Das Bitcoin Taproot Upgrade erklärt

24. Sept. 2025 | 7 Minuten Lesezeit

Das Taproot Upgrade von Bitcoin ist eines der größten Updates im Bitcoin Netzwerk seit der Einführung von SegWit im Jahr 2017. Das Upgrade wurde am 14. November 2021 bei Blockhöhe 709.632 aktiviert. Taproot ist ein Soft Fork, was bedeutet, dass es eine Protokolländerung ist, die trotzdem noch mit älteren Versionen funktioniert. Mit Taproot sind Bitcoin Transaktionen effizienter geworden und Entwickler können jetzt auch komplexere Anwendungen wie Smart Contracts auf dem Bitcoin Netzwerk bauen.

Durch Taproot sehen komplexe Transaktionen zum Beispiel Multisignature Setups oder Verträge mit mehreren Bedingungen auf der Blockchain fast genauso aus wie eine einfache Transaktion, zum Beispiel das Senden oder Empfangen von BTC. Das macht die Transaktionen günstiger und gleichzeitig schwerer von einfachen zu unterscheiden.

Wichtigste Erkenntnisse

Bitcoin Taproot ist ein Protokoll-Upgrade, das seit November 2021 aktiv ist und Transaktionen effizienter, günstiger und diskreter macht.
Dank Schnorr-Signaturen können mehrere Signaturen zu einer einzigen zusammengefasst werden, was Speicherplatz spart und die Privatsphäre erhöht.
Mit Pay-to-Taproot (P2TR) und MAST muss nur die tatsächlich genutzte Ausgabebedingung offengelegt werden, wodurch Transaktionen kompakter und flexibler werden.
Tapscript führt neue Möglichkeiten für den Aufbau von Smart Contracts ein und macht das Netzwerk zukunftssicher.
Taproot bildet die Grundlage für komplexere Anwendungen auf Bitcoin, wie erweiterte Multisig-Lösungen, Lightning-Network-Upgrades und möglicherweise DeFi-Konstrukte.

Was ist Bitcoin Taproot?

Bitcoin Taproot ist ein cleveres Upgrade der Bitcoin-Blockchain, das die Durchführung komplexer Transaktionen günstiger und diskreter gemacht hat. Durch die Einführung eines neuen Adressformats (bc1p…) können Nutzer von den Vorteilen von Taproot profitieren. Das bedeutet: niedrigere Gebühren und mehr Privatsphäre, ohne dass die Nutzer selbst etwas dafür tun müssen.

Dies wird unter anderem durch die Einführung von Pay-to-Taproot (P2TR) ermöglicht. Dieses System gibt jeder Transaktion zwei mögliche Auswege: über einen Key-Path (eine einfache Signatur) oder über einen Script-Path (eine Baumstruktur von Bedingungen). Dank einer Technik namens Merkelized Abstract Syntax Trees (MAST) muss nur die tatsächlich verwendete Bedingung offengelegt werden.

Praktisch bedeutet das, dass Transaktionen weniger Daten verbrauchen und auf der Blockchain günstiger erscheinen. Für Nutzer bedeutet das oft geringere Transaktionskosten und weniger Informationen, die sie preisgeben müssen. Für Entwickler öffnet es die Tür zu komplexeren Anwendungen (wie Multisig oder Smart Contracts).

Schließlich verwendet Taproot Schnorr-Signaturen (BIP340). Das Clevere daran ist, dass mehrere Personen, die gemeinsam eine Transaktion unterzeichnen, ihre Signaturen zu einer einzigen kombinieren können. Auf der Blockchain sieht es so aus, als hätte nur eine Person unterschrieben. Das macht Transaktionen kleiner, günstiger und schwerer von normalen Zahlungen zu unterscheiden.

Wie ist das Bitcoin Taproot Upgrade entstanden?

Taproot wurde 2018 vom Kryptographen Greg Maxwell vorgeschlagen. Die weitere Ausarbeitung kam von Entwicklern wie Pieter Wuille, die die BIPs (Bitcoin Improvement Proposals) verfassten, die Taproot integrieren sollten. In diesen BIPs ist beschrieben, was getan werden muss, um ein Upgrade wie Taproot möglich zu machen. Die Bitcoin-Community diskutierte jahrelang über die Details, bis 2021 ein Konsens über die Einführung erreicht war.

