TL;DR

Taproot est une mise à niveau du réseau Bitcoin, mise en œuvre le 14 novembre 2021. Avec les signatures Schnorr, Taproot est l'une des mises à niveau technologiques les plus attendues de Bitcoin depuis l'introduction de SegWit. L'objectif de Taproot est de changer la façon dont les scripts Bitcoin fonctionnent pour améliorer la confidentialité, l'évolutivité et la sécurité. Ceci et bien d’autres sont rendus possibles en combinant Taproot avec une mise à niveau connexe appelée signatures Schnorr.

Quiconque connaît la communauté des crypto-monnaies sait que la confidentialité, l’évolutivité et la sécurité sont des préoccupations majeures. Bien que Bitcoin soit la crypto-monnaie la plus populaire au monde, ces problèmes doivent encore être résolus. Taproot vise à faire exactement cela.


Introduction

Bitcoin a connu des hauts et des bas, mais il s’est avéré être le point d’ancrage qui maintient le crypto-verset en place. Indépendamment des problèmes survenus au fil des ans, comme le piratage du mont Gox ou les tristement célèbres hard forks de Bitcoin, la communauté crypto est restée aux côtés de Bitcoin.

Mais il y a certains problèmes qui ne peuvent être négligés, l’un des plus importants étant celui de la vie privée. Bitcoin étant une blockchain publique, n'importe qui peut surveiller les transactions qui ont lieu sur le réseau. Pour certains, c’est une préoccupation majeure.

Il est possible d'augmenter votre anonymat grâce à des techniques telles que le mélange de pièces et les CoinJoins. Malheureusement, aucun de ces éléments ne fait du Bitcoin une monnaie privée. Bien que cela ne puisse pas non plus être dit pour Taproot, cela peut contribuer à accroître l’anonymat sur le réseau.

La mise à niveau de Taproot a été largement attendue comme une première étape majeure vers la résolution du manque de confidentialité de Bitcoin et d'autres problèmes connexes. Le 14 novembre 2021, Taproot a été activé sur le réseau Bitcoin après l'approbation des mineurs du monde entier. Mais qu’est-ce que Taproot et comment peut-il profiter à Bitcoin ? Allons-y.


Les limites du réseau Bitcoin

Bien qu’il s’agisse de la première et de la plus populaire crypto-monnaie créée, le réseau Bitcoin présente des lacunes dans certains domaines, comme la lenteur des transactions. Bitcoin a été initialement créé pour traiter 7 transactions par seconde, mais à mesure que le réseau gagnait en popularité et en utilisateurs, la vitesse et les frais de transaction ont également augmenté. Les frais de transaction moyens du réseau Bitcoin ont atteint un niveau record d’environ 60 $ en 2021 suite à la flambée du prix de la pièce. Les frais élevés et la lenteur des transactions freineraient le développement du réseau Bitcoin. Pour améliorer la capacité de transaction, les développeurs ont mis en œuvre la mise à niveau Segregated Witness (SegWit) en 2017 pour regrouper davantage de transactions dans un seul bloc. Pourtant, les frais élevés semblent prévaloir.

Une autre limitation était sa confidentialité. Bien qu’il ait été souligné dans son livre blanc que les transactions Bitcoin sont privées, tous les détails des transactions sur le réseau Bitcoin sont visibles. Cela signifie que vous pouvez potentiellement connaître l’historique complet des achats d’une personne en recherchant son adresse Bitcoin.

Pour remédier à ces limitations, Bitcoin a mis en œuvre de temps à autre des mises à niveau de son réseau. Cependant, la modification du réseau Bitcoin est difficile en raison de sa nature décentralisée. Il n’y a pas une seule personne pour décider quels changements doivent ou ne doivent pas être mis en œuvre, mais une décision communautaire par consensus.

Qu’est-ce que la mise à niveau Bitcoin Taproot ?

Taproot est un soft fork qui améliore les scripts de Bitcoin pour accroître la confidentialité, l’efficacité et la capacité du réseau à traiter des contrats intelligents. Elle est considérée comme la mise à niveau Bitcoin la plus importante depuis la mise à niveau SegWit en 2017.

