Mikä on Bitcoinin Taproot-päivitys?

Bitcoin-louhijat ovat hyväksyneet odotetun Taproot-päivityksen Bitcoin-protokollaan ja se tulee aktivoitumaan marraskuussa 2021. Kyseessä on ensimmäinen merkittävä Bitcoinin ohjelmakoodin päivitys neljään vuoteen. Taprootin odotetaan parantavan Bitcoinin yksityisyyttä ja laskevan verkon välityskustannuksia.

Taproot tehostaa monimutkaisia transaktioita

Bitcoinin lohkoketju koostuu tietokonekoodista. Tämä ohjelmakoodi määrittelee sen, miten Bitcoinien lähetys verkossa onnistuu osoitteesta toiseen. Koska Bitcoin on digitaalinen valuutta, sitä siirrellään usein Bitcoin-osoitteesta toiseen käyttämällä osoitteen yksityisavaimia todisteeksi siitä että osoitteen haltijalla on oikeus käyttää osoitteen bitcoineja.

Bitcoin-verkossa voi kuitenkin tehdä myös monimutkaisempia transaktioita, kuten vaatimalla usean allekirjoittajan hyväksynnän (multisig) tai tietyn odotusajan (“time lock”) ennen kuin bitcoineja voi siirtää.

Näiden monimutkaisten transaktioiden lisääminen lohkoketjuun tekee siitä raskaamman ja paljastaa mahdollisesti yksityiskohtia transaktioiden osapuolista. Tämä puolestaan tekee lohkoketjuanalytiikkayhtiöiden, kuten Chainalysisin, ja näiden kanssa yhteistyötä tekevien hallitusten suorittamasta jäljitystyöstä helpompaa.

Taproot-päivitys tuo tähän kuitenkin muutoksen. Sen avulla transaktion osapuolet voivat yhdistää julkiset avaimensa yhdeksi uudeksi avaimeksi ns. Schnorr signatures -teknologian avulla. Tämä teknologia saa monimutkaisetkin transaktiot näyttämään tavallisilta peer-to-peer -transaktioilta eikä osapuolten yksityisyys vaarannu.

Taproot vähentää myös näihin monimutkaisiin transaktioihin perinteisesti kuulunutta datan määrää. Tämä laskee Bitcoinin transaktiokustannuksia, joiden kalleus viime aikoina on laskenut Bitcoinin käytettävyyttä digitaalisena valuuttana.

Schnorr Signatures -teknologia korvaa Taproot-päivityksessä Bitcoinin käyttämän Elliptic Curve Digital Signature (ECDSA) -algoritmin. Kun Satoshi Nakamoto loi Bitcoinin, hän joutui vielä käyttämään ECDSA-teknologiaa, koska Schnorr Signatures oli Bitcoinin alkuvuosina vielä patentin alainen.

Satoshi Nakamotosta ja Bitcoinin alkuaikojen historiasta voi oppia lisää alla olevalta videolta:

Schnorr Signatures parantaa kaikkien aikalukkotoimintoa käyttävien Bitcoin-applikaatioiden yksityisyyttä. Näitä ovat mm. “coin joinit” eli sovellukset, jotka sekoittavat bitcoinien alkuperän ja määränpään. Myös ns. salamaverkon, eli Bitcoin-transaktioita sen lohkoketjun päällä niputtavan sovelluksen yksityisyys paranee.

Taproot on soft fork

Taproot-päivityksen esitteli jo tammikuussa 2018 Bitcoin Core -kehittäjä Gregory Maxwell. Bitcoin Core on avoimen lähdekoodin ohjelmisto, jonka lataaminen antaa kenelle tahansa mahdollisuuden vahvistaa transaktioita Bitcoinin lohkoketjussa. Taprootia on siis kehitelty jo vuosia ja se hyväksyttiin virallisesti osaksi Bitcoin Coren ohjelmakoodia vasta lokakuussa 2020.

Taproot päätyi Bitcoin-protokollan uudistuslistalle ns. Bitcoinin parannusehdotuksen (Bitcoin Improvement Proposal tai BIP) kautta. Kuka tahansa voi esittää idean parannusehdotuksesta ja jos idealle löytyy kannatusta, sille löytyy usein myös koodaajia ja testaajia.

Tämä käynnistää eräänlaisen lumipalloefektin idean läpiviemiseksi. Jos idea kohtaa heti laajaa vastustusta, siihen on turha tuhlata resursseja. Muuten edessä voi olla vuosien turha työ.

Bitcoin-verkon ylintä valtaa käyttävät Bitcoin Corea pyörittävät nodet eli verkon solmut. Jos ne eivät kannata jotain päivitystä lähes yksimielisesti, on sen tekeminen lähes hyödytöntä. Jos Bitcoin Coren pyörittäminen kiinnostaa, niin alla oleva video saattaa auttaa alkuun:

Kaikki parannusehdotukset eivät ole yhtä tärkeitä ja kriittisiä ohjelmakoodin kannalta. Osa on pieniä parannuksia ja osa muuttaa Bitcoinin tärkeimpiä toimintaperiaatteita. Mitä suurempi ja tärkeämpi päivitys on, sitä vaikeampi se on ottaa käyttöön. Bitcoin on tunnettu hitaasta päivitystahdista. Bitcoinin muuttaminen on erittäin vaikeaa ja se vaatii hyvin laajan konsensuksen. Tämä on myös yksi sen vahvuuksista.

