تپروت بیت ‌کوین چیست؟ و چرا برای بلاکچین BTC سودمند است؟

بیت کوین، اولین و مشهورترین ارز دیجیتال جهان، همواره در حال تکامل و ارتقا است. تپروت بیت کوین (Taproot) یکی از جدیدترین و مهم‌ترین بروزرسانی‌های بیت کوین است که در سال ۲۰۲۱ معرفی و اجرا شد. این بروزرسانی مزایای متعددی را برای شبکه بیت کوین به ارمغان آورده است، از جمله افزایش حریم خصوصی، مقیاس‌پذیری و کارایی.

تپروت (Taproot) چیست؟

تپروت یک بروزرسانی نرم‌افزاری برای بیت کوین است که نحوه ساخت و ذخیره تراکنش‌ها را تغییر می‌دهد. هدف اصلی تپروت، افزایش حریم خصوصی و کارایی تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین است. این بروزرسانی با استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته، تراکنش‌ها را غیرقابل تشخیص از یکدیگر می‌کند و حجم داده‌های مربوط به تراکنش‌ها را کاهش می‌دهد.

تاریخچه تپروت

ایده تپروت برای اولین بار در سال ۲۰۱۸ توسط Gregory Maxwell، یکی از توسعه‌دهندگان برجسته بیت کوین، مطرح شد. پس از چند سال بحث و بررسی، این ایده در نهایت در سال ۲۰۲۰ به یک پروپوزال رسمی تبدیل شد و در سال ۲۰۲۱ با اجماع اکثریت ماینرها، به شبکه بیت کوین اضافه شد.

بیشتر بخوانید : معرفی صرافی کوکوین و نحوه ثبت نام و احراز هویت آن برای ایرانیان

معرفی تیم توسعه دهنده‌ی تپروت بیت کوین

تپروت توسط تیمی از توسعه‌دهندگان برجسته بیت‌ کوین به رهبری Gregory Maxwell و Pieter Wuille توسعه داده شد. این تیم شامل متخصصانی همچون Andrew Poelstra و Rusty Russell است که تجربه گسترده‌ای در رمزنگاری و مهندسی نرم‌افزار دارند. Gregory Maxwell، که به خاطر تحقیقاتش در رمزنگاری شناخته شده است و Pieter Wuille، توسعه‌دهنده اصلی بیت ‌کوین کور و خالقBIP های متعدد، از بنیان‌گذاران Blockstream هستند و نقش مهمی در طراحی و پیاده‌سازی تپروت ایفا کردند.

طرح بهبود یا بروزرسانی تپروت بیت کوین چگونه کار می‌کند؟

طرح بهبود بیت کوین (BIP) و بروزرسانی تپروت (Taproot) به منظور افزایش حریم خصوصی، کارایی و قابلیت‌های شبکه بیت کوین طراحی شده است. تپروت از چندین تکنیک رمزنگاری پیشرفته بهره می‌برد که به طور قابل توجهی کارایی و امنیت تراکنش‌ها را بهبود می‌بخشد. این تکنیک‌ها شامل موارد زیر است:

امضای اشنور (BIP340) (Schnorr Signature)

امضای اشنور یکی از مهم‌ترین اجزای تپروت است که جایگزین امضاهای دیجیتال ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) سنتی می‌شود. این تکنیک امکان تولید امضاهای دیجیتال را با حجم کم‌تر و کارایی بالاتر فراهم می‌کند. امضای اشنور به دلیل ساختار ساده‌تر و قابلیت جمع‌پذیری، اجازه می‌دهد که چندین امضا به یک امضا ترکیب شوند که این ویژگی باعث کاهش حجم تراکنش‌ها و افزایش سرعت پردازش آنها می‌شود. همچنین، امضای اشنور امنیت بیش‌تری را از طریق کاهش خطر حملات مرتبط با الگوریتم‌های امضا فراهم می‌کند.

