Analisis Teknis Peningkatan Bitcoin Taproot

Bitcoin siap untuk menjalani peningkatan besar pada November ini. Pembaruan mencakup banyak perubahan signifikan dalam teknologi dasar Bitcoin, sebagaimana disebutkan dalam 3 BIP (Proposal Peningkatan Bitcoin): BIP 340 untuk tanda tangan Schnorr, Taproot di BIP 341, dan Validasi skrip Taproot di BIP 342.

Upgrade, yang disebut Taproot, adalah diusulkan oleh kontributor inti Bitcoin dan salah satu pendiri dan CTO di Blockstream, Gregory Maxwell pada tahun 2018. Ini bertujuan untuk meningkatkan privasi, efisiensi, dan metode skrip Bitcoin. Fitur baru tertentu, yang telah lama diantisipasi, ditambahkan seperti kemampuan kontrak pintar, tanda tangan Schnorr, cabang Merkle, dan mode sighash baru. Perubahan tersebut membuat transaksi Bitcoin P2SH lebih pribadi, menghindari perhatian yang tidak perlu terhadap transaksi volume tinggi dari peretas, atau mungkin badan pengatur.

Ini adalah upgrade lunak yang jatuh tempo pada November 2021. Pengguna tidak perlu mengupgrade dompet mereka. Node lama dan bitcoin beredar akan tetap sama sekali tidak terpengaruh. Tetapi jika pengguna memilih untuk tidak meningkatkan ke Taproot sebelum 12 November 2021, mereka mungkin menjadi rentan terhadap serangan tertentu.

Pada 12 Juni, peningkatan didukung dan dikunci oleh 90% dari semua blok yang ditambang di Bitcoin. Untuk mendukungnya, pengguna harus mengupgrade ke Bitcoin Core v 0.21.1 terbaru. Dengan menggunakan metode penyebaran garpu lunak, BIP9 dan Speedy Trial, para penambang dan kelompok penambangan memberi isyarat untuk mendukung garpu lunak di blok mereka yang ditambang, dalam periode blok 2016 (kira-kira 2 minggu). Untuk mengunci untuk aktivasi, 90% blok harus memberi sinyal. Speedy Trial akan berakhir pada bulan Agustus, tetapi komunitas mencapai konsensus yang diinginkan lebih awal.

Upgrade Taproot softfork Bitcoin sekarang terkunci!!!https://t.co/2ENYz4eLZu#akar tunggang pic.twitter.com/XKdCkO8TuU

- Riset BitMEX (@BitMEXResearch) Juni 12, 2021

Sejak tahun lalu, Bitcoin telah menarik banyak investasi dari lembaga keuangan dan investor ritel menganggapnya cocok sebagai kelas aset baru yang dapat diinvestasikan. Dengan implementasi Taproot yang tepat, kemampuan baru untuk menangani kontrak pintar akan menarik pengembang ke Bitcoin. Sama seperti dana, perusahaan perusahaan besar dapat pindah ke Bitcoin untuk pengembangan kontrak pintar daripada menggunakan blockchain pemula dan kurang aman.

Bitcoin sekarang dapat digunakan di berbagai sektor seperti DeFi, NFT, ICO, dan IEO daripada hanya menjadi instrumen keuangan yang akan memberikan lebih banyak utilitas untuk Bitcoin. Mudah-mudahan, langkah ini akan segera berkontribusi untuk membuat web 3.0 menjadi kenyataan.

Perubahan BIP berikut termasuk dalam Taproot:

Tanda Tangan Schnorr: BIP-340

Bitcoin didasarkan pada kriptografi kurva Elliptic untuk memastikan keamanan dan privasinya. Saat ini menggunakan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) untuk menandatangani transaksi apa pun.

Dengan peningkatan Taproot, Bitcoin bermigrasi untuk menggunakan skema tanda tangan digital lain yang disebut, tanda tangan Schnorr untuk mengautentikasi transaksi. Ini adalah skema tanda tangan yang lebih aman dan tidak mudah dibentuk. Tanda tangan ECDSA dapat ditempa, memungkinkan pihak ketiga mana pun untuk mengubah tanda tangan yang ada menjadi tanda tangan digital lain yang valid. 

