La culminación de la tecnología nativa de Bitcoin: Análisis completo de la solución de consenso Taproot
El 20 de mayo de 2024, un equipo de desarrollo de Layer2 de Bitcoin publicó un libro blanco técnico titulado "Taproot Consensus: una solución descentralizada de BTC Layer2". Este libro blanco detalla cómo se implementa Taproot Consensus y cómo integra tecnologías nativas de Bitcoin como las firmas Schnorr, MAST y nodos SPV de Bitcoin para construir una solución completamente descentralizada de BTC Layer2.
Al leer el texto completo, no es difícil darse cuenta de que el esquema de consenso Taproot es la culminación de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin. No se han realizado modificaciones en el código de Bitcoin, sino que se combinan de manera ingeniosa varias tecnologías clave de Bitcoin, con una idea clara y una estructura ingeniosa.
Antes de profundizar en el análisis del libro amarillo, es necesario revisar el desarrollo técnico de Bitcoin, para comprender mejor cómo el Consenso Taproot surgió de la evolución de Bitcoin.
Uno, revisión del desarrollo tecnológico de Bitcoin
El 31 de octubre de 2008, Satoshi Nakamoto publicó el documento "Bitcoin: un sistema de efectivo electrónico peer-to-peer", donde propuso por primera vez el plan de implementación técnica completo de Bitcoin. En el octavo capítulo del documento, Satoshi Nakamoto mencionó una solución llamada SPV(Simple Payment Verification), es decir, Verificación Simple de Pagos, que es un método técnico que permite verificar pagos sin necesidad de ejecutar un nodo completo de Bitcoin, simplemente guardando los encabezados de bloque.
El 3 de enero de 2009, Satoshi Nakamoto minó el bloque génesis en un pequeño servidor en Helsinki, marcando el nacimiento oficial de Bitcoin. Cabe destacar que, en el código inicial de Bitcoin, Satoshi Nakamoto utilizó la técnica de firma de curva elíptica (ECDSA), en lugar de la técnica de firma de Schnorr, que era más adecuada para Bitcoin. Esto se debió a que en ese momento, la firma de Schnorr aún no había sido de código abierto y estaba bajo protección de patente.
La firma Schnorr conserva todas las funciones y supuestos de seguridad de las firmas de curva elíptica, al mismo tiempo que supera la limitación de que Bitcoin solo puede lograr hasta 15 firmas múltiples bajo el marco de firmas de curva elíptica, permitiendo finalmente gestionar más de 1000 direcciones de forma conjunta sin afectar la velocidad de la firma.
En 2018, tras años de validación, los desarrolladores principales de Bitcoin propusieron oficialmente la introducción de las firmas Schnorr en la red Bitcoin.
El 14 de noviembre de 2021, Bitcoin completó la actualización Taproot, incorporando oficialmente las firmas Schnorr a la red Bitcoin, dando inicio a una nueva era de firmas múltiples descentralizadas. Además de las firmas Schnorr, la actualización Taproot también introdujo MAST(Merkelized Abstract Syntax Trees), es decir, árboles de sintaxis abstracta de Merkle, que es una tecnología que otorga a Bitcoin funciones similares a las de un contrato inteligente.
La combinación de las firmas Schnorr y MAST permite que Bitcoin logre una red de múltiples firmas descentralizada a través de instrucciones de código, sentando las bases para que Bitcoin rompa una capa de limitaciones y realice escenarios de negocio más complejos y ricos en la segunda capa.
Dos, resumen del plan de consenso Taproot
El libro blanco de la tecnología Taproot Consensus comienza señalando que la naturaleza no Turing-completa de la red Bitcoin limita su capacidad para implementar directamente soluciones de escalado de Layer2 similares a Rollup de Ethereum. La capa de contratos script de la red Bitcoin solo puede realizar operaciones de transferencia simples y no puede soportar funciones más complejas de contratos inteligentes. Por lo tanto, construir una solución de escalado de Layer2 puramente desde la capa de script de Bitcoin no es viable.
Esta descripción resume las limitaciones de la red Bitcoin, señalando que la dirección correcta para la expansión de Bitcoin no es trabajar en una red de capa uno, sino utilizar las capacidades existentes de Bitcoin para construir una solución de escalado de capa dos completamente descentralizada.
El Consenso Taproot fusiona la tecnología Taproot de Bitcoin, las firmas Schnorr y MAST, los nodos ligeros SPV de Bitcoin, así como el mecanismo de consenso BFT PoS, para construir una red Layer2 descentralizada y altamente consistente.
