Les développeurs les plus influents de 2021 : ceux qui ont conçu la mise à niveau Taproot de Bitcoin

Le développeur Bitcoin Jonas Nick porte un t-shirt portant l'inscription suivante :

Du charabia ? Pas vraiment. C'est la référence complète.Schnorr code de vérification de signature contenu dans la proposition d'amélioration du Bitcoin (BIP) 340

Nick, avec AJTowns, Tim Ruffing et Pieter Wuille, sont les auteurs crédités pour avoir écrit les trois BIP qui ont constitué Taproot, la mise à niveau Bitcoin la plus importante en quatre ans.

Cet article fait partie de CoinDeskListe des plus influents de 2021Le portrait des développeurs de Taproot par Stellabelle estdisponible à la Fondationavec 15% des ventes reversées à des œuvres caritatives.

Proposé en 2017 par le développeur fondateur Greg Maxwell, La racine pivotante étaitfusionné dans Bitcoin CORE, l'implémentation la plus utilisée du logiciel du réseau, en octobre 2020,enferméle 12 juin 2021, et puis finalementactivé le 14 novembre. Avec Taproot, Bitcoin a acquis un ensemble d'outils précieux pour les développeurs afin d'intégrer de nouvelles fonctionnalités qui amélioreront la Politique de confidentialité, l'évolutivité et la sécurité sur le réseau de Cryptomonnaie original et le plus précieux.

Certes, les changements apportés au Bitcoin relèvent davantage de la « technologie » et du « potentiel futur », plutôt que de l'immédiat et du tangible. Mais lorsqu'il s'agit d'évaluer certaines des évolutions les plus importantes du Bitcoin cette année, le travail de Wuille, Towns, Ruffing et Jonas pour la création de Taproot est incontournable.

Rencontrez les développeurs

Pieter Wuille

Pieter Wuille Il a contribué aux trois propositions de Taproot et a joué un rôle moteur dans le processus. Peu après son introduction à Bitcoin en 2010, il est devenu un contributeur prolifique au code source de Bitcoin Core. Il a non seulement contribué au succès de Taproot cette année, mais il a également été un contributeur majeur à Segregated Witness (SegWit), un soft fork majeur qui a offert à Bitcoin un moyen plus efficace de stocker des données. CoinDesk a reconnu Wuille dans sa liste des plus influentsen 2017 également.

Wuille est titulaire d'un master en ingénierie informatique de la KU Leuven, une université belge de premier plan. Il a cofondé Blockstream, une entreprise d'infrastructure blockchain, en 2014, et en a été l'ingénieur technique CORE avant de rejoindre Chaincode Labs en 2020.

Jonas Nick

Développeur chez Blockstream depuis 2015,Jonas Nick Il travaille également sur libsecp256k1, une bibliothèque cryptographique utilisée dans Bitcoin CORE. Il participe à la recherche et à la mise en œuvre de schémas cryptographiques tels que MuSig2, qui permet aux portefeuilles multisignatures (multisig) utilisant Taproot d'être indiscernables des portefeuilles classiques. Comme Wuille, Nick est cité comme auteur des trois BIP Taproot.

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Tim Ruffing

Tim Ruffing est cryptographe chez Blockstream et titulaire d'un doctorat en informatique de l'Université de la Sarre (Allemagne), spécialisé en cryptographie Bitcoin. Sa principale contribution à Taproot a été la co-écriture du BIP 340.

Anthony Towns

Anthony Townsest répertorié comme co-auteur des BIP 341 et 342. Il est un partisan dedécentralisation dans Bitcoin avec pour objectif de « maintenir la stabilité et la sécurité du Bitcoin ». À cette fin, il a récemment rejoint Initiative de monnaie numérique, un groupe qui « vise à fournir un financement à long terme à une équipe de taille moyenne composée de développeurs et de chercheurs expérimentés ». Il y dirigera les efforts de développement de logiciels et de sécurité Bitcoin .

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Comment tout a commencé

Revenons un instant au t-shirt de Nick.

Au cœur de Taproot se trouve un élément cryptographique appelé signatures Schnorr. Ces signatures, décrites pour la première fois par Clause Schnorr en 1991, offraient une alternative plus simple et plus efficace au système ECDSA de Bitcoin.

Une « signature numérique » est la manière dont un utilisateur signe une transaction à l’aide d’une clé privée pour approuver l’envoi de données (comme un message ou une Cryptomonnaie) ailleurs.

Suite à la mise à niveau, chaque transaction utilisant Taproot utilisera désormais ce nouveau schéma de signature numérique Schnorr, ajoutant des fonctionnalités conçues pour renforcer la Politique de confidentialité, la sécurité et l'échelle des transactions Bitcoin .

En plus d'être plus petites et plus rapides que l'ECDSA, les signatures Schnorr ont l'avantage supplémentaire d'être « linéaires », une combinaison qui renforcera la Politique de confidentialité des transactions de Bitcoin et permettra des « contrats intelligents » plus légers et plus complexes (contrats codés avec des règles auto-exécutables).

