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Taproot é uma atualização para a rede Bitcoin, implementada em 14 de novembro de 2021. Junto com as assinaturas Schnorr, Taproot é uma das atualizações tecnológicas mais esperadas para Bitcoin desde a introdução do SegWit. O objetivo do Taproot é mudar a forma como os scripts do Bitcoin operam para melhorar a privacidade, escalabilidade e segurança. Isso e muito mais são possíveis combinando o Taproot com uma atualização relacionada chamada assinaturas Schnorr.

Qualquer pessoa familiarizada com a comunidade das criptomoedas sabe que privacidade, escalabilidade e segurança são grandes preocupações. Embora o Bitcoin seja a criptomoeda mais popular do mundo, essas questões ainda precisam ser abordadas. Taproot pretende fazer exatamente isso.


Introdução

O Bitcoin teve seus altos e baixos, mas provou ser a âncora que mantém o criptoverso em posição firme. Independentemente dos problemas que surgiram ao longo dos anos, como o hack do Mt. Gox ou os infames hard forks do Bitcoin, a comunidade criptográfica manteve-se ao lado do Bitcoin.

Mas há certas questões que não podem ser ignoradas – uma das maiores é a da privacidade. Como o Bitcoin é um blockchain público, qualquer pessoa pode monitorar as transações que ocorrem na rede. Para alguns, essa é uma grande preocupação.

É possível aumentar seu anonimato por meio de técnicas como mistura de moedas e CoinJoins. Infelizmente, porém, nada disso faz do Bitcoin uma moeda privada. Embora isso também não possa ser dito sobre o Taproot, pode ajudar a aumentar o anonimato na rede.

A atualização do Taproot foi amplamente esperada como um primeiro passo importante para resolver a falta de privacidade do Bitcoin e outras preocupações relacionadas. Em 14 de novembro de 2021, o Taproot foi ativado na rede Bitcoin após aprovação de mineradores de todo o mundo. Mas o que é Taproot e como ele pode beneficiar o Bitcoin? Vamos mergulhar.


As limitações da rede Bitcoin

Apesar de ser a primeira e mais popular criptomoeda criada, a rede Bitcoin tem suas deficiências em certas áreas, como a lenta velocidade de transação. O Bitcoin foi inicialmente criado para processar 7 transações por segundo, mas à medida que a popularidade e os usuários da rede cresciam, a velocidade e as taxas das transações também aumentavam. As taxas médias de transação da rede Bitcoin atingiram um máximo histórico de cerca de US$ 60 em 2021, após a disparada do preço da moeda. Diz-se que as altas taxas e a lenta velocidade das transações estão prejudicando o desenvolvimento da rede Bitcoin. Para aumentar a capacidade de transação, os desenvolvedores implementaram a atualização do Segregated Witness (SegWit) em 2017 para acomodar mais transações em um bloco. No entanto, as taxas elevadas parecem prevalecer.

Outra limitação foi sua privacidade. Embora tenha sido descrito em seu whitepaper que as transações do Bitcoin são privadas, todos os detalhes das transações na rede Bitcoin são visíveis. Isso significa que você pode conhecer todo o histórico de compras de alguém pesquisando seu endereço Bitcoin.

Para enfrentar as limitações, o Bitcoin tem implementado atualizações em sua rede de tempos em tempos. No entanto, alterar a rede Bitcoin é um desafio devido à sua natureza descentralizada. Não há uma única pessoa para decidir quais mudanças devem ou não ser implementadas, mas sim uma decisão da comunidade através da obtenção de consenso.

O que é a atualização do Bitcoin Taproot?

Taproot é um soft fork que melhora os scripts do Bitcoin para aumentar a privacidade, a eficiência e a capacidade da rede de processar contratos inteligentes. É considerada a atualização mais significativa do Bitcoin desde a atualização do SegWit em 2017.