La mise à niveau de Taproot se compose de 3 propositions d'amélioration Bitcoin (BIP) distinctes, dont Taproot, Tapscript et son noyau - le nouveau système de signature numérique appelé signatures Schnorr. Taproot vise à apporter plusieurs avantages aux utilisateurs de Bitcoin, tels qu'une confidentialité améliorée des transactions et des frais de transaction réduits. Cela permettra également à Bitcoin d'exécuter des transactions plus complexes et potentiellement d'élargir ses cas d'utilisation pour concurrencer Ethereum, notamment en termes de capacités de contrats intelligents et de prise en charge de la finance décentralisée (DeFi) et des jetons non fongibles (NFT) sur le réseau.

La proposition Taproot a été dévoilée pour la première fois par le développeur de Bitcoin Core, Greg Maxwell, en janvier 2018. En octobre 2020, Taproot a été fusionné avec la bibliothèque Bitcoin Core après une pull request créée par Pieter Wuille. Pour que la mise à niveau soit entièrement déployée, les opérateurs de nœuds ont dû adopter les nouvelles règles de consensus de Taproot. Il a finalement reçu le soutien de 90 % des mineurs et a été officiellement activé le 14 novembre 2021 sur le bloc 709 632.


Comment fonctionne Taproot ?

Il existe 3 BIP qui fonctionnent ensemble pour réaliser la mise à niveau de Taproot. Chacun des BIP affecte et complète l’autre de différentes manières.

Signatures Schnorr (BIP340)

Les signatures Schnorr permettent de valider les transactions sur le réseau Bitcoin de manière plus rapide et plus sécurisée. Il s'agit d'un système de signature cryptographique développé par Claus Schnorr, mathématicien et cryptographe allemand. Même si l'algorithme de Schnorr a été protégé par un brevet pendant de nombreuses années, celui-ci a officiellement expiré en 2008. Parmi de nombreux avantages, les signatures Schnorr sont principalement connues pour leur simplicité et leur efficacité dans la génération de signatures courtes.

Le schéma de signature adopté par Satoshi Nakamoto (le créateur de Bitcoin) était l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA). Le choix de l’ECDSA plutôt que de l’algorithme de signature de Schnorr était dû au fait qu’il était déjà largement utilisé, bien compris, sécurisé, compact et open source.

Cependant, le développement du Schnorr Digital Signature Scheme (SDSS) pourrait être le point de départ d’une nouvelle génération de signatures pour Bitcoin et d’autres réseaux blockchain.

L’un des principaux avantages des signatures Schnorr est qu’elles sont capables de prendre plusieurs clés dans une transaction Bitcoin complexe et de produire une seule signature unique. Cela signifie que les signatures des multiples parties impliquées dans la transaction peuvent être « regroupées » en une seule signature Schnorr. C'est ce qu'on appelle l'agrégation de signatures.

En fait, Taproot permet de cacher le fait qu’un script Bitcoin soit exécuté. Par exemple, dépenser du Bitcoin à l’aide de Taproot pourrait rendre indiscernable une transaction dans un canal Lightning Network, une transaction peer-to-peer ou un contrat intelligent sophistiqué. Quiconque surveille l’une de ces transactions ne verra rien d’autre qu’une transaction peer-to-peer. Il convient cependant de noter que cela ne change rien au fait que les portefeuilles de l’expéditeur initial et du destinataire final seront exposés.


Racine pivotante (BIP341)

Taproot est de là que la mise à niveau Taproot tire son nom. Il s'appuie sur la mise à niveau de SegWit en 2017 et utilise l'arbre de script alternatif merkelisé (MAST) pour adapter la quantité de données de transaction sur la blockchain Bitcoin.

Les transactions sur le réseau Bitcoin sont protégées par des clés publiques et privées. Pour dépenser l'actif numérique dans un portefeuille, le dépensier doit fournir une signature démontrant qu'il est le véritable propriétaire avant de pouvoir déplacer la pièce. Outre les transactions à signature unique, les dépensiers peuvent également utiliser diverses fonctionnalités pour rendre les transactions Bitcoin plus complexes, notamment les versions de timelock, les exigences de multi-signature (multisig), etc.

