Разработчики Bitcoin Core провели ежегодную встречу в Нью-Йорке. По её итогам они опубликовали roadmap мер по улучшению блокчейна главной криптовалюты планеты в ближайшие 6−12 месяцев.
Cryptonomist разобрался, что ждёт биткоин в 2018 году.
Мультиподписи Шнорра
Одним из самых перспективных путей решения проблемы масштабируемости биткоина являются мультиподписи Шнорра. Это альтернатива SegWit2Х, не требующая проведения хардфорка.
Сейчас в блокчейне биткоина используется схема подписей ECDSA. Для формирования цифровой подписи применяется открытый ключ, созданный в группе точек эллиптической кривой, в паре с закрытым ключом.
Схема Шнорра, разработанная в 1990 году, связывает приватный и публичный ключи с подписями. Алгоритм обеспечит поддержку мультиподписей, высокую точность и скорость подтверждения транзакций.
Чем больше отдельных подписей, тем больше места занимает транзакция, а значит, комиссии за её проведение выше. Если же подписи объединить в один вход данных, они обрабатываются как единое целое, и достигается экономия ресурсов.
Перед обработкой транзакцию должны подтвердить как минимум двое пользователей. Это исключит для злоумышленников возможность отправлять транзакции с чужих аккаунтов.
Bulletproof и Confidential Transactions
Решения, которые повысят приватность транзакций, необходимы блокчейну биткоина. Confidential Transactions создают как раз специалисты Bitcoin Core и Blockstream.
Конфиденциальные транзакции скрывают сумму, которая передается в транзакции. В каждой транзакции содержится криптографическое доказательство того, что она действительна.
Confidential Transactions позволяет зашифровать количество пересылаемых биткоинов при помощи строки случайных цифр. При этом в транзакциях передаётся информация, при помощи которой получатель может расшифровать сумму, используя криптографический прием Pedersen Commitment (обязательство Педерсена).
Bulletproofs — усовершенствованная версия Confidential Transactions. Её разрабатывает группа Applied Cryptography Group (ACG), базирующаяся в Стэнфордском университете. Метод позволит примерно в 10 раз уменьшить количество данных в блокчейне. Использование агрегации для доказательства транзакций и уменьшения размера блока убьют сразу двух зайцев: повысит производительность сети и улучшит конфиденциальность.
Bulletproofs позволит сократить размер криптографического доказательства с более чем в 10 раз — до 1 КБ и менее. А главное — сделает транзакции анонимными.
Сайдчейны
Сайдчейны, или боковые цепи — технология, которая позволяет безопасно использовать активы одного блокчейна в другим блокчейне, а затем при необходимости возвращать их обратно в первый блокчейн. Концепцию сайдчейнов впервые описали в 2014 году разработчики компании Blockstream.
Фактически сайдчейн — это отдельный блокчейн с двусторонней привязкой к родительскому блокчейну. Привязка обеспечивает взаимозаменяемость активов с заданной интенсивностью.
Работает это так: сначала пользователи отправляют монеты на выходной адрес. Там их «запирают» участники так называемой федерации, чтобы не допустить двойного расхода. По завершении транзакции участники получают подтверждение. После этого в сайдчейн переводится нужное количество монет, и пользователи могут их здесь потратить. Для отправки криптовалюты из сайдчейна в основной блокчейн выполняются обратные процессы.
Разработчики считают, что в будущем сайдчейны смогут сформировать глобальную сеть блокчейнов, сплетенных между собой. Каждый блокчейн будет иметь свой протокол, правила и набор функций.
Сайдчейны позволят сократить время перемещения средств и, как следствие, снизить комиссии за транзакции. Их также можно будет использовать для отработки моделей изменений, которые планируется внедрить в основной блокчейн.
Протокол Mimble Wimble
Mimble Wimble в 2016 году представил Эндрю Поелстра, разработчик Blockstream. Протокол нацелен на радикальное сокращение размера блокчейна биткоина и повышение конфиденциальности, а также на расширение возможностей для масштабирования сети.
White paper протокола был подписан автором по имени Tom Elvis Jedusor — это имя Волан-де-Морта во французских изданиях романов о Гарри Поттере; название протокола, к слову, взято оттуда же. Сам Полестра иронично называет Mimble Wimble идеей Лорда Тьмы.
Реализовать Mimble Wimble можно как софтфорк или сайдчейн. Поверх него можно запустить Lightning Network. В протокол интегрированы идеи, которые легли в основу Confidential Transactions.
Кроме того, Mimble Wimble поддерживает комбинированные транзакции (аналог CoinJoin). Этот вариант микширования существенно усложняет их отслеживание и делает блокчейн анонимнее. Протокол полностью избавляется от транзакций по мере создания нового блока. Фактически блок состоит из трёх списков: список новых входов, список новых выходов и список криптографических подписей. Но какие именно выходы расходовали биткоины и в пользу каких именно выходов, не раскрывается, а значит, третья сторона не может получить ни количество израсходованных монет, ни отправителя и получателя.
Использование неизрасходованных транзакционных выходов (UTXO)
UTXO (Unspent Transaction Output — выходы/вывод неизрасходованных транзакций) необходимы для отслеживания состояния базы данных. В каждой транзакции в блокчейне биткоина расходуются выходы предыдущих транзакций, а также производятся новые выходы для последующих транзакций. Каждый выход используется только один раз. Такая модель защищает, к примеру, от двойного расхода средств: каждая транзакция доказывает, что сумма ее входов больше суммы выходов.
Разработчики планируют внедрить новые инструменты для использования UTXO. Это приведёт к снижению комиссии и повышению скорости прохождения транзакций.
Что в итоге
Основные цели разработчиков на 2018 год — обеспечить масштабируемость блокчейна биткоина, повысить скорость его работы, сократить физические размеры и улучшить конфиденциальность. Достижение каждой из этих целей приведёт к росту курса биткоина и повышению перспективности работы с криптовалютой. В противном же случае альткоины будут и дальше теснить биткоин.