تعريف Taproot

منذ انطلاق عملة Bitcoin في عام 2009، شهد البروتوكول عدة ترقيات تقنية بارزة، وكانت Taproot بمثابة نقطة تحول رئيسية تم تفعيلها في نوفمبر 2021. وتُعد Taproot من أهم التحسينات التقنية بعد SegWit (شاهد منفصل)، إذ تجمع بين توقيعات Schnorr وتقنية MAST (شجرة الصياغة المجردة الميركلية) لتعزيز خصوصية Bitcoin، وقابليته للتوسع، ووظائف العقود الذكية بشكل ملحوظ. هذا التحديث يسمح للمعاملات المعقدة بأن تظهر كمعاملة واحدة على سلسلة الكتل، ويجعل معاملات التوقيع المتعدد غير مميزة عن المعاملات التقليدية، مع خفض رسوم المعاملات وفتح آفاق جديدة أمام منظومة Bitcoin.

الخلفية

اقترح غريغوري ماكسويل مطور Bitcoin Core مفهوم تحديث Taproot لأول مرة في عام 2018، بهدف معالجة تحديات أساسية تواجه شبكة Bitcoin. قبل ذلك، كانت شروط معاملات Bitcoin المعقدة ظاهرة بالكامل على سلسلة الكتل، الأمر الذي أدى إلى ضعف الخصوصية وارتفاع تكاليف المعاملات.

يتضمن تحديث Taproot ثلاثة مقترحات رئيسية لتحسين Bitcoin (BIPs):

1. BIP 340: إدخال توقيعات Schnorr بديلاً لخوارزمية التوقيع الرقمي للمنحنى البيضاوي (ECDSA)
2. BIP 341: تنفيذ Taproot، حيث تُدمج الشروط البرمجية المختلفة في مفتاح عام واحد
3. BIP 342: إدخال Tapscript، وهو إصدار محسّن للشروط البرمجية

وبعد تطوير مكثف ونقاش مجتمعي، فعّل مجتمع Bitcoin تحديث Taproot عند ارتفاع الكتلة 709,632، ليشكل علامة فارقة في التطور التقني لـ Bitcoin.

آلية العمل

ترتكز الأسس التقنية لتحديث Taproot على ما يلي:

1. توقيعات Schnorr: خوارزمية توقيع أكثر فعالية من ECDSA، وتوفر:

   • خصائص خطية تتيح جمع عدة توقيعات في توقيع واحد
   • حجم توقيع أصغر، ما يقلل العبء على تخزين سلسلة الكتل
   • سرعة تحقق أعلى، تزيد كفاءة الشبكة

2. تقنية MAST (شجرة الصياغة المجردة الميركلية):

   • تنشر فقط شروط الإنفاق المستخدمة في المعاملة، وليس كل الشروط الممكنة
   • تقسّم الشروط المعقدة إلى شجرة شروط، ويُكشف فقط عن المسار المنفذ
   • تعزز خصوصية المعاملات وتقلل حجم البيانات على السلسلة

3. حماية خصوصية مسارات الإنفاق:

   • تجعل Taproot، عبر تقنيات التشفير، المعاملات البسيطة والمعاملات الشرطية المعقدة متطابقة على سلسلة الكتل
   • لا يستطيع المراقبون التمييز بين المعاملات القياسية، متعددة التوقيع، أو المعاملات المؤقتة

يساهم تكامل هذه التقنيات في جعل معاملات Bitcoin أكثر مرونة وخصوصية وكفاءة، ويمهد الطريق لظهور Lightning Network (شبكة البرق) ووظائف العقود الذكية المتقدمة.

ما هي مخاطر وتحديات Taproot؟

رغم المزايا الكبيرة التي توفرها Taproot لـ Bitcoin، هناك عدد من المخاطر والتحديات المحتملة:

1. مشاكل التبني:

   • تحتاج المحافظ ومزودو الخدمات إلى فترة لتحديث البرمجيات لدعم عناوين ومعاملات Taproot
   • يتطلب زيادة وعي المستخدمين وقتاً، ما يبطئ وتيرة التبني المبكر

2. اعتبارات الخصوصية:

   • رغم أن Taproot تعزز الخصوصية، إلا أن Bitcoin تبقى نظام سلسلة كتل شفافاً
   • تتقدم تقنيات تحليل سلسلة الكتل، ما قد يحد من بعض مزايا الخصوصية

3. تحديات تنظيمية:

   • قد تجذب ميزات الخصوصية المطورة اهتمام الجهات التنظيمية
   • في بعض الدول، قد تواجه ميزات الخصوصية المتقدمة تشريعات أكثر تشدداً

4. التعقيد التقني:

   • يحتاج المطورون إلى استيعاب أنظمة التوقيع والشروط البرمجية الجديدة
   • قد تؤدي الأخطاء في التنفيذ إلى فقدان الأموال أو ثغرات أمنية

ولتحقيق إمكانيات Taproot كاملة، يجب أن تدعم منظومة Bitcoin بأكملها هذا التحديث، مع تطوير تطبيقات مبتكرة.

يمثل Taproot خطوة أساسية في مسار التطور التقني المستمر للعملة الرقمية الرائدة. إذ يوفر حماية أفضل للخصوصية، يخفض تكاليف المعاملات، ويوسع إمكانيات العقود الذكية، ما يعزز قدرات Bitcoin الجوهرية كأداة رقمية لتخزين القيمة ووسيلة للتبادل. ومع توسع استخدام المطورين لهذه الميزات الجديدة، سنشهد ظهور تطبيقات مبتكرة لـ Bitcoin، منها خدمات مالية لامركزية، أنظمة معاملات متعددة الأطراف أكثر كفاءة، وتكامل أقوى مع Lightning Network (شبكة البرق). تحقيق إمكانيات Taproot بالكامل قد يستغرق وقتاً، وهذا التحديث يؤكد ريادة Bitcoin التقنية في منظومة العملات الرقمية المتطورة.