Taproot とは何ですか? それがビットコインにどのような利益をもたらしますか?

概要

Taproot は、2021 年 11 月 14 日に開始されたビットコイン ネットワークのアップグレードです。 Taproot 署名と Schnorr 署名は、SegWit の出現以来、非常に期待されていたビットコイン テクノロジーのアップグレードです。 Taproot は、ビットコイン スクリプトの動作方法を変更し、プライバシー、スケーラビリティ、セキュリティを向上させることを目指しています。 Taproot を Schnorr シグネチャと呼ばれる関連アップグレードと組み合わせることで、これらの目標やその他の目標を達成できることが期待されます。

暗号通貨コミュニティに精通しているすべてのユーザーは、プライバシー、スケーラビリティ、セキュリティがコミュニティの焦点であることを知っています。ビットコインは世界で最も人気のある暗号通貨ですが、これらの問題はまだ解決する必要があります。 Taproot の目標は、上記の問題を解決することです。

はじめに

ビットコインには浮き沈みはありますが、依然として暗号通貨の世界を支える「バックボーン」であることがわかりました。長年にわたって、暗号通貨の世界はマウントゴックスのハッキングや悪名高いビットコインのハードフォークなどさまざまな問題を経験してきましたが、暗号通貨コミュニティは常にビットコインをサポートしてきました。

ただし、特定の問題は無視できません。最も重要なのはプライバシーです。ビットコインはパブリック ブロックチェーンであり、誰でもネットワーク上のトランザクションを監視できます。一部の人にとって、これが最大の懸念です。通貨混合や CoinJoin などのテクノロジーを通じて匿名性を向上させることは可能ですが、これらのテクノロジーではビットコインをプライバシー コインに変えることはできません。 Taproot はこれを行うことはできませんが、インターネットの匿名性を向上させる可能性があります。

Taproot のアップグレードは非常に期待されており、ビットコインの劣悪なプライバシーやその他の関連問題を解決するための重要な出発点とみなされています。 2021 年 11 月 14 日、世界中のマイナーの満場一致の承認を得て、Taproot がビットコイン ネットワーク上でオンラインで有効化されました。タップルートとは一体何でしょうか？それはビットコインにどのような利益をもたらしますか?もう少し深く掘り下げてみましょう。

ビットコイン ネットワークの制限

ビットコイン ネットワークは最初で最も人気のある暗号通貨ですが、トランザクションが遅いなど、いくつかの点でまだ欠点があります。ビットコインが作成されたとき、ビットコインは 1 秒あたり 7 トランザクションを処理しましたが、ネットワークの人気とユーザーが増加するにつれて、トランザクション速度と手数料も増加しました。ビットコイン価格の高騰を受け、ビットコインネットワーク上の平均取引手数料は2021年に過去最高を記録し、約60ドルに達した。高い手数料と遅い取引速度がビットコインネットワークの成長を妨げると考える人もいます。トランザクション機能を向上させるために、開発者は 2017 年に Segregated Witness (SegWit) アップグレードを開始し、1 つのブロックでより多くのトランザクションに対応できるようにしました。しかし、依然として高額な手数料が蔓延している。

もう 1 つの制限はプライバシーです。ビットコインはホワイトペーパーの概要でトランザクションは非公開であると述べていますが、ビットコイン ネットワーク上のすべてのトランザクションの詳細は公開されています。つまり、ビットコインアドレスを基に個人の購買履歴がすべて取得できるのです。

これらの制限を突破するために、ビットコインはネットワークのアップグレードを何度も実施してきました。ただし、ビットコインの分散型の性質により、ネットワークの変更は非常に困難です。変更を実装するかどうかは、1 人の個人が決定するものではなく、コミュニティからの合意によって決定されます。

ビットコインタップルートアップグレードとは何ですか?

