Die Zukunft von Bitcoin: Wie genau ein kommendes Upgrade den Datenschutz und die Skalierung verbessern könnte

Wenn das Datenschutz- und Skalierungs-Upgrade Schnorr/Taproot zu Bitcoin (BTC) wird, könnte es den Weg für fortgeschrittene und bisher unmögliche Projekte ebnen. Das ist, wie man sagt, gut für Bitcoin.

Schnorr/Taproot hat in letzter Zeit große Fortschritte gemacht und ist von einer theoretischen Idee der Privatsphäre und Skalierung zu tatsächlichem Code geworden. Aber während die Gemeinschaft sehr gespannt auf ihre Zukunft ist, ist die Veränderung eher verwirrend. Warum? Weil sie mehrere verschiedene Technologien bündelt, die im Laufe der Jahre vorgeschlagen wurden, und jede von ihnen ist technisch und konzeptionell einzigartig.

Erstens gibt es Merklized Abstract Syntax Trees (MASTs), eine intelligente Vertragstechnologie, über die Entwickler seit 2013 sprechen. Dann fügen wir Schnorr-Signaturen hinzu, eine Skalierungsänderung, die erstmals 2015 von Pieter Wuille vorgeschlagen wurde, und schließlich Taproot, eine Datenschutztechnologie, die auf beiden aufbaut und 2018 von Greg Maxwell vorgeschlagen wurde.

Datenschutz und Skalierung sind zwei Dinge, die Bitcoin noch fehlen. Aber so dringend diese Änderungen auch notwendig sind, so massiv sind Aktualisierungen wie diese schwer und als solche bei bitcoin nur selten zu finden.

Ein heikles Thema ist einfach die Entscheidung, was in das Upgrade einfließen soll.

Ich denke, die größte Schwierigkeit bei diesem Prozess war es, den genauen Satz an Funktionen zu finden, die gleichzeitig eingesetzt werden können„, sagte der Blockstream-Forscher Tim Ruffing gegenüber CoinDesk.

Hier ist ein Überblick darüber, welche Änderungen die Kürzung bewirkt haben und welche nicht.

Wie groß ist dieses Update?

Zunächst einmal müssen wir bedenken, dass dieses Update hilfreich ist, aber es ist keine Zauberpille, die Bitcoin augenblicklich in eine super-skalierbare und private Währung verwandelt, wie Experten kürzlich auf Twitter diskutierten.

Es ist das Richtige, diese Verbesserungen vorzunehmen, aber sie werden Bitcoin nicht plötzlich zu einer privaten Währung machen„, sagte Ruffing.

BlockchainEs wird einige klare Verbesserungen geben. Erstens werden komplexere Arten von Transaktionen einfacher zu handhaben sein. Bei der typischsten Transaktion „unterzeichnet“ eine Person eine Transaktion und beweist damit, dass sie die Bitcoin besitzt und sie versenden kann. Bei „Multi-Signatur“-Transaktionen (Multi-Sig) hingegen ist es erforderlich, dass mehr als eine Person eine Transaktion unterzeichnet. Dieses Update wird es für Multi-Sig-Benutzer einfacher machen.

Es ist wahrscheinlich, dass mehr Brieftaschen Multi-Sig unterstützen werden, weil es mit BIP-taproot billiger und privater ist„, sagte der Blockstream-Forscher Jonas Nick gegenüber CoinDesk.

Multi-Signatur hat viele wichtige Anwendungsfälle. Erstens könnte das Multi-Sig-abhängige Blitznetzwerk die Zahlungen für Bitcoin Profit möglicherweise beschleunigen und skalieren und damit massive Probleme mit der digitalen Währung lösen. Wenn sich der Blitz als die Zukunft von Bitcoin erweist, könnte diese Verbesserung eine große Wirkung haben, indem diese Transaktionen kleiner und billiger zu verarbeiten sind.

Darüber hinaus werden Multi-Sig-Transaktionen, die die neue Technologie nutzen, genauso aussehen wie normale Transaktionen. Auch wenn die Bitcoin-Blockchain öffentlich ist und jeder eine bestimmte Transaktion leicht nachschlagen kann, werden die Zuschauer mit dieser Technologie keine Ahnung haben, dass diese Transaktionen tatsächlich Blitzkanäle darstellen.

