پس از بروزرسانی سگویت (Segwit) در شبکه بلاک چین بیت کوین، تپ روت را می‌توان تاثیرگذارترین و مهمترین آپدیت در ساختار شبکه بلاک چین بیتکوین معرفی کرد. با انجام آپدیت Taproot در این شبکه، حریم خصوصی، مقیاس‌پذیری و امنیت شبکه بلاکچین بیت کوین افزایش خواهد یافت. در به‌روزرسانی تپ روت، الگوریتم رمزنگاری امضای دیجیتال در شبکه Bitcoin نیز تغییر خواهد کرد. الگوریتم اشنور (Schnorr) نام این الگوریتم رمزنگاری جدید است. برای شناخت آپدیت جدید شبکه بیت کوین لازم تا ساختار فعلی این شبکه را بفهمیم تا اهمیت این بروزرسانی برایمان مشخص شود.
بیت کوین یک شبکه بلاک چین عمومی است و اطلاعات ذخیره شده در آن به صورت شفاف در شبکه عرضه شده و هرکس می‌تواند آن را مشاهده کند. این ویژگی با وجود ایجاد شفافیت در اکوسیستم، تهدیدی برای حریم خصوصی افراد بوده که برای بسیاری، این ویژگی بیت کوین خوشایند نیست. بروزرسانی تپ روت، حریم خصوصی افراد را بیشتر از قبل رعایت خواهد کرد. به بیانی دقیق‌تر، Taproot یک سافت فورک در شبکه Bitcoin است که حریم خصوصی در زمان ارسال تراکنشهای پیچیده (استفاده از تایم لاک، تراکنشهای چندامضایی و…) را بهبود می‌دهد.
تفاوت تراکنش عادی با تراکنش تپ روت چیست؟
در شرایط قبلی شبکه بیت کوین، تراکنش‌هایی که در آن‌ها توابع پیچیده به کار رفته است قابل مشاهده بوده و از تراکنشهای عادی قابل تفکیک بودند. اما با اعمال ویژگی تپ روت روی شبکه بلاکچین بیت کوین ، هیچ تفاوتی میان تراکنش عادی که میان دو نفر انجام شده با تراکنش‌هایی که (مثلا) از کیف پول‌های چندامضایی ارسال شده، وجود نخواهد داشت. این مورد علاوه بر افزایش حریم خصوصی، حجم تراکنش را کاهش داده و در نتیجه کارمزد تراکنش‌ها کاهش خواهد یافت. برای مثال، تراکنشی که در شبکه لایتنینگ بیت کوین ارسال می‌شود، با تراکنشی که فردی از کیف پول خود به کیف پول فرد دیگری ارسال می‌کند، متفاوت است (اسکریپت آن تفاوت داشته و این موضوع برای همه قابل رویت است). اما تپ روت، امکانی را فراهم خواهد کرد که تراکنشهای روی شبکه لایتنینگ دقیقا مشابه تراکنشهای عادی در شبکه باشد و کسی از تفاوت آن‌ها مطلع نخواهد شد.
تپ روت چه کاری انجام می‌دهد
با وجود تپ روت، تمامی افراد می‌توانند تراکنشهای پیچیده را به تراکنشی استاندارد و ساده تبدیل کنند. آن‌ها می‌توانند این کار را با ترکیب کلیدهای عمومی خود و ایجاد کلید عمومی جدید انجام بدهند و همچنین امضاهای خود را ترکیب کنند و امضای جدیدی بسازند. این فرایند از طریق وسیله‌ای به نام «امضاهای اشنور» انجام می‌شود.
تپ روت چه مزایایی دارد
در تراکنشهای پیچیده، تپ روت حریم خصوصی افراد را افزایش و مقدار داده مورد نیاز را کاهش می‌دهد. هزینه تراکنشهای بیت کوین که در نتیجه‌ی معروفیتش افزایش پیدا کرده است، با این کار کاهش پیدا خواهد کرد. حریم خصوصی در برنامه‌هایی مانند کوین سواپ که از قراردادهای قفل زمانی استفاده می‌کنند، با استفاده از تپ روت افزایش می‌یابد. تپ روت با در هم آمیختن تراکنشهای بیت کوین، مبدأ و مقصد تراکنش را پنهان می‌کند. این عمل برای شبکه لایتنینگ (شبکه‌‌ی لایه دومی که تراکنشهای بیت کوین را خارج از زنجیره ادغام می‌کند) هم استفاده می‌شود. برنامه‌ها به لطف تپ روت، خصوصی‌تر می‌شوند. طبق گفته یکی از سازندگان این به‌روزرسانی:
معتقدم این سازوکار جدید باعث ایجاد بیشترین حریم خصوصی ممکن برای بعضی از قراردادهای هوشمند می‌شود و آن‌ها را همانند پرداخت‌ها، ساده می‌کند.
