I più influenti del 2021: gli sviluppatori che hanno scritto l'aggiornamento Taproot di Bitcoin

Lo sviluppatore Bitcoin Jonas Nick ha una maglietta con la seguente scritta:

Gobbledygook? Difficilmente. È il riferimento completoSnorr codice di verifica della firma contenuto nella proposta di miglioramento Bitcoin (BIP) 340

Nick, insieme ad AJTowns, Tim Ruffing e Pieter Wuille, sono gli autori accreditati per aver scritto i tre BIP che hanno costituito Taproot, l'aggiornamento Bitcoin più significativo degli ultimi quattro anni.

Questo articolo fa parte di CoinDeskElenco dei più influenti del 2021Il ritratto di Stellabelle degli sviluppatori di Taproot èdisponibile presso la Fondazionecon il 15% del ricavato devoluto in beneficenza.

Proposta nel 2017 dallo sviluppatore seminale Greg Maxwell, La radice fittonante eraunito a Bitcoin CORE, l’implementazione più utilizzata del software di rete, nell’ottobre 2020,chiuso dentroil 12 giugno 2021, e poi finalmenteattivato il 14 novembre. Con Taproot, Bitcoin ha acquisito un prezioso set di strumenti per gli sviluppatori per integrare nuove funzionalità che miglioreranno la Privacy, la scalabilità e la sicurezza sulla rete Criptovaluta originale e più preziosa.

È vero, i cambiamenti di Bitcoin rientrano decisamente nelle categorie "tecnologico" e "potenziale futuro", piuttosto che in quelle immediate e tangibili. Ma quando si tratta di valutare alcuni degli sviluppi più importanti di Bitcoin quest'anno, il lavoro di Wuille, Towns, Ruffing e Jonas per far sì che Taproot si realizzasse non può essere trascurato.

Incontra gli sviluppatori

Pietro Wuille

Pietro Wuille ha contribuito a tutte e tre le proposte che hanno costituito Taproot e ha assunto un ruolo di primo piano nel processo. Subito dopo la sua introduzione in Bitcoin nel 2010 è diventato un prolifico collaboratore della base di codice di Bitcoin Core. Non solo ha contribuito a garantire il successo di Taproot quest'anno, ma è stato anche un importante collaboratore di Segregated Witness (SegWit), un importante soft fork che ha dato a Bitcoin un modo più efficiente per archiviare i dati; infatti, CoinDesk ha riconosciuto Wuille nella sua lista dei più influentianche nel 2017.

Wuille ha conseguito un Master of Engineering in Computer Science presso la KU Leuven, una delle principali università del Belgio. Ha co-fondato la società di infrastrutture blockchain Blockstream nel 2014 ed è stato il suo CORE tech engineer prima di passare a Chaincode Labs nel 2020.

Giona Nick

Sviluppatore presso Blockstream dal 2015,Giona Nick lavora anche su libsecp256k1, una libreria crittografica utilizzata in Bitcoin CORE. È coinvolto nella ricerca e nell'implementazione di schemi crittografici come MuSig2, che consente ai portafogli multifirma (multisig) che utilizzano Taproot di essere indistinguibili dai portafogli normali. Come Wuille, Nick è elencato come autore su tutti e tre i Taproot BIP.

Il ritratto di Stellabelle degli sviluppatori di Taproot èdisponibile presso la Fondazionecon il 15% del ricavato devoluto in beneficenza.

Tim Ruffini

Tim Ruffini è un crittografo per Blockstream con un dottorato di ricerca in informatica conseguito presso la Saarland University in Germania, con specializzazione in crittografia in Bitcoin. Il suo contributo principale a Taproot è stato come coautore di BIP 340.

Città di Anthony

Città di Anthonyè elencato come coautore nei BIP 341 e 342. È un sostenitore didecentralizzazione in Bitcoin con un focus sul “mantenere Bitcoin stabile e sicuro”. A tal fine, si è recentemente unito al Iniziativa sulla valuta digitale, un gruppo che "mira a fornire finanziamenti a lungo termine per un team di medie dimensioni di sviluppatori e ricercatori senior". Lì guiderà il suo sforzo di sicurezza e software Bitcoin .

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Come è iniziato

Torniamo per un momento alla maglietta di Nick.

Al centro di Taproot c'è un pezzo di crittografia chiamato firme Schnorr. Queste firme sono state descritte per la prima volta da Clause Schnorr nel 1991 e hanno offerto un'alternativa di firma più semplice ed efficiente allo schema ECDSA di Bitcoin.

Una "firma digitale" è il modo in cui un utente firma una transazione utilizzando una chiave privata per approvare l'invio di dati (come un messaggio o una Criptovaluta) altrove.

Dopo l'aggiornamento, ogni transazione che utilizza Taproot utilizzerà questo nuovo schema di firma digitale Schnorr, aggiungendo funzionalità progettate per aumentare la Privacy, la sicurezza e la portata delle transazioni Bitcoin .

