L’aggiornamento Bitcoin Taproot spiegato

L’aggiornamento Taproot di Bitcoin è uno dei miglioramenti più grandi al network di Bitcoin dai tempi dell’introduzione di SegWit nel 2017. L’upgrade è stato attivato il 14 novembre 2021 al blocco 709.632. Taproot è un soft fork, cioè un cambiamento del protocollo che continua a funzionare bene anche con le versioni più vecchie. Con Taproot le transazioni Bitcoin sono diventate più efficienti e gli sviluppatori possono creare applicazioni complesse come gli smart contract sulla rete Bitcoin.
Grazie a Taproot eseguire transazioni complesse come una configurazione multisignature o un contratto con più condizioni appare quasi uguale sulla blockchain a una transazione semplice come inviare o ricevere BTC. Questo rende le transazioni più economiche e anche più difficili da distinguere da quelle normali.
In breve
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Bitcoin Taproot è un aggiornamento del protocollo attivo da novembre 2021 che rende le transazioni più efficienti, economiche e discrete.
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Grazie alle firme Schnorr, più firme possono essere aggregate in una sola, risparmiando spazio e aumentando la privacy.
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Con Pay-to-Taproot (P2TR) e MAST, è necessario rivelare solo la condizione di spesa effettivamente utilizzata, rendendo le transazioni più compatte e flessibili.
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Tapscript introduce nuove possibilità per la creazione di smart contract e rende la rete a prova di futuro.
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Taproot getta le basi per applicazioni più complesse su Bitcoin, come multisig avanzato, aggiornamenti del Lightning Network e potenzialmente strutture DeFi.
Che cos’è Bitcoin Taproot?
Bitcoin Taproot è un aggiornamento intelligente della blockchain di Bitcoin che ha reso l’esecuzione di transazioni complesse più economica e discreta. Grazie all’introduzione di un nuovo formato di indirizzo (bc1p…), gli utenti possono beneficiare di Taproot senza dover fare nulla. Ciò significa commissioni più basse e maggiore privacy.
Questo è reso possibile grazie all’introduzione di Pay-to-Taproot (P2TR). Questo sistema offre a ogni transazione due possibili percorsi: tramite un key-path (una firma semplice) o tramite uno script-path (una struttura ad albero di condizioni). Grazie a una tecnica chiamata Merkelized Abstract Syntax Trees (MAST), è necessario rivelare solo la condizione effettivamente utilizzata.
In pratica, ciò significa che le transazioni utilizzano meno dati e risultano più economiche sulla blockchain. Per gli utenti questo si traduce spesso in commissioni più basse e meno informazioni da divulgare. Per gli sviluppatori apre la porta ad applicazioni più complesse (come multisig o smart contract).
Infine, Taproot utilizza le firme Schnorr (BIP340). L’aspetto intelligente è che più persone che firmano insieme una transazione possono combinare le loro firme in un’unica firma aggregata. Sulla blockchain, sembra che abbia firmato una sola persona. Questo rende le transazioni più piccole, più economiche e più difficili da distinguere dai pagamenti normali.
Come è nato l’aggiornamento Bitcoin Taproot?
Taproot è stato proposto nel 2018 dal crittografo Greg Maxwell. Lo sviluppo successivo è stato curato da sviluppatori come Pieter Wuille, che hanno redatto i BIP (Bitcoin Improvement Proposals) necessari per integrare Taproot. In questi BIP è descritto cosa occorre fare per rendere possibile un aggiornamento come Taproot. La community di Bitcoin ha dibattuto per anni sui dettagli, fino a quando nel 2021 è stato raggiunto un consens...
Per l’attivazione è stato utilizzato un metodo chiamato Speedy Trial, per misurare il supporto a Taproot. Con questo metodo, i miner hanno avuto un periodo di 2016 blocchi (circa due settimane) per indicare se accettavano l’aggiornamento. Una volta raggiunto il 90 % di supporto, Taproot è stato “bloccato”, ovvero preparato per l’implementazione. Questo è avvenuto nel giugno 2021. Il 14 novembre 2021 l’aggiornamento è stato ufficialmente attivato.
L’implementazione è avvenuta tramite un soft fork, mantenendo la compatibilità con i nodi più vecchi. Ciò ha permesso alla blockchain di continuare a funzionare normalmente e ai nodi non aggiornati di accettare comunque i blocchi. In questo modo il rischio di una divisione della catena è stato minimo.
Il ruolo di SegWit
Taproot non avrebbe mai potuto essere implementato senza Segregated Witness (SegWit), un aggiornamento introdotto nel 2017. Grazie a SegWit, le firme, chiamate anche dati witness, sono state separate dai dati principali della transazione. Questo ha portato diversi vantaggi:
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Nuova struttura per le transazioni: SegWit ha introdotto i programmi witness che hanno permesso di aggiungere nuovi tipi di output.
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Blocchi più efficienti: Rimuovendo le firme dalla struttura principale, c’è stato più spazio nei blocchi e le commissioni sono diminuite.
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Compatibilità: SegWit ha creato un quadro che ha consentito l’introduzione di aggiornamenti come Taproot tramite soft fork senza dividere la rete.
In sintesi, SegWit ha posto le basi su cui è stato costruito Taproot. Senza SegWit non sarebbe stato possibile introdurre le firme Schnorr, MAST e Tapscript.
Componenti dell’aggiornamento Bitcoin Taproot
L’aggiornamento Taproot è composto da diversi elementi, ognuno con un proprio ruolo. Insieme rendono le transazioni più efficienti e aggiungono flessibilità al protocollo Bitcoin.