A atualização Taproot consiste em 3 propostas distintas de melhoria de Bitcoin (BIP), incluindo Taproot, Tapscript e seu núcleo - o novo esquema de assinatura digital chamado assinaturas Schnorr. Taproot visa trazer vários benefícios aos usuários de Bitcoin, como maior privacidade nas transações e taxas de transação mais baixas. Também permitirá que o Bitcoin execute transações mais complexas e potencialmente amplie seus casos de uso para competir com o Ethereum, especialmente em recursos de contratos inteligentes e no suporte a finanças descentralizadas (DeFi) e tokens não fungíveis (NFT) na rede.

A proposta Taproot foi revelada pela primeira vez pelo desenvolvedor do Bitcoin Core, Greg Maxwell, em janeiro de 2018. Em outubro de 2020, o Taproot foi incorporado à biblioteca Bitcoin Core após uma solicitação pull criada por Pieter Wuille. Para que a atualização fosse totalmente implementada, os operadores de nós tiveram que adotar as novas regras de consenso do Taproot. Eventualmente recebeu apoio de 90% dos mineradores e foi oficialmente ativado em 14 de novembro de 2021 no bloco 709.632.


Como funciona o Taproot?

Existem 3 BIP que trabalham juntos para alcançar a atualização Taproot. Cada um dos BIP afeta e complementa o outro de maneiras diferentes.

Assinaturas Schnorr (BIP340)

As assinaturas Schnorr facilitam uma maneira mais rápida e segura de validar transações na rede Bitcoin. Consiste em um esquema de assinatura criptográfica desenvolvido por Claus Schnorr – um matemático e criptógrafo alemão. Embora Schnorr tenha seu algoritmo protegido por patente por muitos anos, a patente expirou oficialmente em 2008. Entre uma série de benefícios, as assinaturas de Schnorr são conhecidas principalmente por sua simplicidade e eficiência na geração de assinaturas curtas.

O esquema de assinatura adotado por Satoshi Nakamoto (o criador do Bitcoin) foi o Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA). A escolha do ECDSA em vez do algoritmo de assinatura de Schnorr deveu-se ao fato de ele já ser amplamente utilizado, bem compreendido, seguro, compacto e de código aberto.

No entanto, o desenvolvimento do Esquema de Assinatura Digital Schnorr (SDSS) pode ser o ponto de partida de uma nova geração de assinaturas para Bitcoin e outras redes blockchain.

Uma das principais vantagens das assinaturas Schnorr é que elas são capazes de usar múltiplas chaves dentro de uma transação complexa de Bitcoin e produzir uma única assinatura única. Isto significa que as assinaturas das múltiplas partes envolvidas na transação podem ser “agregadas” numa única assinatura Schnorr. Isso é conhecido como agregação de assinatura.

Na verdade, o Taproot torna possível ocultar o fato de que um script Bitcoin foi executado. Por exemplo, gastar Bitcoin usando Taproot poderia fazer com que uma transação em um canal da Lightning Network, uma transação peer-to-peer ou um contrato inteligente sofisticado se tornasse indistinguível. Qualquer pessoa que monitorasse uma dessas transações não veria nada além de uma transação peer-to-peer. É importante notar, porém, que isso não altera o fato de que as carteiras do remetente inicial e do destinatário final serão expostas.


Raiz principal (BIP341)

Taproot é de onde a atualização Taproot recebeu seu nome. Ele se baseia na atualização do SegWit em 2017 e usa a Merkelized Alternative Script Tree (MAST) para dimensionar a quantidade de dados de transação no blockchain Bitcoin.

As transações na rede Bitcoin são protegidas por chaves públicas e privadas. Para gastar o ativo digital em uma carteira, o gastador precisa fornecer uma assinatura para demonstrar que é o verdadeiro proprietário antes de poder movimentar a moeda. Além das transações de assinatura única, os gastadores também podem usar vários recursos para tornar as transações de Bitcoin mais complexas, incluindo liberações de timelock, requisitos de múltiplas assinaturas (multisig) e outros.

