비트코인의 네이티브 확장 기술 세트 - BEVM 기술 백서 설명

서문:

2024년 5월 20일, 비트코인 레이어2 개발팀인 BEVM은 기술 백서 "Taproot. 컨네서스, 탈중앙화된 BTC 레이어2 솔루션"을 공식 발표했습니다.

이 백서에서는 탭루트 콘네서스의 구현 방법과 슈노르 서명, MAST, 비트코인 SPV 노드와 같은 비트코인 네이티브 기술과 함께 완전히 탈중앙화된 BTC 레이어2 솔루션을 구축하는 방법을 자세히 설명합니다.

전체 기사를 읽은 후, 저는 BEVM 팀이 제안한 탭루트 콘네서스 솔루션이 진정 비트코인의 고유 확장 기술의 집합체라고 느꼈습니다. 탭루트 컨네서스는 비트코인의 주요 네이티브 기술을 간단하고 영리하게 구조화하여 조합한 것입니다.

황색 백서에 들어가기 전에 비트코인의 기술 반복의 역사를 살펴봄으로써 비트코인의 진화 과정에서 탭루트 콘네서스가 어떻게 등장했는지 이해하는 것이 중요합니다.

본문:

I. 비트코인 기술 반복의 역사

비트코인 기술의 역사

2008년 10월 31일

나카모토 사토시는 "비트코인: 피어 투 피어 전자 현금 시스템"이라는 논문을 발표하여 비트코인의 완전한 기술적 구현을 공식적으로 제안했습니다.

논문의 8장에서 사토시 나카모토는 전체 비트코인 노드를 실행하지 않고 블록 헤더만 저장하여 결제를 검증하는 방법인 SPV(간편 결제 검증)라는 솔루션을 언급합니다. 기술적 수단입니다.

2009년 1월 3일

나카모토 사토시는 헬싱키에 위치한 소규모 서버에서 제네시스 블록을 채굴했으며, 이는 비트코인의 공식적으로 탄생했습니다.

비트코인의 공식 코드에서 사토시 나카모토는 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA)을 사용했지만, 더 적절한 것은 아니라는 점에 주목할 필요가 있습니다. 그 이유는 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘이 슈노르 서명 알고리즘보다 낫기 때문이 아니라 슈노르 서명 알고리즘이 오픈소스가 아니었고 아직 특허 보호를 받고 있었기 때문에 사토시 나카모토는 차선책으로 이미 오픈소스인 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘을 선택했기 때문이죠.

슈노르 서명은 타원 곡선 서명의 모든 기능과 보안 가정을 유지하면서 동시에 비트코인의 타원 곡선 서명 기술 프레임워크에서 최대 15개의 다중 서명 제약만 달성할 수 있으며 궁극적으로 비트코인의 1000개 이상의 주소 공동 관리를 달성하고 서명 속도에 영향을 미치지 않습니다.

2018년

수년간의 반복적인 검증 끝에 비트코인 코어 개발자 그레고리 맥스웰과 다른 사람들이 공식적으로 제안했습니다. 슈노르 서명을 비트코인 네트워크에 도입할 것을 제안하는 BIP를 공식적으로 제안했습니다.

2021년 11월 14일

비트코인, 탭루트 업그레이드 공식 완료 및 슈노르 서명이 공식적으로 비트코인 네트워크에 통합되었으며, 비트코인은 탈중앙화된 다중 서명의 새로운 시대를 열었습니다.

슈노르 서명 외에도 탭루트 업그레이드는 비트코인 스마트 컨트랙트와 유사한 기능을 제공하는 기술인 MAST(Merkelised Abstract Syntax Trees)도 도입했습니다. 이는 여러 조건부 분기의 계약 로직을 머클 트리로 구성하여 비트코인 코드가 스마트 컨트랙트와 유사한 기능 요구 사항을 구현할 수 있도록 합니다(단, 이더리움의 복잡한 스마트 컨트랙트와 달리 비트코인 결제 검증으로 제한됩니다).

슈노르 서명은 최대 1,000개 이상의 비트코인 주소를 다중 서명할 수 있으며, MAST는 비트코인 프로그램을 사용하여 슈노르 서명 주소를 구동함으로써 다중 서명을 구동할 수 있으므로 슈노르 서명 + MAST는 사람들이 서명할 필요 없이 비트코인 코드를 통해 지침을 구동함으로써 탈중앙화된 비트코인 다중 서명 네트워크를 달성할 수 있습니다. 네트워크.

즉, 비트코인을 탈신뢰화하여 첫 번째 계층의 제약을 제거한 다음 두 번째 계층의 비트코인으로 이동하여 더 복잡하고 풍부한 비즈니스 시나리오를 달성할 수 있습니다.

