Introduction

La crypto-monnaie numéro un au monde, le bitcoin, a connu de nombreux changements, bons et mauvais, depuis son lancement en 2008. Cependant, malgré son statut de géant, le réseau n'est pas parfait. De nombreuses mises à niveau, même controversées, ont été introduites dans la blockchain pour améliorer ses principaux problèmes.

Après l'introduction de Segregated Witness (SegWit), le réseau Bitcoin n'a pas reçu de nouvelles mises à jour importantes avant l'année dernière. Après avoir atteint un consensus de 90 % parmi les mineurs de crypto-monnaies, une nouvelle mise à niveau a été introduite dans le réseau. La nouvelle mise à niveau, Taproot, a été activée le 14 novembre 2021, avec l'exploitation du bloc 709 632.

Avec l'introduction de Taproot, les problèmes d'évolutivité et de confidentialité de Bitcoin ont été considérablement atténués. Cet article présente le fonctionnement de la mise à niveau Taproot, son origine et ses avantages pour le réseau Bitcoin.

Qui a créé la mise à niveau Taproot ?

La mise à niveau de Taproot est le résultat de plusieurs développeurs avant-gardistes qui se sont réunis pour apporter des solutions innovantes aux problèmes du réseau Bitcoin. Greg Maxwell, un important développeur de crypto-monnaies, a eu l'idée de cette mise à niveau en 2018.

Après sa proposition, quatre autres développeurs, Pieter Wuille, Tim Ruffing, A. J Townes et Jonas Nick, l'ont rejoint. Ensemble, ils ont rédigé trois BIP (Bitcoin Improvement Proposals) qui servent de base au Taproot que nous connaissons aujourd'hui.

Qu'est-ce que la mise à niveau Taproot ?

Dévoilée pour la première fois en 2018 par le développeur Bitcoin Core Greg Maxwell, la mise à niveau Taproot est un soft fork du réseau blockchain de Bitcoin. Composé de trois propositions d'amélioration de Bitcoin (BIP), Taproot améliore positivement le réseau Bitcoin en termes de coût, de sécurité et d'efficacité.

Avant l'introduction de Taproot, le réseau Bitcoin se débattait avec deux problèmes importants : l'évolutivité et la confidentialité. Le Bitcoin a été construit avec le mécanisme de consensus Proof of Work (PoW) et conçu pour traiter jusqu'à 7 transactions. Cependant, maintenant que le réseau est le géant des crypto-monnaies, la vitesse de transaction a considérablement diminué, et les frais ont augmenté. En 2021, les frais du réseau s'élevaient à 60 $.

Même si les transactions de la blockchain sont pseudo-anonymes (elles ne sont pas accompagnées d'un nom ou d'une adresse), toutes les transactions sur Bitcoin sont accessibles au public. Cela signifie que le fait d'avoir l'adresse du portefeuille d'une personne vous donne accès à l'ensemble de son historique de transactions.

Avec la mise à niveau de Taproot, en particulier son PIF principal, les signatures Schnorr, les transactions sur le réseau seront cachées, et il condensera davantage de transactions pour les faire tenir dans un seul bloc.

Taproot permettra également à Bitcoin de traiter des contrats intelligents, des lignes de code qui contiennent les termes d'un accord entre deux parties, et d'éliminer le besoin d'un intermédiaire. Les contrats intelligents sur le réseau Bitcoin permettront d'introduire la finance décentralisée (DeFi) et, à terme, les jetons non fongibles (NFT).

En quoi consiste la mise à niveau Taproot ?

Comme mentionné précédemment, la mise à niveau de Taproot comprend trois importantes propositions d'amélioration de Bitcoin. Chaque BIP sert un objectif important et joue un rôle significatif en apportant flexibilité, évolutivité et sécurité au réseau Bitcoin.

BIP 340 : Signatures Schnorr

Développé par Claus Schnorr en 2008, Schnorr Signatures est un schéma de signature cryptographique qui optimise le processus de validation sur le réseau Bitcoin.