Cependant, ces transactions complexes multi-signatures nécessitent plusieurs entrées et signatures pour être vérifiées, ce qui ajoute une grande quantité de données à la blockchain et ralentit la vitesse de transaction. Dans le même temps, les informations de transaction sont automatiquement révélées sur la blockchain, ce qui peut potentiellement exposer des données sensibles sur les propriétaires d'adresses.

Après l'intégration de MAST, la quantité de scripts et de vérifications nécessaires peut être réduite, car une seule transaction MAST peut représenter plusieurs scripts. Ainsi, lorsqu'une transaction Bitcoin complexe est envoyée à MAST, l'arborescence Merkle n'est pas nécessaire au traitement des transactions. Au lieu de fournir tous les détails, MAST permet uniquement de valider les conditions exécutées de la transaction dans la blockchain. Cela peut réduire considérablement le volume de données à stocker sur le réseau. Non seulement il offre une plus grande évolutivité et une plus grande efficacité à la blockchain Bitcoin, mais il offre également une plus grande confidentialité aux utilisateurs de Bitcoin.


Tapscript (BIP342)

Tapscript est une mise à niveau du langage de codage du Bitcoin Script pour faire place aux 2 autres BIP. Il s'agit d'une collection d'opcodes, d'instructions de transaction utilisées pour spécifier comment les effectuer. Avec plus d’espace disponible dans les blocs, cela devrait offrir plus de flexibilité pour les nouvelles fonctionnalités et pourrait potentiellement aider le réseau Bitcoin à prendre en charge et à créer des contrats intelligents à l’avenir.


Comment Taproot profite-t-il à Bitcoin ?

Comme nous l’avons déjà évoqué, Taproot a apporté des améliorations majeures à la confidentialité de Bitcoin et amélioré ses cas d’utilisation. Parmi les autres avantages potentiels figurent :

1. Améliorer l’évolutivité du réseau en réduisant la quantité de données à transférer et à stocker sur la blockchain ;

2. Plus de transactions par bloc (taux TPS plus élevé) ;

3. Réduisez les frais de transaction.

Un autre avantage de Taproot est le fait que les signatures ne seront plus malléables, ce qui constitue un risque de sécurité connu dans le réseau Bitcoin. En termes simples, la malléabilité de la signature signifie qu’il est techniquement possible de modifier la signature d’une transaction avant qu’elle ne soit confirmée. En procédant ainsi, l’attaque donnerait l’impression que la transaction n’a jamais eu lieu. Cela laisse Bitcoin exposé au fameux problème de double dépense, qui pourrait ruiner l'intégrité du grand livre distribué.


Pourquoi la mise à niveau de Taproot est-elle importante ?

L’activation de Taproot devrait renforcer les fonctionnalités du réseau Bitcoin pour faciliter des transactions rapides et fiables. Avant Taproot, le protocole Bitcoin était encore en développement de couche 1 tandis que d'autres comme Ethereum avaient déjà pris une longueur d'avance dans la couche 2 et les DApps. Après la mise à niveau, Bitcoin ouvre la voie au déploiement de contrats intelligents et pourrait potentiellement étendre ses cas d'utilisation pour couvrir les tendances des marchés NFT et DeFi à l'avenir.

À mesure que le réseau Bitcoin devient plus efficace avec des frais moins élevés, il pourrait encourager davantage de transactions et une adoption plus large. De plus, les utilisateurs peuvent conserver leur confidentialité pour les transactions, ce qui rend BTC plus compétitif par rapport aux autres pièces de confidentialité du marché.


Pensées finales

Taproot est une mise à niveau très attendue et largement prise en charge vers Bitcoin. Mis en œuvre avec les signatures Schnorr, nous constatons des améliorations significatives en termes de confidentialité, d'évolutivité, de sécurité, etc. Ces mises à niveau peuvent également générer davantage d’intérêt autour du Lightning Network et encourager le multisig à devenir davantage un standard de l’industrie.

Quelle que soit votre implication dans la communauté Bitcoin, les avantages supplémentaires d’une confidentialité, d’une efficacité et d’une sécurité améliorées auront probablement un impact sur votre expérience d’utilisation de Bitcoin.