Was ist Taproot?

Taproot ist eine Erweiterung von Bitcoin, die darauf abzielt, den Datenschutz und die Effizienz des Netzwerks zu verbessern. Taproot ist das erste Upgrade von Bitcoin seit vier Jahren, seit Segregated Witnesses (SegWit) 2017 live geschaltet wurde.

Das Taproot-Update umfasst drei Bitcoin Improvement Proposals (BIPs, etwa „Bitcoin-Verbesserungsvorschläge“), darunter BIP340 (BIP – Schnorr), BIP341 (BIP – Taproot) und BIP342 (BIP – Tapscript). 

BIP-Schnorr stellt „Schnorr Signatures“ vor, eine schnellere, sicherere und weniger datenintensive Methode zur Autorisierung von Transaktionen. BIP – Schnorr ermöglicht auch BIP – Taproot, das eine Technik namens „MAST“ verwendet, um weniger Transaktionsdaten von Smart Contracts in der Blockchain zu speichern und gleichzeitig einige private Transaktionsinformationen zu verschleiern. Schließlich stattet BIP – Tapscript Bitcoin mit einer verbesserten Transaktionsprogrammiersprache aus, die die Schnorr- und Taproot-Technologie nutzt. Tapscript ermöglicht es Entwicklern auch, zukünftige Bitcoin-Upgrades effizienter zu implementieren.

Taproot wurde erstmals im Januar 2018 vom Bitcoin-Kernentwickler Gregory Maxwell vorgeschlagen. Der Vorschlag wurde weitgehend unterstützt und am 12. Juni 2021 von einer Mehrheit der Bitcoin-Miner einvernehmlich angenommen. Taproot wurde am 14. November 2021 im Block 709.632 aktiviert.

Das Taproot-Upgrade implementiert drei BIPs:

BIP340 – Schnorr Signature Technology implementiert eine kleinere, sicherere und flexiblere Art der kryptografischen Signatur. Es wird auch eine Technik namens „Key Aggregation“ vorgestellt, die Transaktionen mit mehreren Signaturen (bei denen mehrere Parteien eine einzelne Transaktion bestätigen) und Smart Contracts (bei denen vorab festgelegte Bedingungen erfüllt sein müssen, damit eine Transaktion ausgeführt werden kann) ermöglicht, um den gleichen Betrag an Daten in die Bitcoin-Blockchain zu übertragen, wie bei einer Standardtransaktion mit einer einzigen Signatur. Bei Schnorr Signatures werden ein einzelner aggregierter öffentlicher Key und eine einzelne aggregierte Signatur aufgezeichnet, anstatt alle öffentlichen Keys und Signaturen aller beteiligten Teilnehmer. Das Ergebnis ist eine geringere Belastung der Blockchain, bei der Beobachter nicht erkennen können, ob eine Transaktion einen oder mehrere Unterzeichner enthält. Bemerkenswert ist, dass die Signaturen von Schnorr mit dem Kryptografiealgorithmus, den Bitcoin seit seiner Gründung verwendet, rückwärtskompatibel sind. Dieser Algorithmus wird als Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) bezeichnet. Dies ermöglicht es Dienstleistern wie Börsen, Custodians und Wallets, sich im Laufe der Zeit für ein Upgrade zu entscheiden.