Blitzkanal-Eröffnungen und Genossenschaften sind auf der Blockchain nicht von normalen Zahlungen zu unterscheiden. Das bedeutet auch, dass die Eröffnung eines Blitzkanals genauso teuer ist wie eine normale Zahlung„, sagte Nick.

Schließlich würde die Änderung den Weg für andere Verbesserungen ebnen, die vorher nicht möglich waren. Ein solcher möglicher nächster Schritt ist die Einführung der „Cross-Input-Aggregation“, eine weitere Möglichkeit, Bitcoin um bis zu 25 bis 30 Prozent zu skalieren.

Schnorr für effizientere Signaturen

Um diese Upgrades zu verstehen, ist ein gewisses Verständnis der Funktionsweise von Bitcoin erforderlich. Nur mit dem richtigen „privaten Schlüssel“ (wie einem Zugangscode) kann jemand eine Transaktion „signieren“ und damit Bitcoin an jemand anderen senden. Dieser Prozess erzeugt eine „Unterschrift“, die an die Transaktion angehängt wird. Das Schöne daran ist, dass jeder auf der Welt überprüfen kann, ob diese Signatur mit dem richtigen Schlüssel erzeugt wurde.

Wir berührten eine kompliziertere Version dieser, nämlich Transaktionen mit mehreren Unterschriften, bei denen mehr als eine Person zur Unterzeichnung einer Transaktion erforderlich ist. Wenn eine solche Transaktion mit ECDSA (dem aktuellen Signatur-Algorithmus von bitcoin) unterzeichnet wird, erzeugt sie für jede Person eine separate Signatur.

Dies könnte jedoch unnötig sein. Mit Hilfe von Schnorr-Signaturen ist es möglich, all diese Daten durch Schlüsselaggregation in eine einzige Signatur zu quetschen.

Die größte Schwierigkeit bei diesem Prozess war es, den genauen Satz von Funktionen zu finden, die gleichzeitig eingesetzt werden können.

Dadurch wird die spezielle Art von Bitcoin-Transaktionen kleiner – um 30 bis 75 Prozent, so Bitcoin Optech, eine Organisation, die Bitcoin-Unternehmen bei der Einführung neuer Skalierungstechnologien wie Schnorr/Taproot unterstützt.

Diese Art von Skalierungstechnologien sind wichtig, da das Herunterladen der gesamten Bitcoin-Blockchain die sicherste und vertrauenswürdigste Art der Verwendung von Bitcoin ist. Aber dieser Prozess erfordert mehr als 300 Gigabyte Speicherplatz.

Schnorr-Signaturen ermöglichen auch eine so genannte „Batch-Validierung“, die es ermöglicht, die Gültigkeit mehrerer Signaturen zu überprüfen, was Zeit spart.

Aber ebenso wichtig ist, was dieses Upgrade in Bezug auf Schnorr auslässt.

Entwickler schlagen seit langem vor, die „eingabekreuzende Signatur-Aggregation“ zu verwenden, um Schnorr-Signaturen in Bitcoin-Transaktionen zu integrieren. Normalerweise erfordert jede Transaktion mehr als eine Unterschrift, eine für jede „Eingabe“, was ungefähr einer Rechnung von einer Handvoll von ihnen entspricht, die an einen Kassierer weitergeleitet wird.

Aber was wäre, wenn wir all diese Unterschriften für jede Transaktion zusammenfassen könnten?

Schnorr-Signaturen erlauben dies theoretisch. Aber diese Funktion muss ein anderes Mal warten, da die Entwickler noch einige Sicherheitsprobleme bei der Hinzufügung zu Bitcoin durcharbeiten. Obwohl Schnorr als Signaturoption in Bitcoin hinzugefügt wurde, wird diese Art von Funktionalität einen Schritt näher kommen.

Dies könnte bei einem zukünftigen Upgrade geschehen„, sagte Ruffing.

