Bản nâng cấp Taproot của Bitcoin là gì?
Taproot là một bản soft fork tối ưu hóa script của Bitcoin, nâng cao tính riêng tư, hiệu suất và khả năng xử lý hợp đồng thông minh của mạng lưới. Đây được coi là bản nâng cấp lớn nhất của Bitcoin kể từ bản SegWit vào năm 2017.
Bản nâng cấp Taproot bao gồm 3 đề xuất cải tiến Bitcoin (BIP) khác nhau: Taproot, Tapscript và lõi của nó - một phương thức chữ ký số mới có tên "Chữ ký Schnorr". Taproot hướng tới mang lại nhiều lợi ích cho người dùng Bitcoin như tăng tính riêng tư giao dịch và giảm phí giao dịch. Nó cũng cho phép Bitcoin thực hiện các giao dịch phức tạp hơn, mở rộng các trường hợp sử dụng để cạnh tranh với Ethereum, đặc biệt là về chức năng hợp đồng thông minh và hỗ trợ tài chính phi tập trung (DeFi) cũng như token không thể thay thế (NFT).
Đề xuất Taproot ban đầu được nhà phát triển Bitcoin Core Greg Maxwell đưa ra vào tháng 1/2018. Đến tháng 10/2020, Pieter Wuille đã tạo yêu cầu kéo mã để tích hợp Taproot vào kho mã Bitcoin Core. Để triển khai đầy đủ bản nâng cấp, các node vận hành phải áp dụng các quy tắc đồng thuận mới của Taproot. Đề xuất cuối cùng nhận được sự ủng hộ của 90% thợ đào và chính thức được kích hoạt vào ngày 14/11/2021 tại khối 709,632.
Taproot hoạt động như thế nào?
Bản nâng cấp Taproot được thực hiện thông qua sự kết hợp của 3 đề xuất cải tiến Bitcoin (BIP), mỗi đề xuất bổ trợ cho nhau theo những cách khác nhau.
Chữ ký Schnorr (BIP340)
Chữ ký Schnorr giúp cải thiện tốc độ và bảo mật khi xác thực giao dịch trên mạng Bitcoin. Phương thức chữ ký này được phát triển bởi nhà toán học kiêm chuyên gia mật mã học người Đức Claus Schnorr. Trong nhiều năm, thuật toán Schnorr được bảo hộ bằng sáng chế, nhưng đến năm 2008 thì hết hạn. Chữ ký Schnorr có nhiều ưu điểm, đặc biệt trong việc tạo chữ ký ngắn, nổi tiếng vì sự đơn giản và hiệu quả.
Phương thức chữ ký mà Satoshi Nakamoto áp dụng cho Bitcoin có tên "Thuật toán Chữ ký số Đường cong Elliptic (ECDSA)". ECDSA được chọn thay vì Schnorr vì nó phổ biến, dễ hiểu, an toàn, ổn định, nhẹ và mã nguồn mở.
Tuy nhiên, sự phát triển của Hệ thống Chữ ký số Schnorr (SDSS) có thể đánh dấu khởi đầu cho việc áp dụng công nghệ chữ ký thế hệ mới trên Bitcoin và các mạng blockchain khác.
Một ưu điểm lớn của chữ ký Schnorr là khả năng tổng hợp nhiều khóa trong các giao dịch Bitcoin phức tạp để tạo thành một chữ ký duy nhất. Nhờ đó, chữ ký của các bên trong giao dịch có thể kết hợp thành một chữ ký Schnorr đơn lẻ, quá trình này gọi là "tổng hợp chữ ký".
Trên thực tế, Taproot khiến người ta không thể nhận biết liệu script Bitcoin có đang chạy hay không. Ví dụ, với Taproot, các phương thức thanh toán Bitcoin khác nhau - dù là giao dịch kênh Lightning Network, giao dịch ngang hàng hay giao dịch qua hợp đồng thông minh phức tạp - đều trông giống hệt nhau. Người giám sát chỉ thấy các giao dịch ngang hàng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng điều này không thay đổi việc thông tin ví của người gửi và người nhận cuối cùng vẫn bị lộ.
Taproot (BIP341)
Taproot được đặt tên theo bản nâng cấp này, xây dựng dựa trên nền tảng từ bản SegWit 2017 và sử dụng Cây Script Thay thế Merkle hóa (MAST) để mở rộng lượng dữ liệu giao dịch trong blockchain Bitcoin.