BIP341 – Taproot baut auf den Datenschutzinnovationen des jüngsten Bitcoin-Upgrades, SegWit, auf und implementiert Merklized Alternative Script Trees (MAST), die es ermöglichen, dass nur die ausgeführten Bedingungen einer Smart-Contract-Transaktion in die Blockchain aufgenommen werden, anstatt die vollständigen Details aller anderen möglichen Ergebnisse. Hash-Bäume werden in Kryptowährungen häufig als Methode verwendet, um zu beweisen, dass Daten in einem Satz vorhanden sind, ohne den gesamten Satz offenlegen zu müssen. Indem nur die Details der ausgeführten Transaktion offengelegt werden, bietet Taproot Bitcoin-Nutzern mehr Privatsphäre und Datenschutz. Mit Taproot wären die Prüfer der Chain nicht in der Lage, nicht ausgeführte Transaktionsbedingungen oder -ergebnisse einzusehen, die möglicherweise sensible private Informationen enthalten, wie z. B. die Art des verwendeten Wallets. MAST sollte auch eine bessere Skalierbarkeit, einen höheren Transaktionsdurchsatz und eine höhere Effizienz bieten, da nicht ausgeführte Transaktionsinformationen nicht mehr in der Blockchain gespeichert werden. 

BIP342 – Tapscript aktualisiert die Script-Programmiersprache, die zum Schreiben von Bitcoin-Transaktionsparametern verwendet wird, um Schnorr Signatures und Taproot-Technologie für diejenigen zu ermöglichen, die sich für das Upgrade entscheiden. Tapscript wird auch die Implementierung zukünftiger Updates für Bitcoin erleichtern, indem neue Arten von Opcodes (Transaktionsanweisungen) nahtloser eingeführt werden können.

Während sich die volle Wirkung dieser Aufrüstung erst in den kommenden Jahren zeigen wird, werden die schrittweisen Verbesserungen von Taproot voraussichtlich für die langfristige Rentabilität von Bitcoin von großer Bedeutung sein, sobald mehr Dienstleister die Technologie übernehmen.

Die Vorteile von Taproot in Bezug auf Datenschutz und Effizienz sind zwei Seiten derselben Medaille. Da weniger Transaktionsinformationen in die Blockchain aufgenommen werden, stehen auch weniger Transaktionsdaten für alle zur Verfügung, die das öffentlich zugängliche Bitcoin-Hauptbuch überprüfen. Durch die geringere Datenmenge wird in jedem Block Platz für mehr Transaktionen geschaffen, wodurch die Gebühren gesenkt und der Transaktionsdurchsatz erhöht werden sollten.

Taproot öffnet auch die Türen zu einer größeren Flexibilität bei Smart Contracts auf Bitcoin. Während komplexe Smart Contracts in anderen Blockchain-Netzwerken seit Jahren einfach zu erstellen und durchzusetzen sind, wird erwartet, dass Taproot die technische Grundlage für die Beschleunigung der dezentralen Finanzierung (DeFi) im Bitcoin-Netzwerk schafft. Mit der Implementierung von Taproot kann Bitcoin als Host für massive Smart Contracts mit Zehntausenden von Unterzeichnern fungieren, während alle Teilnehmer anonym bleiben und die Größe einer Transaktion mit einer einzigen Signatur beibehalten wird.

Taproot-Upgrades sollten auch eine effizientere und schnellere Skalierung des Lightning-Netzwerks ermöglichen. Einige glauben, dass Taproot in Kombination mit dem Lightning Network die Nützlichkeit von Bitcoin von einem „Aufbewahrungsmittel“ zu einem „Börsenmittel“ weiterentwickeln und Bitcoin so als echtes Peer-to-Peer-Digitalgeld weiter untermauern wird.

Die Verbesserungen, die Taproot für Bitcoin mit sich bringt, sind zwar wichtig, doch die wohl bedeutendste und nachhaltigste Auswirkung von Taproot wird nicht die Währung selbst sein, sondern wie sie umgesetzt wird. Als erste größere Aktualisierung des Bitcoin-Protokolls seit den berüchtigten Blocksize Wars, die vor vier Jahren zur Schaffung von Bitcoin Cash führten, wird Taproot wahrscheinlich die operative Grundlage dafür schaffen, wie sich BIPs in den kommenden Jahren von der Idee bis zur Umsetzung entwickeln.

Möchtest du noch mehr über das Taproot-Upgrade erfahren? Dann lade „Taproot Primer – An Upgrade for the Ages“ von Kraken Intelligence herunter