Đội ngũ BEVM phát hành sách trắng về công nghệ Taproot Consensus để xây dựng giải pháp Layer2 gốc cho Bitcoin

Tác phẩm đỉnh cao của công nghệ gốc Bitcoin: Phân tích sâu về giải pháp Taproot Consensus của BEVM

Vào ngày 20 tháng 5 năm 2024, đội ngũ phát triển BEVM đã phát hành tài liệu kỹ thuật "Taproot Consensus: Giải pháp BTC Layer2 phi tập trung". Tài liệu này trình bày chi tiết cách thức thực hiện Taproot Consensus và cách sử dụng các công nghệ bản địa như chữ ký Schnorr, MAST và nút SPV Bitcoin để xây dựng giải pháp BTC Layer2 hoàn toàn phi tập trung.

Đọc toàn văn, có thể cảm nhận rằng giải pháp Taproot Consensus là thành tựu tổng hợp của công nghệ mở rộng gốc của Bitcoin. Nó không thực hiện bất kỳ sửa đổi nào đối với mã nguồn của Bitcoin, mà khéo léo kết hợp một số công nghệ Bitcoin quan trọng, tư duy rõ ràng, cấu trúc tinh tế.

Trước khi đi sâu vào việc giải thích sách vàng, chúng ta cần xem xét lại quá trình tiến hóa công nghệ của Bitcoin để hiểu rõ hơn về cách Taproot Consensus được hình thành từ bối cảnh phát triển của Bitcoin.

Công nghệ mở rộng gốc Bitcoin: Giải thích toàn diện về sách vàng công nghệ BEVM

Một, cột mốc phát triển công nghệ Bitcoin

Vào ngày 31 tháng 10 năm 2008, Satoshi Nakamoto đã công bố bài báo "Bitcoin: Một hệ thống tiền điện tử ngang hàng", chính thức đưa ra kế hoạch kỹ thuật hoàn chỉnh cho Bitcoin. Chương tám của bài báo đề cập đến giải pháp SPV (Simple Payment Verification), tức là xác minh thanh toán đơn giản, đây là một phương pháp kỹ thuật cho phép xác minh thanh toán mà không cần chạy nút đầy đủ, chỉ cần lưu trữ tiêu đề khối.

Vào ngày 3 tháng 1 năm 2009, Satoshi Nakamoto đã khai thác khối genesis trên một máy chủ nhỏ tại Helsinki, đánh dấu sự ra đời chính thức của Bitcoin. Đáng chú ý là Bitcoin ban đầu sử dụng công nghệ chữ ký elliptic curve (ECDSA), thay vì công nghệ chữ ký Schnorr, phù hợp hơn. Điều này là bởi vì vào thời điểm đó, chữ ký Schnorr vẫn chưa được mã nguồn mở và vẫn đang trong thời gian bảo vệ bằng sáng chế.

Chữ ký Schnorr giữ lại tất cả các chức năng và giả thuyết an toàn của chữ ký đường ellip, đồng thời vượt qua giới hạn 15 chữ ký đa chữ ký trong khung chữ ký đường ellip của Bitcoin, cuối cùng đạt được việc quản lý hơn 1000 địa chỉ Bitcoin mà không ảnh hưởng đến tốc độ ký.

Năm 2018, sau nhiều năm thử nghiệm, các nhà phát triển cốt lõi của Bitcoin như Gregory Maxwell đã chính thức đề xuất BIP, khuyến nghị đưa chữ ký Schnorr vào mạng Bitcoin.

Vào ngày 14 tháng 11 năm 2021, Bitcoin đã hoàn thành nâng cấp Taproot, chữ ký Schnorr chính thức được đưa vào mạng Bitcoin, mở ra một kỷ nguyên đa chữ ký phi tập trung hoàn toàn mới.

