Resumo

Taproot é uma atualização da rede Bitcoin, lançada em 14 de novembro de 2021. As assinaturas Taproot e Schnorr têm sido atualizações da tecnologia Bitcoin altamente esperadas desde o advento do SegWit. Taproot visa mudar a forma como os scripts Bitcoin operam, melhorando a privacidade, escalabilidade e segurança. Esperamos que Taproot, combinado com uma atualização relacionada chamada assinaturas Schnorr, atinja esses objetivos e muito mais.

Todos os usuários familiarizados com a comunidade de criptomoedas sabem que privacidade, escalabilidade e segurança são as principais preocupações da comunidade. Embora o Bitcoin seja a criptomoeda mais popular do mundo, esses problemas ainda precisam ser resolvidos. O objetivo do Taproot é resolver os problemas acima.

Introdução

Embora o Bitcoin tenha tido seus altos e baixos, ele provou ser a “espinha dorsal” que sustenta o mundo das criptomoedas. Ao longo dos anos, embora o mundo das criptomoedas tenha enfrentado vários problemas, como o hack do Mt. Gox e o infame hard fork do Bitcoin, a comunidade das criptomoedas sempre apoiou o Bitcoin.

No entanto, certas questões não podem ser ignoradas – a mais significativa das quais é a privacidade. Bitcoin é um blockchain público e qualquer pessoa pode monitorar transações na rede. Para alguns, esta é a maior preocupação.

Embora seja possível melhorar o anonimato através de tecnologias como a mistura de moedas e o CoinJoin, estas tecnologias não podem transformar o Bitcoin numa moeda de privacidade. Embora o Taproot não possa fazer isso, pode melhorar o anonimato da Internet.

A atualização do Taproot é altamente esperada e vista como um importante ponto de partida para resolver a falta de privacidade do Bitcoin e outros problemas relacionados. Em 14 de novembro de 2021, com a aprovação unânime de mineradores de todo o mundo, o Taproot foi ativado online na rede Bitcoin. O que exatamente é Taproot? Como isso beneficia o Bitcoin? Vamos cavar um pouco mais fundo.

Limitações da Rede Bitcoin

Embora tenha sido a primeira e mais amplamente adotada criptomoeda, a rede Bitcoin ainda apresenta deficiências em alguns aspectos, como velocidades lentas de transação. Quando foi criado, o Bitcoin processava 7 transações por segundo, mas à medida que a popularidade e os usuários da rede aumentavam, também aumentavam as velocidades e taxas de transação. Depois que o preço do Bitcoin disparou, a taxa média de transação na rede Bitcoin atingiu um recorde em 2021, atingindo cerca de US$ 60. Alguns acreditam que taxas altas e velocidades lentas de transação impedirão o crescimento da rede Bitcoin. Para melhorar os recursos de transação, os desenvolvedores lançaram a atualização Segregated Witness (SegWit) em 2017, permitindo que um único bloco acomode mais transações. No entanto, as taxas elevadas continuam generalizadas.​

Outra limitação é a privacidade. Embora o Bitcoin afirme em sua visão geral do white paper que suas transações são privadas, todos os detalhes das transações na rede Bitcoin são visíveis publicamente. Ou seja, todo o histórico pessoal de compras pode ser obtido com base no endereço Bitcoin.​

Para superar essas limitações, o Bitcoin implementou diversas atualizações de rede. No entanto, devido à natureza descentralizada do Bitcoin, as modificações na rede são extremamente desafiadoras. Implementar ou não mudanças não é uma decisão tomada por uma pessoa, mas um consenso da comunidade.

O que é a atualização do Bitcoin Taproot?

Taproot é um soft fork que otimiza scripts Bitcoin para melhorar a privacidade, a eficiência e a capacidade da rede de processar contratos inteligentes. Isto é reconhecido como uma grande atualização do Bitcoin desde a atualização do SegWit em 2017.

A atualização Taproot consiste em 3 diferentes propostas de melhoria de Bitcoin (BIPs), incluindo: Taproot, Tapscript e seu núcleo, um novo esquema de assinatura digital chamado "Schnorr Signature". Taproot visa trazer muitos benefícios aos usuários de Bitcoin, como maior privacidade de transações e taxas de transação mais baixas. Também permitirá que o Bitcoin realize transações mais complexas, ampliando os casos de uso para competir com o Ethereum, especialmente os recursos de contratos inteligentes e o impacto da rede nas finanças descentralizadas (DeFi) e no suporte a tokens não fungíveis (NFTs).

A proposta Taproot foi originalmente proposta pelo desenvolvedor do Bitcoin Core, Greg Maxwell, em janeiro de 2018. Em outubro de 2020, Pieter Wuille criou uma solicitação de pull de código para mesclar o Taproot na base de código do Bitcoin Core. Para implementar totalmente a atualização, os operadores de nós devem adotar as novas regras de consenso do Taproot. A proposta acabou sendo apoiada por 90% dos mineradores e foi oficialmente ativada no bloco 709.632 em 14 de novembro de 2021.

Como funciona o Taproot?

A atualização do Taproot é alcançada através da colaboração de 3 Propostas de Melhoria do Bitcoin (BIPs). As propostas complementam-se de diferentes maneiras.

Assinatura Schnorr (BIP340)

As assinaturas Schnorr melhoram a velocidade e a segurança na verificação de transações na rede Bitcoin. A assinatura consiste em um esquema de assinatura criptográfica desenvolvido pelo matemático e criptógrafo alemão Claus Schnorr. O algoritmo de Schnorr foi protegido por uma patente por muitos anos, mas a patente expirou oficialmente em 2008. As assinaturas Schnorr têm muitas vantagens, especialmente na geração de assinaturas curtas, e são conhecidas por sua simplicidade e eficiência.

