L'aboutissement de la technologie d'extension native de Bitcoin : Analyse approfondie du livre jaune de la technologie Taproot Consensus
Le 20 mai 2024, un livre blanc technique intitulé « Taproot Consensus : une solution décentralisée Layer2 pour le BTC » a été officiellement publié. Ce document décrit en détail la manière dont Taproot Consensus est mis en œuvre, ainsi que la façon d'intégrer des technologies natives de Bitcoin telles que les signatures Schnorr, MAST et les nœuds SPV Bitcoin, pour construire une solution Layer2 BTC entièrement décentralisée.
Après avoir lu l'ensemble du texte, il n'est pas difficile de constater que la solution Taproot Consensus est une synthèse des technologies d'extension natives de Bitcoin. Elle n'a apporté aucune modification au code de Bitcoin, mais a plutôt habilement combiné plusieurs technologies clés de Bitcoin, illustrant une approche innovante à la fois simple et astucieuse.
Avant de plonger dans l'analyse du livre jaune, il est nécessaire de revoir l'évolution technique de Bitcoin afin de mieux comprendre comment le Consensus Taproot a émergé de l'évolution de Bitcoin.
I. Rétrospective sur le développement technologique du Bitcoin
Le 31 octobre 2008, Satoshi Nakamoto a publié le document "Bitcoin : un système de monnaie électronique de pair à pair", qui a proposé pour la première fois un plan technique complet pour le Bitcoin. Le chapitre huit du document mentionne la solution SPV (vérification de paiement simplifiée), qui est un moyen technique permettant de vérifier les paiements sans avoir à faire fonctionner un nœud complet Bitcoin, mais en conservant uniquement l'en-tête des blocs.
Le 3 janvier 2009, le bloc de genèse de Bitcoin est né. Il est à noter que le code initial de Bitcoin utilisait la technologie de signature à courbe elliptique (ECDSA), et non la technologie de signature de Schnorr, qui serait plus appropriée. Cela est dû au fait qu'à l'époque, la signature de Schnorr n'était pas encore open source et était toujours protégée par un brevet.
La signature Schnorr conserve toutes les fonctionnalités et hypothèses de sécurité des signatures à courbe elliptique, tout en contournant la limite de 15 signatures multiples de Bitcoin, permettant la gestion conjointe de plus de 1000 adresses de Bitcoin sans impacter la vitesse de signature.
En 2018, après des années de validation, les développeurs principaux de Bitcoin ont officiellement proposé d'introduire la signature Schnorr dans le réseau Bitcoin.
Le 14 novembre 2021, Bitcoin a achevé la mise à niveau Taproot, intégrant officiellement les signatures Schnorr, marquant le début d'une nouvelle ère de signatures multiples décentralisées. La mise à niveau Taproot a également introduit MAST (Merkel Abstract Syntax Tree), conférant à Bitcoin des fonctionnalités similaires à celles des contrats intelligents.
La combinaison de la signature Schnorr et du MAST permet à Bitcoin d'être piloté par des instructions de code, établissant ainsi une base pour des scénarios commerciaux complexes sur le réseau Bitcoin de deuxième couche.
La solution Taproot Consensus est le aboutissement de 13 ans d'itérations techniques sur Bitcoin.
Deux, aperçu de la solution de consensus Taproot
Le livre blanc sur la technologie Taproot Consensus commence par indiquer que la nature non Turing-complete du réseau Bitcoin limite sa capacité à réaliser directement des solutions d'extension Layer2 similaires aux Rollup d'Ethereum. Le niveau de contrat script du réseau Bitcoin ne peut effectuer que des opérations de transfert simples et ne peut pas prendre en charge des fonctionnalités de contrats intelligents complexes. Par conséquent, il est impossible de construire une solution d'extension Layer2 uniquement à partir du niveau de script de Bitcoin.
Cette description résume hautement les limites du réseau Bitcoin, soulignant que la bonne direction pour l'expansion de Bitcoin n'est pas de travailler sur une couche de réseau, mais d'utiliser les capacités existantes de Bitcoin pour construire une solution d'extension de deuxième couche entièrement décentralisée.
Le consensus Taproot intègre la technologie Taproot de Bitcoin (signatures Schnorr et MAST), les nœuds légers SPV de Bitcoin et le mécanisme de consensus BFT PoS, créant un réseau Layer2 décentralisé et hautement cohérent.
Trois, analyse approfondie de l'architecture du consensus Taproot
Le Consensus Taproot est composé de trois parties : Schnorr+MAST, Bitcoin SPV et Aura+Grandpa.
