Qu'est-ce que Taproot ?

Taproot est une mise à niveau de Bitcoin qui vise à améliorer la confidentialité et l'efficacité de son réseau. Taproot est la première mise à niveau de Bitcoin en quatre ans, depuis la mise en service de Segregated Witnesses (SegWit) en 2017.

La mise à jour Taproot englobe trois Bitcoin Improvement Proposals (BIPs), dont BIP340 (BIP – Schnorr), BIP341 (BIP – Taproot), BIP342 (BIP – Tapscript). 

BIP-Schnorr introduit les « Schnorr Signatures », un moyen plus rapide, plus sécurisé et moins gourmand en données pour autoriser les transactions. BIP – Schnorr permet également BIP – Taproot, qui utilise une technique appelée « MAST » pour engager moins de données de transaction de smart contract sur la blockchain tout en masquant certaines informations de transaction privées. Enfin, BIP – Tapscript dote Bitcoin d'un langage de programmation de transactions mis à niveau qui utilise la technologie Schnorr et Taproot. Tapscript permet également aux développeurs de mettre en œuvre plus efficacement les futures mises à niveau de Bitcoin.

Taproot a été proposé pour la première fois par le développeur principal de Bitcoin, Gregory Maxwell, en janvier 2018. La proposition a été largement soutenue et a fait l'objet d'un consensus pour sa mise en œuvre par une majorité de mineurs de Bitcoin le 12 juin 2021. Taproot a été activé au bloc 709 632 le 14 novembre 2021.

Pour comprendre l'importance de la mise à niveau Taproot, il est nécessaire de savoir comment les transactions Bitcoin sont traitées aujourd'hui. Les portefeuilles Bitcoin fonctionnent de manière similaire aux comptes bancaires traditionnels, en ce sens qu'un « numéro de compte » et un « mot de passe » sont nécessaires pour accéder aux fonds détenus dans le portefeuille. Lorsque les utilisateurs créent un portefeuille, ils génèrent une paire de clés cryptographiques unique – une publique et une privée – qui leur permet d'envoyer ou de recevoir des bitcoins. La clé publique agit comme le « numéro de compte » et la clé privée comme le « mot de passe ».

Les clés privées peuvent créer une signature cryptographique pour authentifier les transactions et rendre compte de la distribution des pièces, empêchant ainsi les acteurs malveillants de voler des pièces ou de détourner des fonds.

Une signature cryptographique, dérivée des détails de la transaction et de la clé privée, est requise pour exécuter et valider la transaction. N'importe qui peut voir cette signature sur la blockchain et vérifier indépendamment son authenticité.

La mise à niveau Taproot met en œuvre trois BIPs :

BIP340 – Schnorr signature (signature de Schnorr) met en œuvre un type de signature cryptographique plus petit, plus sécurisé et plus flexible. Elle introduit également une technique appelée « agrégation de clés », qui permet aux transactions multi-signatures (où plusieurs parties approuvent une seule transaction) et aux smart contracts (où des conditions prédéterminées doivent être remplies pour exécuter une transaction) d'engager la même quantité de données sur la blockchain Bitcoin qu'une transaction standard à signature unique. Avec les Schnorr Signatures, une seule clé publique agrégée et une seule signature agrégée sont enregistrées, plutôt que toutes les clés publiques et signatures de tous les participants impliqués. Le résultat est une charge de blockchain plus légère, où les observateurs ne peuvent pas déchiffrer si une transaction inclut un ou plusieurs endosseurs. Il est à noter que les Schnorr signatures sont rétrocompatibles avec l'algorithme de cryptographie que Bitcoin utilise depuis sa création, appelé Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA). Cela permet aux fournisseurs de services tels que les exchanges, les dépositaires et les portefeuilles d'opter pour une mise à niveau au fil du temps.

BIP341 – Taproot s'appuie sur les innovations en matière de confidentialité de la mise à niveau Bitcoin la plus récente, SegWit, et met en œuvre les Merklized Alternative Script Trees (MAST), qui permettent de n'engager sur la blockchain que les conditions exécutées d'une transaction de smart contract plutôt que tous les détails de tous les autres résultats possibles. Les arbres de Merkle sont largement utilisés en cryptographie comme moyen de prouver que des données existent dans un ensemble, sans avoir à révéler l'ensemble entier. En n'exposant que les détails de la transaction exécutée, Taproot offre une plus grande confidentialité aux utilisateurs de Bitcoin. Avec Taproot, ceux qui auditent la chaîne ne pourraient pas voir les conditions ou les résultats de transactions non exécutées, qui auraient pu contenir des informations privées sensibles telles que le type de portefeuille utilisé. MAST devrait également offrir une plus grande évolutivité, un débit de transaction et une efficacité accrus, car les informations de transaction non exécutées ne sont plus enregistrées sur la blockchain. 

BIP342 – Tapscript met à jour le langage de codage Script utilisé pour écrire les paramètres de transaction Bitcoin afin d'intégrer les Schnorr Signatures et la technologie Taproot pour ceux qui optent pour la mise à niveau. Tapscript facilitera également la mise en œuvre des futures mises à jour de Bitcoin en permettant l'introduction plus transparente de nouveaux types d'opcodes (instructions de transaction).

Bien que l'impact total de cette mise à niveau sera prouvé au cours des prochaines années à mesure que davantage de fournisseurs de services adopteront la technologie, les améliorations progressives de Taproot devraient être significatives pour la viabilité à long terme de Bitcoin.

Les avantages de Taproot en matière de confidentialité et d'efficacité sont les deux faces d'une même pièce. En engageant moins d'informations de transaction sur la blockchain, moins de données de transaction sont disponibles pour quiconque consulte le registre public de Bitcoin. L'engagement de moins de données crée également de l'espace dans chaque bloc pour plus de transactions, ce qui devrait réduire les frais et augmenter le débit des transactions.

Taproot ouvre également la voie à une plus grande flexibilité des smart contracts sur Bitcoin. Alors que les smart contracts complexes ont été faciles à créer et à appliquer sur d'autres réseaux blockchain pendant des années, Taproot devrait jeter les bases techniques nécessaires pour accélérer la finance décentralisée (DeFi) sur le réseau Bitcoin. Avec la mise en œuvre de Taproot, Bitcoin peut héberger des smart contracts massifs avec des dizaines de milliers de signataires tout en masquant tous les participants et en conservant la taille d'une transaction à signature unique.

Les mises à niveau de Taproot devraient également permettre au Lightning Network de s'adapter plus efficacement et plus rapidement. Certains pensent que Taproot, combiné au Lightning Network, fera passer l'utilité du bitcoin d'une « réserve de valeur » à un « moyen d'échange », validant davantage le bitcoin comme une véritable monnaie numérique pair-à-pair.

Bien que les mises à niveau que Taproot apporte à Bitcoin soient importantes, l'impact le plus significatif et le plus durable de Taproot ne sera sans doute pas ce qu'il est, mais la manière dont il est mis en œuvre. En tant que première mise à jour majeure du protocole Bitcoin depuis les tristement célèbres guerres de taille de bloc qui ont conduit à la création de Bitcoin Cash quatre ans auparavant, Taproot établira probablement la base opérationnelle de la manière dont les BIPs se développent de l'idéation à la mise en œuvre dans les années à venir.

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