MASTs: bessere intelligente Verträge

Merkelized Abstract Syntax Trees (MASTs) sind zwar nicht im Namen des bevorstehenden Bitcoin-Upgrades, aber es ist immer noch eine coole Technologie, über die die Entwickler schon lange gesprochen haben.

MASTs verbessern intelligente Verträge in Bitcoin und machen es den Benutzern leichter, kompliziertere Bedingungen für eine Transaktion festzulegen.

DigitalwährungDenken Sie an die bereits erwähnte Option der Mehrfachsignatur zurück, bei der zwei Personen statt nur einer eine Transaktion unterschreiben müssen. Stellen Sie sich dann eine Situation vor, in der Sie sagen wollen, dass eine Bitcoin erst nach einem bestimmten Datum abgerufen werden kann. Ein Benutzer könnte diese Bedingungen auf einmal kombinieren wollen. Hier kommen MASTs ins Spiel.

Wenn jetzt eines dieser Skripte „eingelöst“ wird, wird das gesamte Skript in eine Transaktion gequetscht, was viel Platz einnimmt und der ganzen Welt zeigt, welche Bedingungen der Benutzer benutzt hat, um die Bitcoin einzusperren.

MASTs ordnen diese Bedingungen auf eine neue Art und Weise an, die wie ein Baum aussieht. Jeder Zweig des Baumes enthält eine andere Bedingung, die ein Benutzer erfüllen könnte, um die Bitcoin auszugeben. Dann wird nur ein Hash der Baumspitze in die Bitcoin-Blockchain aufgenommen, statt aller Skript-Bedingungen.

Dies ist privater, da nur das verwendete Skript in die Blockchain aufgenommen wird. Alles in allem ist es mit MASTs viel einfacher und billiger, Bitcoin mit diesen komplizierteren Regelsätzen zu sperren.

Taproot erhöht die Privatsphäre

Taproot baut auf MASTs und Schnorr auf, um intelligente Verträge mit besserer Privatsphäre zu schaffen.

Im Allgemeinen würden Transaktionen mit komplexen Skripten unter Verwendung von MASTs jetzt in der Blockchain wirklich auffallen. Auch wenn MAST selbst die Privatsphäre besser schützt, ist das Format für diese Transaktionen etwas anders, so dass man leicht erkennen kann, ob jemand ein Skript verwendet oder nicht.

Mit der Magie der Signatur-Aggregation, die Schnorr bietet, würde Taproot diese Transaktionen wie normale Transaktionen aussehen lassen.

Aber es funktioniert nicht für jeden MAST-Vertrag, nur für kooperative Ausgaben, bei denen ein Zweig des Merkle-Baums eine Multi-Sig-Transaktion ist, die erfolgreich verwendet wird. Wenn einer der anderen Zweige verwendet wird, dann verschwindet dieser Vorteil für die Privatsphäre.

Dennoch erwarten die Entwickler, dass der Anwendungsfall der kooperativen Ausgaben die häufigste Verwendung sein wird.

Dann gibt es noch Tapscript, das es in Zukunft leichter machen könnte, weitere Verbesserungen an den Skripten vorzunehmen, über die wir gesprochen haben. „Obwohl die Änderungen an BIP-Tapscript dem durchschnittlichen Bitcoin-Benutzer nicht sofort zugute kommen, sollen sie in Zukunft die Aktualisierung des Skriptsystems erleichtern„, sagte Nick.

Im Moment kämpfen die Entwickler mit diesem Bündel neuer Technologien. Bisher wurden keine größeren Probleme gefunden, aber die Entwickler machen das Beste daraus, bevor sie versuchen, es mit einem Soft Fork in Bitcoin einzufügen.

Erst kürzlich haben wir ein paar kleinere Änderungen vorgeschlagen, um den Schnorr-Signierungsalgorithmus widerstandsfähiger gegen Implementierungsfehler und physische Angriffe zu machen„, sagte Nick. Wenn die Entwickler die Technologie von bitcoin erweitern und ausbauen, werden es Änderungen wie diese sein, die die Plattform wirklich für Entwickler und Finanzexperten gleichermaßen nutzbar machen.