I. Giới thiệu

Là chuỗi khối sớm nhất và an toàn nhất, mô hình tài khoản UTxO được Bitcoin sử dụng gây khó khăn cho việc hỗ trợ các chức năng hợp đồng thông minh như Ethereum và chỉ có thể hỗ trợ một số chức năng dựa trên ngôn ngữ tập lệnh hạn chế. Do đó, trong 15 năm kể từ khi Bitcoin ra đời, nó đã không được sử dụng để triển khai các giao thức DeFi và NFT rực rỡ khác nhau như Ethereum và thường được sử dụng để chuyển giao ngang hàng và lưu trữ giá trị.

Giao thức Ordinals chính thức ra mắt vào ngày 14 tháng 12 năm 2022 đã thay đổi mọi thứ, đưa dữ liệu mà người dùng cần lưu trữ on-chain vào đầu vào giao dịch và triển khai bộ chương trình dựa trên lý thuyết thứ tự [^1] để Theo dõi và ghi lại những "khắc chữ" này. Những gì việc "khắc" như vậy đạt được là ghi lại dữ liệu tĩnh, thay vì các chương trình on-chain có thể thực thi động như hợp đồng thông minh Ethereum. Điều này cũng khiến "khắc chữ" tự nhiên trở thành NFT trên Bitcoin. Dựa trên lý thuyết thứ tự, người ta cũng có thể xây dựng giao dịch để hiện thực hóa sự chuyển giao, giao dịch giữa các khắc chữ này.

Sau đó, vào ngày 6 tháng 3 năm 2023, giao thức BRC-20 dựa trên Ordinals đã được đề xuất, được sử dụng để triển khai token đồng nhất trên Bitcoin, tương ứng với giao thức ERC-20 trên Ethereum. Giao thức dựa trên Ordinals rất đơn giản, quá trình đúc và chuyển token được viết trên khắc chữ theo định dạng Json. Ẩn dụ sống động nhất là một mảnh giấy có ghi hồ sơ chuyển nhượng và việc hạch toán được giao cho bên thứ ba ... Các cơ quan ba bên sẽ làm việc đó.

Giao thức BRC-20 như vậy có tính thẩm mỹ khá bạo lực và cũng là một sự thỏa hiệp dưới nhiều yếu tố khác nhau. Token đồng nhất như đồng tiền màu đã xuất hiện trong Bitcoin trước đây, điều này không chứng minh BRC-20 là một ứng dụng thất bại nhưng dường như cũng cho thấy đây có thể không phải là một thỏa thuận lâu dài. Tại thời điểm này, chúng tôi nhập chủ đề của bài viết này, Tài sản Taproot dựa trên Lightning Network.

2. Mạng sét

Lightning Network là giải pháp Lớp 2 được xây dựng trên Bitcoin, mục đích của nó là giúp người dùng tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả trong các tình huống thanh toán bằng Bitcoin. Ý tưởng mà Lightning Network dựa vào cũng rất đơn giản, đó là xây dựng một quỹ quỹ, quỹ như vậy còn được gọi là kênh thanh toán vi mô cho cả hai bên giao dịch. Cụ thể hơn, nó liên quan đến hai khái niệm cốt lõi:

· Hợp đồng đáo hạn trình tự có thể hủy bỏ (RSMC): Ảnh nhóm có thể bị thu hồi khi trình tự hết hạn

· Hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC): Hợp đồng khóa thời gian băm

RSMC giả định rằng có một kênh thanh toán vi mô giữa hai giao dịch, trước tiên cả hai bên gửi một phần tiền vào kênh này, trong trường hợp ban đầu, kế hoạch phân bổ giữa hai bên là số tiền đặt trước. Mỗi khi giao dịch xảy ra, cả hai bên cần xác nhận kết quả phân phối được tạo ra sau giao dịch, đồng thời vô hiệu hóa kế hoạch phân phối ban đầu. Quá trình này liên quan đến nhiều khái niệm và khá khéo léo, để biết chi tiết, vui lòng tham khảo [ A Dive to Lightning Network (Part One) ][^14], và vai trò của nó trong Lightning Network là xây dựng kênh thanh toán giữa hai bên.

