Биткоин не стоит на месте: будущее обновление сети монеты может объединить подписи Шнорра и Taproot

14 мая 2019 г. • на 5 мин.

Биткоин — первая и самая известная криптомонета, но далеко не самая инновационная и удобная для применения на практике. Она уже давно проигрывает другим проектам в масштабируемости и отсутствии конфиденциальности в смарт-контрактах. Более того, в последний раз блокчейн Bitcoin обновлялся в 2017 году — тогда протокол SegWit позволил сети масштабироваться, снизить транзакционные комиссии и увеличить лимит блока. Однако этот апгрейд стал камнем преткновения и разделил криптосообщество на два враждующих лагеря, в результате чего произошел хардфорк сети и появилась новая монета — Bitcoin Cash.

В 2017 году SegWit не решил всех проблем биткоина, зато сделал возможными новые обновления. Сегодня разработчик SegWit Питер Велле предлагает провести софтфорк протокола сети Bitcoin, который запустит имплементацию технологии Taproot и подписей Шнорра. Обновления должны решить все указанные проблемы и сохранить за биткоином технологическую актуальность. DeCenter разобрался, какие задачи решают предложения Велле и приведет ли новый софтфорк к очередному расколу сообщества.

Зачем биткоину Taproot

На сегодня наиболее перспективным и близким к реализации решением проблем биткоина считается внедрение протокола Taproot (мы уже делали подробный разбор алгоритма ранее).

Впервые концепцию Taproot предложил в январе 2018 года один из создателей Bitcoin Core, Грегори Максвелл. В апреле того же года математик Эндрю Поэлстра опубликовал доказательство безопасности протокола, после чего началась активная разработка обновления. К работе подключились известные разработчики Энтони Таунс, Питер Велле, Джонсон Лау, Йонас Ника, Эндрю Поэлстры, Тим Раффинг и Расти Рассел.

В июле 2018 года один из основателей Blockstream и создатель SegWit Питер Велле сказал, что Taproot обеспечит настоящую победу в конфиденциальности биткоина. Сейчас в сети биткоина работает хеш P2SH — монеты и транзакции в блокчейне невидимы лишь до того момента, пока владелец не переведет их, после чего любой человек сможет отследить, как и на что были потрачены средства. Taproot позволяет всем транзакциям в сети Bitcoin выглядеть одинаково.

Какие изменения в протоколе Bitcoin предлагает Питер Велле

Первые варианты протокола Taproot Питер Велле предлагал еще в 2018 году — но тогда не было проработано внедрение подписей Шнорра. Их доработка заняла около года.

6 мая Велле опубликовал два предложения обновления протокола сети Bitcoin или BIP (Bitcoin Improvement Proposals), предполагающие проведение софтфорка для реализации технологии Taproot. Программист выложил два своих предложения в открытом доступе в рассылке для разработчиков биткоина «bitcoin-dev» на GitHub.

Судя по опубликованным предложениям Велле, работа над Taproot близится к завершению. В первом BIP представлен «новый тип SegWit версии 1», основанный на Taproot, подписях Шнорра и ветвях Меркла, его сроки и методология. Второе BIP задает «семантику исходной системы сценариев в рамках BIP-Taproot».

Велле отметил, что несмотря на то, что разрабатывается еще много других идей, не все из них включены в предложения. Предложенные BIP включают в себя лишь те, которые могут быть реализованы независимо от других без потери эффективности и снижения безопасности сети.

Рассмотрим нововведения:

MAST (Merkelized Abstract Syntax Tree — меркелизированное абстрактное синтаксическое дерево) — полноценные смарт-контракты (автоматические сделки) на биткоине. MAST позволит не разглашать условия подобных контрактов и обеспечит большую приватность транзакций биткоина.

Система подписей Шнорра (мы уже делали подробный разбор технологии ранее) — алгоритм подписи транзакций, смешивающий публичные ключи и мульти-подписи в единую подпись. Это позволяет скрывать информацию о типе транзакции, подписях и ключах ее активации. В результате никто не может знать, был это обычный контракт или же сложный с несколькими участниками.

Эти обновления не случайно объединены в одном софтфорке. Питер Велле полагает, что их поочередная реализация привела бы к снижению эффективности сети. Зато их совместное внедрение значительно улучшит блокчейн Bitcoin.

