Mise à niveau Taproot de Bitcoin : Ce que vous devez savoir

Dès sa création, Bitcoin s’est heurté à l’une de ses principales limites : son manque de flexibilité en matière de smart contract. C’est la raison pour laquelle Ethereum, ainsi que d’autres projets similaires, se sont imposés comme les blockchains de choix pour créer et exécuter des smart contracts. Actuellement, des centaines de projets tels que les NFT, les DApp et les entreprises de l’espace DeFi fonctionnent sur Ethereum, Cardano et d’autres. Pourquoi en est-il ainsi ?

Un réseau simple

Dans le whitepaper de Bitcoin, Satoshi Nakamoto explique que le réseau qu’il crée est « robuste dans sa simplicité non structurée ». Le réseau a donc été conçu comme une blockchain Turing-incomplet, c’est à dire qui ne peut pas effectuer tous les calculs que d’autres ordinateurs pourraient exécuter. Un dispositif considéré comme « Turing-complet », en revanche, est universellement programmable. C’est le cas d’Ethereum.

Cependant, la prochaine mise à niveau de Bitcoin du nom de Taproot, qui est la plus importante depuis 2017, est prévue via un soft fork en novembre 2021 et ne manquera pas de changer la donne en suscitant une attention particulière à la conception originale. Taproot a déjà été approuvé par les mineurs du monde entier à la suite d’un consensus général concernant la proposition BIP 343 (Bitcoin Improvement Proposal), car il vise à étendre l’utilité du réseau Bitcoin et à préparer le terrain pour de futures fonctions telles que les smart contracts.

Au-delà des affres de SegWit

La dernière mise à jour majeure de Bitcoin, SegWit, a eu lieu en 2017. Certains se souviendront encore de l’énorme fossé que cette mise à niveau a creusé au sein de la communauté Bitcoin. En substance, SegWit réduit la taille des transactions d’un bloc sur la blockchain en divisant une transaction en deux sections. La mise à jour a également entraîné la création de Bitcoin Cash, qui a été soutenu par les opposants à SegWit dans le cadre d’un hard fork et a implémenté une taille de bloc plus importante.

En revanche, le BIP Taproot n’a rencontré aucune difficulté. En effet, la mise à niveau Taproot de Bitcoin prévue pour novembre 2021 a déjà fait l’objet d’un consensus le 12 juin de cette année. Taproot constituera la mise à jour la plus importante de Bitcoin depuis 2017 et on envisage déjà d’ajouter une grande variété de fonctionnalités à Bitcoin.

Réduire la taille des transactions tout en augmentant l’efficacité.

Que signifie « Taproot » ? En botanique, la racine pivotante est un type de racine qui présente une racine principale à partir de laquelle elle se développe et pousse droit dans le sol. Une carotte ou un pissenlit sont des exemples de plantes à racine pivotante. Les racines latérales émergent de la racine pivotante elle-même.

La mise à niveau a été proposée pour la première fois en 2018 par les développeurs de Bitcoin Gregory Maxwell, Andrew Poelstra et Pieter Wuille. Pour l’expliquer simplement : Bitcoin dispose d’un système de script avec la possibilité de spécifier tous types de conditions dans lesquelles les cryptomonnaies peuvent être dépensées.

L’une de ces conditions, par exemple, prévoit qu’une clé publique représente une adresse et que toute personne qui signe une transaction avec la clé privée correspondante peut dépenser les cryptomonnaies, tant qu’elle remplit les nombreuses autres conditions possibles. Actuellement, toutes les conditions sont stockées, révélées et validées sur la blockchain, bien qu’en fin de compte, seules quelques-unes comptent : le montant, l’expéditeur et le destinataire et le moment où les cryptomonnaies sont dépensées.

En introduisant Taproot, toutes ces différentes conditions sont regroupées dans un arbre de hachage (arbre de Merkle) fondé sur le principe MAST (« Merklized Abstract Syntax Tree »). De cette façon, une seule condition doit être révélée. L’arbre de hachage regroupe de nombreux hachages dans la « racine », réduisant ainsi la taille de la transaction ; « un large tronc central et de nombreuses alternatives plus petites », selon Maxwell.

Agrégation de clés avec signatures de Schnorr

Taproot vise également à modifier les fonctions de clés multiples pour les transactions qui sont signées par plusieurs expéditeurs. Lorsque Bitcoin a été créé en tant que système ouvert et sans permission, l’algorithme ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) a été choisi comme schéma de signature de sécurité en raison de ses propriétés : il est léger, open-source et sécurisé.

Aujourd’hui, la mise à niveau de Taproot prévoit de remplacer ECDSA par des signatures de Schnorr, qui se distinguent par leur sécurité et leur immuabilité.

Les signatures de Schnorr se prêtent également à l’agrégation de clés pour plusieurs parties : les utilisateurs peuvent ainsi produire une seule signature ensemble pour une transaction multisignature qui conserve l’apparence d’une transaction ordinaire.

Que se passe-t-il exactement lors de l’utilisation des signatures de Schnorr ? Même les transactions multisig très importantes, imaginons pour lesquelles 36 des 71 participants sont tenus de signer, deviennent aussi petites que les transactions ordinaires : une « signature maîtresse » est incluse dans une transaction transmise sur le réseau, ce qui améliore la confidentialité des transactions et réduit le stockage et la bande passante utilisée, offrant ainsi la possibilité d’effectuer davantage de transactions sur une blockchain à moindre coût.

Ouvrir la voie aux smart contracts

Alors que l’exécution de smart contracts sur la couche de protocole de base de Bitcoin serait encore coûteuse et chronophage, nécessitant plus de travail pour fonctionner, les signatures de Schnorr sont une condition préalable essentielle pour faire évoluer le réseau Bitcoin et servir de levier pour l’ajout au Lightning Network.

Grâce à Taproot, il sera possible à l’avenir de lier une clé à un hachage de données dans une transaction classique, comme un horodatage, et de créer un haut niveau de confidentialité. Dans le même temps, la technologie qui sous-tend Bitcoin sera améliorée afin de jeter les bases des futures fonctions de smart contracts. Il faudra du temps pour que Bitcoin atteigne ce stade, mais en attendant, les utilisateurs peuvent se réjouir de pouvoir dépenser leurs cryptomonnaies de manière privée, flexible et collective.

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