Was ist Taproot-Upgrade?

ErweitertNov 21, 2022
Das im Jahr 2021 veröffentlichte Taproot-Upgrade ist ein aktuelles Netzwerk-Upgrade, das die Skalierbarkeit, den Datenschutz und die Effizienz des Bitcoin-Netzwerks verbessert hat. Das Upgrade umfasst drei BIPs, die die Probleme von Bitcoin lösen.
Was ist Taproot-Upgrade?

Einführung

Die Kryptowährung Nummer eins der Welt, Bitcoin, hat seit ihrer Einführung im Jahr 2008 viele Veränderungen erlebt, sowohl gute als auch schlechte. Obwohl es sich um einen Giganten handelt, ist das Netzwerk jedoch nicht perfekt. Viele Upgrades, sogar umstrittene, wurden in die Blockchain eingeführt, um ihre Hauptprobleme zu verbessern.

Nach der Einführung von Segregated Witness (SegWit) erhielt das Bitcoin-Netzwerk bis letztes Jahr keine neuen wichtigen Upgrades. Nachdem unter den Krypto-Minern ein Konsens von 90 % erreicht wurde, wurde ein neues Upgrade in das Netzwerk eingeführt. Das neue Upgrade, Taproot, wurde am 14. November 2021 mit dem Mining von Block 709.632 aktiviert.

Mit der Einführung von Taproot wurden die Probleme von Bitcoin mit Skalierbarkeit und Datenschutz erheblich gemildert. Dieser Artikel beschreibt die Funktionsweise des Taproot-Upgrades, woher es kam und wie es dem Bitcoin-Netzwerk zugute kommt.

Wer hat das Taproot-Upgrade erstellt?

Das Taproot-Upgrade ist das Ergebnis mehrerer zukunftsorientierter Entwickler, die zusammenkommen, um innovative Lösungen für die Probleme mit dem Bitcoin-Netzwerk zu finden. Greg Maxwell, ein führender Krypto-Entwickler, hatte die Idee des Upgrades im Jahr 2018.

Nach seinem Vorschlag schlossen sich ihm vier weitere Entwickler an, Pieter Wuille, Tim Ruffing, A. J Townes und Jonas Nick. Zusammen haben sie drei BIPs (Bitcoin Improvement Proposals) geschrieben, die als Grundlage für das Taproot dienen, das wir heute haben.

Was ist das Taproot-Upgrade?

Das Taproot-Upgrade, das erstmals 2018 vom Bitcoin Core-Entwickler Greg Maxwell vorgestellt wurde, ist ein Soft Fork des Blockchain-Netzwerks von Bitcoin. Taproot besteht aus drei Bitcoin Improvement Proposals (BIPs) und verbessert das Bitcoin-Netzwerk positiv in Bezug auf Kosten, Sicherheit und Effizienz.

Vor der Einführung von Taproot hatte das Bitcoin-Netzwerk mit zwei wesentlichen Problemen zu kämpfen: Skalierbarkeit und Datenschutz. Der Bitcoin wurde mit dem Konsensmechanismus Proof of Work (PoW) erstellt und ist für die Verarbeitung von bis zu 7 Transaktionen ausgelegt. Jetzt, da das Netzwerk der Gigant unter den Kryptowährungen ist, hat sich die Transaktionsgeschwindigkeit jedoch erheblich verringert und die Gebühren sind gestiegen. Im Jahr 2021 betrugen die Gebühren des Netzwerks bis zu 60 US-Dollar.

Auch wenn Blockchain-Transaktionen pseudo-anonym sind (sie werden nicht mit einem Namen oder einer Adresse versehen), sind alle Transaktionen auf Bitcoin öffentlich zugänglich. Das bedeutet, dass Sie mit der Wallet-Adresse einer Person Zugriff auf deren gesamten Transaktionsverlauf haben.

Mit dem Taproot-Upgrade, insbesondere seinem Kern-BIP, Schnorr-Signaturen, werden Transaktionen im Netzwerk ausgeblendet und es werden mehr Transaktionen komprimiert, um in einen einzigen Block zu passen.

Taproot wird es Bitcoin auch ermöglichen, Smart Contracts zu verarbeiten, Codezeilen, die die Bedingungen einer Vereinbarung zwischen zwei Parteien enthalten, und die Notwendigkeit eines Zwischenhändlers beseitigen. Intelligente Verträge im Bitcoin-Netzwerk werden dazu beitragen, dezentralisierte Finanzen (DeFi) und schließlich nicht fungible Token (NFTs) einzuführen.

Was beinhaltet das Taproot-Upgrade?

Wie bereits erwähnt, umfasst das Taproot-Upgrade drei wichtige Bitcoin-Verbesserungsvorschläge. Jeder BIP dient einem wichtigen Zweck und spielt eine wichtige Rolle dabei, dem Bitcoin-Netzwerk Flexibilität, Skalierbarkeit und Sicherheit zu verleihen.