No entanto, essas transações complexas com múltiplas assinaturas exigem múltiplas entradas e assinaturas para verificação, o que adiciona uma grande quantidade de dados ao blockchain e prejudica a velocidade da transação. Ao mesmo tempo, as informações da transação são automaticamente reveladas no blockchain, o que pode potencialmente expor dados confidenciais sobre os proprietários do endereço.

Após a integração do MAST, a quantidade de scripts e verificações necessárias pode ser reduzida, pois uma única transação MAST pode representar vários scripts. Portanto, quando uma transação complexa de Bitcoin é enviada ao MAST, a árvore Merkle não é necessária para processar transações. Em vez dos detalhes completos, o MAST permite apenas que as condições executadas da transação sejam confirmadas no blockchain. Isso pode reduzir drasticamente o volume de dados necessários para armazenamento na rede. Não só fornece maior escalabilidade e maior eficiência ao blockchain Bitcoin, mas também oferece maior privacidade para os usuários Bitcoin.


TapScript (BIP342)

Tapscript é uma atualização de linguagem de codificação para o Bitcoin Script para abrir caminho para os outros 2 BIPs. É uma coleção de opcodes, instruções de transação usadas para especificar como ser executada. Com mais espaço disponível nos blocos, espera-se que dê mais flexibilidade para novos recursos e, potencialmente, possa ajudar a rede Bitcoin a suportar e criar contratos inteligentes no futuro.


Como o Taproot beneficia o Bitcoin?

Como já discutimos, Taproot trouxe grandes melhorias à privacidade do Bitcoin e aprimorou seus casos de uso. Outros benefícios potenciais incluem:

1. Melhorar a escalabilidade da rede, reduzindo a quantidade de dados a serem transferidos e armazenados na blockchain;

2. Mais transações por bloco (maior taxa de TPS);

3. Taxas de transação mais baixas.

Outro benefício do Taproot é o fato de que as assinaturas não serão mais maleáveis, o que é um risco de segurança conhecido na rede Bitcoin. Simplificando, a maleabilidade da assinatura significa que é tecnicamente possível alterar a assinatura de uma transação antes que ela seja confirmada. Ao fazer isso, o ataque faria parecer que a transação nunca aconteceu. Isso deixa o Bitcoin exposto ao infame problema do gasto duplo, que pode arruinar a integridade do livro-razão distribuído.


Por que a atualização do Taproot é importante?

Espera-se que a ativação do Taproot aumente a funcionalidade da rede Bitcoin para facilitar transações rápidas e confiáveis. Antes do Taproot, o protocolo Bitcoin ainda estava em desenvolvimento na Camada 1, enquanto outros como Ethereum já haviam obtido uma vantagem na Camada 2 e DApps. Após a atualização, o Bitcoin abre seu caminho para implantar contratos inteligentes e potencialmente expandir seus casos de uso para cobrir as tendências dos mercados NFT e DeFi no futuro.

À medida que a rede Bitcoin se torna mais eficiente com taxas mais baixas, poderá incentivar mais transações e uma adoção mais ampla. Além disso, os usuários podem manter sua privacidade nas transações, tornando o BTC mais competitivo com outras moedas de privacidade do mercado.


Pensamentos finais

Taproot é uma atualização altamente esperada e amplamente suportada para Bitcoin. Implementado junto com as assinaturas Schnorr, vemos melhorias significativas em termos de privacidade, escalabilidade, segurança e muito mais. Essas atualizações também podem gerar mais interesse em torno da Lightning Network e incentivar o multisig a se tornar mais um padrão do setor.

Independentemente do seu envolvimento na comunidade Bitcoin, os benefícios adicionais de maior privacidade, eficiência e segurança provavelmente impactarão sua experiência de uso do Bitcoin.