Todo sobre Taproot

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Puede que alguna vez hayas escuchado hablar de Taproot. En pocas palabras se trata de una tecnología implementada para mejorar la capacidad de crear smart contracts en Bitcoin y además mejorar su privacidad.

Este sistema es posible gracias a las firmas Schnorr incluidas en el protocolo Bitcoin. Esta actualización tecnológica llega con el objetivo de cambiar la forma en la que los scripts de Bitcoin habían estado operando. Gracias a Taproot mejora la seguridad, escalabilidad y privacidad de la red Bitcoin. 

Como todo software, la red blockchain de Bitcoin puede ser actualizada y mejorada. Para ello se están preparando los pools de minería. Todos esperan la nueva mejora de la red, Taproot. A continuación veremos en qué se basa su funcionamiento y qué nos ofrece. 

La mejora de Taproot fue desarrollada por Greg Maxwell, desarrollador de Bitcoin Core quien la presentó en enero del año 2018. Actualmente su implementación es de las más esperadas en la comunidad de Bitcoin. Para el año 2020 Taproot ya figuraba en la biblioteca de Bitcoin Core después del “pull request” de Pieter Wuille.

Según algunos informes, la actualización de Taproot está prevista junto a la implementación de firmas Schnorr. Estas firmas hacen posible la implementación de Taproot y habilita la característica de agregación de firmas.

¿Cómo funciona Taproot?

Esta implementación se trata de un Soft Fork que, como ya hemos mencionado anteriormente planea mejorar la privacidad en Bitcoin. En esta red podemos realizar transacciones que empleen una serie de funciones complejas como lo son los requisitos de multifirma o las emisiones con time locks.

Sin la implementación de Taproot cualquier usuario puede detectar las transacciones que emplean funciones complejas como estas. Con la llegada de Taproot es posible encubrir todos y cada uno de los componentes de una transacción que incluyan dichas funciones. Esto quiere decir que aunque una transacción implemente estas funciones tendrá la misma apariencia que una transacción única. De esta forma aumenta notablemente la privacidad en Bitcoin.

Taproot no solo ayudará a mejorar la privacidad, sino que también permitirá la expansión de la capacidad multifirma de la red Bitcoin para la creación de smart contracts.

 

Características de Taproot

Las transacciones realizadas en Bitcoin se definen por una serie de Scripts llamados P2SH. Estos determinan de qué forma se gastarán las monedas en la siguiente transacción. Una transacción simple está asegurada por una clave pública. En este caso el destinatario de las monedas proporciona su firma digital para probar que es el dueño de las monedas y puede hacer uso de ellas.

Los P2SH podrían modificar sus acciones estableciendo restricciones que condicionan las transacciones con BTC y los movimientos de la blockchain. Un ejemplo sería el establecimiento de Time Lock. Esta acción permite el bloqueo de monedas mediante una fecha o altura de bloques que determinará cuando pueden ser gastadas.

Otras de las características que pueden establecerse en las transacciones Bitcoin son las multifirmas. Esta condición se trata de que un conjunto de usuarios se convierten en los propietarios de un monedero. Al ser varios propietarios se requieren varias firmas para autorizar movimientos con los fondos.

Todas estas implementaciones ayudan a un mejor uso de la blockchain de Bitcoin, sin embargo, cuando se autoriza una transacción se revelan todas las características implementadas en la misma. En otras palabras, al realizar una transacción quedan expuestas las condiciones establecidas en la transacción. Esto representa un problema de privacidad para la red. A raíz de este problema llega Taproot, la mejora que ayuda a la privacidad de la red Bitcoin. Taproot ayuda impidiendo que se revelen las condiciones establecidas en cada operación. En lugar de revelarlas solo revelará la condición final de la transacción y a su vez mostrará las transacciones como transacciones normales haciendo imposible distinguir unas transacciones de las otras.

