Hiểu về Taproot theo cách đơn giản nhất

Ngày 14/11/2021, Taproot đã chính thức được kích hoạt trên chuỗi khối Bitcoin. Đây là bản nâng cấp cần thiết và được mong chờ nhất trong suốt 4 năm qua, kể từ khi Segregated Witness (Segwit) ra đời vào năm 2017Vậy Taproot giúp ích gì cho người dùng Bitcoin? Đâu là các Giải Pháp Cải Tiến Bitcoin (BIP) trong Taproot dẫn đến soft fork của chuỗi khối Bitcoin? Hãy cùng BitcoinVN tìm hiểu nhé!

 *** Soft fork là một bản nâng cấp phần mềm. Theo thời gian, chúng sẽ được chấp nhận làm blockchain duy nhất. Điều này có nghĩa là khi bản nâng cấp mới (trong trường hợp này là Taproot) được áp dụng hoàn toàn thì cái cũ sẽ ngừng hoạt động.

1. Taproot cải tiến 3 hạng mục quan trọng

Bản nâng cấp Taproot mới đây có 3 hạng mục quan trọng được cải tiến.  Mỗi hạng mục đều ảnh hưởng qua lại lẫn nhau và chúng rất cần thiết cho cấu trúc cuối cùng. Đặc biệt, các cải tiến này đã giúp Taproot thành công trong việc nâng cấp hàng rào bảo mật, cải thiện tính linh hoạt và tăng cường khả năng mở rộng nhờ sử dụng các ngôn ngữ mới.

Và 3 hạng mục quan trọng được cải tiến trong Taproot bao gồm:

1.1 Chữ ký Schnorr (BIP 340)

Đây là chữ ký mới giúp “nâng cấp” hàng rào bảo mật, giảm chi phí giao dịch và giúp các giao dịch đa chữ ký trở nên linh hoạt hơn. Để làm được điều này, chữ ký Schnorr đã:

– Áp dụng “băm chữ ký” SigHash (Signature Hash) trong giao dịch

Đây là một dạng mã hóa giúp chữ ký của giao dịch trở thành duy nhất. Thông tin chữ ký sẽ bất biến và không thể nào thay đổi. Nếu chữ ký bị thay đổi thì giao dịch sẽ mất hiệu lực. Và không thể thay đổi bất cứ điều gì nếu không phá hủy SigHash.

http://bit.ly/32LbCLR

Việc áp dụng SigHash trong giao dịch đã khắc phục triệt để “tính dễ sửa đổi” chữ kí – một lỗ hổng bảo mật trong giao dịch Bitcoin trước đây. (Trước đây, tính dễ sửa đổi đã khiến một lượng nhỏ các chữ ký có thể bị thay thế. Lợi dụng điều này, hacker đã thay thế chữ ký của giao dịch trước khi nó được xác nhận. Bằng cách đó, họ có thể biến giao dịch về trạng thái như chưa từng diễn ra, khiến người dùng phải đối mặt với nhiều rủi ro khi giao dịch).

Schnorr sử dụng tổ hợp khóa và chữ ký

Tổ hợp khóa và chữ ký cho phép tổng hợp các khóa công khai và chữ ký từ các bên tham gia giao dịch thành một. Sau đó chúng được mã hóa và tạo nên chữ ký Schnorr đặc biệt và duy nhất dùng để kích hoạt giao dịch.

Hiểu một cách đơn giản, nếu như trước đây bạn giao dịch với 10 người thì sẽ cần 10 khóa công khai và 10 chữ ký. Và việc phải xác minh từng khóa và từng chữ ký sẽ tốn rất nhiều thời gian. Thì nay, với tính năng tổng hợp khóa và chữ ký này, chúng sẽ tổng hợp 10 khóa và mã hóa chúng thành 1 khóa duy nhất. 10 chữ ký cũng sẽ được tổng hợp và mã hóa thành 1 chữ ký Schnorr duy nhất.

Như vậy, thay vì thực hiện xác minh 10 lần, bây giờ bạn chỉ cần 1 lần là có thể xử lý các giao dịch một cách nhanh chóng.

– Tổng hợp chữ ký và khóa giúp nâng cấp bảo mật tối ưu

Nghiên cứu dựa trên việc theo dõi các chuỗi dữ liệu đã chứng minh: Giao dịch đa chữ ký và một chữ ký đều trông giống nhau trên blockchain (các phân tích chuỗi cũng khó nhận ra sự khác biệt). Nhờ đó, quyền riêng tư sẽ được bảo vệ tối đa.

– Thêm chức năng xác minh hàng loạt

Như đã nói ở trên, việc tổng hợp chữ ký thành 1 chữ ký Schnorr giúp bạn phê duyệt nhiều giao dịch cùng nhau thay vì thao tác từng cái một. Về cơ bản, việc xác minh hàng loạt này sẽ sử dụng ít tài nguyên hơn. Từ đó giúp tiết kiệm chi phí hơn.