Privasi dalam skrip P2SH: Menggunakan tanda tangan Schnorr, pemutakhiran menggantikan transaksi P2SH dengan transaksi P2PKH umum. Skrip P2PKH (Pay-to-Public-Key-Hash) adalah tipe dasar transaksi Bitcoin. Untuk menghabiskan output yang dikunci oleh skrip ini, yang disebut scriptPubKey, pengguna harus menyediakan skrip pembuka kunci, yang disebut scriptSig, yang merupakan tanda tangan publik dan digital menggunakan kunci pribadi yang sesuai. P2SH (Pay-to-Script-Hash) adalah skrip lanjutan yang memungkinkan pengirim mengunci dana ke hash skrip. Skrip tebus menyebutkan kondisi pengeluaran dana dan membutuhkan skrip pembuka kunci untuk membelanjakan output.

Script tebus hanya terungkap selama transaksi pembelanjaan. Pada saat itu, siapa pun di jaringan dapat mengungkap seluruh skrip dan identitas yang terlibat di dalamnya, sehingga mengurangi privasi pengguna.

Ukuran skrip juga bertambah jika melibatkan kondisi pengeluaran yang lebih rumit. Skrip besar memakan lebih banyak ruang di ruang UTXO yang merupakan kerugian untuk skalabilitas. Ini juga meningkatkan biaya transaksi yang harus dibayar pengirim.

Agregasi kunci dalam transaksi multi-pihak: Tanda tangan Schnorr linier. Properti ini memungkinkan banyak pihak dalam transaksi untuk berkolaborasi dan menghasilkan satu tanda tangan yang valid untuk jumlah kunci publik mereka. Setiap transaksi multi-pihak yang ditentukan oleh skrip P2SH dapat dikonversi menjadi transaksi P2PKH sederhana. Beberapa tanda tangan dapat dikonversi menjadi hanya satu tanda tangan menggunakan properti agregasi kunci dari tanda tangan Schnorr. Beberapa kunci publik dapat digabungkan menjadi satu yang hanya menghasilkan satu tanda tangan.

Dari sudut pandang verifikator, setiap N-of-N multi-tanda tangan tidak akan berbeda dari tanda tangan biasa. Setiap tanda tangan tidak lagi perlu diverifikasi, membuka jalan untuk verifikasi transaksi yang lebih cepat. Dalam kasus M-of-N multi-tanda tangan, menggunakan Schnorr, M tanda tangan digabungkan menjadi satu tanda tangan. Transaksi diotorisasi ketika sejumlah ambang kunci publik dan tanda tangan diberikan, muncul sebagai transaksi P2PKH normal. Kunci publik agregat tidak pernah dapat ditautkan kembali ke peserta.

Kemampuan kontrak pintar: Tanda tangan Schnorr juga memungkinkan kemampuan layer-2 di atas protokol Bitcoin yang memungkinkan kemampuan pengembangan kontrak pintar menggunakan skrip Scriptless. Ini adalah cara untuk mengkodekan kontrak pintar menjadi tanda tangan digital. Ini memungkinkan skrip yang lebih kecil, lebih efisien, lebih pribadi, dan skalabel.

Pertukaran atom: Transaksi pertukaran atom yang menggunakan tanda tangan adaptor juga akan muncul sebagai transaksi penandatanganan tunggal yang membuatnya lebih pribadi. Pertukaran atom memungkinkan pertukaran peer-to-peer dari dua token berbeda pada dua jaringan blockchain yang berbeda tanpa memerlukan perantara apa pun. Saat ini, transaksi perdagangan lintas rantai atom secara sepele dapat ditautkan jika kedua blockchain diamati.

Dengan pemutakhiran ini, pengkodean tanda tangan diubah untuk menghasilkan tanda tangan digital 64-byte tetap. Terlepas dari kerumitan skrip, tanda tangan Schnorr membutuhkan lebih sedikit ruang, menghasilkan transaksi berukuran lebih kecil, mengurangi biaya.