Các giao dịch trên mạng Bitcoin được bảo vệ bằng khóa công khai và khóa riêng tư. Để chi tiêu tài sản số trong ví, người dùng phải cung cấp chữ ký chứng minh mình là chủ sở hữu hợp pháp trước khi chuyển token. Ngoài giao dịch chữ ký đơn, các giao dịch Bitcoin còn có thể trở nên phức tạp hơn nhờ các tính năng như khóa thời gian hay yêu cầu đa chữ ký (multisig).
Tuy nhiên, giao dịch đa chữ ký phức tạp đòi hỏi nhiều đầu vào và xác thực chữ ký, làm tăng đáng kể lượng dữ liệu trên blockchain và khiến giao dịch chậm lại. Hơn nữa, thông tin giao dịch hiển thị tự động trên blockchain sẽ làm lộ dữ liệu nhạy cảm của chủ địa chỉ.
Với MAST, một giao dịch MAST đơn lẻ có thể đại diện cho nhiều script, giảm số lượng script và xác thực cần thiết. Khi giao dịch Bitcoin phức tạp được gửi tới MAST, không cần cây Merkle để xử lý. MAST chỉ cho phép gửi điều kiện thực thi giao dịch lên blockchain thay vì mọi chi tiết. Điều này giảm đáng kể lượng dữ liệu mạng cần lưu trữ, không chỉ nâng cao khả năng mở rộng và hiệu suất của blockchain Bitcoin mà còn mang lại tính riêng tư cao hơn cho người dùng.
Tapscript (BIP342)
Tapscript là ngôn ngữ lập trình nâng cấp cho script Bitcoin, hỗ trợ 2 BIP còn lại. Nó bao gồm một tập hợp opcode - các lệnh chỉ định cách thực thi giao dịch. Với không gian khối tăng thêm, các tính năng mới sẽ linh hoạt hơn, giúp mạng Bitcoin hỗ trợ và tạo hợp đồng thông minh trong tương lai.
Taproot mang lại lợi ích gì cho Bitcoin?
Như đã thảo luận, Taproot giúp cải thiện đáng kể tính riêng tư và mở rộng trường hợp sử dụng của Bitcoin. Các lợi ích tiềm năng khác bao gồm:
-
Cải thiện khả năng mở rộng mạng bằng cách giảm lượng dữ liệu truyền tải và lưu trữ trên blockchain;
-
Xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi khối (tăng tốc độ giao dịch mỗi giây - TPS);
-
Giảm phí giao dịch.
Một lợi thế khác của Taproot là loại bỏ tính uốn nắn chữ ký - một rủi ro bảo mật đã biết trên mạng Bitcoin. Nói ngắn gọn, về mặt kỹ thuật, tính uốn nắn chữ ký cho phép sửa đổi chữ ký trước khi giao dịch được xác nhận. Kẻ tấn công có thể lợi dụng điều này để tạo ảo giác rằng giao dịch chưa từng xảy ra, khiến Bitcoin gặp rủi ro double-spending nổi tiếng, làm tổn hại tính công bằng của sổ cái phân tán.
Tại sao bản nâng cấp Taproot quan trọng?
Kích hoạt Taproot giúp nâng cao chức năng mạng Bitcoin, cho phép thực hiện các giao dịch nhanh chóng và đáng tin cậy. Trước Taproot, sự phát triển giao thức Bitcoin vẫn dừng ở Layer 1, trong khi các giao thức khác như Ethereum đã dẫn đầu về Layer 2 và DApp. Sau nâng cấp, Bitcoin bắt đầu triển khai hợp đồng thông minh và mở rộng trường hợp sử dụng, bắt kịp xu hướng tương lai của thị trường NFT và DeFi.
Khi mạng Bitcoin hiệu quả hơn và phí giảm, khối lượng giao dịch và phạm vi ứng dụng sẽ tăng theo. Ngoài ra, Bitcoin còn đảm bảo tính riêng tư giao dịch cho người dùng, trở thành đồng tiền riêng tư cạnh tranh hơn trên thị trường.
Kết luận
Taproot là bản nâng cấp Bitcoin được mong đợi và ủng hộ rộng rãi. Được triển khai cùng chữ ký Schnorr, nó mang lại những cải thiện đáng kể về tính riêng tư, khả năng mở rộng, bảo mật và các tính năng khác. Những nâng cấp này sẽ tăng sức hấp dẫn của Lightning Network và thúc đẩy đa chữ ký trở thành tiêu chuẩn công nghiệp phổ biến.
Dù bạn tham gia cộng đồng Bitcoin ở mức độ nào, việc tối ưu hóa các yếu tố như riêng tư, hiệu suất và bảo mật sẽ tạo thêm giá trị cho người dùng và cải thiện trải nghiệm sử dụng Bitcoin.
