Taproot — это самое ожидаемое обновление Биткоина. Мы объясним, что нового будет добавлено и почему это обновление так важно.

При обновлении Taproot в протокол Биткоина будут добавлены две заметные новые функции:

• MAST
• Система подписи Schnorr

Каждое из этих обновлений — большое само по себе, но вместе они значительно увеличивают конфиденциальность и возможности смарт-контрактов.

Что из себя представляет MAST?

MAST расшифровывается как меркелизованное абстрактное синтаксическое дерево. Перед тем, как объяснять, что такое MAST, мы должны объяснить, как Биткоин на данный момент обрабатывает смарт-контракты.

P2SH

Смарт-контракты создаются с условиями (скриптами), которые должны быть выполнены, чтобы смарт-контракт был обработан.

Например, первым условием могло бы быть то, что криптовалюта может быть перемещена только через 1 день, а вторым, что Джон может переместить ее мгновенно. Хотя бы одно из этих условий должно соблюдаться для перемещения криптовалюты.

Эти условия скрыты внутри смарт-контрактов, и только владелец знает, как их выполнить. Условия скрыты с помощью хэша* (условие — это приватный ключ, хэш — это публичный ключ). Это также известно как P2SH (оплата по хэшу скрипта). Когда криптовалюта перемещается при выполнении одного из условий, условие и ее хэш раскрываются. Позже каждый может проверить, равен ли хэш условия начальному хэшу.

*хэш — это случайный набор цифр и буков, как и адрес Биткоин-кошелька. Для получения хэша используется односторонняя функция, что значит, что вы всегда можете получить значение X из Y, но не можете получить значение Y из X, где X — это публичный ключ, аY — это приватный ключ.

Обратная сторона P2SH — это то, что каждый раз при выполнении одного из условий, все остальные условия раскрываются одновременно. Это позволяет другим пользователям экосистемы узнавать, как средства могли быть потрачены, и это представляет угрозу конфиденциальности.

Еще одна важная обратная сторона — это то, что для каждого условия записано огромное количество данных, что напрямую влияет на комиссию за транзакции.

Почему MAST лучше P2SH?

Меркелизованное абстрактное синтаксическое дерево — это способ решения проблем с конфиденциальностью и данными смарт-контрактов Биткоина.

Как описано выше, P2SH раскрывает все условия, потому что все условия скрыты в одном хэше, что означает, что при выполнении одного условия, все остальные условия становятся публично известными. MAST, с другой стороны, может хэшировать каждое из условий в отдельности, и только после того, как каждое из условий было хэшировано, эти хэшированные условия хэшируются в один главный хэш, известный как корень дерева Меркла. В результате требуется раскрытие только одного условия при его выполнении, поскольку остальные все еще остаются скрытыми за хэшем.

Что из себя представляет Schnorr?

(SDSS) Система цифровой подписи Schnorr заменит текущую ECDSA (алгоритм цифровой подписи с эллиптической кривой).

Как ни странно, подписи Schnorr были разработаны Клаусом Шнорром до ECDSA, но не использовались в Биткоине с момента, как Шнорр их запатентовал. Срок действия патента истек в 2008 году. Сатоши Накамото, скорее всего, предпочел ECDSA, поскольку они были с открытым исходным кодом, более понятными и известными в целом.

Что из себя представляет подпись?

Все транзакции на блокчейне должны быть подписаны перед тем, как они передаются и отправляются на другой адрес. Транзакции требуют либо одну подпись (базовые кошельки), либо мультиподпись (multisig-кошельки). Базовыми кошельками может управлять один пользователь, в то время как multisig-кошельки требуют несколько подписей для передачи транзакции на блокчейн.

Что из себя представляет multisig-транзакция?

Multisig-транзакции могут быть подписаны несколькими приватными ключами. Например, multisig-кошелек может иметь условие, что хотя бы 4 или 5 приватных ключей и действующие подписи должны подписать транзакцию, чтобы она была передана дальше.

Почему Schorr лучше ECDSA?

По умолчанию Биткоин не поддерживает multisig-кошельки и использует обходные пути, чтобы разрешить multisig-транзакции. Это увеличивает размер транзакции и напрямую влияет на комиссию за транзакции, поскольку в транзакции записано несколько подписей (больше байтов — выше комиссия) вместо одного приватного ключа. Это создает проблему при использовании больших multisig-кошельков, например, требующих 10 подписей.

Кроме этого, при использовании ECDSA для подписи multisig-транзакций, каждый на блокчейне может видеть, какие кошельки использовались для подписи транзакций. Это нехорошо для конфиденциальности, так как все кошельки видны на блокчейне.

Транзакции, подписанные Schnorr одной подписью или несколькими, невозможно отличить, так как длина подписи всегда одинакова. На блокчейне оба вида транзакций выглядят одинаково.

Все подписи объединяются в одну подпись, которая подписывает транзакцию. Это решает проблемы и с конфиденциальностью, и с данными, которые есть в текущих multisig-транзакциях.