Tres, explicación detallada de la arquitectura de consenso Taproot
El Consenso Taproot se compone principalmente de Schnorr+Mast, Bitcoin SPV y Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast utiliza dos tecnologías nativas que trae la actualización Taproot de Bitcoin para lograr la gestión descentralizada de múltiples firmas en Bitcoin, sin necesidad de firmas manuales, sino impulsada por el código de Bitcoin.
Bitcoin SPV es un método de verificación de pagos simplificado propuesto por Satoshi Nakamoto, que permite sincronizar y verificar transacciones de Bitcoin sin necesidad de ejecutar un nodo completo. Esta característica permite que el Consenso Taproot pueda sincronizar el estado de BTC de manera no permisiva en un entorno completamente descentralizado.
Aura+Grandpa es un protocolo de consenso PoS avanzado que logra la tolerancia a fallos bizantinos, asegurando la alta consistencia de los nodos de la red.
El principio de funcionamiento del Consenso Taproot se puede resumir de la siguiente manera: en el sistema de segunda capa, cada validador posee la clave privada de BTC utilizada para la firma Schnorr. A través del esquema de firma múltiple Musig2, se genera la clave pública agregada Pagg, formando un gran árbol MAST. Los validadores realizan transferencias de BTC y operaciones de grabado en la dirección de firma umbral generada por el árbol MAST, logrando así la función de enviar datos desde la red principal de BTC a la red de segunda capa. Al mismo tiempo, cada validador actúa como un nodo ligero SPV de Bitcoin, pudiendo sincronizar de manera segura y sin permisos el estado de la red BTC.
En resumen, el Consenso Taproot utiliza Schnorr+Mast en la capa de Bitcoin para construir una gestión descentralizada de múltiples firmas de BTC, mientras que en la segunda capa opera una red de nodos SPV de Bitcoin, sincronizando el estado de datos de la capa de Bitcoin. Para garantizar la seguridad y confianza de la red de la segunda capa, se fusiona la red de nodos SPV de Bitcoin con Aura+Grandpa, otorgándole un nivel de seguridad a nivel de consenso BFT. De esta manera, no son ciertos firmantes múltiples los que gestionan los activos de la red de la segunda capa, sino que se basa en el consenso BFT para lograr una verdadera descentralización.
Cuatro, discusión de detalles técnicos
El libro blanco de Taproot Consensus también explica en detalle la implementación de tecnologías como las firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin, Aura+Grandpa, proporcionando materiales de estudio completos y detallados para aquellos que desean aprender y comprender las últimas tecnologías de Bitcoin.
Además, el libro amarillo también expone el proceso de implementación de Musig2 y las diferencias con el conocido proyecto de BTC Layer2, Mezo. Mezo se basa en el protocolo tBTC, utilizando Bitcoin multisig para construir una red de firmas umbral, que tiene una fuerte consistencia. Sin embargo, tBTC sigue siendo una red de múltiples firmantes que requiere 9 firmas; para lograr un funcionamiento impulsado por consenso en lugar de depender de personas, es necesario combinar la red multisig con el mecanismo de consenso BFT PoS.
El Consenso Taproot adoptó este diseño más avanzado, combinando firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin, así como los mecanismos de consenso tolerantes a fallos bizantinos Aura y Grandpa, para construir una solución de escalado descentralizada Layer2 altamente consistente y segura. Esta fusión no solo mejora la escalabilidad y usabilidad de la red Bitcoin, sino que también garantiza la seguridad y consistencia de la red de segunda capa.
Resumen
La hoja de ruta técnica de Taproot Consensus describe de manera integral su solución de implementación y detalles técnicos, mostrando una solución de segunda capa completamente construida sobre la tecnología nativa de Bitcoin. No solo respeta y hereda la dirección técnica original de Bitcoin, sino que también combina innovaciones basadas en las actualizaciones técnicas que ha tenido Bitcoin a lo largo de su historia, convirtiéndose en la obra maestra de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin.
Con el continuo desarrollo del ecosistema de Bitcoin, las soluciones de segunda capa verdaderamente descentralizadas se convertirán en un camino inevitable para el desarrollo del ecosistema de Bitcoin, y soluciones como Taproot Consensus brillarán en el futuro.
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rekt_but_vibing
· hace5h
Ya decía que el btc no podía hacerlo. Jeje.
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LiquidityHunter
· hace19h
btc esta ola va a zarpar
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LiquidityNinja
· hace19h
Los que sufren sequía mueren de sequía y los que sufren inundaciones mueren de inundaciones, l2 también ha llegado.
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AirdropHuntress
· hace19h
Si no se ingresa en el código BTC, se debe investigar al equipo detrás de L2.