Avant l'introduction de la Taproot, Bitcoin utilisait l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA). Satoshi Nakamoto, le créateur de Bitcoin, a déclaré que l'ECDSA avait été préféré à l'algorithme de signature Schnorr parce que le premier était plus populaire, mieux compris et plus sûr.

Cependant, les signatures Schnoor ont apporté les changements suivants :

• Agrégation de signatures: Schnorr Signatures utilise ses mathématiques linéaires pour augmenter le nombre de transactions. Plusieurs signatures sont condensées en une seule pour être validées par une seule clé publique. Avant le nouveau système, un validateur devait valider chaque signature par rapport à une clé publique, ce qui ralentissait considérablement le temps de transaction. Désormais, les validateurs peuvent valider plus d'une signature à la fois et, au final, faire tenir plus de transactions dans un seul bloc.
• Vérification par lots: Dans le cadre du schéma de signatures Schnoor, les agrégats de signatures mentionnés ci-dessus sont vérifiés en une seule fois. De cette façon, le temps de transaction est réduit, et les frais facturés sur chaque transaction diminuent considérablement. En fin de compte, le réseau peut traiter un plus grand nombre de transactions à la fois, car il économise de l'espace en combinant plusieurs données en une seule agrégation de signatures.
• Vie privée: En outre, le processus d'agrégation rendra difficile la distinction entre les transactions. Les transactions à signature unique sont effectuées par un seul utilisateur, tandis que les transactions à signature multiple sont plus complexes et impliquent souvent deux utilisateurs ou plus. Le mélange de transactions à signature unique et de transactions à signature multiple améliore la confidentialité du réseau.

BIP 342 : Taproot

Le créateur de Bitcoin permet aux utilisateurs de construire des lignes de code appelées scripts qui déterminent comment les bitcoins doivent être dépensés dans une transaction. Un utilisateur peut inclure dans son code des conditions telles que le déblocage des délais ou des exigences de multi-signatures pour rendre la transaction plus complexe. Cependant, le problème avec ceci est que chaque ligne de code est une donnée qui doit être écrite sur la blockchain. Ainsi, les transactions complexes nécessitent plus d'entrées et prennent finalement beaucoup de stockage de données sur la blockchain. Lorsque la blockchain est envahie par tant de données, cela ralentit la vitesse de transaction.

De plus, comme toutes les conditions de la transaction sont écrites sur la blockchain, qui est publique, les données sensibles d'un utilisateur sont exposées.

Le deuxième PIF, Taproot, utilise Merkelized Abstract SyntaxTree (MAST) pour résumer les scripts inclus dans une transaction. En utilisant la racine Merkle, une structure de données compacte, Taproot rend inutile la révélation du script complet de la transaction. Dans le cadre de MAST, seules les conditions exécutées de la transaction sont révélées et stockées sur la blockchain, ce qui permet au reste des données du script de rester caché et protégé.
Ce PIF permet d'avoir plus de contrats intelligents sur le réseau Bitcoin. car les transactions occupent désormais moins d'espace sur le réseau de la blockchain. Elle permet également à la blockchain de fonctionner plus rapidement car elle n'est pas chargée de stocker toutes les données de chaque transaction.

BIP 342 : Tapscript

Le dernier BIP lie les deux autres. Le script Tap est une version actualisée du script Bitcoin original, le langage de programmation du protocole qui détermine comment les transactions sont verrouillées et déverrouillées.

On peut parler de Tapscript comme d'un langage, mais il s'agit en réalité d'une collection d'opcodes avec des commandes qui font place aux autres BIP expliqués ci-dessus.

Tapscript a également levé le plafond sur la taille des scripts, qui était de 10 000 octets. Cela permet des scripts beaucoup plus importants, ouvrant la voie aux contrats intelligents sur le réseau Bitcoin.

Comment la mise à niveau Taproot améliore-t-elle Bitcoin ?

​​L'avantage le plus important de la mise à niveau du réseau Bitcoin par Taproot est peut-être l'amélioration de la confidentialité. L'amélioration de la vie privée s'accompagne d'une plus grande sécurité. Si les données d'une transaction sont cachées, les risques d'attaque sont réduits.

