El 14 de noviembre se cumplió el segundo aniversario de la activación de la actualización de Bitcoin «Taproot». Al igual que SegWit, Taproot es una de las principales bifurcaciones blandas del protocolo, aquellas que solo se producen una vez cada tres o cuatro años. Incluso hoy en día, a veces se desconocen las sutilezas de esta modificación técnica. Para explicarte los entresijos de Taproot y entender por qué esta actualización era importante para Bitcoin, te ofrecemos una explicación sencilla en este artículo.
¿Qué es Taproot en Bitcoin?
Taproot es una importante actualización del protocolo Bitcoin que aporta nuevas funcionalidades. Se trata de una bifurcación blanda, lo que significa que las nuevas reglas establecidas son retrocompatibles con las antiguas. Esta actualización se bloqueó en el bloque 687.284 el 12 de junio de 2021, cuando el 90% de los bloques generados durante un período enviaron una señal favorable, lo que demuestra que los mineros están listos para activar la actualización de Taproot.
La activación finalmente tuvo lugar en el bloque 709 632 el 14 de noviembre de 2021, casi cuatro años después de las primeras discusiones sobre este tema entre Pieter Wuille, Andrew Poelstra y Gregory Maxwell sobre este tema. Este fue el primer intento de actualización importante desde la espinosa activación de SegWit en 2017, que provocó conflictos en la comunidad.
Taproot es un tipo de paquete que incluye varias modificaciones para Bitcoin. La actualización incluye el BIP 340, el BIP 341 y el BIP 342. Descubramos juntos todas estas nuevas funciones.
📌 Un «pitido» para» Propuesta de mejora de Bitcoin » es un proceso formal para proponer una modificación de Bitcoin.
Firmas de Schnorr (BIP 340)
La primera gran innovación introducida por Taproot radica en la implementación de un nuevo algoritmo de firma basado en el protocolo Schnorr.
Como mencionamos en nuestros artículos anteriores, los bitcoins se materializan en la cadena de bloques en forma de UTXOs. Son esencialmente piezas de bitcoin más grandes o más pequeñas. Estas UTXO están protegidas por condiciones que especifican cómo se pueden desbloquear. Por lo general, se utiliza un algoritmo de firma electrónica para establecer estas condiciones. Por lo tanto, para gastar los bitcoins de su monedero, debe proporcionar una firma con la clave privada asociada a la clave pública que se utilizó para bloquear sus UTXO.
Al crear Bitcoin, Satoshi Nakamoto optó por utilizar el algoritmo de firma electrónica ECDSA (Algoritmo de firma digital de curva elíptica). Este algoritmo funciona muy bien y todavía se usa hoy en día, pero Schnorr es aún más eficiente en algunos puntos técnicos.
No está claro por qué Satoshi eligió ECDSA en lugar de Schnorr al lanzar Bitcoin. Una hipótesis que se plantea con frecuencia es que el protocolo Claus-Peter Schnorr estuvo patentado hasta febrero de 2008. Aunque Bitcoin se creó solo un año después, en enero de 2009, no había ninguna estandarización de código abierto para las firmas de Schnorr.
La actualización de Taproot ahora nos ofrece la posibilidad de utilizar este tipo de firma. En comparación con el algoritmo ECDSA, Schnorr tiene dos ventajas principales: sus firmas son Lineales y más ligera.
La propiedad de linealidad permite agregar varias claves públicas en una sola clave. Por lo tanto, un script de firmas múltiples se puede condensar en una sola clave, lo que actúa como un resumen de todas las demás claves involucradas en el proceso de firma múltiple.
Esta clave pública, que en realidad incorpora un conjunto de otras claves públicas, se puede utilizar para proteger los bitcoins. Del mismo modo, es posible agregar las firmas de la firma múltiple para crear una firma única que permita desbloquear la clave pública.
Esta linealidad de las firmas de Schnorr tiene la ventaja de minimizar las tarifas de transacción para las carteras con múltiples firmas y, al mismo tiempo, aumentar su confidencialidad. De hecho, estas últimas se vuelven indistinguibles de otras transacciones en la cadena de bloques. De hecho, Lightning Network utiliza scripts de firmas múltiples para establecer canales de pago. Por lo tanto, Schnorr permite reducir los costos y hacer que la apertura y el cierre de los canales Lightning sean indistinguibles. Además, esta agregación de firmas establece una forma de denegación plausible de todas las transacciones de Taproot en Bitcoin. Resulta cada vez más imposible determinar si una UTXO específica es propiedad de una sola persona o de varias. Por último, la linealidad también tiene la ventaja de reducir la cantidad de cálculos que realizan los nodos que verifican la validez de las transacciones.
Más allá de estos beneficios de linealidad, las firmas de Schnorr también son más ligeras que las firmas de ECDSA. Desde un punto de vista técnico, las firmas de Schnorr son seguras y, por naturaleza, no son maleables.