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Selon WuilleL'idée de Taproot est née lors d'un déjeuner avec Maxwell et son collègue développeur Andrew Poelstra. Au cours des mois suivants, Ruffing, Nick et Towns ont rejoint la conversation et, en mai 2019, ils ont publié les premières ébauches des trois propositions qui allaient devenir Taproot.

« J'ai immédiatement compris que l'idée fonctionnerait », a déclaré Ruffing dans une interview accordée à CoinDesk. « Il ne restait plus qu'à peaufiner les détails », a-t-il ajouté.

Ruffing travaillait sur la cryptographie dans Bitcoin depuis 2013. Pour lui, contribuer à Taproot était une évidence.

« Au fur et à mesure que j’ajoutais de plus en plus de choses, j’ai finalement été ajouté en tant qu’auteur », a-t-il déclaré.

Ce que les développeurs nous ont donné

Les trois propositions d'amélioration du Bitcoin sont numérotées 340,341 et 342Chaque BIP a une fonction spécifique, mais ils fonctionnent tous ensemble pour créer la mise à niveau connue sous le nom de Taproot.

Rédigé par Wuille, Nick et Ruffing, le BIP 340 proposait spécifiquement la norme pour les signatures Schnorr sur 64 octets en remplacement des précédentes signatures ECDSA. Dans le BIP, les auteurs ont souligné les avantages de Schnorr par rapport à ECDSA, à savoir sa sécurité démontrable, sa non-malléabilité et sa linéarité.

La linéarité est ONEune des trois caractéristiques les plus intéressantes des signatures Schnorr. Cela signifie que plusieurs parties collaboratrices peuvent produire une signature combinant toutes leurs clés publiques, ce qui a des conséquences majeures sur la Politique de confidentialité et l'efficacité, notamment pour les transactions multisignatures (multisig).

« Malgré tous ces avantages, il n'y a pratiquement aucun inconvénient, hormis l'absence de standardisation », affirment les auteurs du BIP 340. L'objectif du BIP était de standardiser les signatures de Schnorr.

Rédigé par Wuille, Nick et Towns, le BIP 341 a proposé un nouveau type de sortie Segregated Witness (SegWit) version 1, avec des règles de dépenses basées sur Taproot, les signatures Schnorr et les branches Merkle (une partie du schéma cryptographique qui génère les hachages qui codent les données sur la blockchain.) SegWit, la précédente mise à niveau majeure de Bitcoin , permettait essentiellement des blocs de transactions plus importants toutes les 10 minutes environ en réduisant la quantité de données requise par signature de transaction.

Le BIP 341 permet à la dernière mise à niveau de fonctionner efficacement et en toute sécurité avec SegWit en ajustant certaines règles de dépenses et en améliorant la Politique de confidentialité, l'efficacité et la flexibilité des capacités de script de Bitcoin afin que les deux mises à niveau fonctionnent ensemble sans accroc.

Enfin, le BIP 342, rédigé par Wuille, Nick et Towns, « spécifie la sémantique du système de script initial sous le BIP 341 ». Autrement dit, il garantit que l'ensemble du code opérationnel de Bitcoin fonctionnera correctement avec toutes les nouvelles modifications.

Lorsque vous regroupez ces trois BIP, vous obtenez un ensemble puissant de nouveaux outils de développement pour Bitcoin.

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« Tout d'abord, c'est une question de Politique de confidentialité », a déclaré Ruffing. En intégrant les signatures Schnorr, a-t-il expliqué, une clé publique multisig LOOKS désormais à une clé publique normale, et une signature multisig LOOKS à une signature normale ; autrement dit, quiconque scrute la blockchain (hum, les analystes judiciaires) ne pourra T déterminer si la transaction est signée par une ONE personne ou par un groupe.

Par exemple, bien que les canaux Lightning Network fonctionnent sur une deuxième couche distincte de la couche de base Bitcoin , ils doivent néanmoins s'ouvrir puis s'établir sur la chaîne principale. Pour cela, les transactions Lightning Network sur la chaîne principale nécessitent une transaction multisig (2 sur 2). Grâce aux signatures Schnorr et aux protocoles de signature tels que MuSig2, ces transactions peuvent apparaître comme n'importe quelle autre transaction « vanilla », et ONE ne pourra les identifier sur la blockchain comme des transactions Lightning de type « ouverture de canal » ou « fermeture de canal ».

Deuxièmement, « c'est une question d'efficacité », a déclaré Ruffing. Auparavant, dans une transaction multisig, chaque clé des parties impliquées devait être répertoriée séparément. Cela représente beaucoup de données. Désormais, en combinant toutes ces clés en une ONE , chaque transaction occupe moins d'espace, ce qui permet à davantage de transactions de tenir dans chaque bloc.