HTLC là khóa băm có các sự kiện, yêu cầu một bên nhất định gửi hình ảnh gốc $m$ của một giá trị băm nhất định $h=H(m)$ trong một khoảng thời gian nhất định để có được quyền sử dụng một UTxO nhất định. Nó được sử dụng để xây dựng định tuyến thanh toán trong Lightning Network. Để biết quy trình triển khai cụ thể, xem [ Chuyên sâu về Lightning Network, phần 2: HTLC và định tuyến thanh toán ] [^15].

Lightning Network tích hợp hai cơ chế này, cho phép giao dịch được hoàn thành off-chain giữa hai nút bất kỳ trong Lightning Network.

3. Nâng cấp Taproot

Taproot là sự tổng hợp của ba Đề xuất cải tiến Bitcoin(BIP) BIP-0340 (chữ ký Schnorr) , BIP-0341 (Taproot) và BIP-0342 (TapScript) . Nó cũng là cơ sở để hiện thực hóa tài sản Taro. Ở đây, MAST liên quan đến việc triển khai tài sản Taro được giải thích:

MAST

Cây cú pháp trừu tượng Merklized (MAST) [^7][^8][^9] đã được giới thiệu trong BIP-0341, với mục đích là ẩn các điều kiện chi tiêu của UTxO và giảm kích thước của thông tin. Đây là một phần của bản nâng cấp Taproot. Bản nâng cấp Taproot kết hợp P2SH (Pay-to-Script-Hash) ban đầu và P2PKH (Pay-to-Public-Key-Hash), để tổng có thể được xuất trực tiếp thông qua khóa riêng Để sử dụng, bạn cũng có thể cung cấp tập lệnh và bằng chứng Merkle cho đầu ra chi tiêu.

MAST kết hợp cây ngữ nghĩa trừu tượng và Merkle trees. Merkle trees là cấu trúc dữ liệu phổ biến trong chuỗi khối và sẽ không được mô tả chi tiết ở đây. Cây cú pháp trừu tượng (AST) là phương pháp chia chương trình thành các phần nhỏ độc lập để mô tả chương trình, điều này sẽ giúp chương trình dễ dàng phân tích và tối ưu hơn. Để biết chi tiết, vui lòng tham khảo [Cây cú pháp trừu tượng] . MAST kết hợp ý tưởng của AST để chia chương trình thành nhiều khối nhỏ, sau đó băm từng khối nhỏ của chương trình và sử dụng ý tưởng cây băm Merkle để xây dựng các kết quả băm này thành Merkle trees.

Hãy xem xét một kịch bản như vậy [^9]: Alice muốn tiêu Bitcoin của mình bất cứ lúc nào, nhưng nếu cô ấy không tiêu trong ba tháng liên tiếp thì anh chị em của cô ấy là Bob và Charlie có thể tiêu UTxO. Kịch bản được triển khai như sau:

OP_IF

<Mã khóa của Alice> OP_CheckSig

OP_ELSE

"3 tháng" OP_CSV OP_DROP

2 <chìa khóa quán rượu của Bob> <chìa khóa quán rượu của Charlie> 2

OP_CHECKMULTISIG

OP_ENDIF

Theo P2SH, tập lệnh như vậy cần được hiển thị đầy đủ trong giao dịch khi chi tiêu. Alice cần cung cấp tập lệnh và khóa chung của Bob và Charlie có trong đó khi chi tiêu UTxO.

Sau khi có MAST chia 2 điều kiện của script ra được MAST đơn giản

Lúc này, Alice chỉ cần chọn cung cấp tập lệnh xác minh khóa công khai của mình và Hash2 làm bằng chứng Merkel khi chi tiêu mà không để lộ tập lệnh cụ thể trong Hash 2. Phần thông tin này sẽ không được tải lên Chuỗi. Điều này cũng làm giảm thêm chi phí của giao dịch tương tự. Điều tự nhiên là việc cung cấp một tập lệnh hoàn chỉnh luôn yêu cầu ít dữ liệu hơn so với việc cung cấp hàm băm của tập lệnh. Cấu trúc như vậy cũng cung cấp khả năng thực hiện các hợp đồng thông minh.Theo cách này, giống như mã byte trong EVM, hàm được gọi có thể được chọn dựa trên 4 byte đầu tiên của dữ liệu đầu vào trước khi chạy. Sự khác biệt là lệnh gọi tập lệnh như vậy yêu cầu người dùng cung cấp tập lệnh cụ thể và chứng chỉ Merkel để chứng minh rằng tập lệnh đó là hợp pháp.