Ngoài chữ ký Schnorr, nâng cấp Taproot còn giới thiệu MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), tức là cây cú pháp trừu tượng Merkel. Đây là một công nghệ mang lại chức năng tương tự như hợp đồng thông minh cho Bitcoin, thông qua việc tổ chức logic hợp đồng với nhiều nhánh điều kiện thành dạng cây Merkle, giúp mã Bitcoin có thể thực hiện các yêu cầu chức năng tương tự như hợp đồng thông minh (nhưng chỉ giới hạn trong việc xác thực thanh toán Bitcoin, khác với hợp đồng thông minh phức tạp của Ethereum).

Chữ ký Schnorr có thể mở rộng địa chỉ nhiều chữ ký của Bitcoin lên hơn 1000, trong khi MAST có thể điều khiển địa chỉ chữ ký Schnorr thông qua chương trình Bitcoin để thực hiện nhiều chữ ký. Vì vậy, sự kết hợp giữa chữ ký Schnorr và MAST có thể thực hiện mạng lưới nhiều chữ ký Bitcoin phi tập trung không cần chữ ký thủ công, mà được điều khiển bởi các lệnh mã Bitcoin.

Điều này có nghĩa là Bitcoin có thể vượt qua một lớp hạn chế theo cách không cần tin cậy, thực hiện các kịch bản kinh doanh phức tạp và phong phú hơn ở tầng hai.

Giải pháp Taproot Consensus được đề xuất bởi đội ngũ BEVM chính là thành quả tổng hợp của 13 năm phát triển công nghệ Bitcoin từ 2008 đến 2021.

Hai, Tóm tắt giải pháp đồng thuận Taproot

Tài liệu kỹ thuật TAPROOT Consensus mở đầu chỉ ra rằng: tính không hoàn chỉnh Turing của mạng Bitcoin đã hạn chế khả năng thực hiện trực tiếp các giải pháp mở rộng Layer2 giống như Rollup của Ethereum. Lớp hợp đồng kịch bản của mạng Bitcoin chỉ có thể thực hiện các giao dịch chuyển tiền đơn giản, không thể hỗ trợ các chức năng hợp đồng thông minh phức tạp hơn. Do đó, việc xây dựng giải pháp mở rộng Layer2 chỉ từ lớp kịch bản của Bitcoin là không khả thi.

Mô tả này tóm tắt cao độ tính không hoàn chỉnh Turing của mạng Bitcoin, cũng như đặc điểm của hợp đồng script Bitcoin chỉ có thể thực hiện các thao tác chuyển tiền Bitcoin. Do đó, hướng đi đúng đắn cho việc mở rộng Bitcoin không phải là làm việc trên một mạng lớp một, mà là tận dụng khả năng hiện có của Bitcoin để xây dựng một giải pháp mở rộng lớp hai hoàn toàn phi tập trung.

Taproot Consensus đã kết hợp công nghệ Taproot của Bitcoin (chữ ký Schnorr và MAST), nút nhẹ SPV của Bitcoin và cơ chế đồng thuận BFT PoS để xây dựng một mạng Layer2 phi tập trung và đồng nhất cao.

Ba, Giải thích chi tiết về kiến trúc đồng thuận Taproot

Taproot Consensus do nhóm BEVM đề xuất bao gồm ba phần: Schnorr+Mast, Bitcoin SPV và Aura+Grandpa.

Schnorr+Mast kết hợp hai công nghệ gốc do nâng cấp Taproot của Bitcoin mang lại để thực hiện quản lý nhiều chữ ký phi tập trung của Bitcoin, và không cần chữ ký thủ công, mà được điều khiển bởi mã Bitcoin.

Những mã này được điều khiển bởi sự đồng thuận đạt được từ mạng lớp hai. Cách mà mạng lớp hai đạt được sự đồng thuận, và cách mà những sự đồng thuận này đồng bộ trạng thái với lớp một của Bitcoin, đó chính là vai trò của sự đồng thuận Bitcoin SPV+BFT POS (Aura+Grandpa).