Akar tunggang: BIP-341

Menggunakan tanda tangan Schnorr, Taproot memperkenalkan cara baru untuk menentukan kondisi pengeluaran output dalam transaksi apa pun. Ini adalah implementasi dari protokol MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), yaitu diusulkan di BIP-114. Ini menggunakan pohon Merkle yang disebut pohon skrip untuk mengkodekan banyak cabang dalam skrip yang sangat meningkatkan privasi dengan menyembunyikan skrip yang tidak dieksekusi.

P2SH dan P2WSH (Pay-2-Witness-Script-Hash) mengharuskan penebus untuk memublikasikan semua cabang skrip yang tidak diharapkan. Skrip P2WSH mirip dengan P2SH yang mendukung Segregated Witness (SegWit). Pengguna dapat memilih untuk menggunakan kunci publik sebagai tanda tangan biasa (digunakan di P2PKH) atau menggunakan skrip (digunakan di P2SH atau P2WSH). Saat menggunakan MAST, untuk membelanjakan transaksi, pengguna memiliki opsi untuk hanya menyediakan cabang skrip yang mereka jalankan. Ini mengurangi ukuran tumpukan penebusan. Hal ini memungkinkan pengguna untuk menulis persyaratan penukaran dana yang rumit yang sebelumnya dibatasi oleh ukuran skrip.

Dengan menggunakan ini, pengembang sekarang dapat membuat kontrak kompleks dengan banyak klausa berbeda. Kondisi ini dikodekan dan terstruktur dalam pohon Merkle. Pengguna hanya perlu mengungkapkan skrip yang dia jalankan untuk membuka kunci dana yang dikunci oleh skrip.

Dalam eksekusi Bitcoin saat ini, saat membuka kunci output P2SH, semua kondisi untuk membelanjakan dana terungkap. Menggunakan pohon Merkle, dimungkinkan untuk memverifikasi skrip meskipun hanya kondisi yang terpenuhi yang terungkap. Struktur MAST juga tidak mempengaruhi persyaratan penyimpanan, sejumlah kondisi kompleks dapat dimasukkan tanpa ruang tambahan.  

Menggunakan fitur Taproot, transaksi P2PKH dan P2SH terlihat mirip dan tidak bisa dibedakan.

Skrip Tap: BIP-342

Ini meningkatkan hashing tanda tangan untuk memvalidasi skrip taproot. Ini adalah versi upgrade dari bahasa pemrograman Bitcoin. Ini memungkinkan penambahan fitur baru yang lebih mudah.

Opcode yang digunakan untuk verifikasi tanda tangan ECDSA, OP_CHECKSIG dan OP_CHECKSIGVERIFY, dimodifikasi untuk memverifikasi tanda tangan Schnorr yang baru ditambahkan. Opcode OP_CHECKMULTISIG dan OP_CHECKMULTISIGVERIFY dihentikan. Untuk mengaktifkan verifikasi batch tanda tangan, opcode baru OP_CHECKSIGADD diperkenalkan.

Opcode OP_SUCCESS tapscript baru memungkinkan pengenalan opcode baru dengan lebih mudah. Semoga ini memudahkan untuk menambahkan opcode yang lebih berguna ke skrip Bitcoin di masa mendatang.

Kesimpulan

Pembaruan Taproot adalah peningkatan yang sangat ditunggu-tunggu di komunitas Bitcoin untuk memperluas kemampuan Bitcoin dan mewujudkan potensi penuhnya. Fitur layer-2 akan memungkinkan lebih banyak kasus penggunaan pada Bitcoin dan mudah-mudahan menggerakkan industri menuju desentralisasi. Peningkatan privasi dan efisiensi dalam sistem warisan akan membawa lebih banyak aplikasi untuk direalisasikan. Mudah-mudahan, peningkatan ini akan membawa lebih banyak kegunaan untuk Bitcoin kami.