taproot Assets» في الأصل تحت اسم «Taro» من قِبل شركة Lightning Labs، ثم أعيدت تسميته في عام 2023؛ وهو بروتوكول لإصدار الأصول القابلة للاستبدال وغير القابلة للاستبدال على شبكة بيتكوين باستخدام بنية الالتزام الخاصة بـ Taproot، مع إمكانية تحويل تلك الأصول عبر شبكة Lightning. وهي فلسفة تصميمية تختلف تمامًا عن Ordinals وRunes، حيث تم تحسينها لتناسب العملات المستقرة والأدوات المالية الأخرى بدلاً من المقتنيات.
• خزائن وحفظ متطور. تتيح بنية MAST الخاصة بـ Taproot إنشاء خزائن بيتكوين، وهي محافظ تتطلب فترات تأخير زمنية لإجراء عمليات السحب، ويمكن فيها إلغاء المفاتيح المخترقة، كما يمكن أن تتعايش فيها مسارات استرداد متعددة دون دفع تكاليفها على السلسلة ما لم يتم استخدامها. ويعد هذا الأمر ذا أهمية خاصة بالنسبة لخدمات الحفظ المؤسسي وإعدادات الحفظ الذاتي التي تحتاج إلى تحقيق التوازن بين الأمان وسهولة الاستخدام.

الخلاصة

تعد «تابروت» واحدة من أهم التحديثات في تاريخ البيتكوين. فقد زادت من كفاءة التوقيعات، وجعلت المعاملات المعقدة تبدو وكأنها معاملات بسيطة، ومنحت المطورين أساسًا أكثر مرونة يمكنهم البناء عليه. كما أنها، بشكل شبه عرضي، فتحت الباب أمام استخدامات غير نقدية لسلسلة كتل البيتكوين، والتي تقع خارج نطاق تصميمها الأصلي تمامًا.

بالنسبة للمستخدمين العاديين، فإن النتيجة العملية واضحة ومباشرة. تعد عناوين Taproot أرخص في الإنفاق في العديد من الحالات، وتتمتع بخصوصية أكبر عند استخدامها مع التوقيع المتعدد (multisig) أو شبكة Lightning، كما أنها أصبحت الخيار الافتراضي بشكل متزايد في المحافظ الأحدث. أما بالنسبة للمطورين، فإن Taproot يمثل الأساس الذي تُبنى عليه الآن معظم الأعمال الجادة المتعلقة ببروتوكول البيتكوين. أما بالنسبة للبروتوكول نفسه، فهو بمثابة تذكير بأن التحديثات الحذرة والمحافظة للبنية التحتية للطبقة الأساسية يمكن أن تنتج تأثيرات تتجاوز بكثير ما خطط له مصمموها.