تپ روت بیت کوین چیست و چه سودی برای این بلاکچین دارد؟

تپ روت (Taproot) نام آخرین بروزرسانی شبکه بیت کوین است که در ۱۴ نوامبر ۲۰۲۱ اجرا شد. این یکی از مورد انتظارترین ارتقاهای بیت کوین پس از سگویت (SegWit) بود که با تغییر نحوه عملکرد اسکریپت‌های بیت کوین، موجب بهبود حریم خصوصی، مقیاس‌پذیری و امنیت این شبکه شده و معامله بیت کوین را تسهیل می‌کند. در ادامه این مقاله با اهمیت این بروزرسانی و مزایای آن برای شبکه بیت کوین بیشتر آشنا خواهیم شد.

مقدمه‌ای بر تپ روت بیت کوین

هر فردی که با جامعه اصطلاح ارز دیجیتال آشناست قطعاً می‌داند که پارامترهایی چون حفظ حریم خصوصی، مقیاس‌پذیری و امنیت، خط قرمزهای اصلی این حوزه هستند. هرچند بیت کوین محبوب‌ترین و قدیمی‌ترین رمزارز جهان است، اما هنوز با چنین معضلاتی دست به گریبان است. هدف تپ روت رفع این مشکلات است.

علی‌رغم اینکه بیت کوین در تاریخ ده ساله خود فراز و نشیب‌های زیادی را تجربه کرده، اما همیشه سنگری برای سایر رمزارزها بوده است. به طوری که سقوط بیت کوین منجر به سقوط سایر آلت‌کوین‌ها و صعود آن هم رشد سایر بخش‌های بازار کریپتو را به همراه دارد. این ویژگی باعث شده صرف نظر از مسائلی که در طول این سال‌ها رخ داده (مانند هک صرافی Mt.Gox یا هاردفورک‌های شکست خورده بیت کوین)، جامعه کریپتو همواره در کنار بیت کوین بایستند. 

اما همانطور که گفتیم معضلاتی هم وجود دارد که نمی‌توان آنها را نادیده گرفت. یکی از مهمترین آنها، مسائل مربوط به حریم خصوصی است. با توجه به اینکه بیت کوین یک بلاکچین عمومیست، هر فردی می‌تواند تراکنش‌های این شبکه را نظارت کند. این برای عده‌ای یک نگرانی عمده محسوب می‌شود. هرچند این امکان وجود دارد که شما ناشناس بودن خود را از طریق تکنیک‌هایی مانند ترکیب کوین‌ و ترکیب آدرس (CoinJoins) افزایش دهید؛ اما متاسفانه هیچ یک از اینها بیت کوین را به یک ارز صد درصد حریم خصوصی تبدیل نمی‌کند. 

بروزرسانی تپ روت به طور گسترده به عنوان اولین گام بزرگ در جهت رفع معضل حریم خصوصی بیت کوین شناخته می‌شود. تپ روت در ۱۴ نوامبر ۲۰۲۱، پس از تایید استخراج‌کنندگان (ماینرها) سراسر جهان در شبکه بیت کوین فعال شد. اما به راستی تپ روت چیست؟ و چگونه می‌تواند برای بیت کوین مفید باشد؟ برای پاسخ به این سوال بهتر است ابتدا با محدودیت‌های شبکه بیت کوین آشنا شویم.

محدودیت‌های شبکه بیت کوین

علی‌رغم اینکه شبکه بیت کوین میزبان اولین و محبوب‌ترین رمزارز دنیاست، اما از کاستی‌هایی هم مانند سرعت پایین پردازش تراکنش رنج می‌برد. در ابتدا بیت کوین برای پردازش ۷ تراکنش در ثانیه ایجاد شد، اما با افزایش محبوبیت و رشد کاربرانش، سرعت تراکنش در آن کاهش و نرخ کارمزدهای این شبکه افزایش یافت. به طوری که پس از افزایش قیمت بیت کوین در سال ۲۰۲۱، میانگین کارمزد شبکه بیت کوین به بالاترین سطح ۶۰ دلار رسید! کارشناسان بر این باورند نرخ کارمزدهای بالا و سرعت پایین تراکنش‌ها، روند توسعه شبکه بیت کوین را تحت تاثیر قرار می‌دهد.  

پیش از این در سال ۲۰۱۷

توسعه‌دهندگان برای افزایش ظرفیت تراکنش‌ها، بروزرسانی سگویت (SegWit) را با هدف گنجاندن تراکنش‌های بیشتر در یک بلاک اجرا کردند. با این حال سگویت هم علاج این درد نبود و کماکان کارمزدهای این شبکه زیاد است.