4. Tài sản gốc chính

Tài sản Taproot (Tài sản Taproot, sau này được gọi là Taro) [^2][^3][^5] là một giao thức vẫn đang trong giai đoạn đề xuất. Nó có thể thực hiện việc phát hành tài sản trên Bitcoin. Những tài sản đó có thể được phát hành thông qua on-chain Giao dịch được chuyển qua mạng Bitcoin(giao dịch và chuyển giao NFT đã được Ordinals thực hiện). Đặc biệt, các tài sản Taro đồng nhất có thể được chuyển trên Lightning Network với mức phí thấp hơn và nhiều quyền riêng tư hơn sau khi được gửi vào Lightning Channel. Tương tự, có giao thức RGB cố gắng chạy các hợp đồng thông minh trên Lightning Network [^ 4].

Khoai môn có thể được lưu hành trên mainnet Bitcoin hoặc Lightning Network lớp thứ hai. Đầu tiên hãy xem xét tình huống trong mạng Bitcoin. Taro là một dạng dữ liệu được băm gắn liền với giao dịch . Mục đích của việc sử dụng hàm băm là để giảm không gian bị chiếm giữ bởi giao dịch và tiết kiệm phí xử lý. Dạng dữ liệu băm này là cốt lõi của Taro. Giá trị băm như vậy thậm chí có thể đại diện cho hàng triệu giao dịch thực tế. Nguyên tắc của nó sẽ được giới thiệu sau.

Thứ hai là trường hợp của Taro trên Lightning Network, việc sử dụng Lightning Network có thể cho phép các tài sản Taro đồng nhất đạt được tốc độ giao dịch nhanh hơn, tương tự như việc sử dụng Lightning Network để chuyển Bitcoin nhanh hơn và với chi phí thấp hơn. Trong đề xuất của Taro, bản thân Lightning Network không cần phải thay đổi. Để thực hiện giao dịch của một tài sản Taro nhất định, chỉ kênh đầu tiên và kênh cuối cùng của toàn bộ đường dẫn thanh toán cần có khả năng xác định tài sản Taro, và tuyến đường ở các Kênh giữa là phương pháp chuyển Lightning Network thông thường. Chúng chuyển số Bitcoin tương đương, điều này cũng dẫn đến việc tài sản Taro thường được trao đổi với các tài sản khác ở rìa mạng.

Giao thức khoai môn

Bây giờ chúng ta đã hiểu được những lợi ích mà Khoai môn có thể mang lại, điều tiếp theo cần được giới thiệu đó là, nó là gì? Và làm thế nào để đạt được nó? Cũng như bạn cần hiểu rằng BRC-20 là một đống giấy tờ yêu cầu cơ quan thứ ba ghi lại hồ sơ chuyển nhượng, ERC-20 là một chuỗi thông tin số dư được ghi lại và duy trì bởi các hợp đồng thông minh. Taro thực hiện việc phát hành và chuyển nhượng tài sản như thế nào?

Cây tài sản

Cây tài sản là cấu trúc Merkle trees hai cấp trong Taro, được sử dụng để thể hiện tài sản Taro. Cấp độ đầu tiên là Merkle trees bao gồm thông tin Taro dưới dạng nút lá, trong khi cấp độ thứ hai là cây bao gồm MS-SMT đại diện cho tài sản thuộc sở hữu của mỗi tài khoản. Cây băm Merkle tạo thành cấu trúc cây dựa trên hàm băm, mỗi nút cũng lưu trữ tổng của nút con trái và nút con phải (bản thân thao tác băm cũng là một loại phép tính tổng). Cây tài sản như vậy và cây MS-SMT được dùng để xây dựng UTxO của Taro.

Lá tài sản (Aseet Leaft) là cấu trúc cấp thấp nhất trong cây tài sản. Nó xuất hiện dưới dạng một nút màu xanh nhạt trong sơ đồ cây tài sản. Nó sử dụng assetsScriptKey (assetScriptKey có thể được so sánh với giá trị băm của tập lệnh giao dịch trong giao dịch P2SH) như chìa khóa. Mỗi lá nội dung đại diện cho một UTxO của nội dung Taro. Bạn có thể tìm thấy các tùy chọn có trong lá nội dung trong [ Tìm hiểu Giao thức Tài sản Taproot ].

