Paliwanag sa Bitcoin Taproot: Paano Gumagana ang Pag-upgrade

Bitcoin Taproot isang pag-upgrade ng protocol na na-activate noong Nobyembre 2021 na nagpabuti sa privacy ng Bitcoin, nagpababa ng mga bayarin para sa mga kumplikadong transaksyon, at nagbigay sa mga developer ng mas flexible na scripting environment. Ito ang kauna-unahang malaking pag-upgrade ng Bitcoin mula noong SegWit noong 2017 at pinagsama ang tatlong Panukala para sa Pagpapabuti ng Bitcoin: Schnorr signatures (BIP 340), ang uri ng output na Taproot (BIP 341), at isang bagong wikang scripting na tinatawag na Tapscript (BIP 342). Ang mga Taproot address ay nagsisimula sa `bc1p` at teknikal na tinatawag na Pay-to-Taproot, o P2TR.

Ang tunay na epekto ng Taproot ay naging lubos na naiiba mula sa orihinal nitong pitch. Ang parehong pag-upgrade na idinisenyo upang gawing mas episyente ang mga multisig wallet at Lightning channel ay aksidenteng nagbigay-daan sa Ordinals, Inscriptions, BRC-20 tokens, at Runes, na nagpasiklab ng alon ng aktibidad na nangibabaw sa Bitcoin block space sa loob ng halos dalawang taon. Sinasaklaw ng gabay na ito kung ano talaga ang Taproot, kung paano gumagana ang tatlong bahagi nito, at kung bakit napakalayo ng naging kuwento nito sa totoong mundo kumpara sa orihinal na plano.

Pamamahalaan nang ligtas ang iyong Bitcoin at iba pang mga cryptocurrency gamit ang self-custody. Bitcoin.com Wallet app.

Mga Pangunahing Dapat Tandaan

• Ang Bitcoin Taproot ay isang soft fork na pag-upgrade na na-aktiba noong Nobyembre 14, 2021 sa block height na 709,632, ang kauna-unahang malaking pag-upgrade sa protocol ng Bitcoin mula pa noong SegWit noong 2017.
• Pinagsama nito ang tatlong Panukala para sa Pagpapabuti ng Bitcoin: BIP 340 (Schnorr na pirma), BIP 341 (uri ng output na Pay-to-Taproot), at BIP 342 (wikang scripting na Tapscript).
• Pinapabuti ng Taproot ang privacy sa pamamagitan ng pagpapakita ng mga kumplikadong transaksyon tulad ng multisig spends at pagsasara ng Lightning channel na magkapareho sa mga single-signature na bayad sa on-chain, at binabawasan ang mga bayarin para sa mga transaksyong iyon ng humigit-kumulang 25%.
• Ang mga address ng taproot ay nagsisimula sa b-c-a-y-o-t-i-n-g at gumamit ng Bech32m na encoding, na nagpapakilala sa kanila mula sa mga naunang SegWit address na nagsisimula sa bawat isa.
• Ang parehong kakayahang umangkop na idinisenyo para sa multisig at Lightning ay nagbigay-daan din sa Ordinals (Disyembre 2022), sa mga token na BRC-20, at sa Runes (Abril 2024). Sa Abril 2026, ang Taproot ay bumubuo ng halos isang-kalimang bahagi ng aktibidad ng mga transaksyon sa Bitcoin ayon sa karamihan ng mga sukatan.

Mga Pinagmulan ng Taproot

Ang Taproot ay unang iminungkahi noong Enero 2018 ni Gregory Maxwell, isa sa mga pinakamaagang at pinaka-produktibong kontribyutor sa protocol ng Bitcoin. Ang pangunahing ideya, ang paggamit ng isang kriptograpikong diskarte upang gawing hindi matukoy ang pagkakaiba ng mga kumplikadong transaksyon sa mga simpleng transaksyon, ay hindi bago sa teorya. Ngunit ang partikular na estrukturang binuo ni Maxwell ang nagpasariwa rito at ginawang praktikal na ipatupad sa Bitcoin nang hindi sinisira ang pagiging tugma sa mga mas lumang node.