تپروت (BIP341)

تپروت نحوه ساخت و نمایش تراکنش‌ها را تغییر می‌دهد تا تشخیص تفاوت بین تراکنش‌های پیچیده و ساده دشوارتر شود. در روش سنتی، تراکنش‌های چند امضایی و قراردادهای هوشمند به وضوح از تراکنش‌های معمولی قابل تشخیص بودند؛ اما با تپروت، تمام تراکنش‌ها به صورت یکسان نمایش داده می‌شوند که این امر باعث افزایش حریم خصوصی کاربران می‌شود. taproot از ترکیب امضای اشنور و درخت مرکل (Merkle Tree) برای ایجاد یک ساختار واحد و همگن استفاده می‌کند که شناسایی و تجزیه تحلیل تراکنش‌ها را سخت‌تر می‌سازد.

تپ اسکریپت (BIP342)

تپ اسکریپت اجازه استفاده از اسکریپت‌های پیچیده‌تر را در تراکنش‌ها می‌دهد بدون اینکه حجم تراکنش‌ها افزایش یابد. این تکنیک با معرفی قالب جدیدی از اسکریپت‌ها، امکان اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده‌تر و قابلیت‌های پیشرفته‌تر را فراهم می‌کند. تپ اسکریپت به طور خاص برای بهبود کارایی و کاهش پیچیدگی اسکریپت‌ها طراحی شده است و با کاهش نیاز به داده‌های اضافی در تراکنش‌ها، بهینه‌سازی بیش‌تری را در شبکه بیت کوین فراهم می‌کند.

تراکنش‌های عادی با تراکنش‌های تپروت بیت کوین چه تفاوتی دارند؟

باید بگوییم که تراکنش‌های عادی و تراکنش‌های تپروت در شبکه بیت کوین تفاوت‌های قابل توجهی دارند که بیش‌تر در حریم خصوصی، کارایی و قابلیت‌ها نمود پیدا می‌کنند. تراکنش‌های taproot با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته رمزنگاری و بهبودهایی در ساختار تراکنش‌ها، این تفاوت‌ها را بوجود می‌آورند. در ادامه این تفاوت‌ها را با استفاده از منابع معتبر توضیح می‌دهیم:

حریم خصوصی

تراکنش‌های تپروت با هدف بهبود حریم خصوصی طراحی شده‌اند. در تراکنش‌های عادی، تمام شرایط و مسیرهای احتمالی که می‌توانند برای خرج کردن کوین‌ها استفاده شوند، به صورت عمومی در بلاکچین ذخیره می‌شوند. این موضوع می‌تواند منجر به افشای اطلاعات حساس و خصوصی شود. اما تراکنش‌های تپروت با استفاده از تکنیکی به نام “Merkelized Abstract Syntax Trees” (MAST)، تنها شرایطی که واقعاً استفاده شده‌اند را آشکار می‌کنند. این امر باعث می‌شود که تراکنش‌های پیچیده و ساده به یک شکل دیده شوند و افزایش حریم خصوصی را فراهم کنند.

کارایی

تراکنش‌های تپروت از امضای اشنور (Schnorr Signature) استفاده می‌کنند که امکان ترکیب چندین امضا را به یک امضای واحد می‌دهد. این تکنیک باعث کاهش حجم داده‌های مورد نیاز برای هر تراکنش می‌شود و کارایی را افزایش می‌دهد. در مقابل، تراکنش‌های عادی از امضاهای ECDSA استفاده می‌کنند که چنین ویژگی‌ای ندارند و در نتیجه حجم بیش‌تری از داده‌ها را به همراه دارند.

قابلیت‌ها

تپروت امکان استفاده از اسکریپت‌های پیچیده‌تر را فراهم می‌کند بدون اینکه حجم تراکنش‌ها افزایش یابد. این به دلیل استفاده از تپ اسکریپت (TapScript) است که یک نسخه بهبود یافته از زبان اسکریپت بیت کوین است. تپ اسکریپت امکان ایجاد قراردادهای هوشمند پیچیده‌تر را فراهم می‌کند. تراکنش‌های عادی در بیت کوین چنین انعطافی را ندارند و محدود به اسکریپت‌های ساده‌تر و کم‌تر پیچیده هستند.

