تپروت به معناي ارتقا بيت كوين است كه مزاياي جديدي را براي كاربران بيت كوين به ارمغان مي آورد. تپروت در واقع از سه پيشنهاد براي بهبود بيت كوين (BIP)  تشكيل شده است كه سه ارتقاي مختلف را براي پروتكل بيت كوين تعريف مي ‌كند: Schnorr Signatures، Taproot و Tapscript. اين سه ارتقاي مختلف روش هاي جديد، كار آمدتر، انعطاف ‌پذيرتر و خصوصي را براي انتقال بيت‌ كوين فراهم كرده ‌اند. يكي از مشكلاتي كه در رابطه با بيت كوين وجود دارد، حريم خصوصي آن است. با توجه به اينكه بيت‌ كوين يك بلاك چين عمومي است، همه افراد حاضر در شبكه مي ‌توانند بر تراكنش ‌هايي كه در شبكه صورت مي ‌گيرد، نظارت داشته باشند. ارتقاي تپروت به طور گسترده به عنوان اولين قدم در جهت رفع مشكلات مربوط به حريم خصوصي بيت كوين و ساير مشكلات شبكه ايجاد شده است. تپروت بيت كوين در 14 نوامبر 2021، پس از تاييد استخراج كنندگان در سراسر جهان، فعال شد.

Taproot چگونه كار مي ‌كند؟

به طور كلي 3 عدد BIP وجود دارد كه براي ارتقا تپروت با يكديگر كار مي ‌كنند. هر يك از BIP به روش مختلفي بر ديگري تأثير گذاشته و از آن تعريف مي ‌كند.

امضاهاي Schnorr (BIP340)

امضاهاي Schnorr روشي سريع و مطمئني براي تاييد اعتبارسنجي تراكنش‌ ها در شبكه بيت كوين محسوب مي شوند. اين امضاها يك طرح امضاي رمزنگاري هستند كه توسط يك رياضيدان و رمزنگار آلماني توسعه يافته اند. طرح امضايي كه در سال هاي اوليه عرضه بيت كوين توسط ساتوشي ناكاموتو مورد استفاده قرار گرفت، الگوريتم امضاي منحني و يا ECDSA بود. استفاده از امضاي ECDSA به جاي امضاي Schnorr به دليل استفاده بيشتر و امنيت بالاي آن بود. يكي از مزاياي اصلي امضاهاي Schnorr اين است كه مي‌ توانند چندين كليد را در يك تراكنش پيچيده بيت كوين بگيرند و يك امضاي جديد و منحصر به فرد توليد كنند. اين كار بدان معناست كه امضاهاي افراد در معاملات را مي ‌توان در امضاي Schnorr جمع كرد. در واقع مي توان گفت Schnorr به عنوان تجمع امضاها در شبكه شناخته مي ‌شود و تپروت اين امكان را فراهم مي‌ كند تا اين واقعيت را پنهان كند كه يك اسكريپت بيت كوين اجرا شده است.

Taproot (BIP341)

تپروت  ارتقاي SegWit در سال 2017 انجام شد و از Merkelized (MAST) براي مقياس ‌بندي داده هاي تراكنش در شبكه بيت‌ كوين استفاده مي ‌كند. در شبكه بيت كوين همه تراكنش‌ ها از طريق كليدهاي خصوصي و عمومي محافظت مي ‌شوند. براي خرج كردن ارزهاي رمزنگاري در يك كيف پول، فرد بايد قبل از اينكه دارايي هاي خود را جابجا كند، امضايي ارائه دهد تا نشان دهد كه مالك واقعي آن دارايي است. به غير از تراكنش‌ هاي تك امضايي، كاربران مي‌ توانند از ويژگي‌ هاي مختلفي براي پيچيده‌ تر كردن تراكنش ‌ها استفاده كنند؛ اين ويژگي ها شامل انتشار قفل زماني، الزامات چند امضايي (multisig) و موارد ديگر است.

Tapscript (BIP342)

Tapscript يك ارتقا براي زبان برنامه نويسي به بيت كوين اسكريپت است تا مسير را براي  BIP هاي ديگر هموار كند. Tapscript شامل مجموعه ‌اي از كدهاي عملياتي و دستورالعمل‌ هاي تراكنشي است كه براي تعيين نحوه انجام تراكنش ها مورد استفاده قرار مي گيرد. اين ارتقا مي‌ تواند به پشتيباني شبكه بيت ‌كوين و ايجاد قراردادهاي هوشمند در آينده كمك كند.