Bitcoin SPV là phương pháp xác thực thanh toán đơn giản được Satoshi Nakamoto đề xuất, không cần chạy nút đầy đủ cũng có thể đồng bộ và xác thực giao dịch Bitcoin. Tính năng này cho phép Taproot Consensus đồng bộ trạng thái BTC trong môi trường hoàn toàn phi tập trung mà không cần bất kỳ sự cho phép nào.

Aura+Grandpa là giao thức đồng thuận PoS cao cấp đạt được khả năng khoan dung Byzantine, đảm bảo tính nhất quán cao của các nút mạng thông qua giao thức phân tán (hầu hết các blockchain được xây dựng trên nền tảng Substrate đều sử dụng Aura+Grandpa).

Do đó, tóm tắt nguyên tắc hoạt động của ba phần Taproot Consensus:

Trong hệ thống BEVM, mỗi trình xác thực đều nắm giữ chìa khóa riêng BTC dùng cho chữ ký Schnorr. Đặc tính của chữ ký Schnorr cho phép thực hiện việc tổng hợp chữ ký một cách hiệu quả, từ đó nâng cao tính bảo mật và hiệu suất của hệ thống. Khóa công khai tổng hợp Pagg được tạo ra từ giải pháp ký đa Musig2, hình thành một cây MAST (Merkle Abstract Syntax Tree) lớn.

Sau khi giá trị hash gốc của cây MAST được tạo ra, các xác thực viên thực hiện chuyển BTC và thao tác khắc lên địa chỉ chữ ký ngưỡng được tạo ra từ cây MAST, nhằm thực hiện chức năng gửi dữ liệu từ mạng chính BTC sang mạng BEVM. Đồng thời, mỗi xác thực viên đều là một nút nhẹ Bitcoin SPV (Xác thực Thanh toán Đơn giản), cho phép họ đồng bộ hóa trạng thái mạng BTC một cách an toàn và không cần giấy phép.

Nói một cách ngắn gọn:

Taproot Consensus sử dụng Schnorr+Mast để xây dựng quản lý BTC đa chữ ký phi tập trung trên lớp một của Bitcoin, lớp hai hoạt động mạng nút SPV Bitcoin. Lấy BEVM làm ví dụ, toàn bộ mạng lớp hai của BEVM chạy nút SPV Bitcoin, những nút này có thể đồng bộ trạng thái dữ liệu của lớp một Bitcoin, từ đó thực hiện đồng bộ thông tin giữa BEVM và lớp một của Bitcoin. Để đảm bảo mạng lớp hai an toàn và đáng tin cậy, BEVM kết hợp mạng nút SPV Bitcoin với Aura+Grandpa, giúp mạng nút SPV Bitcoin có được mức độ an toàn ở cấp độ đồng thuận BFT. Do đó, việc quản lý tài sản mạng BEVM không phải do một số người đa chữ ký thực hiện, mà là dựa vào đồng thuận BFT để đạt được sự phi tập trung thực sự.

Bốn, các chi tiết kỹ thuật khác trong sách vàng

Ngoài khung công nghệ ở trên, tài liệu trắng Taproot Consensus còn giải thích chi tiết về việc triển khai các công nghệ như chữ ký Schnorr, MAST, nút nhẹ SPV Bitcoin, Aura+Grandpa. Đối với những ai muốn học hỏi và tìm hiểu công nghệ mới nhất của Bitcoin, tài liệu trắng này là một tài liệu học tập toàn diện và chi tiết.

Ngoài ra, sách vàng còn giải thích chi tiết quá trình thực hiện của Musig2, cũng như sự khác biệt giữa dự án Layer2 BTC nổi tiếng Mezo và Taproot Consensus.

Cấu trúc công nghệ nền tảng của Mezo dựa trên giao thức tBTC. tBTC sử dụng đa ký Bitcoin để xây dựng một mạng chữ ký ngưỡng, cấu trúc này so với mạng phân tán truyền thống có tính nhất quán mạnh mẽ hơn.