محدودیت دیگر حریم خصوصی این شبکه است. در حالیکه بر اساس وایت پیپر بیت کوین، تراکنش‌های این شبکه خصوصی‌اند، اما جزئیات هر تراکنش‌ در این شبکه قابل رویت است. این بدین معناست که شما می‌توانید با جستجوی آدرس بیت کوین یک شخص، به کل تاریخچه خریدهای او پی ببرید!

بیت کوین برای مقابله با چنین محدودیت‌هایی، هر از چند گاهی بروزرسانی‌هایی را در شبکه خود اجرا کرده است. با این حال، اصلاح این شبکه به دلیل ماهیت غیرمتمرکز آن امری چالش برانگیز است. زیرا یک فرد واحد در خصوص تغییراتی که باید اجرا شود یا نباید اجرا شود، تصمیم‌گیرنده نیست، بلکه این یک تصمیم بر اساس اجماع کلی است.

بروزرسانی تپ روت بیت کوین چیست؟

تپ روت یک سافت فورک است که اسکریپت‌های بیت کوین را برای افزایش حریم خصوصی، کارایی و توانایی شبکه برای پردازش قراردادهای هوشمند تغییر می‌دهد. این مهم‌ترین بروزرسانی بیت کوین از زمان آپدیت سگویت در سال ۲۰۱۷ محسوب می‌شود.  اما پیش از این ممکن است با این سوال مواج شده‌اید که اصلاً اسکریپت چیست؟

اسکریپت، دستورالعمل‌های نوشته شده با استفاده از زبان مادر خود است که به وسیله آنها می‌توان برخی وظایف تکراری و یا طولانی را به طور خودکار انجام داد. در واقع اسکریپت کدهای برنامه‌نویسی‌اند که کامپایل نمی‌شوند. اولین اسکریپت‌ها در دهه ۱۹۶۰ ساخته شدند. چون کاربران مجبور بودند برای انجام کارهای خود سلسله‌ای از دستورهای (کدهای) تکراری یا مشابه بنویسند، کم کم به اسکریپ‌ها قابلیت‌هایی اضافه شد که کاربران توسط آنها می‌توانستند الگوی دستوری خود را به اسکریپت اعلام کنند تا دستور به صورت خودکار انجام شود.

بروزرسانی تپ روت شامل ۳ طرح پیشنهادی بهبود بیت کوین (BIP) به نام‌های امضای اشنور، تپ روت و تپ اسکریپت است. این بروزرسانی قصد دارد مزایای مختلفی مانند افزایش حریم خصوصی و کاهش کارمزد تراکنش را برای کاربران بیت کوین به ارمغان بیاورد. همچنین تپ روت، بلاکچین بیت کوین را قادر می‌سازد تراکنش‌های پیچیده‌تری انجام دهد و به طور بالقوه کاربردهای خود را برای رقابت با اتریوم، به ویژه در بخش‌های قرارداد هوشمند، پشتیبانی از فایننس غیرمتمرکز (DeFi) و توکن‌ غیرمثلی (NFT) گسترش دهد.

تپ روت اولین بار توسط توسعه‌دهنده هسته بیت کوین، گرگ ماکسول (Greg Maxwell) در ژانویه ۲۰۱۸ مطرح شد. سپس این طرح در اکتبر ۲۰۲۰، پس از یک درخواست pull request  (درخواستی که به منظور انجام تغییر در یک شبکه ارایه می‌شود) توسط پیتر ویل (Pieter Wuille) در کتابخانه هسته بیت کوین ادغام شد. برای اینکه این بروزرسانی به طور کامل اجرا شود، اپراتورهای هر نود (Nod) باید قوانین اجماع جدید تپروت را اتخاذ می‌کردند. در نهایت این بروزرسانی از سوی ۹۰ درصد ماینرها پشتیبانی شد و تپروت رسماً در ۱۴ نوامبر ۲۰۲۱ در بلاک ۷۰۹۶۳۲ بیت کوین فعال گردید.

تپ روت چگونه کار می‌کند؟

همانطور که در بالا اشاره شد بروزرسانی تپ روت شامل سه بخش مجزاست که همگی در کنار هم کار می‌کنند. هر یک از این BIPها به طرق مختلف بر دیگری تاثیرگذار بوده و نقش آنها را تعریف می‌کند.