La plupart des fonctions du réseau Bitcoin sont considérablement améliorées. L'agrégation des signatures accélère le temps de traitement des transactions, ce qui permet d'effectuer plus de transactions par bloc.
L'accélération du traitement des transactions réduit également les frais de transaction car les transactions ne sont pas validées une par une.

De plus, MAST laisse de la place pour des scripts et des contrats intelligents plus importants. Elle a également amélioré l'évolutivité du bitcoin, car elle a réduit la quantité de données stockées sur la blockchain.

Un autre avantage non mentionné précédemment est que les signatures Schnoor ont introduit SigHash, une fonction de hachage, dans les transactions. Ce hachage rend impossible la modification des scripts. Si les scripts sont modifiés, la transaction est rendue invalide. En effet, les informations contenues dans un script ne peuvent être manipulées sans que le SigHash soit détruit. Auparavant, la malléabilité d'une transaction signifiait que les acteurs malveillants pouvaient faire croire que la transaction n'avait jamais eu lieu ; ce scénario est connu sous le nom de problème de double dépense.

Taproot et Smart Contracts

La mise à niveau taproot apporte des améliorations significatives et bénéfiques à la mise à niveau taproot. Les contrats intelligents constituent un autre avantage. Avec l'introduction des signatures Schnorr, davantage de transactions peuvent tenir dans un bloc, occupant moins de données/espace sur la blockchain. Les contrats intelligents sont des lignes de code qui contiennent les termes et accords d'une transaction entre individus, sans intermédiaire.

Taproot ayant résolu les problèmes d'évolutivité du bitcoin, ce dernier héberge désormais des contrats intelligents sur sa chaîne de base, ce qui lui permet de rivaliser avec Ethereum.

Le terrain de jeu a été nivelé, et le Bitcoin peut rivaliser avec l'Ethereum, le foyer de DeFi. Le bitcoin a le potentiel d'accueillir des applications décentralisées et d'autres fonctions dans le cadre du mouvement DeFi. Les cas d'utilisation de Bitcoin peuvent également s'étendre au-delà de l'usage quotidien pour inclure les prêts, les jetons non fongibles et les paiements de gros articles comme le loyer.

Que signifie cette mise à niveau pour les investisseurs ?

La mise à niveau de Taproot est largement technique, la plupart des détails se déroulant en coulisses.

Les parties prenantes et les investisseurs peuvent ne pas être directement affectés par le changement. Les investisseurs qui ont prêté attention au Bitcoin et aux changements dans l'industrie des crypto-monnaies comprennent que la mise à niveau de Taproot est la première étape de ce qui semble être un avenir brillant pour le Bitcoin.

Pour l'instant, le plan plus vaste pour le bitcoin impliquant DeFi et les contrats intelligents n'a pas encore été mis en œuvre. Les investisseurs ont peut-être simplement remarqué la baisse des frais de transaction, ce qui leur permet d'économiser davantage sur les coûts de transaction.

À l'avenir, toutefois, si taproot et les mises à jour ultérieures parviennent à étendre les cas d'utilisation de Bitcoin, les entrepreneurs et les investisseurs pourraient avoir intérêt à investir dans des dApps de services financiers en peer-to-peer construites sur le réseau Bitcoin. La mise à niveau de Taproot a donné lieu à un réseau plus stable, plus sûr et plus privatisé, qui constitue la base parfaite pour les cas d'utilisation à long terme.

Conclusion

Après avoir examiné tous les aspects de la mise à niveau de Taproot, il est évident que cette mise à niveau était un développement très nécessaire sur le réseau Bitcoin. La mise à niveau a non seulement apporté des solutions aux problèmes du réseau, mais a également mis Bitcoin sur la voie de la concurrence pour une part du marché des contrats intelligents.

Cependant, il est important de se rappeler que ce n'est pas le dernier développement majeur. La mise à niveau de Taproot a offert aux développeurs une plus grande liberté, leur permettant de réaliser des idées intéressantes et de construire des projets innovants sur la blockchain.