Oltre a essere più piccole e veloci di ECDSA, le firme Schnorr hanno l'ulteriore vantaggio di essere "lineari", una combinazione che aumenterà la Privacy delle transazioni Bitcoin e consentirà "smart contract" (contratti codificati con regole autoeseguibili) più leggeri e complessi.

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Secondo Wuille, il germe dell'idea per Taproot è emerso durante un pranzo con Maxwell e il collega sviluppatore Andrew Poelstra. Nei mesi successivi, Ruffing, Nick e Towns si sono uniti alla conversazione e a maggio 2019 hanno pubblicato le prime bozze delle tre proposte che alla fine sarebbero diventate Taproot.

"Mi è stato subito chiaro che [l'idea] avrebbe funzionato", ha detto Ruffing in un'intervista con CoinDesk. Era solo una questione di elaborare i dettagli, ha detto.

Ruffing lavorava sulla crittografia in Bitcoin dal 2013. Per lui, contribuire a Taproot era una scelta naturale.

"Man mano che aggiungevo sempre più cose, alla fine sono stato aggiunto come autore", ha detto.

Cosa ci hanno dato gli sviluppatori

Le tre proposte di miglioramento Bitcoin sono numerate 340,341 E 342Ogni BIP ha una funzione specifica, ma tutti lavorano insieme per creare l'aggiornamento noto come Taproot.

Scritto da Wuille, Nick e Ruffing, BIP 340 ha proposto specificamente lo standard per le firme Schnorr a 64 byte al posto delle precedenti firme ECDSA. Nel BIP, gli autori hanno delineato i vantaggi di Schnorr rispetto a ECDSA, vale a dire la sua sicurezza dimostrabile, la non malleabilità e la linearità.

La linearità è ONE delle tre caratteristiche più interessanti delle firme Schnorr. Ciò significa che più parti collaboranti possono produrre una firma che combina tutte le loro chiavi pubbliche, con importanti implicazioni per la Privacy e l'efficienza, specialmente quando si tratta di transazioni multifirma (multisig).

"Per tutti questi vantaggi, non ci sono praticamente svantaggi, a parte il fatto di non essere standardizzati", affermano gli autori del BIP 340. E lo scopo del BIP era di standardizzare le firme Schnorr.

Scritto da Wuille, Nick e Towns, il BIP 341 ha proposto un nuovo tipo di output Segregated Witness (SegWit) versione 1, con regole di spesa basate su Taproot, firme Schnorr e rami Merkle (parte dello schema crittografico che genera gli hash che codificano i dati sulla blockchain). SegWit, il precedente importante aggiornamento Bitcoin , ha sostanzialmente consentito blocchi di transazioni più grandi ogni 10 minuti circa riducendo la quantità di dati richiesti per firma di transazione.

BIP 341 consente al più recente aggiornamento di funzionare in modo efficiente e sicuro con SegWit, modificando alcune regole di spesa e migliorando la Privacy, l'efficienza e la flessibilità delle capacità di scripting di Bitcoin, in modo che i due aggiornamenti funzionino insieme senza intoppi.

Infine, BIP 342, scritto da Wuille, Nick e Towns, "specifica la semantica del sistema di scripting iniziale sotto BIP 341". In altre parole, assicura che tutto il codice operativo di Bitcoin alla fine funzionerà correttamente con tutte le nuove modifiche.

Mettendo insieme questi tre BIP, si ottiene un potente set di nuovi strumenti di sviluppo per Bitcoin.

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"Innanzitutto, è una questione Privacy ", ha detto Ruffing. Incorporando le firme Schnorr, ha spiegato, una chiave pubblica multisig ora LOOKS una normale chiave pubblica e una firma multisig LOOKS una normale firma; ovvero, chiunque guardi la blockchain (ehm, analisti forensi) T sarà in grado di dire se è ONE persona a firmare la transazione o se è un gruppo.

Ad esempio, sebbene i canali Lightning Network operino su un secondo livello, a parte il livello base Bitcoin , devono comunque aprirsi e poi stabilirsi definitivamente sulla catena principale. Per questo, le transazioni Lightning Network sulla catena principale richiedono una transazione multisig (2 su 2). Con le firme Schnorr e i protocolli di firma come MuSig2, tali transazioni possono apparire come qualsiasi altra transazione "vanilla" e ONE sarà in grado di identificarle sulla blockchain come transazioni Lightning "canale aperto" o "canale chiuso".

In secondo luogo, "è una questione di efficienza", ha detto Ruffing. In precedenza, in una transazione multisig ciascuna delle chiavi delle parti coinvolte doveva essere elencata separatamente. Sono un sacco di dati. Ora, combinando tutte queste chiavi in ​​ONE chiave, ogni transazione occupa meno spazio, quindi più transazioni possono stare in ogni blocco.

Questa efficienza è applicata anche a diverse forme di smart contract. I Merklized Abstract Syntax Trees (MAST) migliorano gli smart contract in Bitcoin, rendendo più semplice per gli utenti impostare condizioni più complicate per una transazione. I MAST prendono tutte le varie condizioni FORTH nel contratto e le organizzano in un "albero", ma poi eseguono l'hash solo della "punta" di quell'albero particolare, senza dover includere (ed esporre) tutte quelle diverse regole e parametri sulla blockchain.

