Nâng cấp Taproot: Cách Bitcoin đạt được quyền riêng tư, hiệu quả và sự tiến hóa của hợp đồng thông minh

Tác giả: Michael P. Di Fulvio, CBSA, CBSP

Hiểu về Kiến trúc Cốt lõi của Taproot

Khi Bitcoin kích hoạt Taproot tại khối thứ 709,632 vào ngày 14 tháng 11 năm 2021, mạng lưới đã trải qua một sự thay đổi âm thầm nhưng sâu sắc trong cách hoạt động của các giao dịch và hợp đồng thông minh ở cấp độ giao thức. Nâng cấp này (được chính thức quy định trong BIP341 và BIP342) không gây chú ý—nó không thay đổi đáng kể giới hạn cung cấp của Bitcoin hoặc tốc độ giao dịch—nhưng nó đã định hình lại ba chiều quan trọng của giao thức một cách căn bản.

Ba trụ cột của đổi mới

Taproot đạt được mục tiêu của mình thông qua sự phối hợp tinh tế của ba thành phần hoạt động cùng nhau:

Thứ nhất là quyền riêng tư thông qua trừu tượng hóa kịch bản. Khác với các triển khai trước đó (P2SH, P2WSH), nơi các kịch bản chuộc phải được tiết lộ đầy đủ khi chuyển tiền, Taproot cam kết logic điều kiện vào blockchain trong khi giữ nó ẩn cho đến khi thực sự cần thiết. Điều này có nghĩa là một cấu hình đa chữ ký 2-of-2 với các fallback timelocks có thể tồn tại trên chuỗi mà không cần phát tán tất cả các điều kiện đó đến mọi người quan sát.

Thứ hai là hiệu quả chữ ký qua cryptography Schnorr (BIP340). Chữ ký Schnorr cho phép tổng hợp—nhiều chữ ký hợp nhất thành một. Ở cấp độ đồng thuận, điều này chuyển thành kích thước giao dịch nhỏ hơn và xác thực nhanh hơn.

Thứ ba là khả năng mở rộng qua Tapscript. Môi trường scripting có kiến trúc dựa trên đường dẫn, nơi nhiều điều kiện chi tiêu có thể cùng tồn tại. Một đường dẫn kích hoạt khi các bên hợp tác ký; các đường dẫn thay thế xử lý các kịch bản không hợp tác—tất cả mà không tiết lộ các tùy chọn ẩn.

Tại sao các Script cũ trở thành vấn đề

Các mô hình Bitcoin trước Taproot (P2SH và P2WSH) gặp phải một thách thức liên tục: các script chuộc là thông tin công khai bắt buộc. Ngay khi bạn chi tiêu từ hợp đồng đa chữ ký 2-of-2, mọi người đều biết các điều kiện đó tồn tại. Ngay cả trong các kịch bản tốt nhất khi tất cả các bên hợp tác, toàn bộ logic fallback—các điều kiện timelock, các đường ký thay thế—đều trở thành vĩnh viễn được khắc vào blockchain.

Thiết kế này đã buộc phải đánh đổi giữa quyền riêng tư và chức năng. Các hợp đồng thông minh phức tạp cung cấp nhiều khả năng hơn nhưng lại phải hy sinh tính minh bạch hoàn toàn.

Sửa đổi Pay-to-Contract: Cam kết Định dạng Không Tiết lộ

Taproot giới thiệu một sửa đổi pay-to-contract hoạt động ở cấp độ derivation khóa. Điều này cho phép logic điều kiện được cam kết bằng mã hóa mà không tiết lộ trừ khi thực sự cần trong quá trình chi tiêu. Hãy nghĩ nó như việc mã hóa một hợp đồng vào chính địa chỉ thông qua việc điều chỉnh toán học định dạng deterministic của khóa công khai.

Hệ quả: người dùng nhận được một điểm khóa duy nhất, nhỏ gọn làm địa chỉ nhận. Điểm khóa này cam kết cho nhiều đường chi tiêu khác nhau. Chỉ khi thực sự chi tiêu số tiền đó, đường dẫn kích hoạt mới trở nên rõ ràng.

Chính xác kỹ thuật ở cấp độ đồng thuận

Ở cấp độ đồng thuận của giao thức, Taproot thay thế sự mơ hồ vốn có của các mô hình script trước đó bằng logic rõ ràng, định dạng chính xác. Không còn chỗ cho diễn giải—việc xác minh chữ ký, thực thi script và kích hoạt đường dẫn chi tiêu đều tuân theo các quy tắc chính xác về mặt toán học.

Sự chính xác này không chỉ mang lại lợi ích cho quyền riêng tư và hiệu quả, mà còn nâng cao trải nghiệm nhà phát triển. Kiến trúc này có thể mở rộng, cho phép các cải tiến Bitcoin trong tương lai xây dựng dựa trên nền tảng của Taproot mà không cần thay đổi đồng thuận cho các trường hợp sử dụng phổ biến.

Quan điểm kết luận

Taproot thể hiện sự trưởng thành của khả năng hợp đồng thông minh của Bitcoin—một khả năng không phát tán phức tạp ra bên ngoài và không bắt buộc người dùng phải hy sinh quyền riêng tư để đổi lấy chức năng. Đây là một cải tiến ở cấp độ giao thức, chứng minh cách Bitcoin tiếp tục tiến hóa một cách tinh tế nhưng có ảnh hưởng lớn.