Para hacernos una idea del poder que ofrece Taproot, permite ocultar que un script de Bitcoin se ha ejecutado. Esto significa que aunque hayamos realizado una transacción Peer-to-Peer, smart contracts o una transacción de Lightning Network, la transacción será indistinguible. Desde fuera cualquier usuario que supervise los movimientos solo verá una transacción Peer-to-Peer.

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Las firmas Schnorr

Para la implementación de Taproot es necesaria la combinación de dos tecnologías. Estas son las firmas Schnorr y MAST o Merkelized Abstract Syntax Tree. Cuando nos referimos a las firmas Schnorr hablamos de una tecnología que permite añadir diferentes firmas en las transacciones y que a su vez estas firmas se puedan unificar en una sola.

Se trata de un esquema de firma criptográfica desarrollada por el matemático y filósofo alemán, Claus Schnorr. Schnorr tuvo su algoritmo protegido hasta el año 2008 por una patente, no obstante, esta expiró y ya pueden ser implementadas. 

Estas firmas ofrecen diversos beneficios, entre ellos por la simplicidad y eficiencia que aportan en la generación de firmas cortas. Para la creación de Bitcoin, Satoshi Nakamoto pudo haber elegido este esquema de firmas, sin embargo eligió el algoritmo de la firma digital de curva elíptica (ECDSA). Su elección se debió a que este algoritmo ya era muy utilizado en esos años, seguro y de código abierto.

No obstante, años después el Schnorr Digital Signature Scheme (SDSS) puede ser un gran paso en el desarrollo de la plataforma y otras redes blockchains. 

Gracias a la unificación de firmas el esquema puede implementarse en otros usos importantes, ya que permite la combinación de claves públicas. Estas firmas se consideran la versión más segura de la criptografía de curva elíptica. Otra ventaja es la rapidez de verificación. Esto conlleva a que las transacciones puedan realizarse en menos tiempo.

Las firmas MAST

MAST nos permite ocultar las condiciones no activas en una transacción a través de Taproot. En lugar de mostrarlas se muestran solo las condiciones que fueron activadas en la red.

MAST trabaja con la estructura de Árbol de Merkle mediante la cual divide individualmente las condiciones establecidas para el uso de monedas BTC. Por ello no las agrupa en un solo Hash, en su lugar las incluye dentro de un árbol de Merkle. Dicho árbol proporciona lo que sería una raíz de Merkle donde guarda las monedas.

Gracias a este funcionamiento si se revela algún dato contenido en el árbol de Merkle se puede verificar esta información. Para verificar esta información solo necesitamos verificar que los datos se encuentran dentro de la raíz de Merkle. Todo este proceso es rápido y sencillo, además se puede llevar a cabo sin necesidad de revelar toda la información contenida en el árbol.

Este es el mecanismo que utilizará Taproot para evitar revelar la información de las transacciones, solo se revela la condición que se cumple cuando se hace la transacción. De esta forma el resto de datos se mantendrán ocultos y protegidos. Esto contribuye a que la red Bitcoin avance en la implementación de smart contracts haciéndolos más seguros y eficientes.

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¿Qué ofrece Taproot?

Es un hecho que Taproot nos trae diversas ventajas para la red Bitcoin, a continuación veremos algunas de las más importantes:

 

  • Mejora de la privacidad. Al hacer las transacciones convencionales y las avanzadas indistinguibles, la privacidad de la red aumenta.

 

  • MAST. Con MAST aumentará la dificultad del rastreo de usuarios en la red Bitcoin y de las transacciones realizadas.

 

  • Escalabilidad. Taproot junto a firmas Schnorr contribuyen a mejorar la escalabilidad de la red, ya que reducen la demanda de almacenamiento en cada bloque.

 

  • Mayor adopción. El sistema Bitcoin comenzará a reducir los tiempos de confirmación de las transacciones convirtiendo la moneda en un activo más fungible.

 

  • Más transacciones. Al reducir la demanda de almacenamiento en cada bloque será posible un mayor número de transacciones por bloques y las tarifas de transacción serán más bajas.

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