Taproot は、ビットコイン スクリプトを最適化して、プライバシー、効率、スマート コントラクトを処理するネットワークの能力を向上させるソフト フォークです。これは、2017 年の SegWit アップグレード以来、ビットコインのメジャー アップグレードとして認識されています。

Taproot アップグレードは、Taproot、Tapscript、およびそのコアである「Schnorr Signature」と呼ばれる新しいデジタル署名スキームを含む 3 つの異なるビットコイン改善提案 (BIP) で構成されています。 Taproot は、取引プライバシーの向上や取引手数料の削減など、ビットコイン ユーザーに多くのメリットをもたらすことを目指しています。また、ビットコインがより複雑なトランザクションを実行できるようになり、イーサリアムと競合するユースケース、特にスマートコントラクト機能と分散型金融（DeFi）および非代替トークン（NFT）サポートに対するネットワークの影響が拡大します。

Taproot 提案はもともと、2018 年 1 月にビットコイン コア開発者のグレッグ マクスウェルによって提案されました。 2020 年 10 月、Pieter Wuille は Taproot を Bitcoin Core コード ベースにマージするコード プル リクエストを作成しました。アップグレードを完全に展開するには、ノード オペレーターは Taproot の新しいコンセンサス ルールを採用する必要があります。この提案は最終的にマイナーの 90% によって支持され、2021 年 11 月 14 日にブロック 709,632 で正式に有効になりました。

Taproot はどのように機能しますか?

Taproot アップグレードは、3 つのビットコイン改善提案 (BIP) の協力によって実装されます。これらの提案はさまざまな方法で相互に補完します。

Schnorr 署名 (BIP340)

Schnorr 署名は、ビットコイン ネットワーク上のトランザクション検証の速度とセキュリティを向上させます。この署名は、ドイツの数学者で暗号学者のクラウス シュノールによって開発された暗号署名スキームで構成されています。 Schnorr のアルゴリズムは長年特許によって保護されていましたが、特許は 2008 年に正式に期限切れになりました。 Schnorr 署名には、特に短い署名の生成において多くの利点があり、そのシンプルさと効率性で知られています。

ビットコイン創始者サトシ・ナカモトが採用した署名方式は「楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(ECDSA)」と呼ばれています。 ECDSA が Schnorr 署名アルゴリズムではなく選択されたのは、前者が広く使用されており、理解しやすく、安全で安定しており、軽量でオープンソースであるためです。

しかし、Schnorr Digital Signature Scheme (SDSS) の進歩は、ビットコインやその他のブロックチェーン ネットワークにおける新世代の署名技術の適用の出発点となる可能性があります。

Schnorr 署名の主な利点の 1 つは、複雑なビットコイン トランザクションで複数のキー セットを抽出し、一意の署名を生成できることです。したがって、トランザクションのすべての当事者の署名を単一の Schnorr 署名に統合することができます。これは「署名集約」と呼ばれるプロセスです。

実際、Taproot を使用すると、ビットコイン スクリプトが実行されていることを完全に見えなくすることができます。たとえば、Taproot を使用すると、ライトニング ネットワーク チャネル トランザクション、ピアツーピア トランザクション、または複雑なスマート コントラクトを介したトランザクションであっても、さまざまなビットコイン支払い方法が同じように見えます。これらのトランザクションのモニターには、ピアツーピア トランザクションのみが表示されます。ただし、送信者と最終受信者のウォレット情報が公開されるという事実は変わりません。

Taproot (BIP341)

Taproot は、2017 SegWit アップグレードに基づいて作成された Taproot アップグレードにちなんで名付けられ、MAST (Merkelized Alternative Script Tree) を使用してビットコインを拡張します。ブロックチェーン内のデータ。

ビットコイン ネットワーク内のトランザクションは、公開キーと秘密キーによって保護されています。ウォレット内のデジタル資産の支払いを行うには、ユーザーはトークンを転送する前に、真の所有者の身元を証明する署名を提供する必要があります。単一署名トランザクションに加えて、ビットコイン ネットワーク内のトランザクションは、タイム ロックを解除したり、複数の署名 (マルチシグ) やその他の機能を必要としたりすることにより、複雑さを増す可能性があります。