MS-SMT

Cây Merkle thưa Merkle Sum [^11] là cấu trúc dữ liệu được xác định trong [ bip-tap-ms-smt ]. Đây là phiên bản nâng cao của Merkle trees thưa thớt và hiện là một trong những Đề xuất bips vẫn không được chấp nhận. Vì khóa dài 256 bit, MS-SMT như vậy có các nút lá $2^{256}$, hầu hết trong số đó đều trống, do đó, nó là một Merkle trees thưa thớt.

Mỗi lá chứa một đại lượng và mỗi nhánh cam kết tổng số trong lá trở lên, sao cho có thể biết tổng chứa trong nhánh mà không cần biết nội dung của từng cây con. Giống như Merkle trees thông thường, một cây được cắt tỉa có chứa bất kỳ lá nào có thể cung cấp bằng chứng về tư cách thành viên (một khái niệm trong bộ tích lũy mật mã, là "bằng chứng" được sử dụng để chứng minh rằng một phần tử nằm ở giữa). MS-SMT cũng hỗ trợ bằng chứng không tồn tại của thành viên (được thực hiện bằng cách chỉ ra rõ ràng rằng lá của khóa không tồn tại là Không), nghĩa là chứng minh rằng khóa đó là Không có trong cây để chứng minh rằng nó không tồn tại . Cấu trúc này có thể hiệu quả. Xác minh xem có thay đổi nào đối với các giá trị và phân phối được lưu trữ trong cây hay không.

Hình bên dưới là cây tổng Merkle và cấu trúc sau khi nó gửi các thay đổi. Cây thưa Merkle tổng hợp các đặc điểm của cây thưa. Nó xây dựng các nút phần tử trống và chỉ lưu trữ thông tin có ý nghĩa. Các nút trống sử dụng phương tiện Không có.

Phát hành tài sản khoai môn

Việc phát hành tài sản Taro yêu cầu một mã định danh. Giống như hợp đồng thông minh của token ERC-20 sẽ có một địa chỉ, giao thức Taro xác định cách tạo mã định danh: ID = SHA256(genesisPoint||assetTag||assetMeta), sẽ đúc Thông tin đầu ra giao dịch được nội dung sử dụng, thẻ nội dung (chẳng hạn như hàm băm của tên nội dung) và dữ liệu của nội dung (hình ảnh, liên kết hoặc tài liệu) được băm để tạo mã định danh.

Kịch bản chuyển giao tài sản Taro có thể có đầu vào và đầu ra tương tự như giao dịch Bitcoin và giao dịch tạo tài sản không cần bao gồm bất kỳ đầu vào nào của tài sản Taro. Có thể thấy tài sản Taro tuân theo mô hình UTxO của Bitcoin và việc phát hành tài sản là phát hành Giao dịch tài sản Taro không có đầu vào, chỉ có đầu ra.

Đầu vào và đầu ra của Taro được triển khai dựa trên cây tài sản. Như đã đề cập ở trên, cấp độ đầu tiên của cây tài sản đại diện cho UTxO* (phương pháp viết này sẽ tiếp tục được sử dụng sau này, * cho biết cấu trúc như vậy có trong tài sản Taro. Tài sản Taro được lưu trữ bằng không phải Bitcoin là gì? Những gì được lưu trữ trong MS-SMT tương ứng với ID tài sản Taro là thông tin về đầu ra tài sản Trao bởi UTxO*.

Giao dịch phát hành xây dựng tài sản Taro được hiển thị trong hình bên dưới. Nó lấy Bitcoin UTxO làm đầu vào và xuất ra một Bitcoin UTxO bình thường và một UTxO* bổ sung của tài sản Taro A. UTxO* như vậy xuất hiện dưới dạng gốc Merkel trên Bitcoin và nó xuất hiện dưới dạng cây tài sản off-chain. Cây tài sản ghi lại assetsId của tài sản Taro A và bản ghi trong MS-SMT tương ứng với tài sản A. .

