Огляд Bitcoin: Native SegWit та Taproot

Native Segregated Witness: Оптимізація даних транзакцій

Native SegWit став наступним етапом розвитку оновлення SegWit, створеним для вирішення проблем масштабованості мережі Bitcoin. Його головна мета — зменшення навантаження на мережу, яке спричиняють обмеження розміру блоку Bitcoin.

SegWit було запроваджено у 2017 році як жорстку форк-розвилку. Це дало змогу ефективно зменшити обсяг даних транзакцій: сигнатурні дані стали зберігатися окремо, і тому в одному блоці можна розміщувати більше транзакцій. Адреси SegWit, що починаються з «3», суттєво підвищили швидкість і масштабованість, а також знизили комісії.

Native SegWit став ефективнішим за SegWit завдяки акценту на оптимізації ваги. Це оновлення значно зменшило розмір і вагу блоку Bitcoin, ще більше підвищивши швидкість і масштабованість транзакцій. Відмінна риса — адреси Native SegWit починаються з «bc1», що забезпечує кращу читабельність і підвищує захист від помилок завдяки використанню малих літер.

Taproot: Прогрес приватності та ефективності

У 2021 році Bitcoin отримав нове важливе оновлення Taproot, яке спрощує перевірку транзакцій і підвищує ефективність. На відміну від Native SegWit, Taproot пропонує комплекс розширених можливостей, зосереджених на покращенні приватності, ефективності та скриптових функцій.

Тоді як у 2017 році оновлення SegWit запровадили як жорстку форк-розвилку з одночасним створенням Bitcoin Cash, розробники ядра Bitcoin реалізовували Taproot поступово й обачно. Вперше Taproot запропонував Грегорі Максвелл у січні 2018 року, а в травні 2019-го Пітер Вілле створив чернетку пропозиції щодо вдосконалення Bitcoin. У червні 2021 року 90% майнерів Bitcoin підтримали Taproot, і м’яка форк-розвилка для його впровадження на блокчейні Bitcoin відбулася 14 листопада 2021 року на блоці 709 632.

Оновлення Taproot поєднало три різних BIP: BIP340, BIP341 і BIP342.

BIP340 запроваджує підписи Schnorr і замінює алгоритм ECDSA. На відміну від ECDSA, підписи Schnorr дозволяють перевіряти кілька підписів транзакцій одночасно, спрощують процес і підвищують приватність для мультипідписних гаманців. Це скорочує розмір транзакцій, підвищує пропускну здатність мережі й прискорює обробку великих обсягів операцій.

BIP341, або Taproot, впроваджує Merkelized Abstract Syntax Trees (MAST) для оптимізації зберігання даних транзакцій у блокчейні. MAST фіксує лише результат виконаної транзакції, а не ціле дерево, що зменшує вимоги до зберігання і сприяє масштабуванню.

BIP342, тобто Tapscript, адаптує мову скриптів Bitcoin для підтримки підписів Schnorr і впровадження Taproot. Використовуючи агрегування підписів Schnorr, Tapscript оптимізує простір у свідках транзакцій. Окрім підтримки інших BIP при запуску Taproot, Tapscript спрощує написання нового коду для майбутніх функцій Bitcoin і виступає важливим інструментом для подальших оновлень.

Інтеграція підписів Schnorr як алгоритму підпису Taproot дає можливість агрегувати підписи, зменшувати розмір транзакцій і спрощувати реалізацію високорівневих протоколів, наприклад, атомарних свопів і пулів платежів.

Ефективність

Native SegWit: Native SegWit спрямований на оптимізацію ефективності Bitcoin через зменшення ваги. Зменшуючи розмір блоку й перебудовуючи структуру зберігання транзакцій, Native SegWit значно підвищує масштабованість і швидкість обробки. Це забезпечує плавний хід проведення операцій і дозволяє підвищити пропускну здатність блоків.

Taproot: Taproot забезпечує інший підхід до ефективності через агрегування підписів і оптимізацію умов витрати. Оновлення спрощує транзакції, об’єднуючи багато підписів в один, і скорочує обсяг транзакційних даних. І хоча для окремих операцій через збільшення обсягу даних можливе незначне зростання комісій, Taproot особливо ефективний для складних транзакцій, таких як смарт-контракти.

Вартість

Native SegWit: Транзакції Native SegWit відрізняються економічністю завдяки меншому обсягу даних. Це дає змогу знижувати комісії й забезпечує вигідне проведення стандартних переказів у мережі Bitcoin. Оптимізація даних дозволяє користувачам проводити щоденні операції з меншими витратами, ніж у традиційних форматах.

