待望のBitcoin Taprootとはいったい何なのでしょうか？ビットコインはどのようにして永遠に変わったのでしょうか?

従来のビットコイン プロトコルでは、ユーザー データのプライバシーとセキュリティが最も重要です。 Taproot のアップグレードにより、ビットコイン ネットワークの信頼性、安全性、効率性が向上します。提案された Taproot アップグレードは 90% を超えるブロック サポートを受けており、このアップグレードのソフト フォークの有効化は数か月以内に達成されることになります。

しかし、なぜ私たちはこのアップグレードのニュースに興奮し、期待しているのでしょうか。そして、Taproot とはいったい何なのでしょうか。

Taproot とは何ですか?

Taprootactivation.com では次のように説明されています。

Taproot は、前方互換性のあるソフトフォークとして展開できる、提案されているビットコイン プロトコルのアップグレードです。 Taproot は、Schnorr 署名スキームを MAST (Merklized Alternative Script Trees) および Tapscript と呼ばれる新しいスクリプト言語と組み合わせることで、ビットコインのスマート コントラクトの柔軟性を拡大するとともに、ユーザーが複雑なスマート コントラクトを通常のビットコイン取引として隠蔽できるようにすることで、より高いプライバシーを提供します。

これは、既存のビットコイン ブロックチェーンの技術的なアップグレードであり、次のことが可能になります。

• ユーザーデータのプライバシーを強化する

• 安全な取引

• 大規模なトランザクションを処理するために、より高いスループットを持つようにビットコインをスケーリングする

Taproot ターゲットと Schnorr 署名:

Taproot の主な目標は、ブロックチェーンのプライバシー、スケーラビリティ、セキュリティを向上させるために、ビットコインでのスクリプトの動作方法を変更することです。同社は、ビットコインにシュノア署名と呼ばれるスキームを提供することで、同じ目標を達成するつもりです。

Schnorr 署名とは何ですか?

シュノア署名アルゴリズムは、もともとドイツの暗号学者クラウス・シュノアによって2008年に提案されました。シュノアは、複雑なビットコイン取引で複数の種類のキーを使用し、単一の署名を生成するため、暗号開発者コミュニティでは高度な署名スキームの1つと考えられています。高度な数学的原理を使用して文字列のセキュリティと精度を提供し、トランザクションの可変性の影響を受けず、検証が比較的高速です。

注: トランザクションの展性とは、ビットコインの支払いトランザクションが発行後、確認される前に変更 (より正確には、偽造およびコピー) できることを意味します。

Schnorr 署名はどのように機能しますか?

Schnorr は線形数学演算を使用して、単一のトランザクションに対する複数の署名の集約をサポートし、同じロジックがマルチ署名トランザクションにも適用されます。公開鍵と署名を「しきい値公開鍵」と「しきい値署名」に組み合わせると、マルチ署名トランザクションを通常のトランザクションと区別できなくなります。

Schnorr 署名は、主に短い署名を生成する際のシンプルさと効率性で知られています。 Schnorr 署名に加えて、Taproot アップグレードでは MAST (Merklized Alternative Script Tree) も利用します。

MASTとは何ですか?

MAST は Merklized Alternative Script Tree の略で、暗号学者 Ralph Merkle が発明した古典的なデータ構造アルゴリズムである Merklized ツリーを使用した提案されたソリューションです。

MAST の有用性を理解するには、既存のビットコイン操作をさらに深く掘り下げて、P2SH (Pay to script hash) を理解する必要があります。

P2SH スクリプト:

基本的に、すべてのビットコインはスクリプトに「ロック」されています。スクリプトとは、ビットコイン ブロックチェーン上のトランザクションに埋め込まれた数行のコードを含むソフトウェアです。

このスクリプトは、次のトランザクションでトークンをどのように使用するかを定義します。使用条件には通常、トークンの所有権を証明する署名の提供が含まれます。さまざまな条件を組み合わせて、複雑なタイプのスマート コントラクトを作成できます。 2012 年以降、支出を記録するトークン スクリプトは当初は公開されなくなり、トークンの新しい所有者だけがその使用方法を知ることになります。

スクリプト ハッシュへの支払い: ここで P2SH が魔法のように機能します。最初はスクリプトのハッシュのみがブロックチェーンに含まれ、この一見ランダムにスクランブルされた数字がトークンを保持します。所有者がトークンを使用すると、スクリプト全体とスクリプトの「解決策」の両方が公開され、誰でも初期ハッシュを使用して、提供されたスクリプトが実際にトークンをロックした元のスクリプトであることを確認し、スクリプトの要件が満たされているとすぐに結論付けることができます。

しかし、P2SH スクリプト メカニズムにはいくつかの欠点があります。それは何でしょうか?

