Apa Itu Taproot?

Taproot adalah peningkatan untuk Bitcoin yang membawa beberapa fitur dan manfaat baru bagi pengguna Bitcoin. Komunitas Bitcoin mengaktifkan Taproot pada blok 709.632 pada 12 November 2021.

Peningkatan Taproot terdiri dari tiga Bitcoin Improvement Proposal (BIP) yang mendefinisikan tiga peningkatan yang berbeda pada protokol Bitcoin:

• Tanda Tangan Schnorr (BIP 340)
• Taproot (BIP 341)
• Tapscript (BIP 342)

Bersama-sama, ketiga peningkatan ini dikenal sebagai peningkatan Taproot, sering disebut sebagai BIP Taproot secara kolektif. BIP ini memperkenalkan cara baru yang lebih efisien, fleksibel, dan privat untuk mentransfer bitcoin.

Tanda Tangan Schnorr – BIP 340

Sebagai bagian dari peningkatan Taproot, BIP 340 memperkenalkan tanda tangan Schnorr untuk digunakan dalam Bitcoin. Tanda tangan Schnorr memberikan beberapa manfaat bagi pengguna Bitcoin, termasuk privasi yang lebih baik, biaya yang lebih rendah, dan multisig yang lebih fleksibel.

BIP ini juga menentukan cara tanda tangan dan kunci publik Schnorr dienkripsi untuk digunakan dalam Bitcoin. Kunci publik yang digunakan untuk tanda tangan Schnorr memiliki panjang 32 byte, dibandingkan dengan kunci publik ECDSA yang memiliki panjang 33 byte. Selain itu, tanda tangan Schnorr memiliki panjang 64 byte, dibandingkan dengan tanda tangan ECDSA yang berkisar antara 71-72 byte, termasuk sighash flag. Penghematan ruang kecil ini memberikan penghematan biaya bagi pengguna Bitcoin yang mengadopsi Taproot.

Taproot – BIP 341

Sementara BIP 340 mendefinisikan spesifikasi untuk menghasilkan dan mengenkripsi tanda tangan Schnorr dan kunci publik, BIP 341 menentukan cara integrasi protokol Bitcoin dengan tanda tangan Schnorr. Secara khusus, Script Bitcoin harus diperbarui untuk juga mengevaluasi tanda tangan Schnorr. Taproot juga mengintegrasikan Merkelized Alternative Script Trees (MAST), yang memungkinkan pengguna mengunci output ke beberapa script.

💡 Output Pay-to-Taproot (P2TR) adalah output versi 1 SegWit, dan semua transaksi Taproot adalah transaksi SegWit.

Pay-to-Taproot (P2TR)

Taproot juga memperkenalkan jenis script baru, cara membelanjakan bitcoin. Pay-to-Taproot (P2TR) memungkinkan pengguna membayar kepada kunci publik Schnorr atau Merkle Root dari berbagai skrip lainnya. Dengan menggunakan jenis skrip baru ini, pengguna dapat membuat UTXO yang dapat dibuka dan dibelanjakan oleh pemilik kunci pribadi atau siapa pun yang dapat memenuhi persyaratan dari skrip apa pun dalam Merkle Tree.

Aggregasi Kunci

Fitur agregasi kunci Schnorr memungkinkan fungsionalitas fleksibel ini. Ketika bitcoin dikirim ke output P2TR, itu dikunci ke satu kunci publik tunggal, yang disebut Q. Namun, kunci publik Q sebenarnya adalah agregasi dari kunci publik P dan kunci publik yang terbentuk dari akar Merkle dari banyak jenis skrip lainnya. Salah satu skrip alternatif dalam pohon Merkle dapat digunakan untuk menghabiskan output.

Desain ini memungkinkan pengguna memilih antara skrip kompleks dan sembarang serta fungsi kunci publik sederhana saat melakukan pengeluaran, bukan saat menerima. Ini juga membuat semua output Taproot terlihat serupa. Karena output multisig, output tanda tangan tunggal, dan kontrak pintar kompleks lainnya terlihat sama di blockchain, banyak heuristik analisis rantai akan menjadi tidak dapat digunakan, menjaga privasi untuk semua pengguna Taproot.

Tapscript – BIP 342

Untuk mengimplementasikan transaksi P2TR, BIP 342 menambahkan dan memperbarui beberapa opcode. Skrip baru ini digunakan untuk memverifikasi pengeluaran Taproot dan tanda tangan Schnorr, dan secara kolektif dikenal sebagai Tapscript.

Tapscript dirancang untuk memaksimalkan fleksibilitas pengeluaran P2TR di masa depan untuk memungkinkan peningkatan yang belum terduga.

Manfaat Taproot

Peningkatan Taproot menawarkan banyak manfaat bagi pengguna Bitcoin yang mengadopsi Taproot maupun yang tidak. Pengenalan tanda tangan Schnorr menawarkan manfaat yang signifikan bagi privasi dan keamanan, tetapi Taproot dan Tapscript juga memberikan keuntungan mereka sendiri.