BIP 340: Schnorr-Signaturen

Schnorr Signatures wurde 2008 von Claus Schnorr entwickelt und ist ein kryptografisches Signaturschema, das den Validierungsprozess im Bitcoin-Netzwerk optimiert.

Vor der Einführung von Taproot verwendete Bitcoin den Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA). Satoshi Nakamoto, der Schöpfer von Bitcoin, hat zum Ausdruck gebracht, dass ECDSA gegenüber dem Schnorr-Signaturalgorithmus bevorzugt wurde, weil ersterer beliebter, gut verstanden und sicherer war.

Die Schnoor-Signaturen haben jedoch die folgenden Änderungen implementiert:

  • Signaturaggregation : Schnorr Signatures verwendet seine lineare Mathematik, um die Anzahl der Transaktionen zu erhöhen. Mehrere Signaturen werden zu einer verdichtet, um gegen einen öffentlichen Schlüssel validiert zu werden. Vor dem neuen Schema musste ein Validator jede Signatur gegen einen öffentlichen Schlüssel validieren, was die Transaktionszeit um eine Marge verlangsamte. Jetzt können Validatoren immer nur eine Signatur validieren und letztendlich mehr Transaktionen in einen einzigen Block packen.
  • Batch-Verifizierung : Unter dem Schnoor-Signaturenschema werden die oben erwähnten Signaturaggregate alle auf einmal verifiziert. Auf diese Weise wird die Transaktionszeit verkürzt und die für jede Transaktion erhobenen Gebühren werden erheblich reduziert. Letztendlich kann das Netzwerk mehr Transaktionen gleichzeitig verarbeiten, da das Netzwerk Platz spart, indem es mehrere Daten zu einer Signaturaggregation kombiniert.
  • Datenschutz : Darüber hinaus erschwert der Aggregationsprozess die Unterscheidung zwischen Transaktionen. Single-Signatur-Transaktionen werden von einem einzelnen Benutzer ausgeführt, während Multi-Signatur-Transaktionen komplexer sind und häufig zwei oder mehr Benutzer betreffen. Das Mischen von Einzelsignaturtransaktionen mit Multisignaturtransaktionen verbessert die Privatsphäre des Netzwerks.

BIP 342: Pfahlwurzel

Der Schöpfer von Bitcoin ermöglicht es Benutzern, Codezeilen namens Skripte zu erstellen, die bestimmen, wie Bitcoins in einer Transaktion ausgegeben werden sollen. Ein Benutzer kann Bedingungen wie die Freigabe von Zeitsperren oder Multi-Signatur-Anforderungen in seinen Code aufnehmen, um die Transaktion komplexer zu machen. Das Problem dabei ist jedoch, dass jede Codezeile Daten sind, die in die Blockchain geschrieben werden müssen. Daher erfordern komplexe Transaktionen mehr Eingaben und beanspruchen letztendlich viel Datenspeicher in der Blockchain. Wenn die Blockchain mit so vielen Daten überrannt wird, verlangsamt sie die Transaktionsgeschwindigkeit.

Da außerdem alle Bedingungen der Transaktion in die öffentlich zugängliche Blockchain geschrieben werden, werden die sensiblen Daten eines Benutzers offengelegt.

Der zweite BIP, Taproot, verwendet Merkelized Abstract SyntaxTree (MAST), um die in einer Transaktion enthaltenen Skripte zusammenzufassen. Durch die Verwendung von Merkle Root, einer kompakten Datenstruktur, macht Taproot es unnötig, das gesamte Transaktionsskript offenzulegen. Unter MAST werden nur die ausgeführten Bedingungen der Transaktion offengelegt und in der Blockchain gespeichert, sodass die restlichen Skriptdaten verborgen und geschützt bleiben.
Dieser BIP ermöglicht mehr intelligente Verträge im Bitcoin-Netzwerk. weil Transaktionen jetzt weniger Platz im Blockchain-Netzwerk beanspruchen. Es ermöglicht auch, dass die Blockchain schneller läuft, da sie nicht mit der Speicherung aller Daten für jede Transaktion belastet wird.

BIP 342: Tapscript

Der letzte BIP bindet die verbleibenden zwei zusammen. Tap-Skript ist eine aktualisierte Version des ursprünglichen Bitcoin-Skripts, der Programmiersprache des Protokolls, die bestimmt, wie Transaktionen gesperrt und entsperrt werden.

Tapscript kann als Sprache bezeichnet werden, aber es ist eigentlich eine Sammlung von Opcodes mit Befehlen, die Platz machen für die anderen oben erläuterten BIPs.

Tapscript hat auch die Obergrenze für Skriptgrößen aufgehoben, die bei 10.000 Bytes lag. Dies ermöglicht viel größere Skripte und ebnet den Weg für Smart Contracts im Bitcoin-Netzwerk.

Wie verbessert das Taproot-Upgrade Bitcoin?

