تپروت بیتکوین یک ارتقای پروتکل است که در نوامبر ۲۰۲۱ فعال شد و حریم خصوصی بیتکوین را بهبود بخشید، کارمزد تراکنشهای پیچیده را کاهش داد و یک محیط اسکریپتنویسی انعطافپذیرتر را در اختیار توسعهدهندگان قرار داد. این اولین ارتقای بزرگ بیتکوین از زمان SegWit در سال ۲۰۱۷ بود و سه پیشنهاد بهبود بیتکوین را در خود جای داده بود: امضاهای شنور (BIP 340)، نوع خروجی تپروت (BIP 341)، و یک زبان اسکریپتنویسی جدید به نام تاپاسکریپت (BIP 342). آدرسهای تاپروت با `bc1p` شروع میشوند و از نظر فنی Pay-to-Taproot یا P2TR نامیده میشوند.
تأثیر واقعی تَپروت بسیار متفاوت از معرفی اولیه آن بود. همین بهروزرسانی که برای کارآمدتر کردن کیفپولهای امضای چندگانه و کانالهای لایتنینگ طراحی شده بود، بهطور تصادفی امکان استفاده از اُردینالها، اینسکریپشنها، توکنهای BRC-20 و رُونها را نیز فراهم کرد و موجی از فعالیت را برانگیخت که برای نزدیک به دو سال فضای بلاک بیتکوین را تحت سلطه خود داشت. این راهنما به این میپردازد که تپروت واقعاً چیست، سه بخش آن چگونه کار میکنند و چرا داستان واقعی آن تا این حد از برنامه اولیه فاصله گرفت.
بیتکوین و سایر ارزهای دیجیتال خود را با نگهداری خودی بهطور ایمن مدیریت کنید. اپلیکیشن کیف پول Bitcoin.com.
نکات کلیدی
- تپروت بیتکوین یک ارتقای سافتفورک است که در تاریخ ۱۴ نوامبر ۲۰۲۱ در ارتفاع بلاک ۷۰۹٬۶۳۲ فعال شد؛ این اولین ارتقای عمده پروتکل بیتکوین از زمان SegWit در سال ۲۰۱۷ است.
- این سه پیشنهاد بهبود بیتکوین را در خود گنجاند: BIP 340 (امضاهای شنور)، BIP 341 (نوع خروجی Pay-to-Taproot) و BIP 342 (زبان اسکریپتنویسی Tapscript).
- تاپروت با یکسان جلوه دادن تراکنشهای پیچیدهای مانند خرجهای امضای چندگانه و بستهشدن کانالهای لایتنینگ با پرداختهای امضای تکگانه روی زنجیره، حریم خصوصی را بهبود میبخشد و کارمزد این تراکنشها را تقریباً ۲۵٪ کاهش میدهد.
- آدرسهای ریشهی تکشاخه با
بیسیوانپیو از رمزگذاری Bech32m استفاده میکنند، که آنها را از آدرسهای SegWit قدیمیتر که با شروع میشوند متمایز میسازد.بیسی۱کیو. - همان انعطافپذیری که برای امضاهای چندگانه و شبکه لایتنینگ طراحی شده بود، همچنین امکان راهاندازی اوردینالها (دسامبر ۲۰۲۲)، توکنهای BRC-20 و رونس (آوریل ۲۰۲۴) را فراهم کرد. تا آوریل ۲۰۲۶، طبق بیشتر معیارها، تپروت تقریباً یکپنجم فعالیت تراکنشهای بیتکوین را تشکیل میدهد.
ریشههای تپروت
تاپروت برای اولین بار در ژانویه ۲۰۱۸ توسط گرگوری مکسول، یکی از نخستین و پُرکارترین مشارکتکنندگان پروتکل بیتکوین، پیشنهاد شد. ایدهٔ اصلی، استفاده از یک ترفند رمزنگاری برای نامتمایز کردن تراکنشهای پیچیده از تراکنشهای ساده، در مفهوم کلی جدید نبود. اما ساختار خاص مکسول آن را بهصورت عملی برای پیادهسازی روی بیتکوین ممکن ساخت، بدون آنکه با نودهای قدیمیتر ناسازگار شود.