Bitcoinin viimeisin merkittävä päivitys oli ns. SegWit-päivitys vuonna 2017. Sen tavoitteena oli tehdä lohkoihin enemmän tilaa poistamalla lohkoista osan allekirjoitusdatasta, mikä teki Bitcoinin lohkoketjusta nopeamman.

Jotkut Bitcoin-yhteisöstä olivat tuolloin sitä mieltä, että SegWit ei parantanut Bitcoinin nopeutta tarpeeksi ja vaativat lohkokoon kasvattamista, jotta Bitcoinin käyttäminen digitaalisena käteisenä olisi sujuvampaa.

Tämä johti ns. hard forkiin eli Bitcoinin lohkoketjun haarautumiseen, jossa osa yhteisöstä perusti oman Bitcoiniin perustuvan kryptovaluutan, Bitcoin Cashin, jossa lohkokokoa oli kasvatettu. Bitcoin Cash -verkon solmuksi pääsi vain päivittämällä ohjelmakoodi tiettyyn versioon, eikä tämä solmu ollut enää yhteensopiva alkuperäisen Bitcoin-verkon ohjelmiston kanssa.

Taproot ei jaa Bitcoinin lohkoketjua eri haaroihin vaan se on muutostyypiltään ns. soft fork. Soft forkin ymmärtämiseksi sitä voi verrata esimerkiksi Windows-käyttöjärjestelmän päivitykseen. Vaikka uusi päivitys on mahdollista asentaa, voit silti yhä käyttää Windowsia myös vanhalla päivityksellä, vaikka sinulta puuttuisikin joitain uuden päivityksen tuomia ominaisuuksia tai turvallisuuspäivityksiä. Koska kyseessä on soft fork, Bitcoin-verkon solmut päivittävät Taprootin vähitellen tulevien vuosien aikana.

Louhijat signaloivat hyväksyntänsä Taprootille

Taproot sai hyväksyntänsä ns. signalointiprosessin kautta, jossa Bitcoin-louhijoiden täytyi kahden viikon aikajakson aikana “signaloida” hyväksyvänsä päivityksen. Jokainen louhintapooli pystyi signaloimaan lohkon louhimisen yhteydessä hyväksynnästä pienellä koodinpätkällä. Nämä näkyvät alla olevassa kuvassa vihreinä neliöinä. Sivu Taproot-prosessin reaaliaikaiseen seuraamiseen löytyy osoitteesta https://taproot.watch/

Aikajaksoksi valittiin kaksi viikkoa, koska Bitcoin-louhinnan vaikeusaste muuttuu aina 2016 lohkon välein. 2016 lohkon louhimisessa kestää noin kaksi viikkoa, sillä yhden Bitcoin-lohkon louhimiseen kuluu noin kymmenen minuuttia.

Vähintään 90% louhijoista tuli osoittaa hyväksyntänsä Taprootille kahden viikon aikana ja luvun ollessa tätä pienempi, uusi kahden viikon signalointikierros alkaisi aina elokuun 11. päivään saakka, jonka jälkeen Taproot olisi palannut taas suunnitteluvaiheeseen ellei sitä olisi hyväksytty. Nyt Taprootia ei tarvinnut odottaa kovin pitkään, sillä louhijat hyväksyivät muutoksen jo toisella signalointikierroksella.

Taprootin vaikutukset

Miten Taproot sitten vaikuttaa Bitcoinin käytettävyyteen tavallisen sijoittajan tai hodlaajan kannalta? Ei kovinkaan merkittävästi. Vaikka Taproot parantaakin Bitcoinin yksityisyyttä, Bitcoinista ei tule uutta privaattikryptovaluuttaa, kuten Moneroa. Transaktiokulut voivat hyvinkin pudota useita kymmeniä prosentteja, mutta tähän tulee yhä tulevaisuudessakin vaikuttamaan verkon yleinen ruuhkatilanne.

Yhtenä visuaalisena muutoksena Taproot tuo Bitcoiniin uuden osoitetyypin. Tällä hetkellä Bitcoin-osoitteita on erilaisia: jotkut alkavat ykkösellä tai kolmosella. Nämä ovat vanhempia osoitteita, kun taas SegWit-päivityksen mukana tulleet osoitteet alkavat kirjaimilla “bc1q”. Taproot-osoitteet tullaan tunnistamaan siitä, että ne alkavat kirjaimilla “bc1p”.

Taproot tulee parantamaan Bitcoinin yksityisyyttä, turvallisuutta ja skaalautuvuutta. Tehostamalla Bitcoin-verkon monimutkaisempia transaktioita, sillä on potentiaalia tehdä Bitcoinista helppokäyttöisempi esimerkiksi instituutionaalisille toimijoille.

Taproot on myös osoittanut, että Bitcoin ei missään tapauksessa ole valmis projekti. Bitcoinin hajautuneisuudesta johtuen kehitys on vain usein hitaampaa kuin monissa muissa kryptovaluutoissa. Bitcoinista puhutaan usein uuden sukupolven digitaalisena kultana. Taprootin onnistuminen on osoittanut, että se voi olla myös dynaamista digitaalista kultaa.

Alla suomenkielinen video, jolla Coinmotionin Henry Brade käy Taprootia ja sen hyötyjä läpi (alkaa kohdasta 42:30):

Photo by Christopher Gower on Unsplash