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WhaleWatcher
· hace20h
L2 completamente neutral espera～
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BearMarketSurvivor
· hace20h
alcista y bajista, la disciplina de reposición de márgen es clave para la supervivencia
Taproot Consensus: solución descentralizada Layer2 forjada por la tecnología nativa de Bitcoin
La culminación de la tecnología nativa de Bitcoin: Análisis completo de la solución de consenso Taproot
El 20 de mayo de 2024, un equipo de desarrollo de Layer2 de Bitcoin publicó un libro blanco técnico titulado "Taproot Consensus: una solución descentralizada de BTC Layer2". Este libro blanco detalla cómo se implementa Taproot Consensus y cómo integra tecnologías nativas de Bitcoin como las firmas Schnorr, MAST y nodos SPV de Bitcoin para construir una solución completamente descentralizada de BTC Layer2.
Al leer el texto completo, no es difícil darse cuenta de que el esquema de consenso Taproot es la culminación de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin. No se han realizado modificaciones en el código de Bitcoin, sino que se combinan de manera ingeniosa varias tecnologías clave de Bitcoin, con una idea clara y una estructura ingeniosa.
Antes de profundizar en el análisis del libro amarillo, es necesario revisar el desarrollo técnico de Bitcoin, para comprender mejor cómo el Consenso Taproot surgió de la evolución de Bitcoin.
Uno, revisión del desarrollo tecnológico de Bitcoin
El 31 de octubre de 2008, Satoshi Nakamoto publicó el documento "Bitcoin: un sistema de efectivo electrónico peer-to-peer", donde propuso por primera vez el plan de implementación técnica completo de Bitcoin. En el octavo capítulo del documento, Satoshi Nakamoto mencionó una solución llamada SPV(Simple Payment Verification), es decir, Verificación Simple de Pagos, que es un método técnico que permite verificar pagos sin necesidad de ejecutar un nodo completo de Bitcoin, simplemente guardando los encabezados de bloque.
El 3 de enero de 2009, Satoshi Nakamoto minó el bloque génesis en un pequeño servidor en Helsinki, marcando el nacimiento oficial de Bitcoin. Cabe destacar que, en el código inicial de Bitcoin, Satoshi Nakamoto utilizó la técnica de firma de curva elíptica (ECDSA), en lugar de la técnica de firma de Schnorr, que era más adecuada para Bitcoin. Esto se debió a que en ese momento, la firma de Schnorr aún no había sido de código abierto y estaba bajo protección de patente.
La firma Schnorr conserva todas las funciones y supuestos de seguridad de las firmas de curva elíptica, al mismo tiempo que supera la limitación de que Bitcoin solo puede lograr hasta 15 firmas múltiples bajo el marco de firmas de curva elíptica, permitiendo finalmente gestionar más de 1000 direcciones de forma conjunta sin afectar la velocidad de la firma.
En 2018, tras años de validación, los desarrolladores principales de Bitcoin propusieron oficialmente la introducción de las firmas Schnorr en la red Bitcoin.
El 14 de noviembre de 2021, Bitcoin completó la actualización Taproot, incorporando oficialmente las firmas Schnorr a la red Bitcoin, dando inicio a una nueva era de firmas múltiples descentralizadas. Además de las firmas Schnorr, la actualización Taproot también introdujo MAST(Merkelized Abstract Syntax Trees), es decir, árboles de sintaxis abstracta de Merkle, que es una tecnología que otorga a Bitcoin funciones similares a las de un contrato inteligente.
La combinación de las firmas Schnorr y MAST permite que Bitcoin logre una red de múltiples firmas descentralizada a través de instrucciones de código, sentando las bases para que Bitcoin rompa una capa de limitaciones y realice escenarios de negocio más complejos y ricos en la segunda capa.
Dos, resumen del plan de consenso Taproot
El libro blanco de la tecnología Taproot Consensus comienza señalando que la naturaleza no Turing-completa de la red Bitcoin limita su capacidad para implementar directamente soluciones de escalado de Layer2 similares a Rollup de Ethereum. La capa de contratos script de la red Bitcoin solo puede realizar operaciones de transferencia simples y no puede soportar funciones más complejas de contratos inteligentes. Por lo tanto, construir una solución de escalado de Layer2 puramente desde la capa de script de Bitcoin no es viable.
Esta descripción resume las limitaciones de la red Bitcoin, señalando que la dirección correcta para la expansión de Bitcoin no es trabajar en una red de capa uno, sino utilizar las capacidades existentes de Bitcoin para construir una solución de escalado de capa dos completamente descentralizada.