Ветви Меркла позволят не раскрывать условия сделки. Подписи Шнорра повысят уровень конфиденциальности и масштабируемости монеты. Также технология уменьшит необходимое место для хранения данных (по оценкам экспертов, это может повысить пропускную способность сети не менее чем на 25%). Благодаря Taproot, сколько бы людей не участвовало в транзакции, со стороны это будет выглядеть, как обычная транзакция без MAST-структур и сложных смарт-контрактов. Для внешнего наблюдателя все транзакции будут одинаковыми.

«Предложение Велле сводится к усилению приватности биткоина, и такое обновление я только приветствую. Мне кажется, это именно то, что сейчас нужно биткоину. Конечно, это не придется по нраву сторонникам контроля и регулирования транзакций в сети. Тем не менее такое предложение не вступает в противоречие с white paper биткоина», — заметил крипто-инвестор Александр Китченко.

Почему внедрение подписей Шнорра так важно?

Главными выгодами от использования метода Шнорра являются улучшение масштабируемости и конфиденциальности. Кроме того, подписи Шнорра — это необходимый элемент для внедрения Taproot, они позволят проводить дальнейшие обновления. Подписи Шнорра считаются лучшей схемой подписей в блокчейне.

Преимущества подписей Шнорра:

Увеличение масштабируемости — алгоритм агрегирует несколько подписей в одну, что снижает размер транзакций, оставляя больше места в блоке для дополнительных транзакций;

Экономия на комиссиях — увеличивающаяся емкость сети позволяет экономить на транзакциях, ведь комиссия берется за байт;

Большая конфиденциальность — нужна лишь агрегированная общая подпись, а не собственная подпись каждого участника транзакции.

Снижение спам-атак — с единой подписью для транзакции проводить спам-атаки с использованием десятков подписей, как это популярно сейчас, будет гораздо дороже и сложнее;

Повышение защиты — благодаря подписям Шнорра мультиподписи (MultiSig), использующиеся для повышения безопасности транзакции, выглядят как обычные подписи.

Раскола сообщества ждать не стоит — Bitcoin Cash тоже заявил об обновлениях

Чтобы предлагаемые нововведения стали общедоступными, их должно принять большинство Bitcoin Core разработчиков. В таком случае после нескольких лет поисков блокчейн Bitcoin наконец получит долгожданные обновления.

Поскольку внедрение протокола Taproot не подразумевает сложного изменения сети, то несмотря на необходимость дальнейшего тестирования, скорее всего, принятие предложений Велле пройдет более гладко, чем SegWit. В 2017 году несогласные создали собственный биткоин без SegWit — Bitcoin Cash. В этот раз пользу от внедрения подписей Шнорра признают даже бывшие оппоненты, работающие над технологией еще с 2017 года. Так, разработчики Bitcoin Cash собираются внедрить подписи Шнорра в протокол валюты уже 15 мая 2019 года. После хардфорка сети помимо подписей Шнорра будет также внедрена возможность восстановления средств SegWit-транзакций.

Вряд ли это позволит монете значительно вырваться вперед — работа Bitcoin Cash на опережение не даст им какую-то фору. «Можно сколько угодно пытаться доказывать, что именно они являются “настоящим биткоином”, но реалии таковы, что рынок вполне определенно дал ответ в пользу тикера BTC и, судя по последним событиям, не ошибся», — считает крипто-инвестор Александр Китченко.

Поможет ли обновление биткоину взлететь

Еще в июле 2018 года Велле говорил, что полное обновление сети может занять несколько лет и будет масштабным: надо протестировать новые алгоритмы, собрать от разработчиков и сообщества обратную связь, исправить ошибки, решить проблему старых операций и только после этого обновления можно будет активировать. Далее можно будет внедрить и другие долгожданные новинки: например, SIGHASH_NOINPUT.

Грядущее обновление, если оно будет принято, может оказать значительное влияние на всю сеть Bitcoin. Прежде всего оно показывает, что монета не стоит на месте: для трейдеров и рядовых пользователей это важно. Кроме того, ею станет просто удобнее пользоваться. Уменьшенные размеры блоков приведут к более быстрым транзакциям и снижению комиссий. Обновления помогут реализовать концепцию MAST, которая позволит построить на биткоине полноценные смарт-контракты.

В перспективе это, конечно, значительно укрепит позиции первой криптовалюты и может положительно сказаться на ее стоимости. Но на судьбу монеты по-прежнему куда большее влияние оказывают позиция регулятора (возросшая анонимность которого могла бы только увеличить его давление) и общее настроение рынка, чем какие-то технические улучшения. В конце концов, биткоин уже давно не воспринимается лишь как валюта для платежей.

В любом случае никаких перемен в ближайшее время ждать не стоит — нынешний рост биткоина обусловлен совсем другими причинами.