O esquema de assinatura adotado pelo fundador do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, é chamado de "Algoritmo de Assinatura Digital de Curva Elíptica (ECDSA)". O ECDSA foi escolhido em vez do algoritmo de assinatura de Schnorr porque o primeiro é amplamente utilizado, fácil de entender, seguro e estável, leve e de código aberto.

No entanto, o avanço do Esquema de Assinatura Digital Schnorr (SDSS) pode ser o ponto de partida para a aplicação de uma nova geração de tecnologia de assinatura em Bitcoin e outras redes blockchain.

Uma das principais vantagens das assinaturas Schnorr é que elas podem extrair vários conjuntos de chaves em transações complexas de Bitcoin para gerar assinaturas exclusivas. Portanto, as assinaturas de todas as partes na transação podem ser integradas em uma única assinatura Schnorr, um processo denominado “agregação de assinaturas”.

Na verdade, o Taproot pode tornar completamente invisível a execução de scripts Bitcoin. Por exemplo, com Taproot, diferentes métodos de pagamento Bitcoin parecem iguais, sejam transações de canal de rede relâmpago, transações ponto a ponto ou transações por meio de contratos inteligentes complexos. Os monitores dessas transações veem apenas transações ponto a ponto. Porém, vale ressaltar que isso não altera o fato de que as informações da carteira do remetente e do destinatário final são expostas.

Raiz principal (BIP341)

Taproot recebeu o nome da atualização Taproot, que foi construída na atualização SegWit de 2017 e usa Merkelized Alternative Script Trees (MAST) para dimensionar a quantidade de dados de transação no blockchain Bitcoin.

As transações na rede Bitcoin são protegidas por chaves públicas e privadas. Para pagar pelos ativos digitais na carteira, os usuários precisam fornecer uma assinatura para provar a identidade do seu verdadeiro proprietário antes de poderem transferir tokens. Além das transações de assinatura única, as transações na rede Bitcoin também podem aumentar a complexidade ao liberar bloqueios de tempo, exigir múltiplas assinaturas (multisig) e outras funções.​

No entanto, transações complexas com múltiplas assinaturas exigem múltiplas entradas e verificações de assinatura, o que adicionará uma enorme quantidade de dados ao blockchain e retardará as transações. Além disso, as informações da transação são exibidas automaticamente no blockchain, o que expõe os dados confidenciais do proprietário do endereço.​

Depois que o MAST estiver integrado, uma única transação MAST poderá representar vários scripts, reduzindo o número de scripts e verificações necessárias. Depois que transações complexas de Bitcoin são enviadas ao MAST, uma árvore Merkle não é necessária para processar a transação. O MAST permite apenas que as condições de execução de uma transação sejam enviadas ao blockchain, em vez de enviar todos os detalhes. Isto reduzirá significativamente a quantidade de dados que a rede precisa armazenar. Isto não só melhora a escalabilidade e eficiência da blockchain Bitcoin, mas também permite que os usuários Bitcoin desfrutem de maior privacidade.

TapScript (BIP342)

Tapscript é uma linguagem de programação atualizada para Bitcoin Script para facilitar duas outras propostas de melhoria de Bitcoin (BIPs). É uma coleção de opcodes, que são instruções que especificam como executar uma transação. Com mais espaço disponível em blocos, os novos recursos serão mais flexíveis, o que facilitará o suporte e a criação de contratos inteligentes da rede Bitcoin no futuro.

Como o Taproot pode beneficiar o Bitcoin?

Conforme discutido acima, o Taproot pode melhorar significativamente a privacidade do Bitcoin e ampliar seus casos de uso. Outras vantagens potenciais incluem:

1. Melhorar a escalabilidade da rede reduzindo a quantidade de dados transmitidos e armazenados na blockchain;

2. Processar mais transações por bloco (aumentar a taxa de volume de transações por segundo (TPS));

3. Corte as taxas de transação.

Outra vantagem do Taproot é a remoção da maleabilidade da assinatura, um conhecido risco de segurança na rede Bitcoin. Em suma, do ponto de vista técnico, a maleabilidade da assinatura significa que a assinatura pode ser modificada antes da confirmação da transação. Dessa forma, um invasor pode criar a ilusão de que a transação nunca ocorreu. Isto exporia o Bitcoin ao notório problema de gasto duplo, comprometendo a integridade do livro-razão distribuído.

Por que a atualização do Taproot é importante?​

A ativação do Taproot pode melhorar a funcionalidade da rede Bitcoin e facilitar transações rápidas e confiáveis. Antes do Taproot, o desenvolvimento do protocolo Bitcoin ainda estava no estágio da Camada 1, enquanto outros protocolos como o Ethereum assumiram a liderança na Camada 2 e no DApp. Após a atualização, o Bitcoin permitiu a implantação de contratos inteligentes, expandiu os casos de uso e acompanhou as tendências futuras nos mercados NFT e DeFi.​

À medida que a eficiência da rede Bitcoin melhora e as taxas diminuem, o seu volume de transações e o escopo de aplicação serão aumentados. Além disso, o Bitcoin também garante a privacidade das transações dos usuários, tornando-se uma moeda de privacidade mais competitiva no mercado.

Resumir

Taproot é uma atualização de Bitcoin altamente esperada e amplamente suportada. Implementado simultaneamente com assinaturas Schnorr, privacidade, escalabilidade, segurança e outros recursos serão significativamente melhorados. Essas atualizações aumentarão o apelo da Lightning Network e promoverão a assinatura múltipla para se tornar um padrão da indústria amplamente utilizado.

Independentemente do seu nível de participação na comunidade Bitcoin, a otimização da privacidade, eficiência, segurança e outros fatores criará valor agregado para os usuários e melhorará a experiência Bitcoin.