مزایا و معایب تپروت بیت کوین (taproot)

مزایا و معایب taproot را به صورت جداگانه در ادامه اشاره کرده‌ایم:

مزایای ارتقای تپروت بیت کوین

• افزایش حریم خصوصی: تپروت با مخفی کردن جزئیات تراکنش‌ها، حریم خصوصی کاربران را افزایش می‌دهد.
• افزایش مقیاس‌پذیری: تپروت با کاهش حجم داده‌های مربوط به تراکنش‌ها، به شبکه بیت کوین امکان پردازش تراکنش‌های بیش‌تر را می‌دهد.
• افزایش کارایی: تپروت با ساده‌تر کردن ساخت تراکنش‌ها، کارایی شبکه بیت کوین را افزایش می‌دهد.
• قابلیت ارتقا: تپروت بستری را برای نوآوری‌های آینده در شبکه بیت کوین فراهم می‌کند.

معایب و تهدیدهای تپروت بیت کوین

• پیچیدگی: تپروت یک تکنولوژی پیچیده است که ممکن است برای برخی از کاربران دشوار باشد.
• ریسک‌های امنیتی: هر تکنولوژی جدیدی با ریسک‌های امنیتی جدیدی همراه است. تپروت نیز از این قاعده مستثنی نیست.
• سازگاری: تپروت هنوز به طور کامل با همه کیف پول‌ها و صرافی‌های بیت‌ کوین سازگار نیست.

تپروت چه تاثیری بر روی شبکه بیت کوین دارد؟

تپروت بیت کوین تأثیرات قابل توجهی بر روی شبکه بیت ‌کوین دارد که شامل بهبود حریم خصوصی، کارایی، مقیاس‌پذیری و قابلیت‌های قراردادهای هوشمند می‌شود. در ادامه، این تأثیرات را با استفاده از منابع معتبر توضیح می‌دهیم:

حریم خصوصی

تپروت با استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته، حریم خصوصی کاربران را بهبود می‌بخشد. با استفاده از Merkelized Abstract Syntax Trees (MAST)، تراکنش‌های تپروت تنها شرایط استفاده شده از تراکنش‌ها را آشکار می‌کنند، در حالی که تراکنش‌های عادی تمامی شرایط ممکن را نشان می‌دهند. این ویژگی باعث می‌شود که تراکنش‌های پیچیده از نظر ظاهری مشابه تراکنش‌های ساده به نظر برسند، بنابراین تجزیه و تحلیل و شناسایی الگوهای تراکنش دشوارتر می‌شود.

کارایی و مقیاس‌پذیری

این بروزرسانی از امضای اشنور (Schnorr Signature) بهره می‌برد که امکان ترکیب چندین امضا به یک امضای واحد را فراهم می‌کند. این امر منجر به کاهش حجم داده‌های مورد نیاز برای تراکنش‌ها و به تبع آن، کاهش هزینه‌های تراکنش و افزایش سرعت پردازش می‌شود. با کاهش حجم داده‌ها، بلاک‌های شبکه بیت کوین بهینه‌تر استفاده می‌شوند و این بهبود کارایی به مقیاس‌پذیری شبکه نیز کمک می‌کند.

قابلیت‌های قراردادهای هوشمند

تپروت با معرفی تپ اسکریپت (TapScript)، قابلیت‌های جدیدی را به زبان اسکریپت بیت کوین اضافه می‌کند که امکان ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده‌تر را فراهم می‌سازد. این ویژگی باعث افزایش انعطاف‌پذیری شبکه بیت کوین برای توسعه‌دهندگان می‌شود و موارد استفاده جدیدی را ممکن می‌سازد که پیش از این با محدودیت‌های اسکریپت‌های ساده‌تر بیت ‌کوین ممکن نبود.

