Penguasa teknologi perluasan asli Bitcoin: Menafsirkan teknologi Konsensus Taproot

Pada 20 Mei 2024, sebuah tim pengembang Layer2 Bitcoin secara resmi merilis buku putih teknis berjudul "Taproot Consensus: Solusi BTC Layer2 Terdesentralisasi". Buku putih ini menjelaskan secara rinci cara implementasi Taproot Consensus, serta bagaimana menggabungkan tanda tangan Schnorr, MAST, dan teknologi asli Bitcoin seperti node SPV Bitcoin untuk membangun solusi BTC Layer2 yang sepenuhnya terdesentralisasi.

Rencana Konsensus Taproot adalah karya agung dari teknologi perluasan asli Bitcoin. Ini tidak melakukan modifikasi pada kode Bitcoin, melainkan memanfaatkan beberapa teknologi asli Bitcoin yang inovatif dan menggabungkannya dengan cara yang sederhana dan struktur yang cerdik. Sebelum menguraikan buku kuning, perlu untuk meninjau kembali sejarah perkembangan teknologi Bitcoin agar dapat memahami bagaimana Konsensus Taproot muncul dari alur perkembangan Bitcoin.

Bitcoin jalur pengembangan teknologi

Pada tanggal 31 Oktober 2008, Satoshi Nakamoto menerbitkan buku putih Bitcoin, yang mengusulkan rencana implementasi teknologi Bitcoin yang lengkap. Dalam buku putih tersebut, disebutkan solusi SPV (Verifikasi Pembayaran Sederhana), yaitu teknologi yang memungkinkan verifikasi pembayaran tanpa perlu menjalankan node penuh.

3 Januari 2009, Satoshi Nakamoto menambang blok genesis Bitcoin, menandai kelahiran resmi Bitcoin. Dalam kode awal, Satoshi Nakamoto menggunakan teknologi tanda tangan kurva elips (ECDSA), bukan teknologi tanda tangan Schnorr yang lebih cocok untuk Bitcoin, karena pada saat itu tanda tangan Schnorr belum diopen-source.

Pada tahun 2018, pengembang inti Bitcoin secara resmi mengusulkan untuk memasukkan tanda tangan Schnorr ke dalam jaringan Bitcoin.

Pada 14 November 2021, Bitcoin menyelesaikan peningkatan Taproot, dan tanda tangan Schnorr secara resmi dimasukkan ke dalam jaringan Bitcoin, membuka era multisig terdesentralisasi. Peningkatan Taproot juga memperkenalkan MAST (Merkel Abstract Syntax Tree), yang memberikan Bitcoin fungsi serupa kontrak pintar.

Kombinasi tanda tangan Schnorr dan MAST memungkinkan Bitcoin untuk menggerakkan jaringan multi-tanda tangan terdesentralisasi melalui instruksi kode, yang merupakan dasar untuk pengembangan jaringan lapisan kedua Bitcoin.

Ringkasan Solusi Konsensus Taproot

Buku putih teknologi Taproot Consensus menunjukkan bahwa, karena sifat Bitcoin yang tidak Turing-complete, tidak mungkin untuk secara langsung merealisasikan solusi skalabilitas Layer2 seperti Rollup Ethereum. Oleh karena itu, Taproot Consensus menggabungkan teknologi Taproot Bitcoin (tanda tangan Schnorr dan MAST), node ringan SPV Bitcoin, dan mekanisme konsensus BFT PoS untuk membangun jaringan Layer2 yang terdesentralisasi dan sangat konsisten.

Penjelasan Arsitektur Konsensus Taproot

Taproot Consensus terdiri dari tiga bagian: Schnorr+MAST, Bitcoin SPV, dan Aura+Grandpa:

1. Schnorr+MAST: Mewujudkan pengelolaan multi-tanda tangan terdesentralisasi untuk Bitcoin, didorong oleh konsensus jaringan lapisan kedua.

2. Bitcoin SPV: mewujudkan sinkronisasi status dengan lapisan satu Bitcoin.

3. Aura+Grandpa: Sebuah protokol konsensus PoS toleran Byzantine yang umum, memastikan konsistensi tinggi antara node jaringan.

Dalam sistem ini, setiap validator memegang kunci privat BTC yang digunakan untuk tanda tangan Schnorr. Kunci publik agregat yang dihasilkan melalui skema tanda tangan multi Musig2 membentuk pohon MAST besar. Validator melakukan transfer BTC dan operasi pengukiran ke alamat tanda tangan ambang yang dihasilkan oleh pohon MAST, sehingga memungkinkan pengiriman data dari jaringan utama BTC ke jaringan lapis dua. Sementara itu, setiap validator berfungsi sebagai node ringan Bitcoin SPV, mampu mensinkronkan status jaringan BTC dengan aman dan tanpa izin.

Perbandingan dengan solusi lainnya

Buku kuning juga menjelaskan secara rinci proses implementasi Musig2, serta perbedaannya dengan proyek BTC Layer2 lainnya (seperti Mezo). Mezo dibangun di atas protokol tBTC, menggunakan tanda tangan multi-bitcoin untuk membangun jaringan tanda tangan batas. Namun, tBTC masih memerlukan tanda tangan manual.

Sebagai perbandingan, Taproot Consensus menggabungkan jaringan multi-tanda tangan dengan mekanisme konsensus BFT PoS, mewujudkan desentralisasi yang sebenarnya. Desain ini tidak hanya meningkatkan skalabilitas dan kegunaan jaringan Bitcoin, tetapi juga memastikan keamanan dan konsistensi jaringan lapisan kedua.

Penutup

Buku putih teknologi Taproot Consensus menunjukkan solusi lapisan kedua yang sepenuhnya dibangun berdasarkan teknologi asli Bitcoin. Ini tidak hanya menghormati dan mewarisi arah teknologi Bitcoin, tetapi juga menggabungkan inovasi yang dibawa oleh berbagai peningkatan Bitcoin. Seiring dengan perkembangan ekosistem Bitcoin yang terus berlanjut, solusi lapisan kedua yang benar-benar terdesentralisasi ini akan memainkan peran penting di masa depan.