BEVM 팀이 제안한 탭루트 컨네서스 솔루션은 2008년부터 2021년까지 13년간 비트코인에 대한 기술 반복의 정점입니다.

탭루트 콘네서스 솔루션 요약:

Taproot Consnesus 기술 백서는 다음과 같은 문장으로 시작됩니다. "비트코인 네트워크의 튜링 불완전성으로 인해 이더리움 롤업과 유사한 레이어2 확장 기능을 직접 구현하는 데 한계가 있습니다. 비트코인 네트워크의 스크립팅 컨트랙트 레이어는 단순한 송금만 수행할 수 있으며, 더 복잡한 스마트 컨트랙트 기능을 지원할 수 없습니다. 따라서 비트코인 스크립팅 계층만으로 레이어2 확장을 구축하는 것은 불가능합니다."

이 첫 문단은 비트코인 네트워크의 튜링이 완벽하지 않은 특성과 비트코인 스크립트 콘트랙트가 비트코인 송금만 수행할 수 있다는 사실을 지적하는 매우 일반적인 내용이며, 따라서 비트코인 확장을 위한 올바른 방향은 네트워크의 첫 번째 계층에 구축하는 것이 아니라 비트코인에 이미 존재하는 기능을 사용해 완전히 탈중앙화된 비트코인 레이어 2 확장을 구축하는 것입니다. 중앙화된 비트코인 레이어 2 확장 솔루션입니다.

탭루트 컨센서스는 비트코인의 탭루트 기술(슈노르 서명 및 MAST), 비트코인의 SPV 라이트 노드, BFT 지분 증명 합의 메커니즘을 결합하여 탈중앙화되고 매우 일관성 있는 레이어2 네트워크를 구축합니다.

Taproot Consnesus 아키텍처 상세 정보

BEVM 팀이 제안한 탭루트 합의는 슈노르+마스트, 비트코인 SPV, 오라+그랜파의 총 세 부분으로 구성되어 있습니다. 구성 요소입니다.

슈노르+마스트 이미 언급했듯이, 비트코인 탭루트 업그레이드로 인해 이 두 가지 기본 기술을 조합하여 사용하면 사람의 서명 없이도 비트코인의 탈중앙화된 다중 서명을 관리할 수 있습니다. 사람이 서명하는 것이 아니라 비트코인 코드의 사용으로 구동됩니다.

코드는 누가 구동하나요? 2계층 네트워크를 통해 도달한 합의에 의해 구동됩니다.

그렇다면 2계층 네트워크는 어떻게 합의에 도달하며, 그 합의는 어떻게 비트코인의 1계층과 상태를 동기화할까요?

이것이 바로 비트코인 SPV+BFT POS 합의(Aura+Grandpa)의 유용성입니다.

비트코인 SPV는 전체 노드를 실행하지 않고 비트코인 거래를 동기화하고 검증하는 간단한 결제 검증 방법에 대한 사토시 나카모토의 제안입니다. 이 기능을 통해 탭루트 컨센서스는 완전한 탈중앙화 환경에서 어떠한 허가 없이 비트코인 상태를 동기화할 수 있습니다.

Aura+Grandpa는 분산 프로토콜을 통해 네트워크 노드 간에 높은 수준의 일관성을 보장하는 비잔틴 장애 허용을 위한 보다 일반화된 고급 지분 증명 합의 프로토콜입니다(서브스트레이트 프레임워크에 구축된 블록체인은 기본적으로 Aura+Grandpa를 사용함). strong>Aura+Grandpa).

따라서 탭루트 합의의 세 부분이 어떻게 작동하는지 요약해보면 다음과 같습니다. BEVM 시스템에서 각 검증자는 슈노르 서명을 위한 BTC 개인 키를 보유하며, 이는 효율적인 서명 집계를 통해 시스템 보안과 효율성을 개선할 수 있습니다. Musig2 다중 서명 체계에 의해 생성된 집계된 공개 키 Pagg는 대규모 MAST(머클 추상 구문 트리) 트리를 형성합니다.

MAST 트리의 루트 해시값이 생성된 후 검증자는 MAST 트리에서 생성된 임계 서명 주소로 BTC 전송 및 비문을 수행하여 BTC 메인 네트워크에서 BEVM 네트워크로 데이터를 제출하는 기능을 실현합니다. 동시에 각 검증자는 비트코인 SPV(간편 결제 검증) 라이트 노드 역할을 수행하여 라이선스 없이 안전하게 BTC 네트워크의 상태를 동기화할 수 있습니다."라고 설명합니다.