امضای اشنور (BIP340)

امضای اشنور (Schnorr Signature)، روشی سریع و مطمئن برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین است. این BIP شامل یک طرح امضای دیجیتال است که توسط ریاضیدان و رمزنگار آلمانی کلاس اشنور (Claus Schnorr) توسعه یافته است. حتی با وجود اینکه اشنور الگوریتم خود را برای سال‌ها تحت یک پتنت محافظت می‌کرد، حق ثبت اختراع آن به طور رسمی در سال ۲۰۰۸ منقضی شد.

امضاهایی که توسط ساتوشی ناکاموتو (خالق بیت کوین) اتخاذ شدند از الگوریتم امضای دیجیتال منحنی بیضوی (ECDSA) بهره بردند. دلیل انتخاب ECDSA نسبت به الگوریتم امضای اشنور این بود که قبلاً از آن به طور گسترده استفاده شده بود، همچنین به خوبی قابل فهم، ایمن، فشرده و متن باز بود.

با این حال، توسعه طرح امضای دیجیتال اشنور (SDSS) نقطه شروعی برای نسل جدیدی از امضاها برای بیت کوین و سایر شبکه‌های بلاکچینی است. یکی از مزایای اصلی امضاهای اشنور، قرار دادن چندین کلید در یک تراکنش پیچیده بیت کوین و تولید یک امضای منحصر به فرد واحد است. این بدین معناست که امضاهای مختلف چندین طرف درگیر یک معامله را می‌توان در یک امضای اشنور تجمیع کرد.

در واقع تپ روت اساساً امکان پنهان کردن اجزای اسکریپت را فراهم می‌سازد. به عنوان مثال، دیگر امکان تشخیص تراکنش‌ها در کانال شبکه لایتنینگ، تراکنش همتا به همتا یا یک قرارداد هوشمند نیست. بنابراین حتی اگر فردی در این موارد کنجکاوی کند، چیزی جز یک تراکنش همتا به همتا نخواهد دید (البته شایان ذکر است که کیف پول فرستنده اولیه و گیرنده نهایی در معرض دید قرار می‌گیرد).

تپ روت (BIP341)

BIP341 همان چیزیست که بروزرسانی تپ روت نام خود را از آن وام گرفته است. این سیستم مبتنی بر بروزرسانی سگویت در سال ۲۰۱۷ است و از درخت اسکریپت مرکلایزد (MAST) برای مقیاس‌بندی داده‌های تراکنش در بلاکچین بیت کوین استفاده می‌کند. تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین توسط کلیدهای عمومی و خصوصی محافظت می‌شوند. برای خرج کردن دارایی دیجیتال در یک کیف پول، مصرف‌کننده باید قبل از انتقال کوین‌های خود، امضایی برای اثبات مالکیتش ارایه دهد. او همچنین به غیر از تراکنش‌های تک امضایی، می‌توانند از ویژگی‌های مختلفی برای پیچیده‌تر کردن تراکنش‌های بیت کوین، (از جمله قفل زمانی، الزامات چند امضایی و …) استفاده کنند. 

با این حال، این تراکنش‌های پیچیده چند امضایی، برای تأیید به ورودی‌ها و امضاهای متعددی نیازمندند که همگی به حجم داده‌های‌ بلاکچین افزوده و از سرعت پردازش تراکنش‌ها می‌کاهد. در عین حال، داده‌ تراکنش‌ها به طور خودکار بر روی بلاکچین آشکار می‌شوند که این می‌تواند اطلاعات حساس صاحبان این آدرس‌ها را در معرض دید همگان قرار دهد.

اما با بکارگیری درخت اسکریپت مرکلایزد یا همان MAST، هر تراکنش می‌تواند چندین اسکریپت را نشان دهد که با این کار تعداد اسکریپت‌ها و زمان تأیید مورد نیاز تراکنش‌ها کاهش می‌یابد. بنابراین وقتی یک تراکنش پیچیده بیت کوین به MAST ارسال می‌شود، استفاده از درخت مرکل برای پردازش آن ضروری نیست. همچنین MAST به جای جزئیات کامل هر تراکنش، تنها شرایط اجرایی آن را در بلاکچین قرار می‌دهد. این کار باعث می‌شود حجم داده‌های مورد نیاز برای ذخیره در شبکه به شدت کاهش یابد که نه تنها مقیاس‌پذیری و کارایی بالاتری را برای بلاکچین بیت کوین فراهم کند، بلکه موجب افزایش حریم خصوصی کاربران هم گردد.