Für die Aktivierung wurde eine Methode namens Speedy Trial verwendet, um die Unterstützung für Taproot zu messen. Bei dieser Methode hatten Miner während eines Zeitraums von 2016 Blöcken (etwa zwei Wochen) die Möglichkeit anzugeben, ob sie mit dem Upgrade einverstanden waren. Sobald 90 % Unterstützung erreicht waren, wurde Taproot „gelockt“, also zur Implementierung vorbereitet. Dies geschah im Juni 2021. Am 14. November 2021 ging das Upgrade offiziell live.

Die Implementierung erfolgte über einen Soft Fork, wodurch das Upgrade mit älteren Nodes kompatibel blieb. Dadurch funktionierte die Blockchain normal weiter und Nodes, die nicht aktualisiert wurden, konnten weiterhin Blöcke akzeptieren. Das Risiko einer Spaltung der Blockchain war dadurch minimal.

Die Rolle von SegWit

Taproot hätte ohne Segregated Witness (SegWit), ein Upgrade, das 2017 eingeführt wurde, nie implementiert werden können. Dank SegWit konnten die Signaturen, auch Witness-Daten genannt, von den Kerndaten der Transaktion getrennt werden. Dies brachte mehrere Vorteile:

Neue Struktur für Transaktionen: SegWit führte Witness-Programme ein, mit denen neue Output-Typen hinzugefügt werden konnten.
Effizientere Blöcke: Da Signaturen aus der Hauptstruktur entfernt wurden, gibt es mehr Platz in den Blöcken und die Transaktionskosten sind niedriger.
Kompatibilität: SegWit schuf ein Rahmenwerk, in dem Upgrades wie Taproot als Soft Fork eingeführt werden konnten, ohne das Netzwerk zu spalten.

Kurz gesagt: SegWit legte das Fundament, auf dem Taproot aufgebaut werden konnte. Ohne SegWit wären die Einführung von Schnorr-Signaturen, MAST und Tapscript nicht möglich gewesen.

Bestandteile des Bitcoin Taproot Upgrades

Das Taproot-Upgrade besteht aus verschiedenen Bestandteilen, die alle eine eigene Rolle haben. Zusammen sorgen sie für effizientere Transaktionen und mehr Flexibilität innerhalb des Bitcoin-Protokolls.

Schnorr-Signaturen (BIP340)

Seit Bestehen von Bitcoin verwendet das Netzwerk ECDSA-Signaturen. Taproot hat Schnorr-Signaturen eingeführt. Diese Signaturen sind kleiner, nämlich 64 Bytes im Vergleich zu durchschnittlich 71–73 Bytes bei ECDSA. Das macht sie einfacher zu verarbeiten und bietet mehrere Vorteile:

Aggregation: Mit Schnorr-Signaturen können mehrere Signaturen zu einer einzigen zusammengeführt werden. Dadurch sieht eine Multisig-Transaktion auf der Blockchain genauso aus wie eine einfache Transaktion mit nur einem Unterzeichner. Für die Nutzer bedeutet das mehr Privatsphäre (es ist nicht sichtbar, wie viele Personen mitunterzeichnet haben), und für das Netzwerk mehr Effizienz, da weniger Daten verarbeitet werden müssen.
Batch-Verifizierung: Nodes können mehrere Signaturen auf einmal verifizieren, wodurch das Netzwerk schneller und skalierbarer wird.
Lineare Eigenschaften: Dies macht fortgeschrittene Protokolle wie MuSig oder Threshold-Signaturen leichter umsetzbar, da öffentliche Schlüssel und Signaturen einfach addiert werden können. Dadurch kann eine Gruppe von Teilnehmern gemeinsam einen Schlüssel und eine Signatur präsentieren, anstatt mehrere einzelne.

Pay-to-Taproot (P2TR) und MAST (BIP341)

Dank Pay-to-Taproot (P2TR) wird die Verarbeitung der Transaktion an nur einen einzigen Public Key gekoppelt. Hinter diesem Schlüssel kann ein Merkelized Abstract Syntax Tree (MAST) stehen. Das ist eine Struktur, in der mehrere mögliche Ausgabebedingungen gespeichert sind. Der große Vorteil ist, dass nur die tatsächlich verwendete Bedingung offengelegt werden muss. Das bedeutet:

Weniger Daten auf der Blockchain: Einsparung von Speicherplatz und Transaktionskosten.
Verbesserte Privatsphäre: Dritte sehen nicht, welche anderen Bedingungen existierten, nur die tatsächlich verwendete.
Flexibilität: Komplexere Smart Contracts und Skripte können effizient eingebaut werden.

