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Taproot ist ein Update für Bitcoin vom 14. November 2021. Das Schnorr-Schema und Taproot sind die am meisten erwarteten technologischen Updates für Bitcoin seit der Einführung von SegWit. Das Ziel von Taproot besteht darin, die Funktionsweise von Bitcoin-Skripten zu ändern, um Datenschutz, Skalierbarkeit und Sicherheit zu verbessern. Dies und noch viel mehr wird dank der gemeinsamen Implementierung von Taproot und einem Update namens Schnorr-Schaltung möglich sein.

Es ist kein Geheimnis, dass Datenschutz, Skalierbarkeit und Sicherheit zu den Hauptanliegen von Kryptowährungen gehören. Und obwohl Bitcoin das beliebteste davon ist, muss dieses Netzwerk sie noch lösen. Aus diesem Grund planen wir die Einführung von Taproot.

Einführung

Unabhängig davon, welche Höhen und Tiefen Bitcoin durchmacht, bleibt es immer noch ein Anker, der der Gemeinschaft Stabilität verleiht. Trotz einer Reihe von Problemen, die im Laufe der Jahre seines Bestehens aufgetreten sind, wie etwa dem Hackerangriff auf den Mt. Gox oder Netzwerk-Hard Forks, Bitcoin erfreut sich weiterhin der Unterstützung von Krypto-Enthusiasten.

Einige Nachteile von Bitcoin können jedoch nicht ignoriert werden, und der wichtigste hängt mit der Sicherheit zusammen. Da es sich bei Bitcoin um eine öffentliche Blockchain handelt, kann jeder die Transaktionen des Netzwerks verfolgen, was bei einigen Teilnehmern Anlass zur Sorge gibt.

Um Ihre Privatsphäre zu erhöhen, können Sie Bitcoin-Mixer und die CoinJoins-Technologie verwenden. Dadurch wird Bitcoin selbst jedoch nicht zu einer anonymen Kryptowährung. Und obwohl Taproot dies auch nicht kontrollieren kann, kann seine Implementierung die Anonymität des Netzwerks erhöhen.

Das Taproot-Update gilt als wichtiger Schritt zur Lösung des Problems unzureichender Netzwerk-Privatsphäre und anderer Probleme. Taproot wurde am 14. November 2021 mit der Unterstützung von Minern aus der ganzen Welt im Bitcoin-Netzwerk aktiviert. Was ist Taproot und wie wird es Bitcoin helfen? Lassen Sie uns ausführlicher darüber sprechen.

Nachteile des Bitcoin-Netzwerks

Obwohl Bitcoin die erste und beliebteste Blockchain ist, hat sie einige Nachteile, wie zum Beispiel eine niedrige Transaktionsgeschwindigkeit. Ursprünglich war das Netzwerk für die Verarbeitung von sieben Transaktionen pro Sekunde konzipiert, doch mit zunehmender Beliebtheit und steigender Nutzerzahl stiegen auch die Transaktionsgeschwindigkeiten und Gebühren. Im Jahr 2021 erreichte die durchschnittliche Transaktionsgebühr im Bitcoin-Netzwerk ein Rekordhoch, nachdem der Preis der Münze in die Höhe schoss und etwa 60 US-Dollar betrug. Offensichtlich verlangsamen hohe Gebühren und niedrige Transaktionsgeschwindigkeiten die Entwicklung des Netzwerks, weshalb die Entwickler 2017 das Segregated Witness (SegWit)-Update implementierten, um mehr Transaktionen in einem Block zu ermöglichen. Das Problem der hohen Provisionen bleibt jedoch weiterhin ungelöst.

Ein weiterer Nachteil von Bitcoin hängt mit der Privatsphäre zusammen. Obwohl im Netzwerk-Whitepaper angegeben wird, dass Bitcoin-Transaktionen privat sind, sind sie in Wirklichkeit öffentlich verfügbar. Dies bedeutet, dass jeder Benutzer den Transaktionsverlauf herausfinden kann, indem er nur eine Bitcoin-Adresse besitzt.

Um die Mängel zu beheben, führt Bitcoin von Zeit zu Zeit Aktualisierungen durch, obwohl es aufgrund seiner dezentralen Natur schwierig ist, das Netzwerk zu ändern. Die Schwierigkeit besteht darin, dass eine Person nicht über genügend Macht verfügt, um das Update umzusetzen, sodass Änderungen durch Konsens in der Community erreicht werden.

Was ist Pfahlwurzel?