سپس این پیشنهاد بیش از سه سال مراحل بازبینی، اصلاح و بحث را پشت سر گذاشت. رمزنگاری آن مورد بررسی دقیق قرار گرفت، طرحهای جایگزین در نظر گرفته شدند و جامعه با این موضوع دست و پنجه نرم میکرد که چگونه دقیقاً این ارتقا را فعال کند، بدون آنکه مبارزه جنجالی فعالسازی که در سال ۲۰۱۷ SegWit را احاطه کرده بود، تکرار شود. پاسخ نهایی «Speedy Trial» بود، یک مکانیزم فعالسازی زمانبندیشده که به ماینرها یک بازه زمانی سهماهه برای اعلام آمادگی میداد. آنها در ژوئن ۲۰۲۱ به آستانهٔ لازم ۹۰٪ رسیدند و «Taproot» برای فعالسازی در اواخر همان سال قطعی شد.
اینکه Taproot سالها کار دقیق و بیدردسر را پشت سر گذاشت و بدون هیچ هیاهویی عرضه شد، خود داستانی است دربارهٔ نحوهٔ ارتقای بیتکوین. تغییرات در پروتکل پایه عمداً کند و محافظهکارانه هستند، زیرا وقتی اجرا شوند، میلیاردها دلار ارزش به عملکرد صحیح و همیشگی آنها وابسته است.
سه تکهٔ ریشهٔ اصلی
Taproot را بهتر است با بررسی جداگانهٔ سه پیشنهاد تشکیلدهندهاش درک کرد. هر یک کار متفاوتی انجام میدهد و آنها طوری طراحی شدهاند که با هم کار کنند. مشخصات کامل در ... منتشر شده است. مخزن پیشنهادهای بهبود بیتکوین.
BIP 340: امضاهای شنور
هر تراکنش بیتکوین به یک امضای دیجیتال نیاز دارد تا ثابت کند که خرجکننده مجاز به جابجایی سکهها است. از زمان راهاندازی آن در سال ۲۰۰۹ تا قبل از تپروت، بیتکوین از یک طرح امضای دیجیتال به نام ECDSA، الگوریتم امضای دیجیتال منحنی بیضوی، استفاده میکرد. ECDSA بهخوبی کار میکند، اما یک ویژگی ریاضی نامناسب دارد: امضاها خطی نیستند، یعنی نمیتوان بهسادگی چندین امضا را در یک امضا ترکیب کرد.
امضاهای شنور که در BIP 340 معرفی شدند، خطی هستند. این ویژگی واحد چندین مزیت عملی را فراهم میکند.
مهمترین است تلفیق کلید. اگر سه نفر در یک تراکنش همامضا باشند (برای مثال یک خرج با چندامضای ۳ از ۳)، الگوریتم شنور به آنها اجازه میدهد با استفاده از یک کلید عمومی ترکیبی، یک امضای واحد تولید کنند. از بیرون، این تراکنش دقیقاً مانند یک پرداخت تکامضایی به نظر میرسد. بلاکچین دادههای کمتری ذخیره میکند، طرفین کارمزد کمتری میپردازند و هر کسی که زنجیره را زیر نظر دارد، هیچچیز دربارهٔ توافق چندامضایی نمیفهمد.
امضاهای شنور نیز کمی کوچکتر از امضاهای ECDSA هستند و از تأیید دستهای کارآمد پشتیبانی میکنند که به نودهای کامل کمک میکند بلوکها را سریعتر پردازش کنند. فرضیات امنیتی رمزنگاری اساساً مشابه ECDSA است. هر دو طرح بر دشواری مسئله لگاریتم گسسته منحنی بیضوی روی منحنی secp256k1 متکی هستند.
پیشنویس بهبود بیتکوین ۳۴۱: تپروت (P2TR)
BIP 341 خود نوع خروجی جدید را تعریف میکند: Pay-to-Taproot یا P2TR. این همان چیزی است که ایجاد میکند بیسی۱پیآدرسهای با پیشوند - که ممکن است دیده باشید.