1.2 Taproot (BIP 341)

Toàn bộ bản cập nhật mới được đặt tên theo tên của phần này. Bởi vì đây là cách mà hệ thống mới tích hợp với hệ thống cũ.

  • Bản cập nhật Bitcoin Script cho phép ngôn ngữ tập lệnh sử dụng chữ ký Schnorr và tích hợp Cây tập lệnh thay thế Merkelized (MAST).
  • Pay-To-Taproot (P2TR) – một tập lệnh mới trong Taproot – giúp bạn tự do chọn loại chữ ký muốn sử dụng. Bạn có thể dùng chữ ký Schnorr hoặc gốc Merkle được cung cấp trong MAST. P2TR sẽ cho phép bạn xử lý giao dịch một cách rõ ràng hơn mà không cần dùng đến cây Merkle.

***MAST là bản tóm tắt các tập lệnh có thể cần để mở khóa giao dịch Bitcoin. Mã băm tập lệnh đơn do MAST cung cấp thực sự đại diện cho tập lệnh đầy đủ. Như vậy, thay vì yêu cầu tất cả các tập lệnh để giao dịch Bitcoin, giờ đây chỉ cần bản tóm tắt này là có thể giao dịch Bitcoin nhanh chóng.

1.3 Tapscript

Tapscript là tập hợp các mã “opcode”. Về cơ bản, chúng chỉ là các dòng mã hướng dẫn thực thi các lệnh trên giao thức Bitcoin. Việc thực thi các mã lệnh này giúp “dọn đường” cho các thay đổi mới do Taproot cài đặt.

Bạn có thể coi Tapscript là một ngôn ngữ. Tuy nhiên, thẳng thắn mà nói, nó giống một bản cập nhật cho Bitcoin Script hơn.

  • Tapscript trong bản cập nhật Bitcoin Scriptnày sẽ loại bỏ giới hạn kích thước 10.000 byte. Điều này có nghĩa là: các tập lệnh vượt quá 10.000 byte hoặc các hợp đồng Taproot vẫn được hỗ trợ. Bên cạnh đó, nó cũng loại bỏ giới hạn đối với các “mã opcode”. Từ đó Tapscript giúp hợp đồng thông minh bitcoin linh hoạt hơn, tăng cường nhiều tính năng và mã hóa hơn trong tương lai.
  • Việc loại bỏ giới hạn kích thước tập lệnh và các phần tăng trưởng không kiểm soát có sẵn trong tập lệnh sẽ giúp đường dẫn đến các hợp đồng thông minh trở nên rõ ràng hơn.

2. Tại sao Taproot lại quan trọng?

Bạn biết đấy, bảo mật là “huyết mạch”, mang “tính sống còn” của mọi nhà đầu tư Bitcoin. Để niềm tin cốt lõi của người dùng về “Sound Money” (Tiền dự trữ an toàn) không bị lung lay, cộng đồng Bitcoin đã tự điều chỉnh để đảm bảo Lớp 1 (giao thức Bitcoin) là bất biến, hiệu quả và được chứng minh là an toàn 100% trước khi được “nâng cấp”.

Như vậy, trong khi các nền tảng khác đổ xô xây dựng Lớp 2 (các ứng dụng mở được xây dựng trên giao thức gốc) thì Bitcoin vẫn tiếp tục phát triển bảo mật Lớp 1 để đảm bảo sự an toàn, chắc chắn cho người dùng. Chính vì điều này, một số người cho rằng Bitcoin đã thua trong “cuộc đua” phát triển hợp đồng thông minh và các sản phẩm mới giống như Ethereum đã thay đổi cách chúng ta nhìn vào các ứng dụng phi tập trung.

Tuy nhiên, việc kích hoạt Taproot đã trở thành dấu mốc quan trọng giúp Bitcoin mở rộng sân chơi. Taproot đã giúp Bitcoin đã có một lộ trình rõ ràng để triển khai các hợp đồng thông minh, các ứng dụng phi tập trung và hơn thế nữa… Trước đây, những sản phẩm như Lightning Network đã cho thấy: Các giao dịch nhanh chóng và đáng tin cậy vẫn có thể được hỗ trợ bằng cuốn sổ cái bất biến. Và tương tự, sổ cái bất biến cũng sẽ hỗ trợ Taproot để cung cấp những tính năng hấp dẫn như nâng cấp bảo mật, tăng tốc giao dịch và giảm chi phí nhờ chữ ký Schnorr,… cho các nhà phát triển trong tương lai.

Tạm kết

Bitcoin đang dần bước chân vào một thế giới rộng lớn hơn với những ứng dụng tiến bộ mà trước đây chưa thể thực hiện. Sự tự do của do của nhà phát triển mới và hiệu quả mang tính hệ thống cho các thợ đào sẽ thúc đẩy nhiều “bộ óc thông minh” hơn đến với giao thức. Từ đó chúng thúc đẩy những ý tưởng mới ra đời để giúp mạng tiếp tục phát triển.

Nguồn: Bài viết của tác giả SHAWN AMICK