Tapscript (BIP342)

Tapscript ist eine erneuerte Skriptumgebung, die die Nutzung von Taproot unterstützt. Es führt ein:

OP_CHECKSIGADD: Ein neuer Opcode, der es einfacher macht, Multisig-Konstruktionen ohne die Einschränkungen von CHECKMULTISIG einzurichten.
OP_SUCCESSx: Opcodes, die derzeit keine Funktion haben, aber später gefüllt werden können. Dies bietet einen Mechanismus, um in Zukunft sicher neue Funktionalität hinzuzufügen.
Klare Limits: Es gelten angepasste Ressourcenlimits und Signaturbudgets, sodass komplexe Skripte sicher und effizient ausgeführt werden können.

Bech32m-Adressen (BIP350)

Taproot verwendet ein neues Adressformat: Bech32m. Dies ist eine verbesserte Version von Bech32 und erkennbar an Adressen, die mit bc1p… beginnen. Die Vorteile sind:

Stärkere Fehlererkennung: Die Prüfsumme in Bech32m wurde angepasst, sodass häufige Eingabefehler schneller erkannt und korrigiert werden.
Robusteres Design: Bech32m wurde speziell entwickelt, um SegWit v1 und zukünftige Upgrades korrekt zu unterstützen. Es verhindert, dass manche gültigen Adressen fälschlicherweise als ungültig angesehen werden, was beim ursprünglichen Bech32 der Fall war.
Niedrigere Gebühren und Effizienz: Genau wie frühere SegWit-Adressen (bc1q…) sorgen Bech32m-Adressen für eine kompaktere Nutzung des Blockraums, wodurch Transaktionen günstiger sind.

Warum war das nötig? Die älteren Adressen hatten mehrere Einschränkungen:

Legacy-Adressen (1… und 3…): Diese nehmen mehr Platz in Anspruch und sind daher teurer in der Nutzung. Außerdem sind Fehler beim Abschreiben oder Kopieren schwerer zu erkennen.
Bech32 (bc1q…): Ein großer Fortschritt, stellte sich aber im Nachhinein als Schwachpunkt bei der Fehlerbehandlung in SegWit v1 heraus. Daher war eine neue Variante nötig: Bech32m.

Auswirkungen von Taproot

Taproot hat große Auswirkungen auf das Bitcoin-Netzwerk gehabt. Einerseits sind Transaktionen günstiger, effizienter und diskreter geworden. Andererseits hat Taproot die Entwicklungsmöglichkeiten des Netzwerks stark beeinflusst. So können effizientere Multisig-Lösungen und Smart Contracts erstellt werden, ohne dass alles auf der Blockchain verarbeitet werden muss.

Es ebnet auch den Weg für Bitcoin in den DeFi-Sektor. Dank Taproot können komplexere Verträge erstellt werden, die im DeFi-Bereich genutzt werden können. Denken Sie an Verträge zum Verleihen und Ausleihen von Krypto, erweiterte Zahlungskanäle oder mehrschichtige Strukturen für Finanzprodukte wie (Liquid) Staking.

Darüber hinaus profitieren auch Second-Layer-Lösungen wie das Lightning Network von Taproot, da Kanäle kompakter und diskreter eingerichtet werden können. So erhöht Taproot die Skalierbarkeit und die Nutzbarkeit von Bitcoin in einem breiten Spektrum von Anwendungen.

Fazit

Taproot ist ein wichtiger Schritt in der Weiterentwicklung von Bitcoin. Transaktionen werden dadurch kompakter, günstiger und weniger leicht zu unterscheiden, während die Möglichkeiten für Entwickler gleichzeitig stark erweitert werden. Mit Schnorr Signaturen, P2TR, MAST und Tapscript wurde ein Fundament geschaffen für mehr Privatsphäre, bessere Skalierbarkeit und Flexibilität. Auch wenn die Auswirkungen für normale Nutzer oft eher subtil sind, bildet Taproot die Grundlage für zukünftige Innovationen wie effizientere Multisig Lösungen, verbesserte Lightning Kanäle und die ersten Schritte in Richtung DeFi auf Bitcoin.