Schnorr+MAST utilise la technologie native apportée par la mise à niveau Taproot de Bitcoin pour réaliser une gestion décentralisée des signatures multiples de Bitcoin, sans nécessiter de signatures manuelles, mais plutôt en étant pilotée par le code Bitcoin.
Le consensus atteint par le réseau de deuxième couche pour faire fonctionner ces codes. Et comment le réseau de deuxième couche atteint le consensus et réalise la synchronisation d'état avec la première couche de Bitcoin repose sur le consensus Bitcoin SPV+BFT PoS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV est une méthode de vérification de paiement simplifiée proposée par Satoshi Nakamoto, qui permet de synchroniser et de vérifier les transactions Bitcoin sans avoir à exécuter un nœud complet. Cela permet au consensus Taproot de synchroniser l'état du BTC dans un environnement entièrement décentralisé.
Aura+Grandpa est un protocole de consensus PoS avancé qui réalise la tolérance aux pannes byzantines, garantissant une haute cohérence entre les nœuds du réseau.
Le principe de fonctionnement du Consensus Taproot peut être résumé comme suit : dans le système de couche deux, chaque validateur détient une clé privée BTC utilisée pour la signature Schnorr. Une clé publique agrégée formée par le schéma de signature multiple Musig2 constitue un grand arbre MAST. Les validateurs effectuent des transferts BTC et des opérations de gravure vers une adresse de signature par seuil générée par l'arbre MAST, permettant ainsi de soumettre des données du réseau principal BTC vers le réseau de couche deux. En même temps, chaque validateur agit en tant que nœud léger SPV Bitcoin, synchronisant de manière sécurisée et sans autorisation l'état du réseau BTC.
En résumé, le consensus Taproot construit une gestion décentralisée des multi-signatures BTC sur la couche un de Bitcoin en utilisant Schnorr+MAST, tandis que la couche deux exécute un réseau de nœuds SPV Bitcoin synchronisant l'état des données de la couche un. Pour garantir la sécurité et la fiabilité du réseau de la couche deux, le réseau de nœuds SPV Bitcoin est fusionné avec Aura+Grandpa, lui conférant un niveau de sécurité équivalent au consensus BFT. Ainsi, la gestion des actifs du réseau de la couche deux ne dépend pas de certains multi-signataires, mais repose plutôt sur un consensus BFT, réalisant une véritable décentralisation.
Quatre, détails techniques et innovations
Le livre blanc du Consensus Taproot explique également en détail les spécificités techniques de la signature Schnorr, MAST, les nœuds légers Bitcoin PSV, Aura+Grandpa, etc., constituant une ressource complète pour apprendre les dernières technologies Bitcoin.
Le livre jaune explique également le processus de mise en œuvre de Musig2 et les différences avec le projet Mezo. Mezo est basé sur le protocole tBTC, utilisant la multi-signature Bitcoin pour construire un réseau de signatures de seuil, offrant une forte cohérence. Cependant, tBTC nécessite toujours un réseau multi-signature avec 9 signatures, ne pouvant pas être entièrement basé sur le consensus.
Le consensus Taproot adopte une conception plus avancée, combinant les signatures Schnorr, MAST, les nœuds légers SPV Bitcoin avec les mécanismes de consensus Byzantine Fault Tolerance Aura et Grandpa, pour construire une solution d'extension décentralisée Layer2 hautement cohérente et sécurisée. Cette fusion améliore non seulement l'évolutivité et l'utilisabilité du réseau Bitcoin, mais garantit également la sécurité et la cohérence du réseau de deuxième couche.
Résumé
Le livre blanc sur la technologie Taproot Consensus décrit en détail une solution de deuxième couche entièrement construite sur la technologie native de Bitcoin. Il respecte non seulement la direction technique de Bitcoin, mais combine également de manière innovante les nouvelles technologies apportées par les mises à niveau de Bitcoin, devenant ainsi le summum de la technologie d'extension native de Bitcoin.
Avec le développement de l'écosystème Bitcoin, de véritables solutions de deuxième couche décentralisées deviendront un passage obligé pour le développement de Bitcoin, et des solutions comme Taproot Consensus brilleront de mille feux.
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LittleMoneyFan001
· 07-24 08:24
Dessiner un gâteau
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LiquidatedNotStirred
· 07-24 06:17
Encore en train de jouer avec des concepts ? Haha
Voir l'originalRépondre0
SerumSquirrel
· 07-24 06:14
Un autre Layer2 ? L'univers de la cryptomonnaie a trop de pièges.