P2SH では、トークンを使用するユーザーは、満たす可能性のある条件と満たすことができない条件をすべて明らかにする必要があります。このメカニズムの問題は次のとおりです。

• まず、操作の引用データを密にします。識別して解析する必要がある条件が複数ある可能性があるからです。

• 第二に、データのプライバシーが損なわれます。ユーザーはトークンを使用できるすべての条件を公開する必要があるため、ネットワーク内の全員が条件を知ることができ、どのウォレットが使用されているかを特定することもできます。さらに、これはプライバシーに重大な影響を及ぼします。

MAST は私たちのヒーローであり、P2SH の限界を克服します。 P2SH とは異なり、資金を使うためのすべての可能な条件を 1 つのハッシュ列に結合するのではなく、個別にハッシュし、これらの個々のハッシュを Merklized ツリーに追加して、最終的に単一のハッシュ (Merklized ルートと呼ばれる) を生成し、コインを「ロック」します。

Taproot アップグレードでは、Schnorr 署名を利用して MAST をさらに隠蔽し、MAST 構造の存在を誰も知らないようにします。

計画されている Taproot の有効化に含まれる 2 つの主要な技術的変更について理解できたので、次はこれらの変更によってビットコインがさらに強化され、改善される仕組みについて理解しましょう。

Taproot は Bitcoin ネットワークにどのようなメリットをもたらすのでしょうか?

まず、Taproot がビットコイン取引の仕組みをどのように強化できるかについて話し合いました。

前述のように、Taproot を使用しない現在のビットコイン取引では、タイムロックやマルチ署名などのさまざまな複雑な機能が使用されています。これらの取引は誰でも公開されますが、Taproot のアクティベーションが完了すると (2021 年末までに完了する予定)、状況はさらに大きく変わります。

• 強化されたプライバシー: Taproot は、すべての取引と複数の支出条件を、強化されたビットコインのプライバシーの単一レベルに統合します。

• 処理するデータが少なくなる: トランザクションに関係するデータが少なくなり、ネットワークがより効率的になります。

• スループットの向上: ブロックあたりのトランザクション数が増えるため、全体的なTPSが向上します。

• ガス料金の削減: 取引がより効率的になり、処理するデータが少なくなるため、ガス料金が大幅に削減されます。

• 改ざん可能性の緩和: Taproot は、署名が改ざん不可能であることを保証します。これは、ビットコイン ネットワークにおけるセキュリティ上の大きな脅威です。

ビットコインの根源的な道:

ビットコインは現在、主に先物市場とESG問題によって引き起こされた複数の懸念によって引き起こされた売りにより、市場で多くの痛みを伴う反落を経験しています。 2021年5月から6月の今週にかけて、ビットコインは依然として方向性を見出せず苦戦しており、多くの専門家は調整が数週間から数か月続くと考えています。

エルサルバドルがビットコインを法定通貨として採用したことは、ビットコインコミュニティに大きな希望をもたらし、ビットコインが真の価値保存手段であり、法定通貨に対する最も信頼できるインフレヘッジであるという信念をさらに強めます。現在、Taproot のアップグレードにより、セキュリティ、スケーラビリティ、パフォーマンスの問題の一部が緩和されると予想されており、これは長期的な回復への道を開く可能性のあるもう 1 つの重要なきっかけとなります。まだ忍耐が必要です。

しかし、私は次のように強く感じています。

ビットコインは単なる暗号通貨ではなく、希望であり、自給自足と幸福という最も基本的な権利を奪われた普通の人々にとっての真の経済的自由なのです。世界は長い間、富裕層と貧困層に二極化してきましたが、現在、この分散型暗号通貨の世界は、差別なくすべての人を民主的に扱う新しいプラットフォームをもたらしました。

ビットコインは今後も存在し続け、あらゆる障壁を乗り越えて、誰にとっても世界をより良い方向に変えていくでしょう。