Ang panukala ay sumailalim sa mahigit tatlong taong pagsusuri, pagpino, at debate. Sinuri nang mabuti ang kriptograpiya, isinasaalang-alang ang mga alternatibong disenyo, at pinagdebatehan ng komunidad kung paano eksaktong i-activate ang pag-upgrade nang hindi inuulit ang kontrobersyal na labanan sa pag-activate na bumalot sa SegWit noong 2017. Ang naging sagot ay ang Speedy Trial, isang mekanismong may takdang oras para sa pag-aktiba na nagbigay sa mga miner ng tatlong buwang bintana para magpahiwatig ng kahandaan. Naabot nila ang kinakailangang 90% na threshold noong Hunyo 2021, at na-lock in ang Taproot para sa pag-aktiba mamaya sa taong iyon.

Ang katotohanang inabot ng maraming taon ng maingat na trabaho ang Taproot at nailunsad nang walang drama ay isang kuwento mismo tungkol sa kung paano nag-u-upgrade ang Bitcoin. Sinadya na mabagal at konserbatibo ang mga pagbabago sa pangunahing protocol dahil kapag na-deploy na, nakasalalay sa kanila ang bilyon-bilyong dolyar na halaga upang gumana nang tama magpakailanman.

Ang Tatlong Piraso ng Punong-ugat

Pinakamainam na maunawaan ang Taproot sa pamamagitan ng pagtingin sa tatlong magkakaibang mungkahi nito nang paisa-isa. Bawat isa ay may natatanging ginagawa, at idinisenyo ang mga ito upang magtrabaho nang magkakasama. Ang buong mga espesipikasyon ay inilathala sa Repositorio ng mga Panukala para sa Pagpapabuti ng Bitcoin.

BIP 340: Mga Pirma ng Schnorr

Bawat transaksyon sa Bitcoin ay nangangailangan ng digital na pirma upang patunayan na awtorisado ang gumagastos na ilipat ang mga barya. Mula nang ilunsad ito noong 2009 hanggang sa Taproot, ginamit ng Bitcoin ang isang scheme ng pirma na tinatawag na ECDSA, ang Elliptic Curve Digital Signature Algorithm. Maayos namang gumagana ang ECDSA, ngunit mayroon itong hindi maginhawang katangiang matematikal: hindi linyar ang mga pirma, kaya hindi mo madaling mapagsasama ang maraming pirma sa isa.

Ang mga Schnorr na pirma, na ipinakilala sa BIP 340, ay linear. Ang katangiang iyon ay nagbubukas ng ilang praktikal na benepisyo.

Ang pinakamahalaga ay pagsasama ng susiKung tatlong tao ang magkakasamang pumipirma sa isang transaksyon (halimbawa, isang 3-of-3 na multisignature na paggasta), pinapayagan ng Schnorr na makabuo sila ng isang pinagsamang pirma gamit ang isang pinagsamang pampublikong susi. Sa panlabas, ang transaksyon ay mukhang kapareho ng bayad na may iisang pumirma. Mas kaunti ang datos na naiimbak sa blockchain, mas mababa ang bayad ng mga partido, at walang nalalaman ang sinumang nagmamasid sa chain tungkol sa multisig na kasunduan.

Ang mga Schnorr na pirma ay bahagyang mas maliit kaysa sa mga ECDSA na pirma at sumusuporta sa episyenteng batch na beripikasyon, na tumutulong sa mga full node na maproseso ang mga block nang mas mabilis. Ang mga palagay sa kriptograpikong seguridad ay halos kapareho ng sa ECDSA. Parehong nakabatay ang dalawang pamamaraan sa kahirapan ng elliptic curve discrete logarithm problem sa secp256k1 curve.