Penghematan Ruang

Sebagian besar output Taproot (P2TR) menggunakan ruang yang lebih sedikit di blockchain daripada output normal P2PKH, tetapi sedikit lebih besar dari output P2WPKH. Hal ini terutama disebabkan fakta bahwa output P2TR mengunci bitcoin langsung ke kunci publik, bukan hash dari kunci publik. Ini membuat pengiriman ke output Taproot sedikit lebih mahal, karena kunci publik memerlukan lebih banyak ruang daripada hash kunci publik. Namun, menghabiskan output Taproot jauh lebih murah karena kunci publik disertakan dalam scriptPubKey, dan oleh karena itu tidak perlu disertakan dalam Script Witness.

Taproot juga mendefinisikan skema pengkodean untuk kunci publik dan tanda tangan Schnorr, membuatnya lebih pendek daripada pendahulunya ECDSA, yang memberikan penghematan biaya tambahan.

Manfaat Privasi

Implikasi privasi dari Taproot mungkin merupakan bagian yang paling penting dari peningkatan ini. Dengan memperkenalkan tanda tangan Schnorr dan agregasi kunci, kontrak multisignature tidak lagi terlihat berbeda dari kontrak tanda tangan tunggal, memberikan privasi kepada semua pengguna Taproot.

💡 Karena Jaringan Lightning bergantung pada multisig 2-of-2, Taproot membuatnya tidak mungkin untuk membedakan transaksi mana yang membuat saluran Lightning.

Taproot juga memperkenalkan manfaat privasi yang signifikan melalui integrasi MAST. Seperti yang telah dibahas sebelumnya, Taproot memungkinkan bitcoin dikunci ke banyak skrip sekaligus. Namun, saat menghabiskan bitcoin dari output Taproot, penghabis tidak perlu mengungkapkan setiap skrip yang mungkin membuka kunci bitcoin; hanya skrip yang mereka gunakan yang perlu diungkapkan. Dalam sebagian besar kasus, pengguna Taproot kemungkinan akan menggunakan opsi pay-to-public-key, memungkinkan mereka untuk menjaga opsi cadangan apa pun yang mungkin mereka rencanakan tetap rahasia.

Peningkatan Keamanan

Secara teknis dan teoretis, tanda tangan Schnorr dianggap lebih aman daripada tanda tangan ECDSA karena tanda tangan Schnorr terbukti aman dengan menggunakan sedikit asumsi. Seperti semua skema kriptografi kurva eliptik, baik ECDSA maupun Schnorr mengandalkan asumsi bahwa Masalah Logaritma Diskret sulit. Namun, ECDSA mengandalkan asumsi tambahan untuk menjamin keamanannya. Meskipun demikian, tidak ada contoh ECDSA yang secara sistematis dikompromikan selama eksistensi Bitcoin.

Tanda tangan Schnorr juga menghilangkan malleability signature yang mungkin ada dalam tanda tangan ECDSA. Sementara malleability transaksi telah diselesaikan dengan peningkatan SegWit, malleability tanda tangan tetap menjadi fitur ECDSA.

Taproot Memungkinkan Protokol Taro

Taro adalah protokol yang didukung oleh Taproot yang memungkinkan pengguna untuk menerbitkan aset di blockchain Bitcoin dan Jaringan Lightning. Dengan desain yang berpusat pada Taproot, penerbitan aset ini dapat dilakukan dengan cara yang lebih privat dan scalable daripada upaya sebelumnya untuk memperkenalkan aset lain di atas Bitcoin. Taro diusulkan oleh Lightning Labs pada April 2022.

Taproot digunakan dalam Taro untuk menyematkan metadata aset ke output transaksi yang ada. Tanda Tangan Schnorr juga digunakan untuk meningkatkan kesederhanaan dan skalabilitas.

Nama Taro adalah singkatan dari Taproot Asset Representation Overlay, menunjukkan bahwa tanpa Taproot, peningkatan ini tidak akan mungkin terjadi.

Aktivasi Taproot

Ketika peningkatan untuk Bitcoin diajukan, pertama-tama dibahas oleh komunitas pengembang. Setelah proposal tersebut diformalkan, diberikan nomor BIP. Setelah kode ditulis, ditinjau, diuji, dan digabungkan, operator node Bitcoin harus memutuskan bagaimana dan kapan mengaktifkan peningkatan tersebut.

Peningkatan Schnorr, Taproot, dan Tapscript diberikan BIP 340, 341, dan 342 pada Januari 2020, dan telah dibahas dan dikembangkan sejak saat itu. Pada akhir 2020, implementasi kode untuk ketiga peningkatan tersebut selesai, diuji, ditinjau, dan digabungkan ke Bitcoin Core.

Pada Mei 2021, lebih dari 90% penambang memberikan sinyal untuk aktivasi Taproot, dan BIP 340, 341, dan 342 diaktifkan dan diberlakukan pada blok 709.632 pada 12 November 2021. Ada beberapa metode untuk mengaktifkan peningkatan Bitcoin; komunitas Bitcoin memilih jalur dan kemudian melaksanakannya.

Jalur Aktivasi Bitcoin

BIP 8 dan BIP 9 mendefinisikan dua metode populer untuk mengaktifkan peningkatan. Kedua proses ini dimulai dengan menyurvei penambang Bitcoin untuk mendapatkan dukungan. Jika mayoritas penambang memberikan sinyal dukungan melalui pesan dalam blok yang mereka tambang, peningkatan tersebut diaktifkan. Perbedaan antara BIP 8 dan BIP 9 muncul jika dukungan penambang tidak mencukupi. Dalam hal ini, BIP 9 menentukan bahwa peningkatan tersebut tidak boleh dilakukan