Taproot Consensus mène Bitcoin vers une nouvelle ère de Layer2 : intégration de la technologie native pour réaliser une décentralisation totale
L'aboutissement de la technologie d'extension native de Bitcoin : Analyse approfondie du livre jaune de la technologie Taproot Consensus
Le 20 mai 2024, un livre blanc technique intitulé « Taproot Consensus : une solution décentralisée Layer2 pour le BTC » a été officiellement publié. Ce document décrit en détail la manière dont Taproot Consensus est mis en œuvre, ainsi que la façon d'intégrer des technologies natives de Bitcoin telles que les signatures Schnorr, MAST et les nœuds SPV Bitcoin, pour construire une solution Layer2 BTC entièrement décentralisée.
Après avoir lu l'ensemble du texte, il n'est pas difficile de constater que la solution Taproot Consensus est une synthèse des technologies d'extension natives de Bitcoin. Elle n'a apporté aucune modification au code de Bitcoin, mais a plutôt habilement combiné plusieurs technologies clés de Bitcoin, illustrant une approche innovante à la fois simple et astucieuse.
Avant de plonger dans l'analyse du livre jaune, il est nécessaire de revoir l'évolution technique de Bitcoin afin de mieux comprendre comment le Consensus Taproot a émergé de l'évolution de Bitcoin.
I. Rétrospective sur le développement technologique du Bitcoin
Le 31 octobre 2008, Satoshi Nakamoto a publié le document "Bitcoin : un système de monnaie électronique de pair à pair", qui a proposé pour la première fois un plan technique complet pour le Bitcoin. Le chapitre huit du document mentionne la solution SPV (vérification de paiement simplifiée), qui est un moyen technique permettant de vérifier les paiements sans avoir à faire fonctionner un nœud complet Bitcoin, mais en conservant uniquement l'en-tête des blocs.
Le 3 janvier 2009, le bloc de genèse de Bitcoin est né. Il est à noter que le code initial de Bitcoin utilisait la technologie de signature à courbe elliptique (ECDSA), et non la technologie de signature de Schnorr, qui serait plus appropriée. Cela est dû au fait qu'à l'époque, la signature de Schnorr n'était pas encore open source et était toujours protégée par un brevet.
La signature Schnorr conserve toutes les fonctionnalités et hypothèses de sécurité des signatures à courbe elliptique, tout en contournant la limite de 15 signatures multiples de Bitcoin, permettant la gestion conjointe de plus de 1000 adresses de Bitcoin sans impacter la vitesse de signature.
En 2018, après des années de validation, les développeurs principaux de Bitcoin ont officiellement proposé d'introduire la signature Schnorr dans le réseau Bitcoin.
Le 14 novembre 2021, Bitcoin a achevé la mise à niveau Taproot, intégrant officiellement les signatures Schnorr, marquant le début d'une nouvelle ère de signatures multiples décentralisées. La mise à niveau Taproot a également introduit MAST (Merkel Abstract Syntax Tree), conférant à Bitcoin des fonctionnalités similaires à celles des contrats intelligents.
La combinaison de la signature Schnorr et du MAST permet à Bitcoin d'être piloté par des instructions de code, établissant ainsi une base pour des scénarios commerciaux complexes sur le réseau Bitcoin de deuxième couche.
La solution Taproot Consensus est le aboutissement de 13 ans d'itérations techniques sur Bitcoin.
Deux, aperçu de la solution de consensus Taproot
Le livre blanc sur la technologie Taproot Consensus commence par indiquer que la nature non Turing-complete du réseau Bitcoin limite sa capacité à réaliser directement des solutions d'extension Layer2 similaires aux Rollup d'Ethereum. Le niveau de contrat script du réseau Bitcoin ne peut effectuer que des opérations de transfert simples et ne peut pas prendre en charge des fonctionnalités de contrats intelligents complexes. Par conséquent, il est impossible de construire une solution d'extension Layer2 uniquement à partir du niveau de script de Bitcoin.
Cette description résume hautement les limites du réseau Bitcoin, soulignant que la bonne direction pour l'expansion de Bitcoin n'est pas de travailler sur une couche de réseau, mais d'utiliser les capacités existantes de Bitcoin pour construire une solution d'extension de deuxième couche entièrement décentralisée.
Le consensus Taproot intègre la technologie Taproot de Bitcoin (signatures Schnorr et MAST), les nœuds légers SPV de Bitcoin et le mécanisme de consensus BFT PoS, créant un réseau Layer2 décentralisé et hautement cohérent.