ایدهٔ اصلی پشت P2TR این است که هر خروجی Taproot همزمان به دو روش برای خرجشدن متعهد میشود:
- مسیر کلیدی صاحب میتواند بهسادگی با کلید مناسب امضای شنور را تولید کرده و سکهها را مانند یک پرداخت معمولی خرج کند.
- مسیر اسکریپت درختی پنهان از شرایط مخارج جایگزین که هر یک از آنها را میتوان آشکار کرد و به جای آن از خروجی برای خرج کردن استفاده نمود.
این درختِ اسکریپتهای جایگزین با استفاده از ساختاری به نام a ساخته شده است. درختِ اسکریپتِ جایگزینِ مرکلیزه، یا MAST. یک MAST به یک تراکنش اجازه میدهد تا به بسیاری از شرایط خرجکردن ممکن (بازگشتهای امضای چندگانه، قفلهای زمانی، قفلهای هش، شاخههای حل اختلاف) متعهد شود، بدون اینکه هیچکدام از آنها را روی زنجیره قرار دهد مگر اینکه واقعاً استفاده شوند. فقط شاخهٔ مشخصی که اجرا میشود، همراه با یک اثبات رمزنگاری کوچک که نشان میدهد این شاخه بخشی از تعهد اولیه بوده است، فاش میشود. هر شاخهٔ استفاده نشده هیچ هزینهای در فضای بلاک ندارد و هیچ اطلاعاتی را فاش نمیکند.
با ترکیب با تجمیع کلید شنور، این بدان معناست که اکثریت قریب به اتفاق هزینههای تپروت، حتی پیچیدهترین آنها، در بلاکچین بهصورت هزینههای ساده با مسیر کلید ظاهر میشوند. یک کیفپول چندامضایی ۲ از ۳، بستهشدن مشترک یک کانال لایتنینگ، یک گاوصندوق با مسیرهای بازیابی دارای قفل زمانی و یک پرداخت شخصی روزمره همگی میتوانند دقیقاً یکسان به نظر برسند.
BIP 342: تاپاسکریپت
پیشنهاد سوم، BIP 342، زبان اسکریپتنویسی بیتکوین را برای استفاده در مسیرهای اسکریپت تاپروت مدرن میکند. نتیجهٔ آن «تاپاسکریپت» نامیده میشود.
تاپاسکریپت یک زبان کاملاً جدید نیست. این نسخهٔ پاکسازیشدهٔ اسکریپت بیتکوین موجود است که چندین ویژگی قدیمی و نامتعارف از آن حذف شده و چندین بهبود جزئی به آن افزوده شده است:
- عملیات امضا اکنون بهجای ECDSA، امضاهای شنور را اعتبارسنجی میکنند.
- محدودیتهای سخت اندازهٔ اسکریپت که از فورکهای نرم قبلی به ارث رسیده بودند، تسهیل شدهاند.
- یک اپکد جدید،
OP_CHECKSIGADD، تأیید چندامضایی مناسب برای دستهای از تراکنشها را کارآمدتر میکند - یک الگوریتم هش امضای جدید دادههای تراکنش بیشتری را پوشش میدهد و برخی از کلاسهای حملات امضای ظریف را مسدود میکند.
تاپاسکریپت همان چیزی است که به تاپروت انعطافپذیری آیندهنگرانه میبخشد. فورکهای نرم آینده میتوانند آن را با اپکدها و ویژگیهای جدید گسترش دهند، بدون اینکه خروجیهای موجود تاپروت را مختل کنند.
ریشه اصلی در مقابل SegWit: مقایسه آنها
SegWit و Taproot اغلب بهعنوان دو بهروزرسانی مدرن و مهم بیتکوین با هم گروهبندی میشوند، اما برای حل مشکلات متفاوتی طراحی شدهاند. SegWit که در سال ۲۰۱۷ فعال شد، بر اصلاح قابلیت تغییرپذیری تراکنش و افزایش مؤثر ظرفیت بلاک متمرکز بود. Taproot که چهار سال بعد فعال شد، بر حریم خصوصی و انعطافپذیری اسکریپتزنی تمرکز داشت. این دو ارتقا به جای اینکه با هم تداخل داشته باشند، یکدیگر را تکمیل میکنند.