BIP 341: Taproot (P2TR)

Tinutukoy ng BIP 341 ang bagong uri ng output mismo: Pay-to-Taproot, o P2TR. Ito ang lumilikha ng b-c-i-p-mga address na maaaring nakita mo na may paunang salita.

Ang pangunahing ideya sa likod ng P2TR ay ang bawat Taproot output ay nakatuon sa dalawang paraan ng paggastos nang sabay:

• Pangunahing Daan. Maaaring simpleng makagawa ang may-ari ng Schnorr na pirma gamit ang tamang susi at gastusin ang mga barya, tulad ng karaniwang pagbabayad.
• Daan ng Skrip. Isang nakatagong puno ng mga alternatibong kondisyon sa paggasta, alinman dito ay maaaring ibunyag at gamitin upang gastusin ang output.

Ang punong ito ng mga alternatibong iskrip ay binuo gamit ang isang estrukturang tinatawag na Merklized na Alternatibong Puno ng Script, o MAST. Pinapayagan ng MAST ang isang transaksyon na mag-commit sa maraming posibleng kondisyon sa paggastos (multisig fallbacks, timelocks, hash locks, mga sangay para sa paglutas ng pagtatalo) nang hindi inilalagay ang alinman sa mga ito sa on-chain maliban kung talagang magagamit ang mga ito. Ang tanging partikular na sanga na naisakatuparan lamang ang inilalantad, kasama ang isang maliit na kriptograpikong patunay na ito ay bahagi ng orihinal na pangako. Ang bawat hindi nagamit na sanga ay hindi nagkakahalaga ng anumang block space at hindi naglalabas ng anumang impormasyon.

Kapag pinagsama sa Schnorr key aggregation, nangangahulugan ito na ang napakalaking karamihan ng mga gastusin sa Taproot, kahit ang mga napakakumplikado, ay lumalabas sa blockchain bilang simpleng gastusin na may key-path. Ang isang 2-of-3 multisig wallet, isang kooperatibong pagsasara ng Lightning channel, isang vault na may mga naka-timelock na recovery path, at isang pang-araw-araw na personal na bayad ay maaaring magmukhang eksaktong pareho.

BIP 342: Tapscript

Ang ikatlong panukala, ang BIP 342, ay nagpapamoderno sa wikang scripting ng Bitcoin para magamit sa loob ng mga landas ng Taproot script. Ang resulta ay tinatawag na Tapscript.

Ang Tapscript ay hindi isang ganap na bagong wika. Ito ay isang pinabuting bersyon ng umiiral na Bitcoin Script na tinanggal ang ilang mga lumang kakaibang katangian at nagdagdag ng ilang payak na pagpapabuti:

• Ngayon, ang mga signature operations ay nagva-validate na ng mga Schnorr signature sa halip na ECDSA.
• Pinaluwag ang mahigpit na limitasyon sa laki ng script na minana mula sa mga naunang soft fork.
• Isang bagong opcode, Magdagdag ng tseke ng lagdaPinapabilis ang batch-friendly na beripikasyon ng multisig.
• Ang bagong signature hashing algorithm ay sumasaklaw sa mas maraming datos ng transaksyon, na nagsasara sa ilang uri ng banayad na pag-atake sa pagpirma.

Ang Tapscript ang nagbibigay sa Taproot ng pangmalasang kakayahang umangkop. Maaaring palawakin ito ng mga hinaharap na soft fork gamit ang mga bagong opcode at tampok nang hindi naaabala ang mga umiiral na output ng Taproot.

Taproot vs SegWit: Paano Sila Magkumpara

SegWit at Taproot ay madalas na pinagsasama bilang dalawang pinakamahalagang makabagong pag-upgrade ng Bitcoin, ngunit idinisenyo ang mga ito upang lutasin ang magkaibang mga problema. Ang SegWit, na naaktibo noong 2017, ay nakatuon sa pag-aayos ng malleability ng transaksyon at epektibong pagpapalawak ng kapasidad ng block. Ang Taproot, apat na taon pagkatapos, ay nakatuon sa privacy at kakayahang umangkop sa scripting. Ang dalawang pag-upgrade ay nagkukumpleto sa isa't isa kaysa maglapo.