Firme Schnorr (BIP340)
Fin dalla sua creazione, Bitcoin ha utilizzato firme ECDSA. Taproot ha introdotto le firme Schnorr. Queste firme sono più piccole, 64 byte contro una media di 71–73 byte per ECDSA. Questo le rende più facili da elaborare e offre diversi vantaggi:
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Aggregazione: Con le firme Schnorr, più firme possono essere combinate in una sola firma aggregata. Di conseguenza, una transazione multisig appare sulla blockchain come una transazione normale con un solo firmatario. Per gli utenti ciò significa maggiore privacy (non è visibile quante persone hanno firmato) e per la rete maggiore efficienza, poiché vengono elaborati meno dati.
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Verifica in batch: I nodi possono verificare più firme contemporaneamente, rendendo la rete più veloce e scalabile.
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Proprietà lineari: Questo rende più facilmente realizzabili protocolli avanzati come MuSig o le firme a soglia, poiché le chiavi pubbliche e le firme possono essere sommate. In questo modo, un gruppo di partecipanti può presentare un’unica chiave e un’unica firma invece di molteplici.
Pay-to-Taproot (P2TR) e MAST (BIP341)
Grazie a Pay-to-Taproot (P2TR), l’elaborazione della transazione è collegata a una sola chiave pubblica. Dietro questa chiave può esserci un Merkelized Abstract Syntax Tree (MAST), una struttura in cui vengono memorizzate più condizioni di spesa. Il grande vantaggio è che deve essere rivelata solo la condizione effettivamente utilizzata. Questo significa:
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Meno dati sulla blockchain: Risparmio di spazio e riduzione delle commissioni.
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Maggiore privacy: Terzi non possono vedere quali altre condizioni esistevano, solo quella utilizzata.
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Flessibilità: Smart contract e script più complessi possono essere implementati in modo efficiente.
Tapscript (BIP342)
Tapscript è un ambiente di scripting rinnovato che supporta l’uso di Taproot. Introduce:
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OP_CHECKSIGADD: Un nuovo opcode che rende più semplice configurare costruzioni multisig senza le limitazioni di CHECKMULTISIG.
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OP_SUCCESSx: Opcode che attualmente non hanno funzione ma che possono essere utilizzati in futuro. Questo offre un meccanismo per aggiungere nuove funzionalità in modo sicuro.
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Limiti chiari: Si applicano limiti di risorse e budget di firme adattati, garantendo che gli script complessi possano essere eseguiti in modo sicuro ed efficiente.
Indirizzi Bech32m (BIP350)
Taproot utilizza un nuovo formato di indirizzo: Bech32m. Questa è una versione migliorata di Bech32 e si riconosce dagli indirizzi che iniziano con bc1p…. I vantaggi sono:
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Rilevamento degli errori più forte: Il checksum in Bech32m è stato modificato per rilevare e correggere più rapidamente gli errori comuni di input.
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Design più robusto: Bech32m è stato progettato specificamente per supportare correttamente SegWit v1 e futuri aggiornamenti. Evita che alcuni indirizzi validi vengano considerati per errore non validi, cosa che accadeva con l’originale Bech32.
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Commissioni più basse ed efficienza: Come gli indirizzi SegWit precedenti (bc1q…), gli indirizzi Bech32m usano lo spazio nei blocchi in modo più compatto, riducendo i costi delle transazioni.
Perché era necessario? I vecchi indirizzi avevano diversi limiti:
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Indirizzi Legacy (1… e 3…): Occupano più spazio e sono quindi più costosi da usare. Inoltre, è più difficile rilevare errori durante la copia o la trascrizione.
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Bech32 (bc1q…): Un grande passo avanti, ma che si è poi rivelato avere un punto debole nella gestione degli errori per SegWit v1. Per questo era necessaria una nuova variante: Bech32m.
Impatto di Taproot
Taproot ha avuto un grande impatto sulla rete Bitcoin. Da un lato, le transazioni sono diventate più economiche, efficienti e discrete. Dall’altro, Taproot ha ampliato notevolmente le possibilità di sviluppo della rete. Ora possono essere create soluzioni multisig più efficienti e smart contract senza dover elaborare tutto sulla blockchain.
Apre anche la strada a Bitcoin nel settore DeFi. Grazie a Taproot possono essere creati contratti più complessi da utilizzare in DeFi. Si pensi a contratti per prestare e prendere in prestito cripto, canali di pagamento avanzati o strutture multilivello per prodotti finanziari come il liquid staking.
Inoltre, anche le soluzioni di secondo livello come il Lightning Network beneficiano di Taproot, poiché i canali possono essere configurati in modo più compatto e discreto. In questo modo, Taproot aumenta la scalabilità e l’usabilità di Bitcoin in un’ampia gamma di applicazioni.
In conclusione
Taproot segna un passo importante nell’evoluzione di Bitcoin. Rende le transazioni più compatte, più economiche e meno distinguibili, ampliando allo stesso tempo in modo significativo le possibilità per gli sviluppatori. Con le firme Schnorr, P2TR, MAST e Tapscript è stata posta una base per maggiore privacy, scalabilità e flessibilità. Anche se l’impatto per l’utente comune è spesso sottile, Taproot costituisce la base per future innovazioni come soluzioni multisig più efficienti, canali Lightning migliorati e i primi passi verso la DeFi su Bitcoin.