بیسی۱کیوبیسی۱پیبیسی۱کیوبیسی۱پیTaproot از نظر فنی یک خروجی SegWit نسخهٔ ۱ است، به همین دلیل هر دو ارتقا از آن استفاده میکنند. یک قبل از میلاد پیشوند. تفاوت در کاراکتری است که پس از آن میآید: کیو برای SegWit v0 و p برای تَپروت
آنچه قرار بود «تاپروت» بهبود بخشد
پیشنهاد Taproot در سالهای منتهی به فعالسازی بر سه مزیت ملموس متمرکز بود:
- حریم خصوصی از آنجا که تجمیع شنور و MAST تقریباً هر هزینه را شبیه یک پرداخت امضای ساده نشان میدهند، ابزارهای تحلیل زنجیره برای شناسایی کیفپولهای چند امضایی، کانالهای لایتنینگ و سایر ساختارهای پیچیده از روی اثر انگشت زنجیرهای آنها با دشواری بسیار بیشتری مواجه میشوند. با پیوستن کاربران بیشتر به تپروت، مزیت حریم خصوصی افزایش مییابد، زیرا مجموعه ناشناس «تراکنشهایی که شبیه پرداختهای ساده به نظر میرسند» گسترش مییابد.
- کارمزد کمتر برای معاملات پیچیده. هزینههای تراکنش بیتکوین بهازای هر بایت پرداخت میشوند. امضاهای شنور کمی کوچکتر از امضاهای ECDSA هستند، تجمیع کلید بسیاری از امضاها را در یک امضا ادغام میکند و MAST شاخههای اسکریپت بلااستفاده را بهطور کامل خارج از زنجیره نگه میدارد. برای یک کیفپول چندامضایی معمولی، این صرفهجوییها میتواند تا حدود یکچهارم ردپای قبلی روی زنجیره کاهش یابد.
- زیرساخت بهتر برای پروتکلهای لایه دوم. بهویژه انتظار میرفت که شبکه لایتنینگ از Schnorr از طریق ویژگیای به نام قراردادهای نقطهای زمانبندیشده (PTLC) بهرهمند شود. PTLCها مسیریابی قفلشده با هش که در حال حاضر در لایتنینگ استفاده میشود را با طرحی جایگزین میکنند که پرداختها را در طول پرشها از هم مستقل میسازد و حریم خصوصی پرداختهای مسیریابیشده را بهبود میبخشد. کارخانههای کانال، بهروزرسانیهای کانال به سبک eltoo و قراردادهای دفتر کل گسسته نیز همگی از خطی بودن شنور بهرهمند میشوند.
اینها پیروزیهای مورد انتظار بودند. آنها واقعی هستند و به تدریج خود را نشان میدهند. اما اینها داستانی نیستند که بیشتر مردم از سالهای بلافاصله پس از فعالسازی به یاد دارند. چگونه اوردینالها روایت را تغییر دادند
در دسامبر ۲۰۲۲، کیسی رودآرمور معرفی شد اَردینالها, درج دادهها در تراکنشهای تاپروت.
چگونه اوریدینالها و اینسکریپشنها Taproot را بازاستفاده کردند
در دسامبر ۲۰۲۲، یک مهندس نرمافزار به نام کیسی رودارمور از محدودیتهای اسکریپت سست Taproot برای انجام کاری غیرعمدی استفاده کرد. او یک تصویر را مستقیماً در دادههای شاهد یک تراکنش بیتکوین جاسازی کرد. او این پروتکل را نامید. اَردینالهاو دادههای حکاکیشدهٔ تعبیهشده. اولین حکاکی در ۱۴ دسامبر ۲۰۲۲ به زنجیره اضافه شد و پروتکل بهطور عمومی در ژانویهٔ ۲۰۲۳ راهاندازی شد.