El Consenso Taproot fusiona la tecnología Taproot de Bitcoin, las firmas Schnorr y MAST, los nodos ligeros SPV de Bitcoin, así como el mecanismo de consenso BFT PoS, para construir una red Layer2 descentralizada y altamente consistente.
Tres, explicación detallada de la arquitectura de consenso Taproot
El Consenso Taproot se compone principalmente de Schnorr+Mast, Bitcoin SPV y Aura+Grandpa.
Schnorr+Mast utiliza dos tecnologías nativas que trae la actualización Taproot de Bitcoin para lograr la gestión descentralizada de múltiples firmas en Bitcoin, sin necesidad de firmas manuales, sino impulsada por el código de Bitcoin.
Bitcoin SPV es un método de verificación de pagos simplificado propuesto por Satoshi Nakamoto, que permite sincronizar y verificar transacciones de Bitcoin sin necesidad de ejecutar un nodo completo. Esta característica permite que el Consenso Taproot pueda sincronizar el estado de BTC de manera no permisiva en un entorno completamente descentralizado.
Aura+Grandpa es un protocolo de consenso PoS avanzado que logra la tolerancia a fallos bizantinos, asegurando la alta consistencia de los nodos de la red.
El principio de funcionamiento del Consenso Taproot se puede resumir de la siguiente manera: en el sistema de segunda capa, cada validador posee la clave privada de BTC utilizada para la firma Schnorr. A través del esquema de firma múltiple Musig2, se genera la clave pública agregada Pagg, formando un gran árbol MAST. Los validadores realizan transferencias de BTC y operaciones de grabado en la dirección de firma umbral generada por el árbol MAST, logrando así la función de enviar datos desde la red principal de BTC a la red de segunda capa. Al mismo tiempo, cada validador actúa como un nodo ligero SPV de Bitcoin, pudiendo sincronizar de manera segura y sin permisos el estado de la red BTC.
En resumen, el Consenso Taproot utiliza Schnorr+Mast en la capa de Bitcoin para construir una gestión descentralizada de múltiples firmas de BTC, mientras que en la segunda capa opera una red de nodos SPV de Bitcoin, sincronizando el estado de datos de la capa de Bitcoin. Para garantizar la seguridad y confianza de la red de la segunda capa, se fusiona la red de nodos SPV de Bitcoin con Aura+Grandpa, otorgándole un nivel de seguridad a nivel de consenso BFT. De esta manera, no son ciertos firmantes múltiples los que gestionan los activos de la red de la segunda capa, sino que se basa en el consenso BFT para lograr una verdadera descentralización.
Cuatro, discusión de detalles técnicos
El libro blanco de Taproot Consensus también explica en detalle la implementación de tecnologías como las firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin, Aura+Grandpa, proporcionando materiales de estudio completos y detallados para aquellos que desean aprender y comprender las últimas tecnologías de Bitcoin.
Además, el libro amarillo también expone el proceso de implementación de Musig2 y las diferencias con el conocido proyecto de BTC Layer2, Mezo. Mezo se basa en el protocolo tBTC, utilizando Bitcoin multisig para construir una red de firmas umbral, que tiene una fuerte consistencia. Sin embargo, tBTC sigue siendo una red de múltiples firmantes que requiere 9 firmas; para lograr un funcionamiento impulsado por consenso en lugar de depender de personas, es necesario combinar la red multisig con el mecanismo de consenso BFT PoS.
El Consenso Taproot adoptó este diseño más avanzado, combinando firmas Schnorr, MAST, nodos ligeros SPV de Bitcoin, así como los mecanismos de consenso tolerantes a fallos bizantinos Aura y Grandpa, para construir una solución de escalado descentralizada Layer2 altamente consistente y segura. Esta fusión no solo mejora la escalabilidad y usabilidad de la red Bitcoin, sino que también garantiza la seguridad y consistencia de la red de segunda capa.
Resumen
La hoja de ruta técnica de Taproot Consensus describe de manera integral su solución de implementación y detalles técnicos, mostrando una solución de segunda capa completamente construida sobre la tecnología nativa de Bitcoin. No solo respeta y hereda la dirección técnica original de Bitcoin, sino que también combina innovaciones basadas en las actualizaciones técnicas que ha tenido Bitcoin a lo largo de su historia, convirtiéndose en la obra maestra de la tecnología de expansión nativa de Bitcoin.
Con el continuo desarrollo del ecosistema de Bitcoin, las soluciones de segunda capa verdaderamente descentralizadas se convertirán en un camino inevitable para el desarrollo del ecosistema de Bitcoin, y soluciones como Taproot Consensus brillarán en el futuro.