الگوریتم امضای دیجیتالی اشنور چیست؟
کلاز اشنور، ریاضی‌دان و دانشمند رمزنگاری ۷۷ ساله آلمانی، خالق الگوریتم رمزنگاری اشنور است. الگوریتم امضای دیجیتال Schnorr یک تابع ریاضی برای استفاده در تولید امضای دیجیتال است. شبکه بیت کوین در حال حاضر از الگوریتم امضای دیجیتال منحنی بیضوی برای مدیریت ایجاد امضای دیجیتال استفاده می‌کند. الگوریتم امضای دیجیتال اشنور، یک الگوریتم قدیمی‌تر و قوی‌تر از الگوریتم بیت کوین است. اما خالق این الگوریتم تا سال ۲۰۰۸ به صورت عمومی این الگوریتم را منتشر نکرده بود و به همین دلیل ساتوشی ناکاموتو نمی‌توانست از آن استفاده کند. اما در سال ۲۰۲۰، که این الگوریتم به صورت کامل منتشر شده و توسعه‌دهندگان بسیاری امنیت آن را مورد ارزیابی قرار داده‌اند، به همه اثبات شده که الگوریتم اشنور، امنیت و کارایی بیشتری در مقایسه با الگوریتم فعلی شبکه بیت کوین خواهد داشت. لذا تصمیم دارند تا این الگوریتم را در شبکه بیت کوین استفاده کنند.
قرارداد هوشمند در شبکه بیت کوین
شاید شنیدن این موضوع برایتان کمی عجیب باشد، اما در شبکه بیت کوین نیز می‌توان قرارداد هوشمند اجرا کرد. البته این قرارداد هوشمند قابل مقایسه با قرادادهای هوشمند روی شبکه اتریوم نیست؛ اما به هر حال مطابق تعریف می‌توان روی شبکه بیت کوین نیز قرارداد هوشمند اجرا کرد. یکی از این قراردادهای هوشمند، Hashed TimeLock Contract است. با استفاده از این تابع می‌توان کانال‌های پرداخت مالی روی شبکه بیت کوین را هوشمند کرد؛ مثلا می‌توان برای یک کانال پرداخت مالی، بازه زمانی تعیین کرد؛ به این شکل، که فردی می‌تواند تراکنشی را روی شبکه ارسال کند و مشخص کند تا زمانی که بلاک شماره N روی شبکه تولید نشده، این UTXO قابل خرج شدن نخواهد بود.
شبکه لایتنینگ
شبکه لایتنینگ بیت کوین، از تابع قرارداد هش لاک استفاده می‌کند. زمانی که یک کانال پرداخت مالی در شبکه لایتنینگ ایجاد می‌شود تراکنشی با فانکشن تایم لاک روی شبکه اصلی بیت کوین ارسال می‌شود و Output این تراکنش تا زمان معینی، غیرقابل خرج باقی می‌ماند. این زمان معین، همان بازه زمانی تعریف شده برای یک کانال پرداخت مالی روی شبکه بیت کوین است. در واقع وجود چنین تابعی در کد بیت کوین باعث می‌شود تا افراد بدون اینکه یکدیگر را بشناسند، مبادلات مالی خود را در شبکه لایتنینگ انجام دهند.
تراکنشهای چند امضایی
تراکنشهای ارسال شده با استفاده از ویژگی چند امضایی یا Multisig یکی دیگر از تراکنشهای پیچیده در شبکه بیت کوین است. در چنین تراکنش‌هایی، امضای دیجیتال تراکنش به جای آنکه با یک کلید خصوصی تولید شود، از ترکیب دو یا چند کلید خصوصی ایجاد خواهد شد. چنین تراکنش‌هایی حجم بیشتری در مقایسه با تراکنشهای تک امضایی دارند.
هرچه یک تراکنش در شبکه بیت کوین توابع بیشتری داشته باشد، فضای بیشتری از یک بلاک شبکه را اشغال خواهد کرد که این موضوع باعث افزایش کارمزد تراکنش و کاهش سرعت شبکه خواهد شد. بروز رسانی Taproot این تراکنشهای پیچیده را به تراکنشهای عادی تبدیل خواهد کرد و از این رو علاوه بر کاهش کارمزد چنین تراکنش‌هایی، مقیاس‌پذیری شبکه را نیز افزایش خواهد داد.
امضای دیجیتال اشنور
یکی از ویژگی‌های منحصربه فرد بروزرسانی تپ روت، تغییر الگوریتم امضای دیجیتال بیت کوین به روش اشنور است. این الگوریتم، امضاهای دیجیتال ایجاد شده توسط چند کلید خصوصی را به یک امضای دیجیتال تبدیل خواهد کرد.
چه کسانی از تپ روت پشتیبانی نمی‌کنند
ادوارد اسنودن، پیمانکار سابق آژانس امنیت ملی که برنامه‌ی نظارت بر تلفن ایالات متحده را فاش کرد، می ۲۰۲۱ (اردیبهشت‌ماه ۱۴۰۰) در نشست Ethereal گفته بود تپ روت حتی ممکن است باعث کاهش حریم خصوصی بیت کوین شود. بیشتر توسعه‌دهندگان بیت کوین با این ارزیابی موافق نیستند؛ اما این پیشنهاد، با وجود اشکالاتی، ماهیت بیت کوین را بیشتر از قبل به دارایی نقدی دیجیتال نزدیک می‌کرد و همین باعث محبوبیت آن شد.
سخن پایانی
به‌روزرسانی تپ روت را می‌توان یکی از مهمترین اتفاقات در شبکه بلاک چین بیت کوین در نظر گرفت. پس از اجرا شدن Taproot در شبکه بیت کوین مقیاس‌پذیری شبکه، امنیت، حریم خصوصی بهبود یافته و کارمزد تراکنشهای پیچیده کاهش یافته است. همچنین پس از آپدیت تپ روت، امکان انجام تراکنش‌ها با استفاده از توابع قرارداد هوشمند در شبکه بیت کوین بهبود یافته است.