Taproot: Вартість транзакцій Taproot залежить від розміру даних, оскільки підхід підтримує більші обсяги інформації. Це може трохи підвищити комісії для окремих операцій, проте Taproot забезпечує підвищену ефективність для складних транзакцій. Його оптимізації орієнтовані на багаторівневі операції, розширюючи функціонал і додаючи гнучкість при незначному підвищенні вартості.

Приватність

Native SegWit: Для Native SegWit приватність не є основною метою. Оновлення підвищує ефективність, але не містить додаткових функцій анонімності. Транзакції через адреси Native SegWit призначені для оптимізації простору й швидкості, а не для маскування чи приховування деталей.

Taproot: Taproot істотно підвищує приватність завдяки використанню сучасних криптографічних прийомів: типи й деталі транзакцій приховуються, що ускладнює їхнє розрізнення. Це забезпечує анонімність і захист структури транзакцій, підвищуючи конфіденційність користувачів.

Функціональність смарт-контрактів

Native SegWit: Native SegWit не включає підтримку смарт-контрактів у межах своїх змін. Основна ціль — підвищення ефективності й масштабованості, без впровадження складного програмного функціоналу.

Taproot: Taproot є проривом для смарт-контрактів. Завдяки зменшенню вимог до ресурсів Taproot відкриває можливості для складних смарт-контрактів у мережі Bitcoin. Це впровадження суттєво розширює функціональність Bitcoin за межі простих транзакцій.

Висновок

Оновлення Native SegWit і Taproot стали ключовими для розвитку Bitcoin, спрямованого на підвищення ефективності, масштабованості й приватності. Native SegWit оптимізує вагу транзакцій і зменшує витрати, а Taproot пропонує покращену приватність і розширені скриптові функції, що суттєво розширює можливості Bitcoin.

Кожне з цих оновлень має свої переваги та демонструє прагнення Bitcoin до безперервних інновацій, забезпечуючи розширення функціоналу і масштабованості у світі цифрових активів.

FAQ

Що таке Native SegWit і Taproot? Яка між ними різниця?

Native SegWit підвищує ефективність транзакцій і знижує комісії шляхом відокремлення даних свідка. Taproot додатково оптимізує мережу, відкриває смарт-контракти, покращує приватність і масштабованість завдяки технології агрегування підписів.

Для чого оновлюватися до Taproot? Які його переваги над Native SegWit?

Taproot забезпечує вищу приватність, масштабованість і підтримку смарт-контрактів у порівнянні з Native SegWit. Це дає змогу здійснювати складні транзакції, зменшувати обсяг даних у блокчейні, підвищувати ефективність і знижувати довгострокові витрати.

Чи дозволяють адреси Taproot знизити комісії? Яка можлива економія?

Так, адреси Taproot дозволяють знизити комісії за транзакції Bitcoin до 30% у порівнянні з адресами P2PKH. Taproot використовує підписи Schnorr, робить транзакції ефективнішими й компактнішими, що зменшує витрати на проведення в мережі.

Чи потрібно переходити з адреси Native SegWit на Taproot?

Перехід не обов’язковий, проте рекомендований. Taproot пропонує кращу приватність, нижчі комісії та підвищену ефективність. Оскільки підтримка стала поширеною, варто оновити адресу для майбутніх переваг і сумісності.

Який вплив має Taproot на приватність і безпеку Bitcoin?

Taproot підвищує приватність Bitcoin, забезпечуючи конфіденційні транзакції й покращуючи ефективність скриптів через підписи Schnorr. Це зміцнює безпеку, зменшує слід транзакцій і ускладнює їхній аналіз у блокчейні.

Як визначити адреси Native SegWit і Taproot? Які між ними форматні відмінності?

Адреси Native SegWit починаються з «bc1q» і використовують формат Bech32, а адреси Taproot — з «bc1p» і також Bech32. Обидва типи складаються лише з малих літер, ефективніші за попередні формати й забезпечують нижчі комісії.

Не всі гаманці та біржі підтримують Taproot. На що звернути увагу при використанні?

Не всі гаманці та біржі наразі підтримують Taproot. Переконайтеся, що і гаманець відправника, і гаманець отримувача підтримують Taproot, щоб уникнути збоїв. Завжди перевіряйте сумісність гаманців перед відправкою на Taproot-адреси.

Чим Taproot відрізняється від інших форматів адрес, таких як P2PKH та P2SH?

Taproot забезпечує вищу приватність і меншу складність транзакцій у порівнянні з P2PKH та P2SH. Він використовує підписи Schnorr і об’єднує мультипідписні транзакції в один підпис, що ускладнює відстеження й підвищує ефективність у блокчейні.