تپ اسکریپت (BIP342)

تپ اسکریپت یک ارتقاء زبان برنامه‌نویسی برای اسکریپت بیت کوین است تا راه را برای دو BIP دیگر هموار کند. این شامل مجموعه‌ای از کدها و دستورالعمل‌ها برای تعیین نحوه انجام تراکنش‌ها است. با افزایش فضای مفید هر بلاک، انتظار می‌رود تپ اسکریپت انعطاف‌پذیری بیشتر و ویژگی‌های جدیدی ایجاد کند و به به پشتیبانی شبکه بیت‌کوین از قراردادهای هوشمند در آینده کمک شایانی کند.

تپ روت چه سودی برای بیت کوین دارد؟

همانطور که قبلاً صحبت کردیم، تپ روت پیشرفت‌های عمده‌ای در حریم خصوصی بیت کوین ایجاد می‌کند و موارد استفاده از این شبکه را افزایش می‌دهد. سایر مزایای بالقوه تپ روت عبارتند از:

• بهبود مقیاس‌پذیری شبکه بیت کوین با کاهش سایز داده‌هایی که باید در بلاکچین منتقل و ذخیره شوند.
• انجام تراکنش‌های بیشتر در هر بلاک (نرخ TPS بالاتر)
• کارمزد تراکنش کمتر
• بهبود عملکرد لایه لایتنینگ
• کاهش هزینه‌ تراکنش‌ها
• توسعه استفاده از قراردادهای هوشمند
• جلوگیری از حملات خرج کردن مضاعف (Double-Spending)

یکی دیگر از مزایای تپ روت، عدم انعطاف‌پذیری امضاهاست که این قبلاً یک خطر امنیتی در شبکه بیت کوین محسوب می‌شد. انعطاف‌پذیری تراکنش که با اصطلاح «چکش‌خواری» امضا شناخته می‌شود، به این معناست که ازنظر فنی امکان تغییر امضا یک تراکنش قبل از تایید آن وجود دارد. این امر بیت کوین را در معرض ریسک خرج کردن مضاعف قرار می‌داد که می‌توانست یکپارچگی دفتر کل توزیع (بلاکچین) را از بین ببرد.

چرا بروزرسانی تپ روت مهم است؟

انتظارات بر این است که تپ روت موجب تسهیل در انجام تراکنش‌های سریع و قابل اعتماد در شبکه بیت کوین گردد. بلاکچین بیت کوین قبل از تپ روت، هنوز در دست توسعه لایه اول بود، در حالی که سایر شبکه‌ها مانند اتریوم در لایه دوم و DAppها شروع به کار کرده بودند. بیت کوین پس از این بروزرسانی مسیر خود را برای پشتیبانی از قراردادهای هوشمند هموار کرد و موارد استفاده خود را برای ورود به بازارهای پرطرفدار NFT و DeFi در آینده گسترش می‌دهد.

با این بروزرسانی، علی‌رغم اینکه که شبکه بیت کوین با کاهش نرخ کارمزدهای خود کارآمدتر می‌شود، می‌تواند تراکنش‌های بیشتر و پذیرش وسیع‌تری را هم تجربه کند. همچنین کاربران این شبکه قادر خواهند بود حریم خصوصی خود را در تراکنش‌ها حفظ کرده و BTC را با سایر کوین‌های حریم خصوصی در بازار رقابتی‌تر کند.

صحبت پایانی

به‌طور خلاصه، تپ روت یک افزوده دیگر برای مجموعه‌ی رو به رشد بیت کوین است که قصد دارد این پروتکل را انعطاف‌پذیرتر از همیشه کند. با وجود تمام مزایای تپ روت، برای فراهم شدن زیرساخت‌های آن به ماه‌ها زمان نیاز است. اگر اجرای تپ روت مطابق انتظارات پیش رود، جهان شاهد بیت کوینی قوی‌تر و با امنیتی بالاتر خواهد بود. همچنین تاثیرات این بروزرسانی در شبکه لایتنینگ نیز احساس خواهد شد که محرک اصلی پذیرش BTC از سوی جریان اصلی و استفاده از آن به عنوان یک ابزار مبادلاتی با سرعت تراکنش بالا است.

همان‌طور که پذیرش سگویت از سوی جامعه بیت کوین حدود ۲ سال زمان برد؛ از نظر شما چه زمانی توسعه‌دهندگان، ماینرها و کیف‌پول‌ها با تغییرات گسترده تپ روت همراه می‌شوند؟ و تاثیر آن بر قیمت بیت کوین چیست؟