توسعه دهندگان تپروت بيت كوين

 توسعه دهندگان بيت كوين Core از زمان اجراي آن در سال 2017 راه هايي را براي گسترش قابليت SegWit جستجو كرده اند. يكي از توسعه دهندگان اصلي اين ارز ديجيتال، گرگ ماكسول است كه براي اولين بار پيشنهاد Taproot را در سال 2018 ارائه كرد. در سال 2020، توسعه دهندگان تيم رافينگ، اي جي تاونز و جوناس نيك به اين پروژه پيوستند و در كنار Maxwell و Wuille روي اجراي ارتقا تپروت بيت كوين كار كردند. تپروت به عنوان سافت فورك بيت كوين، با نسخه هاي قديمي نرم افزار سازگار است و مانند بيت كوين كش، نيازي به جدا شدن به دو بلاك چين موازي و ارزهاي ديجيتال متفاوت نخواهد داشت. در سال 2017، SegWit به دليل تأثيرات قابل توجهي كه بر روي ارزهاي ديجيتال داشت كه در نهايت به تقسيم شبكه بيت كوين و ايجاد بيت كوين كش منجر شد، بدنام شد. اين ارتقا اندازه بلوك‌ هاي بيت ‌كوين را بدون به خطر انداختن ويژگي ‌هاي مهمي مانند تمركززدايي افزايش داد. عليرغم پشتيباني گسترده در سراسر شبكه، انتظار مي رود پذيرش Taproot به تدريج در طول زمان رشد كند، همانطور كه با ارتقاء SegWit اتفاق افتاد. تأثير قراردادهاي هوشمند بر روي DeFi نيز در طول زمان مشاهده خواهد شد.

تپروت چيست و چه مزايايي براي بيت كوين دارد؟

تپروت يك ارتقا براي شبكه بيت كوين است كه در نوامبر 2021 اجرا شد. تپروت در كنار امضاهاي Schnorr،  يكي از فناوري ‌هاي مهم از زمان معرفي SegWit بوده است. هدف تپروت تغيير در نحوه عملكرد اسكريپت‌ هاي بيت كوين براي بهبود ويژگي هايي مانند حريم خصوصي، مقياس پذيري و امنيت است. تپروت در واقع يك سافت فورك است كه موجب بهبود اسكريپت ‌هاي بيت كوين براي افزايش حريم خصوصي، كارايي و توانايي شبكه براي پردازش قراردادها مي شود. هدف نهايي تپروت اين است كه بيت كوين سريع تر، كارآمدتر و خصوصي تر شود. تپروت بيت كوين اجازه مي دهد تا چندين امضا و تراكنش با هم جمع شوند و تأييد تراكنش ها در شبكه را سريع تر و ساده تر انجام دهند.
بدون تپروت بيت كوين، تراكنش ها به صورت جداگانه با تأييد يك امضاي ديجيتال، كه مانند اثر انگشت كاربر است، در برابر يك كليد عمومي تأييد مي شوند. ارتقا تپروت به امضاهاي چندگانه و پيچيده مانند كيف پول هاي چند امضايي اجازه مي دهد تا امضاها با هم تأييد شوند. تغيير اصلي كه اين انتقال را ممكن مي سازد، پياده سازي امضاهاي Schnorr روي الگوريتم امضاي ECDSA است. الگوريتم ECDSA يك امضا از كليدهاي خصوصي ايجاد مي كند كه كيف پول بيت كوين را كنترل كرده و مالك قانوني دارايي ها را تاييد مي كند.
امضاهاي Schnorr از ECDSA ايمن تر هستند. خطي بودن آن ها اجازه مي‌ دهد تا تراكنش‌ هاي پيچيده به‌ سرعت به‌ صورت جمعي تأييد شوند، نه به‌ صورت جداگانه و به‌ عنوان يك تراكنش واحد. با جمع ‌آوري امضاها، شبكه مي ‌تواند تراكنش‌ هاي بيشتري را پردازش كند، عمليات كلي را سريع ‌تر و ارزان ‌تر مي ‌كند و صرفه‌ جويي در فضاي بلوك را به حداكثر مي ‌رساند. ارتقاء Taproot به شدت مقياس پذيري بيت كوين را بهبود مي بخشد، كه بسياري آن را يكي از موانع اصلي مي دانند كه مانع پذيرش كامل بيت كوين مي شود.
تپروت همچنين حريم خصوصي را افزايش مي دهد؛ زيرا تفاوت بيشتري بين تراكنش هاي چند امضايي و تك امضايي وجود نخواهد داشت. به اين ترتيب، شناسايي ورودي‌ هاي تراكنش هر شركت ‌كننده در جايي كه داده ‌هاي خصوصي ذخيره مي ‌شوند، دشوارتر مي‌ شود. تپروت با اجازه دادن به بيت كوين براي ميزباني قراردادهاي هوشمند بدون ترس از اينكه چندين امضا كننده و تراكنش هاي پيچيده آن ها مي تواند سيستم را مسدود كند، به نقطه عطف مهمي دست مي يابد. همچنين اندازه اطلاعات به يك تراكنش تك امضايي با حجم كمتر داده تبديل مي شود.

