Taproot Consensus: Giải pháp phi tập trung gốc của mạng lưới tầng hai Bitcoin

Taproot Consensus được coi là giải pháp mạng lớp hai Bitcoin nguyên bản và phi tập trung nhất hiện nay. Nó hoàn toàn được xây dựng dựa trên công nghệ nguyên bản của Bitcoin, chủ yếu bao gồm ba thành phần cốt lõi: Chữ ký Schnorr, hợp đồng MAST và mạng nút SPV.

Chữ ký Schnorr và hợp đồng MAST là những công nghệ quan trọng được giới thiệu trong nâng cấp Taproot vào năm 2021. Mạng nút SPV, viết tắt của mạng nút xác thực thanh toán đơn giản Bitcoin, về bản chất là một mạng lưới được cấu thành từ các nút nhẹ Bitcoin. Khái niệm này xuất phát từ giải pháp xác thực thanh toán đơn giản mà Satoshi Nakamoto đã đề xuất trong sách trắng Bitcoin, nhằm cho phép các nút không có hồ sơ giao dịch đầy đủ cũng có thể xác thực thanh toán một cách an toàn và thuận tiện.

Cơ chế hoạt động của Taproot Consensus như sau:

Đầu tiên, công nghệ chữ ký Schnorr cho phép địa chỉ chữ ký nhiều Bitcoin có thể mở rộng lên đến 1000 địa chỉ, làm tăng đáng kể mức độ phân tán trong quản lý tài sản. So với đó, chữ ký nhiều Bitcoin truyền thống dựa trên chữ ký đường ellip chỉ hỗ trợ tối đa 15 địa chỉ. Chữ ký Schnorr không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn đảm bảo độ an toàn và tính riêng tư.

Tuy nhiên, chỉ thực hiện phân cấp địa chỉ ký đa là chưa đủ. Để nâng cao hiệu quả và an toàn, cần phải thực hiện tự động hóa và thông minh hóa quy trình ký, tức là để mã thay vì con người điều khiển quá trình ký. Điều này cần phải giới thiệu hợp đồng MAST.

Hợp đồng MAST có tên đầy đủ là hợp đồng cây cú pháp Merkle, nó sử dụng cây Merkle để mã hóa các kịch bản khóa phức tạp. Khi chi tiêu, chỉ cần tiết lộ các kịch bản liên quan và đường dẫn của chúng đến gốc cây Merkle. Hợp đồng MAST có thể được coi là hợp đồng thông minh hoạt động trên chuỗi Bitcoin, có khả năng xử lý thanh toán nhiều chữ ký. Nó thực hiện việc ký Schnorr một cách thông minh, tự động và mã hóa, thay thế khái niệm nhiều chữ ký thủ công.

Cuối cùng, mạng lưới nút SPV chịu trách nhiệm phát ra lệnh. Đây là một mạng lưới được xây dựng trên mạng lưới lớp hai của Bitcoin, bao gồm các nút nhẹ của Bitcoin. Nó dựa vào sự đồng thuận mạng Byzantine Fault Tolerance (BFT) để điều khiển các hợp đồng MAST phát ra lệnh, thay vì bị kiểm soát bởi bất kỳ tổ chức hoặc cá nhân cụ thể nào, do đó đạt được sự phi tập trung hoàn toàn. Lý do chọn mạng lưới nút SPV thay vì mạng lưới nút Proof of Stake (POS) thông thường là vì các nút nhẹ của Bitcoin có khả năng đồng bộ dữ liệu chuỗi chính của Bitcoin và vẫn có thể xác thực thanh toán một cách an toàn và tiện lợi mà không cần hồ sơ giao dịch đầy đủ.

Tóm lại, Taproot Consensus đã kết hợp chữ ký Schnorr, hợp đồng MAST và mạng SPV để hiện thực hóa sự phân tán của địa chỉ ký nhiều Bitcoin, mã hóa quản lý ký nhiều và hoàn toàn Phi tập trung hóa Bitcoin liên chuỗi và quản lý. Sự kết hợp này khiến Taproot Consensus trở thành giải pháp mạng lớp hai Bitcoin nguyên bản và Phi tập trung nhất hiện nay.