ビットコイン原生技術革新集大成：タップルートコンセンサス技術方案解析

2024年5月20日、BEVMチームは「タップルートコンセンサス：去中心化BTC Layer2ソリューション」の技術ホワイトペーパーを発表しました。このソリューションは、ビットコインの複数のネイティブ技術、スノーボール署名、MAST、SPVノードなどを巧妙に組み合わせて、完全に去中心化されたBTC Layer2拡張ソリューションを構築しています。

タップルートコンセンサス方案の提出は、ビットコイン技術の発展が新しい段階に入ったことを示しています。この革新を全面的に理解するためには、ビットコインの技術の進化の過程を振り返る必要があります。

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ビットコイン技術発展の振り返り

2008年10月31日、中本聡はビットコインのホワイトペーパーを発表し、初めてSPV（簡単支払い検証）の概念を提唱しました。

2009年1月3日、ビットコインの創世ブロックが誕生しました。中本聡はコードにおいて、当時まだオープンソース化されていなかったため、より適切なシュノア署名ではなく、楕円曲線署名（ECDSA）を使用しました。

2018年、ビットコインのコア開発者は正式にシュノール署名をビットコインネットワークに導入することを提案しました。

2021年11月14日、ビットコインはタップルートアップグレードを完了し、正式にシュノール署名とMAST（マークル抽象構文木）技術を導入しました。これにより、複雑な分散型マルチシグネチャとスマートコントラクト機能の実現が基盤となりました。

TAPROOTコンセンサス方案概説

タップルートコンセンサスは、ビットコインタップルート技術、SPVライトノード、およびBFT PoSコンセンサスメカニズムを統合し、分散化され、高度に一貫したLayer2ネットワークを構築しています。このソリューションは、ビットコインの既存の能力を最大限に活用し、基盤となるコードを変更することはありません。

タップルート コンセンサスアーキテクチャ解析

タップルートコンセンサスは、3つの主要なコアコンポーネントで構成されています：Schnorr+MAST、ビットコインSPV、Aura+Grandpa。

Schnorr+MASTはビットコインタップルートアップグレードによって導入された技術を利用して、非中央集権のマルチシグネチャ管理を実現し、コードによって駆動されることができる。

ビットコイン SPVは、フルノードを実行せずに支払いを検証し、ビットコインメインネットの状態と同期することを可能にします。

Aura+Grandpaは、ネットワークノードの高度な一貫性を確保するための、ビザンチンフォールトトレラントな高度なPoSコンセンサスプロトコルです。

BEVMシステムでは、各バリデーターがSchnorr署名用のBTCプライベートキーを保持しています。Musig2マルチ署名スキームを通じて集約公開鍵を生成し、大型MASTツリーを形成します。バリデーターは、MASTツリーで生成された閾値署名アドレスにBTCを転送し、刻印することによってデータを提出します。また、各バリデーターはBitcoin SPVライトノードとして、許可なくBTCネットワークの状態を同期することができます。

技術革新と利点

従来のソリューションと比較して、タップルートコンセンサスはマルチシグネットワークとBFT PoSコンセンサスメカニズムを組み合わせて、真の分散化を実現しました。この設計はビットコインネットワークのスケーラビリティと使用可能性を向上させるだけでなく、Layer2ネットワークのセキュリティと一貫性を確保します。

タップルートコンセンサスプランは、ビットコインの既存技術の方向性への尊重と継承を示しながら、組み合わせの革新を通じて、ビットコインのネイティブ拡張技術の集大成者となっています。ビットコインエコシステムの発展とともに、この真の分散型Layer2ソリューションは将来重要な役割を果たすでしょう。