​​Der vielleicht bedeutendste Vorteil des Taproot-Upgrades auf das Bitcoin-Netzwerk ist die verbesserte Privatsphäre. Neben mehr Privatsphäre geht auch mehr Sicherheit einher. Wenn die Daten einer Transaktion verborgen werden, werden die Angriffsrisiken reduziert.

Die meisten Funktionen im Bitcoin-Netzwerk wurden erheblich verbessert. Die Signaturaggregation beschleunigt die Transaktionsverarbeitungszeit und ermöglicht mehr Transaktionen pro Block.
Das beschleunigte Tempo der Transaktionsverarbeitung reduziert auch die Transaktionsgebühren, da Transaktionen nicht einzeln validiert werden.

Außerdem bietet MAST Platz für größere Skripte und Smart Contracts. Es verbesserte auch die Skalierbarkeit von Bitcoin, da es reduzierte, wie viele Daten in der Blockchain gespeichert werden.

Ein weiterer Vorteil, der zuvor nicht erwähnt wurde, ist, dass Schnoor-Signaturen SigHash, eine Hash-Funktion, für Transaktionen eingeführt haben. Dieser Hash macht es unmöglich, Skripte zu ändern. Wenn die Skripte geändert werden, wird die Transaktion ungültig. Denn die Informationen in einem Skript können nicht manipuliert werden, ohne dass der SigHash zerstört wird. Früher bedeutete die Formbarkeit einer Transaktion, dass böswillige Akteure den Anschein erwecken konnten, als ob die Transaktion nie stattgefunden hätte; Dieses Szenario ist als Double-Spending-Problem bekannt.

Taproot und Smart Contracts

Das Taproot-Upgrade führt zu erheblichen und vorteilhaften Verbesserungen des Taproot-Upgrades. Ein weiterer Vorteil sind Smart Contracts. Mit der Einführung von Schnorr-Signaturen könnten mehr Transaktionen in einen Block passen und weniger Daten/Platz auf der Blockchain belegen. Intelligente Verträge sind Codezeilen, die die Bedingungen und Vereinbarungen einer Transaktion zwischen Einzelpersonen ohne Zwischenhändler enthalten.

Nachdem Taproot die Skalierbarkeitsprobleme von Bitcoin gelöst hat, hostet Bitcoin nun intelligente Verträge in seiner Basiskette; damit es mit Ethereum konkurrieren kann.

Das Spielfeld wurde eingeebnet und Bitcoin kann gegen Ethereum, die Heimat von DeFi, antreten. Bitcoin hat das Potenzial, dezentralisierte Anwendungen und andere Funktionen im Rahmen der DeFi-Bewegung zu hosten. Die Anwendungsfälle für Bitcoin können auch über den alltäglichen Gebrauch hinaus erweitert werden, um Kredite, nicht fungible Token und Zahlungen großer Ticketposten wie Miete einzuschließen.

Was bedeutet dieses Upgrade für Anleger?

Das Taproot-Upgrade ist weitgehend technisch, wobei die meisten Details hinter den Kulissen ablaufen.

Stakeholder und Investoren sind möglicherweise nicht direkt von der Änderung betroffen. Investoren, die auf Bitcoin und Veränderungen in der Kryptowährungsbranche geachtet haben, verstehen, dass das Taproot-Upgrade der erste Schritt in eine glänzende Zukunft für Bitcoin ist.

Vorerst muss der größere Plan für Bitcoin mit DeFi und Smart Contracts noch umgesetzt werden. Anleger haben möglicherweise lediglich den Rückgang der Transaktionsgebühren bemerkt, wodurch sie mehr Transaktionskosten sparen können.

Sollten Taproot und nachfolgende Upgrades in Zukunft jedoch erfolgreich sein, um die Anwendungsfälle für Bitcoin zu erweitern, können Unternehmer und Investoren von Investitionen in Peer-to-Peer-Finanzdienstleistungs-dApps profitieren, die auf dem Bitcoin-Netzwerk aufgebaut sind. Das Taproot-Upgrade führte zu einem stabileren und sichereren und privatisierten Netzwerk, das die perfekte Grundlage für langfristige Anwendungsfälle darstellt.

Fazit

Nachdem alle Aspekte des Taproot-Upgrades untersucht wurden, ist es offensichtlich, dass das Upgrade eine dringend benötigte Entwicklung im Bitcoin-Netzwerk war. Das Upgrade bot nicht nur Lösungen für die Probleme des Netzwerks, sondern brachte Bitcoin auch auf den Weg, um um einen Anteil am Marktanteil von Smart Contracts zu konkurrieren.

Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass dies nicht die letzte große Entwicklung ist. Das Taproot-Upgrade verschaffte Entwicklern mehr Freiheit, sodass sie interessante Ideen umsetzen und innovative Projekte auf der Blockchain aufbauen konnten.

Autor: Tamilore
Übersetzer: Binyu
Rezensent(en): Matheus, Edward, Joyce, Ashley
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