Taproot ist ein Soft Fork zur Verbesserung von Bitcoin-Skripten und zur Erhöhung des Datenschutzes, der Effizienz und der Fähigkeit des Netzwerks, intelligente Verträge abzuwickeln. Dieses Update gilt als die bedeutendste Änderung an Bitcoin seit der Einführung von SegWit im Jahr 2017.

Das Taproot-Update besteht aus drei separaten Vorschlägen zur Verbesserung des Bitcoin-Netzwerks (BIPs), darunter Taproot, Tapscript und sein Kernstück, ein neues digitales Signaturschema namens Schnorr-Schema. Taproot bietet Bitcoin-Benutzern eine Reihe von Vorteilen, wie zum Beispiel eine erhöhte Privatsphäre bei Transaktionen und niedrigere Transaktionsgebühren. Das Upgrade wird es Bitcoin auch ermöglichen, komplexere Transaktionen durchzuführen, um mit Ethereum zu konkurrieren, insbesondere bei Smart Contracts, Unterstützung für dezentrale Finanzen (DeFi) und nicht fungible Token (NFTs).

Taproot wurde erstmals im Januar 2018 vom Bitcoin Core-Entwickler Gregory Maxwell vorgeschlagen und im Oktober 2020 auf Anfrage von Peter Wille in die Bitcoin Core-Bibliothek integriert. Um das Update vollständig zu integrieren, mussten Knotenbetreiber die neuen Taproot-Konsensregeln akzeptieren. Es erhielt schließlich die Unterstützung von 90 % der Miner und wurde am 14. November 2021 im Block 709632 offiziell aktiviert.

Wie funktioniert Taproot?

Es gibt drei Vorschläge zur Verbesserung des Bitcoin-Netzwerks, deren gemeinsame Aktivierung das Taproot-Update darstellt. Darüber hinaus beeinflusst jeder Vorschlag die anderen auf seine eigene Weise und kommuniziert mit ihnen.

Schema Schnorr (BIP340)

Das Schnorr-Schema ermöglicht eine schnellere und sicherere Überprüfung von Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk. Es handelt sich um ein kryptografisches Signaturschema, das vom deutschen Mathematiker und Kryptographen Klaus Schnorr entwickelt wurde. Dieser Algorithmus war viele Jahre lang durch ein Patent geschützt, das jedoch 2008 auslief. Das Schnorr-Schema ist bekannt für seine Einfachheit und Effizienz bei der Generierung kurzer Signaturen sowie für eine Reihe weiterer Vorteile.

Der Bitcoin-Erfinder Satoshi Nakamoto entschied sich für den Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) anstelle des Schnorr-Schemas: Zu diesem Zeitpunkt war es bereits weit verbreitet, verständlich, zuverlässig, kompakt und verwendete Open-Source-Code.

Die Entwicklung des Schnorr Digital Signature Scheme (SDSS) könnte jedoch eine neue Generation von Signaturen für Bitcoin und andere Blockchain-Netzwerke einleiten.

Einer der Hauptvorteile des Schnorr-Schemas ist die Möglichkeit, innerhalb einer komplexen Bitcoin-Transaktion mehrere Schlüssel zu verwenden und eine einzige eindeutige Signatur zu erstellen. Dies bedeutet, dass die Signaturen mehrerer Teilnehmer einer Transaktion durch Signaturaggregation zu einem Schnorr-Schema zusammengefasst werden können.

Der Soft Fork von Taproot ermöglicht es Ihnen, die Tatsache zu verbergen, dass das Skript dieser Kryptowährung funktioniert. Beispielsweise kann dadurch die Unterscheidung zwischen einer Lightning Network-Kanaltransaktion, einer Peer-to-Peer-Transaktion und einem komplexen Smart Contract verwischt werden: Für einen externen Beobachter sehen sie alle wie eine einfache Peer-to-Peer-Transaktion aus. Es ist jedoch zu beachten, dass die Wallets des ursprünglichen Absenders und des endgültigen Empfängers weiterhin sichtbar sind.

Pfahlwurzel (BIP341)

Taproot ist die Update-Komponente, von der es seinen Namen hat. Es basiert auf dem SegWit-Update 2017 und nutzt das Merkelized Alternative Script Tree (MAST)-Konzept, um das Volumen der Transaktionsdaten auf der Blockchain zu skalieren.