افزایش امنیت

با استفاده از امضای اشنور و ساختارهای پیشرفته رمزنگاری، امنیت شبکه بیت کوین نیز افزایش می‌یابد. امضای اشنور امنیت بیش‌تری نسبت به ECDSA دارد و خطرات مرتبط با حملات خاصی مانند حملات تجزیه به قطعات کوچک (Small Subgroup Attacks) را کاهش می‌دهد. این امر به تقویت بیش‌تر پروتکل بیت ‌کوین در برابر تهدیدات امنیتی کمک می‌کند.

آیا تپروت بر قیمت بیت کوین تاثیرگذار است؟

این بروزرسانی می‌تواند به ‌طور غیرمستقیم بر قیمت بیت‌ کوین تأثیر بگذارد. این بروزرسانی با بهبود حریم خصوصی، امنیت و کارایی شبکه، اعتماد و پذیرش بیش‌تری را از سوی سرمایه‌گذاران و کاربران به دنبال دارد. افزایش اعتماد می‌تواند منجر به جذب سرمایه‌گذاران جدید و افزایش تقاضا برای بیت کوین شود که معمولاً به افزایش قیمت منجر می‌شود. بهبود مقیاس‌پذیری و کاهش هزینه‌های تراکنش نیز بیت کوین را به عنوان یک ابزار پرداخت جذاب‌تر می‌کند. همچنین، قابلیت‌های پیشرفته قراردادهای هوشمند با تپ اسکریپت، توسعه‌دهندگان بیش‌تری را به سوی بیت کوین جذب می‌کند و موارد استفاده جدیدی را فراهم می‌سازد. این عوامل می‌توانند تأثیرات مثبتی بر قیمت بیت ‌کوین داشته باشند.

بیشتر بخوانید : نحوه پشتیبان‌گیری از کلیدهای خصوصی کیف پول ارز دیجیتال

آشنایی با چند اصطلاح در بحث تپروت بیت کوین

در رابطه با تپروت بیت کوین ممکن است با اصطلاحاتی مواجه گردید که از آنها بی خبر هستید؛ برای این امر به موارد زیر توجه کنید تا شما را با چند مورد از اصطلاحات مطرح آشنا کنیم.

پروپوزال تپروت بیت ‌کوین

پروپوزال تپروت (Bitcoin Improvement Proposal 341 یا BIP341) توسط Gregory Maxwell ارائه شد و هدف آن بهبود حریم خصوصی، کارایی و قابلیت‌های قراردادهای هوشمند در بیت کوین است. این پروپوزال شامل ترکیب چندین فناوری پیشرفته مانند امضای اشنور (Schnorr Signature) وMerklized Abstract Syntax Trees (MAST) است. تپروت نحوه ایجاد و تأیید تراکنش‌ها را بهبود می‌بخشد و باعث می‌شود تراکنش‌های پیچیده، مشابه تراکنش‌های ساده نمایش داده شوند که به افزایش حریم خصوصی کاربران کمک می‌کند.

سگویت (Segwit)

سگویت (Segregated Witness یا BIP141) یک بروزرسانی پروتکل بیت کوین است که در سال ۲۰۱۷ فعال شد. هدف اصلی سگویت حل مشکل انعطاف‌پذیری تراکنش‌ها و افزایش ظرفیت بلاکچین بود. سگویت با جدا کردن داده‌های امضا (Witness data) از داده‌های تراکنش، امکان افزایش تعداد تراکنش‌ها در هر بلاک را فراهم کرد. این بهبود نه تنها باعث کاهش هزینه‌ها شد، بلکه پایه‌ای برای بروزرسانی‌های آینده مانند تپروت را فراهم کرد.