Ang Taproot ay teknikal na isang SegWit bersyon 1 na output, kaya pareho ang ginagamit ng parehong pag-upgrade. bago pa man paunang salita. Ang pagkakaiba ay ang karakter na sumusunod: k para sa SegWit v0 at p para sa Taproot.

Ang Dapat Sanang Pinabuti ng Taproot

Ang pitch para sa Taproot, sa mga taon bago ang pag-aktibo, ay nakatuon sa tatlong konkretong benepisyo:

• Pagkapribado Dahil sa Schnorr aggregation at MAST, halos lahat ng gastusin ay mukhang karaniwang single-signature na bayad, kaya mas nahihirapan ang mga chain analysis tool na matukoy ang mga multisig wallet, Lightning channel, at iba pang kumplikadong setup sa pamamagitan ng kanilang on-chain fingerprints. Lalong lumalaki ang benepisyo sa privacy habang mas maraming gumagamit ang nag-aampon ng Taproot, dahil lumalawak ang anonimong hanay ng mga "transaksyon na mukhang simpleng bayad".
• Mas mababang bayad para sa mga kumplikadong transaksyon. Ang mga bayad sa transaksyon ng Bitcoin ay binabayaran kada byte. Bahagyang mas maliit ang Schnorr signatures kaysa sa ECDSA signatures, pinagsasama ng key aggregation ang maraming pirma sa isa, at pinananatiling ganap na off-chain ng MAST ang mga hindi nagagamit na sangay ng script. Para sa isang karaniwang multisignature wallet, maaaring umabot ang pagtitipid sa halos isang-kapat ng dating on-chain footprint.
• Mas mahusay na imprastruktura para sa mga protocol sa ikalawang patong. Ang Lightning Network, partikular, ay inaasahang makikinabang sa Schnorr sa pamamagitan ng isang tampok na tinatawag na Point Time-Locked Contracts, o PTLCs. Pinalitan ng PTLCs ang hash-locked routing na kasalukuyang ginagamit sa Lightning ng isang iskema na nagpapababa ng korelasyon ng mga bayad sa bawat hop, na nagpapabuti ng privacy para sa mga routed na bayad. Ang mga channel factory, mga pag-update ng channel na istilong eltoo, at mga Discreet Log Contract ay nakikinabang din sa pagiging linear ng Schnorr.

Ito ang inaasahang mga panalo. Totoo ang mga ito, at unti-unti nang lumilitaw. Ngunit hindi ito ang kuwento na pinakinaaalala ng karamihan mula sa mga taon kaagad pagkatapos ng pag-activate. Paano Binago ng Ordinals ang Narratibo

Noong Disyembre 2022, ipinakilala ni Casey Rodarmor Mga Ordinal, paglalagay ng datos sa mga transaksyon ng Taproot.

Paano muling ginamit ng Ordinals at Inscriptions ang Taproot

Noong Disyembre 2022, ginamit ng isang software engineer na si Casey Rodarmor ang maluwag na limitasyon ng script ng Taproot upang gumawa ng hindi inaasahang bagay. Ineyakda niya nang direkta ang isang imahe sa witness data ng isang Bitcoin na transaksyon. Tinawag niya ang protocol Mga Ordinal, at ang mga naka-embed na datos na Inscriptions. Ang unang inskripsyon ay na-on-chain noong Disyembre 14, 2022, at inilunsad nang publiko ang protocol noong Enero 2023.