Grazie alle firme Schnorr, anche la transazione MAST apparirà come qualsiasi altra transazione normale.

Perché la radice a fittone?

"C'è una barriera molto alta nell'accettare soft fork nel repository Bitcoin CORE perché tali aggiornamenti necessitano del consenso della comunità", ha affermato Nick in una e-mail.

"Quando Taproot è stato proposto sembrava che sarebbe stato possibile ottenere un travolgente supporto dalla comunità perché è relativamente semplice e rappresenta un evidente miglioramento in termini di efficienza e Privacy."

Questa fiducia non era mal riposta. Fin dall'inizio, le modifiche proposte a Taproot sono state accolte piuttosto bene. Ciò non significa che T ci sia stato un periodo di discussione e dibattito rigoroso e lungo. Dopotutto, ci sono voluti comunque quasi quattro anni perché Taproot si attivasse, dall'inizio alla fine.

"È stato bello vedere che alla gente piaceva l'idea", ha detto Ruffing. "Specialmente dopo il precedente soft fork [SegWit]. Non c'è stata alcuna discussione politica. Solo un sacco di dibattito, come dovrebbe essere".

Il più vicino a un dibattito politico che Taproot è arrivato a fare non è stato per quanto riguarda le sue effettive proposte tecnologiche; piuttosto, il dibattito si è concentrato su come l'aggiornamento sarebbe stato implementato e chi sarebbe stato l'arbitro finale dell'"accettazione": i minatori? Gli operatori dei nodi? Entrambi?

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"La gente sapeva che stavano creando un precedente", ha detto Ruffing. "È stato positivo che questa discussione si sia svolta". Tuttavia, ha scelto di tenersi lontano dal dramma del dibattito. "Ho pensato che fosse un uso migliore del mio tempo lavorare sulla crittografia. Tutti gli argomenti erano già lì".

Alla fine, la comunità Bitcoin ha optato per un metodo denominato “Processo rapido” in cui ai minatori è stato dato un lasso di tempo stabilito per "segnalare" il loro supporto per Taproot aggiungendo un BIT ' di dati a ogni blocco che hanno estratto. Una volta che il 90% dei minatori ha segnalato il supporto, il che è accaduto il 12 giugno, il codice per Taproot è stato "bloccato" e a tutti i nodi Bitcoin sono stati dati tre mesi per eseguire l'aggiornamento all'ultima versione di Bitcoin CORE, 21.1, che conteneva quel codice, prima che si attivasse il 14 novembre.

Come sta andando

"L'attivazione è andata piuttosto bene", ha detto Ruffing. "La blockchain T si è fermata, non è stato perso denaro, non ci sono stati bug. Era prevedibile, ma è stato comunque bello da vedere".

L'adozione da parte dei nodi è stata un BIT' lenta (circa il 55% di tutti i nodi ha aggiornato il proprio software alla versione 21.1), ma la vera prova sarà l'adozione da parte degli sviluppatori.

"È molto interessante vedere che gli sviluppatori stanno già utilizzando le funzionalità di Taproot", ha detto Nick. "Questo dimostra che c'è effettivamente una richiesta da parte degli utenti di una migliore Privacy e transazioni più economiche. Taproot ha aggiunto molti percorsi di aggiornamento".

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Ad esempio, dice Ruffing, i miglioramenti multisig di Taproot sono "utili da avere" e si aspetta di vedere più sviluppatori di prodotti che ne traggono vantaggio. "Lightning Network vuole utilizzarlo. I wallet vogliono utilizzarlo."

A tal fine, Ruffing, Nick e il collega sviluppatore Yannick Seurin stanno lavorando a un'implementazione di MuSig2, un processo che utilizza le multifirme Schnorr e consente a un gruppo di firmatari di produrre una firma congiunta su un messaggio congiunto in modo efficiente e altamente sicuro. Non è ancora finalizzato, ma ci siamo quasi, ha affermato Ruffing.

Ruffing e Nick stanno anche lavorando su cross-input signature aggregation (CISA) che potenzierà ulteriormente il potenziale di risparmio di spazio delle transazioni Taproot. Questo sviluppo potrebbe avere l'ulteriore vantaggio di rendere i CoinJoin, transazioni che mescolano monete da più mittenti per oscurare chi ha inviato cosa a chi, non solo più privati, ma anche meno costosi e quindi più attraenti per gli utenti.

"Penso che saremo sorpresi dalle cose che le persone stanno costruendo e che non avevamo previsto", ha affermato Nick.

"Le sole firme Schnorr aprono uno zoo di possibili schemi Cripto che è ben lungi dall'essere sufficientemente esplorato. Il modo in cui questi schemi astratti porteranno a miglioramenti effettivi per gli utenti Bitcoin è qualcosa a cui presterò molta attenzione."