Tuy nhiên, tBTC vẫn là một mạng đa chữ ký cần 9 người ký. Để thực sự đạt được điều này không dựa vào con người mà dựa vào sự đồng thuận, cần kết hợp mạng đa chữ ký với cơ chế đồng thuận BFT PoS (bằng chứng cổ phần chịu lỗi Byzantine). Đây cũng là sự khác biệt giữa mạng phân tán và blockchain, mạng phân tán nhấn mạnh tính phân tán nhưng thiếu sự đồng thuận chịu lỗi Byzantine, trong khi blockchain mặc dù cũng là mạng phân tán nhưng dựa vào sự đồng thuận chịu lỗi Byzantine, do đó là một mạng thực sự phi tập trung.

Giải pháp Taproot Consensus đã áp dụng thiết kế tiên tiến hơn này. Bằng cách kết hợp chữ ký Schnorr, MAST, nút nhẹ SPV Bitcoin và cơ chế đồng thuận Byzantine Aura và Grandpa, nó đã xây dựng một giải pháp mở rộng Layer2 phi tập trung vừa nhất quán vừa an toàn. Sự kết hợp này không chỉ nâng cao khả năng mở rộng và tính khả dụng của mạng Bitcoin mà còn đảm bảo tính an toàn và nhất quán của mạng BEVM.

Tóm tắt

Hệ thống sách trắng kỹ thuật do đội ngũ BEVM phát hành mô tả toàn diện về phương án thực hiện và chi tiết kỹ thuật của Taproot Consensus, trình bày một giải pháp lớp hai hoàn toàn được xây dựng dựa trên công nghệ gốc của Bitcoin.

Taproot Consensus không chỉ tôn trọng và kế thừa hướng kỹ thuật ban đầu của Bitcoin, mà còn kết hợp các công nghệ do các lần nâng cấp Bitcoin mang lại để thực hiện đổi mới theo cách tổ hợp, là tác phẩm tổng hợp thực sự của công nghệ mở rộng gốc Bitcoin.

Với sự phát triển liên tục của hệ sinh thái Bitcoin, mọi người sẽ dần nhận ra rằng giải pháp lớp hai thực sự phi tập trung của Bitcoin là con đường không thể thiếu trong sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin, và giải pháp Taproot Consensus sẽ tỏa sáng trong tương lai.

TAPROOT-12.17%
BTC2.78%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 11
  • Đăng lại
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
SolidityNewbievip
· 14giờ trước
Ông chủ quá mạnh mẽ
Xem bản gốcTrả lời0
ProveMyZKvip
· 08-12 13:52
Chó đầu cơ có phải sẽ chuyển sang L2 không?
Xem bản gốcTrả lời0
GhostWalletSleuthvip
· 08-11 15:11
tuyệt vời!Một Bitcoin L2 nữa
Xem bản gốcTrả lời0
LittleMoneyFan001vip
· 08-10 15:00
Ngồi vững, chuẩn bị To da moon 🛫
Xem bản gốcTrả lời0
LittleMoneyFan001vip
· 08-10 15:00
Kiên định HODL💎
Xem bản gốcTrả lời0
LittleMoneyFan001vip
· 08-10 15:00
Chạy đi là xong 💪
Xem bản gốcTrả lời0
LittleMoneyFan001vip
· 08-10 15:00
快 nhập một vị thế!🚗
Xem bản gốcTrả lời0
alpha_leakervip
· 08-10 13:19
tuyệt vời好活 直接To da moon
Xem bản gốcTrả lời0
MissedAirdropBrovip
· 08-10 13:09
Còn không bằng ngủ, có ích gì chứ?
Xem bản gốcTrả lời0
Ser_This_Is_A_Casinovip
· 08-10 13:07
4000块 một BTC của đồ ngốc đi qua
Xem bản gốcTrả lời0
Xem thêm
  • Ghim
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)