Chuyển nhượng tài sản khoai môn

Nếu hiểu được quá trình tạo tài sản ở phần trước thì bạn có thể hiểu được quy trình chuyển giao tài sản nhanh hơn. Việc chuyển giao tài sản tương tự như một giao dịch bằng Bitcoin, chọn sê-ri UTxO có sẵn làm đầu vào và sau đó xuất ra sê-ri UTxO. Trong tài sản Taro, sê-ri UTxO* có sẵn được chọn làm đầu vào và sê-ri UTxO* được đầu ra.

Trong giao dịch này, A chuyển toàn bộ tài sản X của mình cho B mà không chia đôi. Khi B nhận được giao dịch, B cần xác minh xem tài sản có đáp ứng các điều kiện thanh toán hay không và không có đầu ra dư thừa nào được tạo ra để xác nhận đã nhận được tài sản.

Các điều kiện bắt buộc phải được xác minh bao gồm nhưng không giới hạn ở:

· Cây tài sản được tạo cho B có chứa UTxO mới đáp ứng các điều kiện thanh toán không?

· UTxO đầu vào đã bị xóa khỏi cây tài sản của A đã được cập nhật chưa?

· Nếu có các đầu ra khác trong giao dịch , chúng có chứa các cây tài sản bổ sung không?

Thông tin này có thể được xác minh bằng bằng chứng thành viên/không phải thành viên của MS-SMT cũng như kết quả đầu ra và bằng chứng của Trproot. Việc sáp nhập và phân chia tài sản sẽ không được mô tả chi tiết, quy trình của chúng tương tự như quy trình chuyển nhượng tài sản, nhưng đầu ra UTxO* chứa chứng chỉ phân tách hoặc chứng chỉ sáp nhập.

Vũ trụ khoai môn

Universe là dịch vụ cung cấp cho chủ sở hữu tài sản thông tin và bằng chứng về tài sản[^6]. Chức năng của nó tương tự như Block Explorer Bitcoin [^13], nhưng nó sẽ hiển thị thông tin được lưu trữ với dữ liệu máy trạm giao dịch sản Taro. off-chain tài sản Taproot. Vũ trụ có thể được vận hành bởi chính người phát hành tài sản hoặc người phát hành có thể chỉ định một người điều hành. Có thể hình dung rằng vũ trụ do cộng đồng vận hành tổng hợp thông tin do chủ sở hữu tài sản gửi.

5. Kết luận

Cho đến nay trong bài viết trước, chúng tôi đã giới thiệu ngắn gọn về công nghệ làm cơ sở cho việc triển khai tài sản Taro, cũng như các nguyên tắc triển khai của riêng công nghệ đó. Trong bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ giới thiệu hiện trạng phát triển Ordinals và Taro.

Trích dẫn dữ liệu:

[^1]: [ Sổ tay lý thuyết thông thường ]

[^2]:[ Khoai môn trong Bitcoin là gì? ]

[^3]:[ Tài sản Taproot ]

[^4]:[ GIỚI THIỆU NGẮN VỀ GIAO THỨC RGB ]

[^5]:[ Tài sản Taproot: Giao thức mới cho Bitcoin và Lightning đa tài sản ]

[^6]:[ Giao thức tài sản Taproot ]

[^7]:[Cây cú pháp trừu tượng được Merklized]

[^8]:[ Cây cú pháp trừu tượng Merklized ]

[^9]:[ Cây cú pháp trừu tượng Merklized Bitcoin (MAST) là gì? ]

[^10]:[ Tìm hiểu về giao thức tài sản Taproot ]

[^11]:[ bip-tap-ms-smt ]

[^12]:[ Khắc phục khoảng cách về quyền riêng tư trong các giao thức bằng chứng trách nhiệm pháp lý ]

[^13]:[ Trình khám phá dòng khối ]

[^14]:[Đi sâu vào Lightning Network (Phần một)]( Đi sâu vào Lightning Network (Phần một) )

[^15]:[ Chuyên sâu về mạng Lightning, phần 2: HTLC và định tuyến thanh toán ]

Các liên kết liên quan đến Phòng thí nghiệm 3P:

Twitter: https://twitter.com/3PDAO

Điện tín: https://t.me/Labs_3P

Gương: ETH

Trung bình: https://medium.com/@3p-labs