ثبتها کار میکردند زیرا تپروت بهطور نامحسوس محدودیت سخت اندازه روی اسکریپتهای فردی درون یک برگ MAST را حذف کرده بود. این بدان معنا بود که شاهد تپروت میتوانست کیلوبایتها، و در نهایت مگابایتها، از محتوای دلخواه را حمل کند: تصاویر، متن، کلیپهای صوتی، حتی فایلهای ویدیویی کوچک. سپس دادههای حکشده با استفاده از طرحی شمارهگذاری میشدند که ساتوشیهای منفرد را در سراسر زنجیره ردیابی میکرد و به هر حکاکی هویتی پایدار میداد. نتیجه در عمل، توکنهای غیرقابل تعویض روی بیتکوین بود.
پروتکلهای ساخته شده بر روی اوریدینالز به سرعت گسترش یافتند. در عرض چند ماه، یک توسعهدهنده ناشناس به نام دومو، BRC-20 را منتشر کرد؛ یک استاندارد توکن قابل تعویض که بر روی پروتکل اینسکریپشن اجرا میشود. در آوریل ۲۰۲۴، رودآرمور، Runes را راهاندازی کرد؛ یک پروتکل توکن قابل تعویض کارآمدتر که به طور خاص برای فضای بلاک بیتکوین طراحی شده است. در نقاط مختلف در طول سالهای ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴، این پروتکلها کارمزد تراکنشهای بیتکوین را به بالاترین سطح در چند سال اخیر رساندند و در کنار آن، بهرهوری از تراکنشهای تاپروت را نیز افزایش دادند. بر اساس دادههای Glassnode، پذیرش تاپروت از حدود ۱٪ در اوایل سال ۲۰۲۳ به اوج بیش از ۴۰٪ در طول سال ۲۰۲۴ افزایش یافت و سپس با کاهش فعالیت حکاکی، به سطوح پایینتری بازگشت.
تپروت برای این منظور طراحی نشده بود. بسیاری از توسعهدهندگان بیتکوین احساسات متضادی نسبت به این موضوع داشتند که مشهودترین کاربرد این ارتقا، توکنها و NFTها بود، نه بهبودهای حریم خصوصی و شبکه لایتنینگ که سالها برای ساخت آنها وقت گذاشته بودند. اما همان انعطافپذیری که امکان وجود اینسکریپشنها را فراهم میکند، تپروت را برای سایر موارد نیز مفید میسازد و این ماجرا نشان داد که چگونه ارتقاهای زیرساختی میتوانند کاربردهایی بسیار فراتر از آنچه برایشان طراحی شدهاند، ایجاد کنند.
به فرزندخواندگی گرفتن در سال ۲۰۲۶
اعداد مربوط به پذیرش Taproot بسته به اینکه دقیقاً چه چیزی را اندازهگیری میکنید (آدرسهای دریافتکننده وجه، تراکنشهایی با حداقل یک ورودی Taproot، یا سهم از کل خروجیهای تراکنش) متفاوت است، و داشبوردهای مختلف ارقام متفاوتی را گزارش میکنند. تصویر کلی تا آوریل ۲۰۲۶ این است که تپروت طبق اکثر معیارها تقریباً یکپنجم فعالیت تراکنشهای بیتکوین را تشکیل میدهد. این رقم نسبت به اوجهای دوران رونق حکاکی کاهش یافته اما بسیار بالاتر از سطح آن در سال اول پس از فعالسازی است.
این افزایش آهسته همان الگویی را دنبال میکند که SegWit پیش از آن طی کرد. توسعهدهندگان کیفپول، صرافیها و امینها همگی طبق برنامههای زمانی خود ارتقا میدهند و بسیاری از کاربران هرگز عمداً نوع آدرس را انتخاب نمیکنند. آنها صرفاً از هر آنچه کیفپولشان تولید میکند استفاده میکنند. صرافیهای بزرگ از جمله بایننس، کوینبیس، کراکن و اوکیایکس اکنون از ارسال به آدرسهای تپروت پشتیبانی میکنند، اما پشتیبانی کامل بومی تپروت در سراسر اکوسیستم هنوز در راه است.