ただし、複雑なマルチ署名トランザクションでは複数の入力と署名検証が必要となり、ブロックチェーンに大量のデータが追加され、トランザクション速度が低下します。さらに、トランザクション情報はブロックチェーンに自動的に表示されるため、アドレス所有者の機密データが公開されます。

MAST 統合後は、単一の MAST トランザクションで複数のスクリプトを表すことができるため、必要なスクリプトと検証の数が減ります。複雑なビットコイン トランザクションが MAST に送信された後は、トランザクションを処理するためにマークル ツリーは必要ありません。 MAST では、すべての詳細を送信するのではなく、トランザクションの実行条件のみをブロックチェーンに送信できます。これにより、ネットワークが保存する必要があるデータの量が大幅に削減されます。これにより、ビットコイン ブロックチェーンのスケーラビリティと効率が向上するだけでなく、ビットコイン ユーザーはより高いプライバシーを享受できるようになります。

Tapscript (BIP342)

Tapscript は、他の 2 つのビットコイン改善提案 (BIP) を促進するために、ビットコイン スクリプトにアップグレードされたプログラミング言語です。これは、トランザクションの実行方法を指定するために使用される命令である opcodes のコレクションです。ブロックで利用できるスペースが増えると、新しい機能がより柔軟になり、将来的にビットコインネットワークがスマートコントラクトをサポートおよび作成することが容易になります。

Taproot はビットコインにどのような利益をもたらしますか?

前の議論で述べたように、Taproot はビットコインのプライバシーを大幅に改善し、そのユースケースを広げることができます。その他の潜在的な利点は次のとおりです:

1. ブロックチェーンに送信および保存されるデータ量を削減することで、ネットワークのスケーラビリティを向上します;

2. ブロックあたりのより多くのトランザクションを処理します (1 秒あたりのトランザクション量 (TPS) レートの増加) ;##3. 取引手数料を削減します。

Taproot のもう 1 つの利点は、ビットコイン ネットワークの既知のセキュリティ リスクである署名の展性が除去されることです。つまり、技術的な観点から見ると、署名の展性とは、トランザクションが確認される前に署名を変更できることを意味します。このようにして、攻撃者はトランザクションがまったく発生しなかったかのように錯覚させることができます。これにより、ビットコインは悪名高い二重支払い問題にさらされ、分散型台帳の完全性が損なわれることになります。

Taproot アップグレードが重要なのはなぜですか?

Taproot をアクティブ化すると、ビットコイン ネットワークの機能が向上し、高速で信頼性の高いトランザクションが促進されます。 Taproot が登場する前は、ビットコイン プロトコルの開発はまだレイヤー 1 段階にありましたが、イーサリアムなどの他のプロトコルがレイヤー 2 と DApp で主導権を握っていました。アップグレード後、ビットコインはスマートコントラクトの展開を可能にし、ユースケースを拡大し、NFTおよびDeFi市場の将来のトレンドに追いつきました。

ビットコインネットワークの効率が向上し、手数料が低下するにつれて、その取引量と適用範囲は拡大します。さらに、ビットコインはユーザーのトランザクションのプライバシーも保証するため、市場でより競争力のあるプライバシー通貨となっています。

概要

Taproot は、非常に期待され、広くサポートされているビットコイン アップグレードです。 Schnorr 署名と同時に実装されると、プライバシー、スケーラビリティ、セキュリティなどの機能が大幅に向上します。これらのアップグレードにより、Lightning Network の魅力が高まり、マルチシグネチャが広く使用される業界標準になるよう促進されます。

ビットコイン コミュニティにどれだけ関わっているかに関係なく、プライバシー、効率、セキュリティ、その他の要素を最適化することで、ユーザーに付加価値が生まれ、ビットコイン エクスペリエンスが向上します。

以上がTaproot とは何ですか? それがビットコインにどのような利益をもたらしますか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。