Gumana ang mga inskripsyon dahil tahimik na inalis ng Taproot ang mahigpit na limitasyon sa laki ng bawat script sa loob ng isang MAST leaf. Nangangahulugan iyon na ang Taproot witness ay maaaring magdala ng kilobyte, at sa kalaunan ay megabyte, ng anumang nilalaman: mga larawan, teksto, audio clip, pati na maliliit na video file. Ang naka-inscribe na datos ay pagkatapos ay binigyan ng numero gamit ang isang iskema na sumusubaybay sa bawat indibidwal na satoshi sa buong kadena, na nagbibigay sa bawat inskripsyon ng matatag na pagkakakilanlan. Ang resulta, sa praktika, ay mga non-fungible token sa Bitcoin.

Ang mga protocol na itinayo sa ibabaw ng Ordinals ay mabilis na lumago. Sa loob ng ilang buwan, isang hindi kilalang developer na kilala bilang Domo ang naglabas ng BRC-20, isang pamantayan ng fungible token na tumatakbo sa inscription protocol. Noong Abril 2024, inilunsad ni Rodarmor ang Runes, isang mas episyenteng protocol ng fungible token na partikular na idinisenyo para sa Bitcoin block space. Sa iba't ibang punto sa 2023 at 2024, itinulak ng mga protocol na ito ang mga bayad sa transaksyon ng Bitcoin sa pinakamataas na antas sa loob ng maraming taon at pinataas ang paggamit ng Taproot sa mga transaksyon kasabay nito. Ayon sa datos ng Glassnode, tumaas ang paggamit ng Taproot mula sa humigit-kumulang 1% noong unang bahagi ng 2023 hanggang sa rurok na higit sa 40% noong 2024 bago bumaba nang humupa ang aktibidad ng inskripsyon.

Hindi ito ang dahilan kung bakit idinisenyo ang Taproot. Maraming developer ng Bitcoin ang may halo-halong damdamin nang makita na ang pinaka-kapansin-pansing kaso ng paggamit ng pag-upgrade ay naging NFTs at tokens sa halip na ang mga pagpapabuti sa privacy at Lightning na ilang taon nilang binuo. Ngunit ang parehong kakayahang mag-iba na nagpapahintulot sa pag-iral ng mga inskripsyon ang dahilan kung bakit kapaki-pakinabang ang Taproot sa iba pang mga bagay, at ipinakita ng pangyayaring ito kung paano maaaring magbunga ang mga pag-upgrade sa imprastruktura ng mga gamit na lampas pa sa orihinal nilang layunin.

Pag-aampon sa 2026

Nag-iiba-iba ang bilang ng pag-aampon ng Taproot depende sa kung ano mismo ang sinusukat mo (mga address na tumatanggap ng pondo, mga transaksyon na may hindi bababa sa isang input ng Taproot, o bahagi ng kabuuang output ng transaksyon), at magkakaiba ang ipinapakitang datos ng bawat dashboard. Ang pangkalahatang larawan, hanggang Abril 2026, ay ang Taproot ay kumakatawan sa halos isang-kalimang bahagi ng aktibidad ng transaksyon ng Bitcoin ayon sa karamihan ng mga sukatan. Mas mababa ito kaysa sa mga pinakamataas na naabot noong boom ng inskripsyon ngunit mas mataas kaysa sa antas nito sa unang taon pagkatapos ng pag-aktiba.

Ang mabagal na pag-usbong ay sumusunod sa parehong pattern na sinundan ng SegWit. Ang mga developer ng wallet, mga exchange, at mga custodian ay nag-a-upgrade ayon sa kani-kanilang iskedyul, at maraming gumagamit ang hindi sinasadyang pumipili ng uri ng address. Ginagamit lang nila ang anumang nabuo ng kanilang wallet. Ang mga pangunahing palitan tulad ng Binance, Coinbase, Kraken, at OKX ay ngayon sumusuporta sa pagpapadala sa mga Taproot address, ngunit ang ganap na katutubong suporta para sa Taproot sa mas malawak na ekosistema ay darating pa rin.

