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Das Bitcoin-Netzwerk hat das letzte grosse Update seit 2017 erfolgreich implementiert. Das Taproot-Upgrade ist ein Upgrade, das mehr Privatsphäre bei Transaktionen mit mehreren Signaturen (multisig) bietet und das Potenzial von Smart Contracts auf der Bitcoin Blockchain entfaltet.
Das Bitcoin Taproot-Upgrade ist der erste Soft Fork nach dem Segregated Witness (SegWit)-Upgrade im Jahr 2017. Die ersten Gerüchte über einen neuen Soft Fork kamen bereits im Januar 2018 von Bitcoin Core-Entwickler Gregory Maxwell auf. Taproot wurde im Juni 2021 fast einstimmig beschlossen, nach Konsensänderungen in den Bitcoin Improvement Proposals BIP340 (Schnorr-Signaturen), BIP341(SegWit-Ausgabebedingungen) und BIP342 (Validierung von Taproot-Skripten).
BIP340 definiert einen Standard für Schnorr-Signaturen und die Taproot-Konstruktion. Die drei Vorschläge sollen Bitcoin privater und platzsparender machen, indem sie mehrere Signaturen zu einer einzigen zusammenfassen. BIP342 ermöglicht eine Zahlungsart namens Pay-to-Taproot, die es Nutzern erlaubt, über einen öffentlichen Schnorr-Schlüssel oder auf andere Weise Transaktionen durchzuführen. Es kann dem Nutzer die Wahl lassen, ob einige Transaktionen sichtbar und andere öffentlich sein sollen.
Smart Contracts auf Bitcoin
Bitcoin-Smart-Contracts werden in einer Sprache namens Script geschrieben, die es ermöglicht, Bedingungen für die Freigabe von Geldern festzulegen, z.B. die Auszahlung erst nach einer bestimmten Zeitspanne, eine Bedingung für mehrere Unterschriften oder andere Dinge. Bitcoins werden in einem Skript gesperrt, bevor sie in einem anderen Skript gesperrt und entsperrt werden.
„Wenn Bitcoin an eine Merkelized Alternative Script Trees (MAST)-Ausgabe gesendet wird, wird der Bitcoin an die Merkle-Wurzel dieser Skripte gebunden. Um den Bitcoin einzulösen, muss der Spender das Skript offenlegen, das er zum Entsperren des Bitcoins verwendet, sowie den Nachweis erbringen, dass dieses Skript in der Merkle-Wurzel der vorherigen Transaktion enthalten ist.“ – Arcane Research
Der Spender einer MAST-Ausgabe muss nur das verwendete Skript offenlegen. Die Anzahl der Skripte ist unsichtbar. Wenn Person A Person B einen Bitcoin schickt, aber Person A möchte, dass die Gelder erst nach Erfüllung einer Reihe von Bedingungen an Person B weitergegeben wird, dann wären alle diese Bedingungen im öffentlichen Ledger sichtbar, was die Privatsphäre der Personen A & B gefährden könnte. Merkelized Alternative Script Trees (MAST) verbirgt die Bedingungen des Smart Contracts und komprimiert die Informationen.
Tapscript ist die nächste Innovation des Taproot Soft Forks. Es handelt sich um eine Skripting-Funktion, die die Grösse der zulässigen Skripte erhöht. Ausserdem können teilweise ausgeführte Skripte ihren Ausführungscode erst dann sichtbar machen, wenn der Code verwendet wird. Skripte werden nur zum Zeitpunkt der Ausgabe enthüllt.
Schnorr-Signaturen bedeuten mehr Datenschutz
Das Lightning Netzwerk, Liquid und andere Sidechains verwenden geskriptete Regeln wie Multi-Sig und Hash-Zeitsperren, um ihre Skripte sicher zu machen. Vor dem Soft-Fork waren all diese Informationen für das gesamte Netzwerk sichtbar. Mit dem Soft Fork können Transaktionen wie die Öffnung eines Lightning-Kanals wie normale Transaktionen aussehen.
Wenn eine Transaktion von mehreren Unterzeichnern signiert werden muss (Multisig), muss jeder Besitzer eines privaten Schlüssels seine Signatur berechnen und in die Transaktion aufnehmen. Vor dem Taproot-Upgrade verwendete Bitcoin den Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) zum Signieren von Transaktionen. Die Hinzufügung von Schnorr-Signaturen bedeutet jedoch, dass Transaktionen schneller verifiziert werden können. Schnorr-Signaturen ermöglichen es, dass Transaktionen, die mehrere Signaturen erfordern, im öffentlichen Hauptbuch so aussehen, als wären sie Transaktionen mit einer einzigen Unterschrift. Die Schnorr-Signatur verdeckt, dass eine MAST-Struktur überhaupt existiert. Da nur eine Signatur berechnet wird, um alle Parteien zu repräsentieren, werden weniger Informationen für jede Transaktion aufgezeichnet, und es besteht ein höherer Grad an Privatsphäre.