El ECDSA y el protocolo Schnorr pertenecen a la misma categoría de algoritmos criptográficos, conocida como «criptografía en curvas elípticas». Utilizan exactamente la misma curva elíptica en el contexto de Bitcoin, denominada «secp256k1».
Raíz primaria (BIP 341)
Taproot también presentó el BIP 341, que da acertadamente su nombre a esta horquilla blanda. Esta actualización presenta una nueva forma de bloquear el bitcoin. Estas nuevas salidas de transacción se denominan «SegWit V1" o «P2TR (Pay-to-Taproot)».
Los bitcoins asegurados por un script P2TR se pueden liberar de dos maneras:
o presentando una firma Schnorr de forma tradicional;
o cumpliendo una de las condiciones establecidas en un árbol de Merkle, también llamado «MAST».
En otras palabras, podemos bloquear perfectamente nuestros bitcoins como lo hacíamos antes con una simple clave privada que permita gastarlos. Pero si lo deseamos, también podemos definir posibilidades adicionales que también nos permitirán desbloquear nuestros bitcoins.
Por ejemplo, puedes configurar cuatro condiciones específicas, a las que llamaremos UN, B, C y D, cada una de las cuales te permite desbloquear tus bitcoins. Estas condiciones se incorporarían a un árbol de Merkle. Es simplemente una estructura de datos para verificar la inclusión de una información en particular dentro de un conjunto más amplio.
Para ello, las condiciones UN, B, C y D se pasan a una función hash, generando así H (A), H (B), h (C) y H (D). A continuación, estos valores hash se agrupan y se vuelven a convertir en pares, hasta obtener un hash único, que se denomina «raíz de Merkle».
Esta raíz de Merkle, que se conoce como M, se asimila a una clave pública. A continuación, se combina con la clave maestra P, que permite que un gasto clásico forme una nueva clave pública llamada Q. Esta agregación de claves es posible precisamente gracias a la linealidad de las firmas de Schnorr.
Para liberar los bitcoins bloqueados en la clave pública Q, tienes dos opciones:
o firma con la clave privada P ;
o cumplir una de las condiciones entre UN, B, C y D.
Al gastar, solo se revela la condición utilizada. Gracias a la estructura de árbol de Merkle, los nodos pueden comprobar la validez de la condición sin tener acceso a todas las demás condiciones. Por ejemplo, si usas la condición B para gastar los bitcoins, entonces UN, C y D permanecen ocultos.
La ventaja de este método de seguridad P2TR radica en la posibilidad de configurar scripts complejos sin tener que exponerlos públicamente en la cadena de bloques. Esto promueve tanto la privacidad de los usuarios como la ampliación de los contratos inteligentes desarrollados dentro de la red Bitcoin.
Tapscript (BIP 342)
Por último, el último BIP introducido con Taproot se llama Tapscript. El propósito de esta actualización es modificar algunos códigos de operación del clásico lenguaje de programación de Bitcoin, con el fin de definir el nuevo lenguaje de programación utilizado para cubrir los gastos de Taproot.
El lenguaje de programación es el mecanismo que permite agregar condiciones de gasto en los UTXO. Por lo tanto, cuando recibes bitcoins en una dirección de recepción designada» UN », están protegidos por un script que estipula que:» Para gastar estos bitcoins, se debe proporcionar una firma electrónica correspondiente a la clave pública asociada a la dirección A. ». Para escribir estos scripts, se utilizan comandos específicos conocidos como códigos de operación.
Para implementar los diversos cambios asociados con Taproot que mencionamos en las partes anteriores, fue necesario revisar el lenguaje de programación. Este es el propósito del BIP 342, que desactiva o modifica ciertos códigos de operación y agrega otros nuevos.
Taproot representa una evolución importante del protocolo Bitcoin, que se activó en noviembre de 2021 mediante una bifurcación suave. Esta actualización incluye la implementación de tres BIP distintos:
El BIP 340, que permite el uso del protocolo Schnorr, un nuevo algoritmo de firma de Bitcoin. Su principal ventaja en comparación con el ECDSA se basa en la linealidad de sus firmas;
El BIP 341, que introduce el P2TR, un nuevo método para bloquear bitcoins. Para liberar fondos sujetos a este tipo de script, es necesario proporcionar una firma clásica a partir de una clave privada o cumplir una de las condiciones configuradas inicialmente en un árbol de Merkle;
El BIP 342, también conocido como Tapscript, que rediseña el lenguaje de programación de Bitcoin para hacerlo compatible con las innovaciones aportadas por los BIP 340 y 341.
En resumen, Taproot ofrece beneficios considerables en términos de privacidad, flexibilidad y escalabilidad, especialmente para contratos inteligentes y scripts complejos en Bitcoin. Es un requisito técnico esencial para mejorar las capas secundarias de Bitcoin, como la Lightning Network, así como para desarrollar nuevos protocolos innovadores.