Bitcoin-Transaktionen werden durch öffentliche und private Schlüssel geschützt. Um einen digitalen Vermögenswert aus einer Wallet zu übertragen, muss der Absender eine Unterschrift vorlegen und nachweisen, dass er der wahre Eigentümer ist, bevor er Gelder überweisen kann. Neben der Verwendung von Einzelsignaturtransaktionen können Absender diese auch durch Zeitsperren, Mehrfachsignaturen usw. erschweren.

Komplexe Transaktionen erfordern jedoch mehrere Eingaben und Signaturen, was das Datenvolumen auf der Blockchain erhöht und die Geschwindigkeit der Transaktionsverarbeitung verringert. Darüber hinaus werden Transaktionsinformationen automatisch in der Blockchain gespeichert, wodurch möglicherweise sensible Daten über Adressinhaber preisgegeben werden.

Durch die Integration von MAST wird die Anzahl der erforderlichen Skripte und Prüfungen reduziert, da eine Transaktion mehrere Skripte repräsentiert. Wenn daher eine komplexe Bitcoin-Transaktion an MAST gesendet wird, ist für die Verarbeitung kein Merkle-Baum erforderlich, da MAST anstelle vollständiger Informationen nur die Bedingungen der ausgeführten Transaktion enthält. Dadurch kann die vom Netzwerk gespeicherte Datenmenge erheblich reduziert werden. Somit sorgt das Update nicht nur für eine größere Skalierbarkeit und Effizienz der Blockchain, sondern auch für den Datenschutz.

Tapscript (BIP342)

TapScript ist die Bitcoin-Skript-Codierungssprache, die die anderen beiden BIPs unterstützt. Es handelt sich um eine Reihe von Opcodes – Anweisungen zum Ausführen einer Transaktion. Es wird davon ausgegangen, dass die Erhöhung des verfügbaren Blockraums die Flexibilität des Netzwerks erhöht und es Bitcoin ermöglicht, intelligente Verträge zu unterstützen und zu erstellen.

Taproot-Funktionen

Wie bereits erwähnt, wird Taproot die Privatsphäre von Bitcoin deutlich verbessern und seine Möglichkeiten erweitern. Zu den Vorteilen des Updates gehören:

1. Verbesserung der Netzwerkskalierbarkeit durch Reduzierung der Datenmenge für die Übertragung und Speicherung in der Blockchain.

2. Erhöhung der Transaktionen pro Block (mehr Transaktionen pro Sekunde).

3. Reduzierte Transaktionsgebühren.

Darüber hinaus bleiben die Signaturen durch die Implementierung von Taproot unveränderlich, wodurch ein bekanntes Sicherheitsrisiko im Bitcoin-Netzwerk beseitigt wird. Jetzt kann die Signatur einer Transaktion geändert werden, bevor sie bestätigt wird, als ob dies nie geschehen wäre, was zum Problem doppelter Ausgaben und zur Zerstörung der Integrität des verteilten Hauptbuchs führen kann.

Bedeutung des Taproot-Updates

Man geht davon aus, dass die Aktivierung von Taproot die Funktionalität des Bitcoin-Netzwerks durch schnelle und zuverlässige Transaktionen verbessern wird. Vor Taproot befand sich das Bitcoin-Protokoll noch in der Layer-1-Entwicklung, hinter anderen Layer-2-Netzwerken, die DApps unterstützen, wie etwa Ethereum. Bitcoin-Updates sind ein wichtiger Schritt zur Einführung intelligenter Verträge und zur Erschließung der trendigen NFT- und DeFi-Märkte.

Da das Bitcoin-Netzwerk bei niedrigeren Gebühren effizienter wird, wird die Anzahl der Transaktionen zunehmen und die Blockchain wird sich weiterentwickeln. Darüber hinaus wird die Möglichkeit, private Transaktionen durchzuführen, BTC wettbewerbsfähiger gegenüber anderen Privacy Coins auf dem Markt machen.

Zusammenfassung

Taproot ist ein lang erwartetes Update für Bitcoin. Zusammen mit der Implementierung des Schnorr-Schemas wird es die Vertraulichkeit, Skalierbarkeit, Sicherheit und andere Parameter des Netzwerks erheblich verbessern. Die Änderungen sollen auch mehr Aufmerksamkeit auf das Lightning Network-Protokoll lenken und dazu beitragen, Mehrfachsignaturen zu einem Industriestandard zu machen.

Erhöhte Privatsphäre, Effizienz und Sicherheit sind wichtige Vorteile für alle Teilnehmer des Bitcoin-Netzwerks.