چکیده اطلاعات ساختاریافته در درخت مرکل یا Merklized Abstract Syntax Trees

MAST یک تکنیک رمزنگاری است که در این بروزرسانی استفاده می‌شود. این روش اجازه می‌دهد که شرایط مختلفی برای خرج کردن بیت کوین‌ها تعریف شود، اما تنها شرایطی که واقعاً استفاده شـده است، در بلاکچین می‌باشد. این تکنیک با استفاده از درخت‌های مرکل (Merkle Trees) کار می‌کند که یک ساختار داده‌ای درختی است و امکان اثبات کارایی و صحت داده‌ها را بدون نیاز به افشای تمام داده‌ها فراهم می‌کند. MAST بهبود قابل توجهی در حریم خصوصی و کارایی تراکنش‌ها ایجاد می‌کند.

پرداخت به تپروت (Pay-to-Taproot)

پرداخت به تپروت (Pay-to-Taproot یا P2TR) یک نوع جدید از خروجی تراکنش می‌باشد که با تپروت معرفی شـده است. در این روش، خروجی تراکنش‌ها به یک کلید عمومی تپروت اشاره می‌کند که شامل یک کلید عمومی اشنور و یک ریشه مرکل از شرایط اسکریپتی است. P2TR بهبودهای بسیاری از جمله کاهش حجم داده‌ها، افزایش حریم خصوصی و قابلیت‌های پیشرفته‌تری برای قراردادهای هوشمند را فراهم می‌کند. این روش امکان انجام تراکنش‌های پیچیده با هزینه‌های کم‌تر و امنیت بیش‌تر را فراهم می‌آورد.

در حال حاضر چگونه می توان از تپروت بیت کوین استفاده کرد؟

فعال‌سازی تپروت تأثیری در نحوه استفاده فعلی از شبکه بیت کوین نداشته و انجام تراکنش‌ها به همان شیوه پیشین صورت می‌گیرد. تپروت ویژگی‌های پیشرفته‌ای به شبکه اضافه می‌کند که فقط از طریق کیف پول‌هایی مانند اکسدوس (Exodus) قابل بهره‌برداری است. البته مدتی طول می‌کشد تا کاربران بتوانند از این ویژگی‌های جدید بهره‌مند شوند. توسعه‌دهندگان کیف پول‌ها نیازمند نوشتن کدهای جدید و بروزرسانی کیف پول‌های خود هستند تا امکان دسترسی کاربران به امکانات تپروت فراهم شود.
برای مثال، دو سال طول کشید تا سگویت در بیش از ۵۰٪ تراکنش‌های روزانه به کار گرفتـه شود؛ بنابراین انتظار می‌رود پذیرش تپروت نیز زمانی مشابه نیاز داشتـه باشد. کاربران باید پس از آنکه کیف پولشان پشتیبانی از تپروت را آغاز کرد، آن را به آخرین نسخه بروزرسانی کنند. با این حال، ممکن است فعال‌سازی کامل این قابلیت چندین سال به طول انجامد و همچنین احتمال دارد سال‌ها طول بکشد تا بیش از ۵۰٪ از تراکنش‌های روزانه شبکه بیت کوین از تپروت استفاده کنند.

جمع بندی

با پیاده‌سازی تپروت در شبکه بیت کوین، اتفاقی بسیار مهم و موشکافانه در دنیای بلاکچین رقم زده شـده است. این بروزرسانی به طور قابل توجهی مقیاس‌پذیری، امنیت و حریم خصوصی را بهبود می‌بخشد و همچنین کاهشی در کارمزد تراکنش‌های پیچیده به همراه دارد. از طرفی، با فعال شدن تپروت، امکان انجام تراکنش‌هایی با استفاده از توابع قراردادهای هوشمند در شبکه بیت کوین نیز بهبود می‌یابد که این امر به تنوع و کاربردهای گسترده‌تری از بلاکچین بیت کوین امیدوار کننده است.
به طور کلی، با پیاده‌سازی تپروت، بلاکچین بیت کوین به سمتی روشن‌تر و پویاتر حرکت می‌کند که این امر می‌تواند اثرات مثبت و گسترده‌ای در دسترسی و استفاده افراد از این فناوری نوین داشته باشد.