ارتقا تپروت مزاياي زيادي را براي كاربران بيت كويني ارائه مي دهد كه در ادامه به برخي از آن ها اشاره مي كنيم:

• صرفه جويي در فضا؛ بيشتر خروجي هاي تپروت (P2TR) فضاي كمتري را در بلاك چين نسبت به خروجي هاي معمولي P2PKH مصرف مي كنند، اما اين فضاي مصرف شده كمي بيشتر از خروجي هاي P2WPKH است و اين بدان دليل است كه P2TR بيت كوين را مستقيماً روي يك كليد عمومي قفل مي كند، نه هش كليد عمومي. اين امر ارسال به خروجي ‌هاي Taproot را كمي گرانتر مي ‌كند، زيرا كليد هاي عمومي فضاي بيشتري را نسبت به هش كليد عمومي اشغال مي ‌كنند. با اين حال، صرف خروجي هاي Taproot به طور قابل توجهي ارزان تر است، زيرا كليد عمومي در scriptPubKey گنجانده شده است، و بنابراين نيازي به گنجاندن در Script Witness نيست.

• Taproot همچنين طرح رمزگذاري را براي كليدهاي عمومي و امضاهاي Schnorr تعريف كرد و اين كدها را كوتاهتر از همتايان ECDSA خود كرد، كه اين امر به نوبه خود موجب صرفه جويي در هزينه ها شد.
• حفظ حريم خصوصي؛  پيامدهاي حريم خصوصي تپروت شايد مهمترين بخش ارتقا آن باشد. با معرفي امضاهاي Schnorr و تجميع كليد، قراردادهاي چند امضايي ديگر تفاوتي با قراردادهاي تك امضا ندارند و حريم خصوصي را براي همه كاربران Taproot فراهم مي ‌كنند. تپروت همچنين مزاياي حريم خصوصي قابل توجهي را از طريق ادغام MAST معرفي كرد. همانطور كه گفتيم، Taproot به بيت كوين اجازه مي دهد تا به طور همزمان روي بسياري از اسكريپت ها قفل شود. با اين حال، هنگامي كه بيت كوين را از خروجي Taproot خرج مي كند، نيازي نيست كه مصرف كننده تمام اسكريپت هاي ممكن را كه مي تواند بيت كوين را باز كند، آشكار كند.
• ارتقاي امنيت در سطح فني؛ امضاهاي Schnorr امن تر از امضاهاي ECDSA در نظر گرفته مي شوند زيرا امضاهاي Schnorr با استفاده از مفروضات كمتر به طور قابل اثباتي ايمن هستند. مانند تمام طرح هاي رمزنگاري منحني بيضوي، ECDSA و Schnorr هر دو بر اين فرض تكيه مي كنند كه مشكل لگاريتم گسسته سخت است. با اين حال، ECDSA به منظور تضمين امنيت خود به مفروضات اضافي متكي است. با اين وجود، هيچ نمونه اي از به خطر افتادن سيستماتيك ECDSA در طول وجود بيت كوين وجود نداشته است.

Taproot پروتكل Taro را فعال مي كند!

Taro يك پروتكل مبتني بر تپروت است كه به كاربران اجازه مي دهد دارايي ها را در بلاك چين بيت كوين و شبكه لايتنينگ صادر كنند. با طراحي تپروت محور، اين صدور دارايي را مي توان به روشي خصوصي تر و مقياس پذيرتر از تلاش هاي قبلي براي معرفي ساير دارايي ها در بالاي بيت كوين انجام داد. پروتكل Taro توسط لايتنينگ لبز در آوريل 2022 پيشنهاد شد.
Taproot در Taro براي جاسازي ابرداده دارايي در خروجي تراكنش موجود استفاده مي شود. امضاهاي Schnorr نيز براي بهبود سادگي و مقياس پذيري استفاده مي شوند. نام Taro مخفف Taproot Asset Representation Overlay است كه نشان مي دهد بدون Taproot، اين ارتقا امكان پذير نخواهد بود.

 تپروت چگونه فعال شد؟

 هنگامي كه ارتقاي بيت كوين پيشنهاد مي شود، ابتدا توسط جامعه توسعه دهندگان مورد بحث قرار مي گيرد. هنگامي كه پروپوزال رسمي شد، يك شماره BIP به آن اختصاص داده مي شود. پس از اينكه كد نوشته شده بررس و آزمايش شد، ادغام مي شود و در نهايت اپراتورهاي گره بيت كوين هستند كه بايد تصميم بگيرند كه چگونه و چه زماني ارتقا را فعال كنند. ارتقاء Schnorr، Taproot و Tapscript BIP 340، 341 و 342 در ژانويه 2020 داده شد و از آن زمان مورد بحث و توسعه قرار گرفته است. در اواخر سال 2020، اجراي كد براي هر سه ارتقا تكميل شد، آزمايش شد، بررسي شد و در بيت كوين Core ادغام شد. در مي 2021، بيش از 90 درصد ماينرها براي فعال‌سازي Taproot سيگنال دادند، و BIP 340، 341، و 342 در بلوك 709632 در 12 نوامبر 2021 فعال و اجرا شد. روش ‌هاي مختلفي براي فعال ‌سازي ارتقا به بيت ‌كوين وجود دارد. جامعه بيت كوين يك مسير را انتخاب مي كند و سپس آن را اجرا مي كند.