요약하자면:

Taproot 컨센서스는 슈노르+마스트를 사용해 비트코인 레이어에 탈중앙화된 BTC 다중 서명 관리 시스템을 구축합니다. 중앙화된 BTC 다중 서명 관리, 두 번째 레이어는 비트코인 SPV 노드 네트워크를 실행하며, BEVM을 예로 들면, BEVM 두 번째 레이어 네트워크는 모두 비트코인 SPV 노드를 실행하며, 이 노드는 비트코인 첫 번째 레이어의 데이터 상태를 동기화할 수 있으므로 BEVM과 비트코인 첫 번째 레이어 정보를 동기화할 수 있습니다. 두 번째 레이어 네트워크의 보안과 신뢰성을 보장하기 위해 BEVM은 비트코인 SPV 노드 네트워크를 Aura+Grandpa와 통합합니다. 즉, 비트코인 SPV 노드 네트워크는 BFT 합의의 보안 수준을 갖도록 합니다. BEVM 네트워크의 자산을 관리하는 다중 서명자가 아닌, BFT 합의에 의해 구동되므로 진정한 탈중앙화 네트워크가 됩니다.

백서의 기타 기술적 세부 사항

위의 기술 프레임워크 외에도 탭루트 합의 백서에서는 슈누르 서명, MAST, 비트코인 PBX, 비트코인 PBX가 다양한 방식으로 어떻게 사용될 수 있는지 자세히 설명합니다. 슈누르 서명, MAST, 비트코인 PSV 라이트 노드, 아우라+그랜파 및 기타 기술 구현에 대한 자세한 내용을 확인할 수 있습니다. 최신 비트코인 기술을 배우고 이해하고자 하는 분들을 위해 BEVM 팀이 작성한 탭루트 합의 백서는 매우 포괄적이고 상세한 학습 자료입니다.

그뿐만 아니라 이 백서에서는 Musig2의 구현과 잘 알려진 BTC 레이어2 프로젝트 메조와 탭루트 합의의 차이점에 대해서도 자세히 설명합니다.

Mezo의 기본 기술 구조는 tBTC 프로토콜을 기반으로 합니다. tBTC는 비트코인 다중 서명을 사용하여 기존 분산 네트워크보다 더 일관성 있는 임계값 서명 네트워크를 구축합니다.

그러나 tBTC는 여전히 9명의 서명이 필요한 다중 서명 네트워크이며, 사람에 의존하지 않고 진정한 합의 중심이 되려면 다중 서명 네트워크와 비잔틴 장애 허용 지분 증명(BFT PoS) 합의 메커니즘을 결합해야 합니다. (이는 분산성을 강조하지만 비잔틴 장애 허용 합의가 없는 분산 네트워크와 분산 네트워크이지만 비잔틴 장애 허용 합의에 의존하여 구동하므로 진정한 탈중앙화 네트워크인 블록체인의 차이점입니다.) 블록체인은 분산 네트워크이지만 비잔틴 장애 허용 합의에 의존하여 구동하므로 진정한 탈중앙화 네트워크입니다.

탭루트 컨센서스 체계는 이보다 더 발전된 설계를 취합니다. 슈노르 서명, MAST, 비트코인 SPV 라이트 노드, 아우라 및 그랜드파 비잔틴 장애 허용 합의 메커니즘을 결합하여 매우 일관되고 안전한 탈중앙화 레이어2 확장을 구축했습니다. 이러한 융합은 비트코인 네트워크의 확장성과 가용성을 향상시킬 뿐만 아니라 BEVM 네트워크의 보안과 일관성을 보장합니다.

요약:

BEVM 팀은 탭루트 컨센서스의 구현과 기술적 세부 사항을 체계적이고 종합적으로 설명하는 기술 백서를 발표하여 비트코인 네트워크에서 탭루트 컨센서스가 구현될 수 있음을 보여주었습니다. 기술적 세부 사항으로, 전적으로 비트코인 네이티브 기술을 기반으로 구축된 비트코인 레이어 2 솔루션을 보여줍니다.

탭루트 컨센서스는 비트코인의 원래 기술 방향을 존중하고 계승할 뿐만 아니라 비트코인의 연속적인 업그레이드가 가져온 혁신의 조합과 결합하여 비트코인 네이티브 확장 기술의 진정한 걸작을 만들어 냈습니다.

비트코인 생태계가 계속 진화함에 따라 사람들은 진정한 탈중앙화 2단계 솔루션이 비트코인이 가야 할 길이며, 탭루트 컨센서스가 진정으로 빛을 발할 솔루션이라는 것을 깨닫게 될 것입니다.