یک منبع هشدار مداوم وجود دارد. امضاهای شنور، مانند ECDSA، به رمزنگاری منحنی بیضوی متکی هستند که از نظر تئوری در برابر یک رایانه کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند که الگوریتم شور را اجرا کند، آسیبپذیر است. تاپروت بیتکوین را نسبت به انواع آدرسهای قدیمی در برابر حملات کوانتومی آسیبپذیرتر نمیکند، زیرا همه آنها از همان منحنی secp256k1 استفاده میکنند. با این حال، آدرسهای تاپروت کلید عمومی را مستقیماً در همان لحظه ایجاد خروجی، روی زنجیره (on-chain) آشکار میکنند، در حالی که آدرسهای قدیمی و SegWit v0 تنها هنگام خرج شدن خروجی، کلید عمومی را آشکار میکنند. یک پیشنویس پیشنهادی به نام BIP-360 به عنوان مسیری به سوی گزینههای امضای پسا-کوانتومی به طور فعال در حال بحث است، هرچند هیچ بهروزرسانی فوری در پیش نیست.
آنچه تاپروت در آینده آزاد میکند
چندین مورد استفاده از Taproot هنوز در حال توسعه هستند. سه حوزه ارزش پیگیری دارند:
- ارتقاءهای شبکه لایتنینگ مسیریابی PTLC و سازههای کانال مبتنی بر شنور بهتدریج در پیادهسازیهای لایتنینگ در حال گسترش هستند که حریم خصوصی پرداختها را بهبود میبخشد و امکان ایجاد ساختارهای کانال پیچیدهتر را فراهم میکند.
- داراییهای ریشهٔ اصلی «تپروت اسیتس» (Taproot Assets) که در ابتدا توسط لایتنینگ لبز با نام «تارو» (Taro) معرفی شد و در سال ۲۰۲۳ نامگذاری مجدد گردید، پروتکلی برای صدور داراییهای قابل تعویض و غیرقابل تعویض بر روی بیتکوین است که از ساختار تعهدی تپروت استفاده میکند و قابلیت انتقال این داراییها از طریق شبکه لایتنینگ را فراهم میآورد. این یک فلسفه طراحی بسیار متفاوت از Ordinals و Runes است که به جای اشیاء کلکسیونی، برای استیبلکوینها و سایر ابزارهای مالی بهینهسازی شده است.
- گنجینهها و نگهبانی پیشرفته ساختار MAST در Taproot، ساخت گاوصندوقهای بیتکوین، کیفپولهایی که برداشت از آنها نیازمند تأخیر زمانی است، جایی که کلیدهای به خطر افتاده را میتوان لغو کرد، و جایی که چندین مسیر بازیابی میتوانند بدون پرداخت هزینه در زنجیره (on-chain) همزیست باشند، مگر اینکه مورد استفاده قرار گیرند، را عملی میسازد. این موضوع بهویژه برای نگهداری نهادی و سامانههای خودنگهداری که نیاز به ایجاد توازن بین امنیت و سهولت استفاده دارند، اهمیت دارد.
نتیجهگیری
تَیپروت یکی از مهمترین ارتقاها در تاریخ بیتکوین است. این ارتقا امضاها را کارآمدتر کرد، تراکنشهای پیچیده را شبیه تراکنشهای ساده نشان داد و به توسعهدهندگان پایهای انعطافپذیرتر برای ساختوساز داد. همچنین، تقریباً بهطور تصادفی، درِ کاربردهای غیرپولی بلاکچین بیتکوین را گشود که کاملاً خارج از محدوده طراحی اولیه آن بودند.
برای کاربران عادی، نتیجه عملی آن ساده است. آدرسهای تاپروت در بسیاری از شرایط ارزانتر برای خرج کردن هستند، هنگام استفاده با امضای چندگانه یا لایتنینگ خصوصیترند، و به طور فزایندهای در کیفپولهای جدیدتر به صورت پیشفرض قرار میگیرند. برای توسعهدهندگان، تاپروت پایهای است که اکنون بیشتر کارهای جدی روی پروتکل بیتکوین بر روی آن ساخته میشود. و برای خود پروتکل، این یادآور این نکته است که ارتقاءهای دقیق و محافظهکارانه در زیرساخت لایه پایه میتواند اثراتی بسیار فراتر از آنچه طراحانشان برای آن برنامهریزی کرده بودند، به همراه داشته باشد.