May isang patuloy na dahilan ng pag-iingat. Ang mga Schnorr signature, tulad ng ECDSA, ay nakabatay sa elliptic-curve cryptography na teoretikal na mahina laban sa isang sapat na makapangyarihang quantum computer na tumatakbo sa Shor's algorithm. Hindi ginagawang mas mahina ang Bitcoin sa mga quantum attack ng Taproot kumpara sa mga legacy na uri ng address dahil pareho silang gumagamit ng secp256k1 curve. Gayunpaman, direktang inilalantad ng mga Taproot address ang pampublikong susi sa on-chain sa oras na malikha ang output, samantalang ang mga legacy at SegWit v0 address ay inilalantad lamang ang pampublikong susi kapag nagastos ang output. Ang isang draft na panukala na tinatawag na BIP-360 ay aktibong pinag-uusapan bilang isang daan patungo sa mga opsyon para sa post-quantum na pirma, bagaman walang nalalapit na pag-upgrade.

Ano ang binubuksan ng Taproot sa hinaharap

Ilang kaso ng paggamit ng Taproot ay patuloy pang binubuo. Tatlong larangan ang karapat-dapat bantayan:

• Mga pag-upgrade ng Lightning Network. Ang PTLC routing at mga konstruksyon ng channel na nakabase sa Schnorr ay unti-unting ipinapakilala sa mga Lightning implementation, pinapabuti ang privacy ng pagbabayad at nagpapahintulot ng mas sopistikadong estruktura ng channel.
• Pangunahing ugat na ari-arian. Oriyinal na inihayag bilang Taro ng Lightning Labs at pinalitan ng pangalan noong 2023, ang Taproot Assets ay isang protocol para sa pag-isyu ng mga fungible at non-fungible na asset sa Bitcoin gamit ang istruktura ng commitment ng Taproot, na may kakayahang ilipat ang mga asset na iyon sa Lightning. Ito ay isang napaka-iba na pilosopiyang disenyo kumpara sa Ordinals at Runes, na na-optimize para sa mga stablecoin at iba pang instrumentong pinansyal sa halip na mga koleksyon.
• Mga vault at advanced na kustodiya. Ang MAST na istruktura ng Taproot ay ginagawang praktikal ang pagbuo ng mga vault ng Bitcoin, mga pitaka na nangangailangan ng pagkaantala sa pag-withdraw, kung saan maaaring bawiin ang mga na-kompromisong susi, at kung saan maaaring magkasabay ang maraming landas ng pagbawi nang hindi nagbabayad para rito sa on-chain maliban kung magagamit ang mga ito. Lalo itong may kaugnayan para sa kustodiya ng institusyonal at sa mga setup ng sariling kustodiya na kailangang magbalanse ng seguridad at kakayahang gamitin.

Konklusyon

Ang Taproot ay isa sa pinakamahalagang pag-upgrade sa kasaysayan ng Bitcoin. Pinahusay nito ang kahusayan ng mga pirma, ginaya ang mga kumplikadong transaksyon upang magmukhang simple, at nagbigay sa mga developer ng mas nababaluktot na pundasyon para sa pagbuo. Halos aksidente, binuksan din nito ang pinto para sa mga hindi pang-monetaryong paggamit ng Bitcoin blockchain na malayo sa orihinal nitong saklaw ng disenyo.

Para sa mga pang-araw-araw na gumagamit, tuwiran ang praktikal na resulta. Mas mura ang paggastos mula sa mga address ng Taproot sa maraming sitwasyon, mas pribado kapag ginamit sa multisig o Lightning, at unti-unti nang nagiging default sa mga mas bagong wallet. Para sa mga developer, ang Taproot ang pundasyong pinagtatayuan ngayon ng karamihan sa mga seryosong trabaho sa Bitcoin protocol. At para sa mismong protocol, ito ay nagsisilbing paalala na ang maingat at konserbatibong pag-upgrade sa imprastraktura ng base-layer ay maaaring magbunga ng mga epekto na lampas sa inilaan ng mga nagdisenyo nito.