Cette efficacité se reflète également dans différentes formes de contrats intelligents. Les arbres de syntaxe abstraite merklisés (MAST) améliorent les contrats intelligents Bitcoin, permettant aux utilisateurs de définir plus facilement des conditions de transaction plus complexes. Les MAST FORTH les différentes conditions du contrat et les organisent en un « arbre », mais ne hachent ensuite que la « pointe » de cet arbre, sans avoir à inclure (et à exposer) toutes ces règles et paramètres sur la blockchain.

Ensuite, les signatures Schnorr feront que même cette transaction MAST ressemblera à n'importe quelle autre transaction normale.

Pourquoi Taproot ?

« Il existe une barrière très élevée à l'acceptation des soft forks dans le référentiel Bitcoin CORE , car de telles mises à jour nécessitent le consensus de la communauté », a déclaré Nick dans un e-mail.

« Lorsque Taproot a été proposé, il semblait possible d'obtenir un soutien communautaire massif car il est relativement simple et constitue une amélioration évidente en termes d'efficacité et de Politique de confidentialité. »

Cette confiance était justifiée. Dès le départ, les modifications proposées pour Taproot ont été plutôt bien accueillies. Cela ne signifie pas qu'il n'y ait T eu de longues et rigoureuses discussions et débats. Après tout, il a fallu près de quatre ans pour que Taproot soit activé, du début à la fin.

« C'était agréable de voir que l'idée plaisait », a déclaré Ruffing. « Surtout après le précédent soft fork [SegWit]. Il n'y a eu aucune discussion politique. Juste beaucoup de débats, comme il se doit. »

Le débat politique le plus proche auquel Taproot s'est livré ne concernait pas ses propositions technologiques. Il portait plutôt sur la manière dont la mise à niveau serait mise en œuvre et sur qui serait l'arbitre ultime de son « acceptation » : les mineurs ? Les opérateurs de nœuds ? Les deux ?

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« Les gens savaient qu'ils créaient un précédent », a déclaré Ruffing. « C'était une bonne chose que cette discussion ait eu lieu. » Il a néanmoins choisi de rester à l'écart du suspense du débat. « J'ai pensé qu'il serait plus judicieux de consacrer mon temps à la cryptographie. Tous les arguments étaient déjà là. »

Finalement, la communauté Bitcoin a opté pour une méthode baptisée « Procès rapide » Les mineurs disposaient d'un délai précis pour signaler leur soutien à Taproot en ajoutant BIT données à chaque bloc miné. Une fois que 90 % des mineurs ont signalé leur soutien, le 12 juin, le code de Taproot a été verrouillé et tous les nœuds Bitcoin ont eu trois mois pour passer à la dernière version de Bitcoin CORE, 21.1, qui contenait ce code, avant son activation le 14 novembre.

Comment ça se passe

« L'activation s'est plutôt bien passée », a déclaré Ruffing. « La blockchain n'a T été interrompue, aucune perte d'argent n'a été constatée, aucun bug n'a été constaté. C'était prévisible, mais c'était quand même agréable à voir. »

L’adoption des nœuds a été un BIT lente – environ 55 % de tous les nœuds ont mis à niveau leur logiciel vers la version 21.1 – mais le véritable test sera l’adoption par les développeurs.

« Il est très intéressant de constater que les développeurs utilisent déjà les fonctionnalités de Taproot », a déclaré Nick. « Cela montre qu'il existe une réelle demande des utilisateurs pour une meilleure Politique de confidentialité et des transactions moins chères. Taproot a ajouté de nombreuses options de mise à niveau. »

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Par exemple, explique Ruffing, les améliorations multisig de Taproot sont « utiles » et il s'attend à ce que davantage de développeurs de produits en profitent. « Lightning Network souhaite les utiliser. Les portefeuilles souhaitent les utiliser. »

À cette fin, Ruffing, Nick et leur collègue développeur Yannick Seurin travaillent sur une implémentation de MuSig2, un processus qui utilise les multisignatures Schnorr et permet à un groupe de signataires de produire une signature commune sur un message commun de manière efficace et hautement sécurisée. Ce n'est pas encore finalisé, mais on en est proche, a déclaré Ruffing.

Ruffing et Nick travaillent également sur l'agrégation de signatures croisées (CISA), ce qui renforcera encore le potentiel d'économie d'espace des transactions Taproot. Ce développement pourrait également améliorer la confidentialité des transactions CoinJoins (qui combinent des cryptomonnaies provenant de plusieurs expéditeurs afin de masquer l'identité des destinataires) et les rendre moins coûteuses, et donc plus attractives pour les utilisateurs.

« Je pense que nous serons surpris par les choses que les gens construisent et que nous n’avions pas anticipées », a déclaré Nick.

Les signatures Schnorr à elles seules ouvrent un monde de schémas Crypto possibles, loin d'être suffisamment explorés. Je suivrai de près la manière dont ces schémas abstraits apporteront des améliorations concrètes aux utilisateurs de Bitcoin .