Trois, analyse approfondie de l'architecture du consensus Taproot
Le Consensus Taproot est composé de trois parties : Schnorr+MAST, Bitcoin SPV et Aura+Grandpa.
Schnorr+MAST utilise la technologie native apportée par la mise à niveau Taproot de Bitcoin pour réaliser une gestion décentralisée des signatures multiples de Bitcoin, sans nécessiter de signatures manuelles, mais plutôt en étant pilotée par le code Bitcoin.
Le consensus atteint par le réseau de deuxième couche pour faire fonctionner ces codes. Et comment le réseau de deuxième couche atteint le consensus et réalise la synchronisation d'état avec la première couche de Bitcoin repose sur le consensus Bitcoin SPV+BFT PoS (Aura+Grandpa).
Bitcoin SPV est une méthode de vérification de paiement simplifiée proposée par Satoshi Nakamoto, qui permet de synchroniser et de vérifier les transactions Bitcoin sans avoir à exécuter un nœud complet. Cela permet au consensus Taproot de synchroniser l'état du BTC dans un environnement entièrement décentralisé.
Aura+Grandpa est un protocole de consensus PoS avancé qui réalise la tolérance aux pannes byzantines, garantissant une haute cohérence entre les nœuds du réseau.
Le principe de fonctionnement du Consensus Taproot peut être résumé comme suit : dans le système de couche deux, chaque validateur détient une clé privée BTC utilisée pour la signature Schnorr. Une clé publique agrégée formée par le schéma de signature multiple Musig2 constitue un grand arbre MAST. Les validateurs effectuent des transferts BTC et des opérations de gravure vers une adresse de signature par seuil générée par l'arbre MAST, permettant ainsi de soumettre des données du réseau principal BTC vers le réseau de couche deux. En même temps, chaque validateur agit en tant que nœud léger SPV Bitcoin, synchronisant de manière sécurisée et sans autorisation l'état du réseau BTC.
En résumé, le consensus Taproot construit une gestion décentralisée des multi-signatures BTC sur la couche un de Bitcoin en utilisant Schnorr+MAST, tandis que la couche deux exécute un réseau de nœuds SPV Bitcoin synchronisant l'état des données de la couche un. Pour garantir la sécurité et la fiabilité du réseau de la couche deux, le réseau de nœuds SPV Bitcoin est fusionné avec Aura+Grandpa, lui conférant un niveau de sécurité équivalent au consensus BFT. Ainsi, la gestion des actifs du réseau de la couche deux ne dépend pas de certains multi-signataires, mais repose plutôt sur un consensus BFT, réalisant une véritable décentralisation.
Quatre, détails techniques et innovations
Le livre blanc du Consensus Taproot explique également en détail les spécificités techniques de la signature Schnorr, MAST, les nœuds légers Bitcoin PSV, Aura+Grandpa, etc., constituant une ressource complète pour apprendre les dernières technologies Bitcoin.
Le livre jaune explique également le processus de mise en œuvre de Musig2 et les différences avec le projet Mezo. Mezo est basé sur le protocole tBTC, utilisant la multi-signature Bitcoin pour construire un réseau de signatures de seuil, offrant une forte cohérence. Cependant, tBTC nécessite toujours un réseau multi-signature avec 9 signatures, ne pouvant pas être entièrement basé sur le consensus.
Le consensus Taproot adopte une conception plus avancée, combinant les signatures Schnorr, MAST, les nœuds légers SPV Bitcoin avec les mécanismes de consensus Byzantine Fault Tolerance Aura et Grandpa, pour construire une solution d'extension décentralisée Layer2 hautement cohérente et sécurisée. Cette fusion améliore non seulement l'évolutivité et l'utilisabilité du réseau Bitcoin, mais garantit également la sécurité et la cohérence du réseau de deuxième couche.
Résumé
Le livre blanc sur la technologie Taproot Consensus décrit en détail une solution de deuxième couche entièrement construite sur la technologie native de Bitcoin. Il respecte non seulement la direction technique de Bitcoin, mais combine également de manière innovante les nouvelles technologies apportées par les mises à niveau de Bitcoin, devenant ainsi le summum de la technologie d'extension native de Bitcoin.
Avec le développement de l'écosystème Bitcoin, de véritables solutions de deuxième couche décentralisées deviendront un passage obligé pour le développement de Bitcoin, et des solutions comme Taproot Consensus brilleront de mille feux.