Los beneficios de Privacidad de Taproot

[Esta es una traducción de un artículo que Vlad Costea publicó en el blog Wasabi Wallet]

El soft fork de Taproot en Bitcoin es un paso esencial hacia la mejora de la privacidad on-chain de Bitcoin. Luego de que el upgrade fuera activado el 14 de noviembre de 2021 en el bloque 709632, a las companias de análisis de blockchain se les hará más dificultoso determinar lo que está ocurriendo en el registro público. Inconvenientemente para aquellos que buscan desanonimizar todas las transacciónes de bitcoin, Taproot hace que la mayoría de los contratos on-chain y las transferencias condicionales se vean identicas a una transaccion regular. Indirectamente, esto también beneficia a la escalabilidad (seteos  multisig ya no ocupan mayor espacio en el bloque) y a los costos (los outputs de transacciones más pequeñas generan menores costos para el usuario).

Este artículo, sin embargo, se enfoca en el aspecto de privacidad del soft fork de Bitcoin. Busca explicar como Taproot incrementa la negacion plausible de cada usuario y potencialmente genera una amenaza para el negocio de análisis de blockchain. Para hacer que esta mejora sea fácil de comprender, los beneficios seran divididos segun sus casos de uso.

Cómo es que Taproot Incrementa la Privacidad del Lightning Network

El Lightning Network es la capa de Bitcoin para transacciones instantaneas, privadas y accesibles. A diferencia de un blockchain, es extremadamente escalable, veloz y no requiere que la red entera almacene y valide cada operacion. Este diseño más elegante permite mayor privacidad: solamente las partes involucradas en una transferencia de dinero y los nodos de ruteo pueden obtener informacion sobre una transaccion en progreso. El resto queda totalmente a ciegas y no pueden saber nada sobre los participantes involucrados ni de la cantidad de bitcoin que movieron. Para una mejor comprension de como funciona Lightning, lea mi artículo “Explicando El Lightning Network Para Que Hasta Alguien de 10 Años de Edad Lo Pueda Entender”.

Pero dado a que Taproot es una mejora en la capa base, realmente afecta a Lightning? Sin un upgrade compatible con Schnorr, el abrir y cerrar canales queda expuesto en el blockchain público exactamente como lo que son: multisigs 2 de 2 con contratos hasheados de tiempo fijo (HTLCs). Luego de la activacion de Taproot, cualquiera que abra o cierre un canal de Lightning en colaboracion se verá como que está realizando una transaccion normal la cual es indistinguible de otras.

Previamente, analistas de blockchain lograban identificar cuando algunas transacciones cerraban canales de Lightning. Pero luego de taproot, solo podran ver que las monedas se han movido. No saben cómo se movieron, sólo verán que la cantidad fue movida de una manera indistinguible.

Sin embargo, el nivel de privacidad aun no es perfecto. Tal como recalcó el creador de Wasabi Wallet Adam Ficsor, canales de Lightning no privados transmiten un punto en el canal que corresponde al output de apertura. Consecuentemente, esta pequeña informacion, que puede ser observada en el Lightning Network, revela informacion sobre el output que está detras de la apertura del canal. Taproot si permite que la apertura de canales de Lightning sea privada, pero solo si los canales también son privados. Del mismo modo, a pesar de que una transaccion CoinJoin antes y despues de abrir un canal Lightning puede ofuscar la previa y la futura, el chisme en Lightning aun revelara con precision el UTXO controlado por el operador del nodo. Existe investigación prometedora para mitigar el problema con pruebas ring-signature para proteccion DoS.

Cómo es que Taproot Incrementa la Privacidad de los Sidechains

De la misma manera que al abrir un canal Lightning, los peg-ins de un sidechain también dependen de un contrato multisig. En RSK (Rootstock, un sidechain de Bitcoin que busca portar contratos inteligentes de Ethereum), existe un peg de dos vias (2WP) que asegura que los BTC sean transferidos de una forma segura. Pero luego de Taproot, la transaccion será indistinguible de todas las otras y también ocupará menos espacio en el bloque.

Lo mismo ocurre con el sidechain Liquid de Blockstream, así como también con Drivechains. Las transacciones regulares, los peg-ins de Liquid, los canales Lightning y los multisig de usuarios se verán exactamente iguales.

Cómo es que Taproot Incrementa la Privacidad del Multisig

En años recientes, los armados mutisig se han convertido en extremadamente populares entre los bitcoiners. Dado que la experiencia del usuario ha mejorado con billeteras tales como Electrum, Sparrow y Specter, muchos miembros de la comunidad han decidido hacer de sus monedas más dificiles de robar, hackear o gastar. La idea detras es que no necesitas confiar en una sola billetera o entidad con la aleatoriedad y la seguridad de tu clave privada. Usas distintos dispositivos con distintas unidades de procesamiento, y luego puedes hasta distribuir tus backups de claves privadas en distintas partes del mundo.

Dependiendo de tu armado (la mayoria de los usuarios usan 2 de 3, pero pueden ser hasta 15 de 15 si prefieres complejidad), puedes obtener mucha seguridad adicional a costa de pérdida de accesibilidad – y si lo haces my dificil inclusive para ti recuperar las monedas, puedes perderlas.

Taproot posee dos beneficios esenciales para los armados multisig: los hace más accesibles (el costo de transaccion de firmar una transaccion 19 de 20 será el mismo que los de una unica firma) y al mismo tiempo suma una nueva capa de privacidad. Toda informacion innecesaria dejará de aparecer en el blockchain publico. Esto conserva la privacidad de todos los firmantes ya que solo muestra el input principal y su output correspondiente. Antes de Taproot, el análisis de blockchain podia determinar que claves del armado habian firmado la transaccion, Despues de Taproot, esta informacion será inaccesible al público.

Cómo es que Taproot Incrementa la Privacidad de los Contratos Inteligentes de Bitcoin

Desde el primer día, Bitcoin permite la funcionalidad de contratos inteligentes. Basicamente, los usuarios han podido transmitir transacciones condicionales las cuales instruirian al resto de la red cuando los fondos pasaban a estar disponibles para ser gastados. Los armados multisig, las aperturas de canales de Lightning y los peg-ins a sidechains son todas variaciones que hacen uso de distintos tipos de condiciones.

Pues consideremos un contrato basico en el cual Alice bloquea sus bitcoins hasta un cierto bloque en el cual cree que su pequeño hijo Bob será un adulto, o sino permite a Bob desbloquear los montos apenas pueda tener la capacidad tecnica de firmar una transaccion multisig. Bajo la estructura actual, ambas condiciones son reveladas a la totalidad de la red y se convierten en parte del registro inmutable. Pero con Taproot, solo los que son ejecutados se haran publicos. Es una mejora en la eficiencia que ahorra espacio preciado en el bloque, y al mismo tiempo un gran truco de privacidad que permitira una gran cantidad de formas creativas para preservar riqueza a traves del tiempo.

Taproot Simplifica los Coins Swaps Invisibles

La billetera Mercury de CommerceBlock se ha hecho muy popular en meses recientes. Esto se debe a una prestacion especial que realiza un cambio de propiedad de un output en el Lightning Network y así efectivamente permite a los usuarios intercambiar la historia de transacciones de sus monedas de una forma elegante y escalable. Si los bitcoiners abren canales de Lightning e intercambian UTXOs entre sí, pueden ofuscar muchas de las actividades previas de su dinero y retornar al blockchain de BTC con otras monedas distintas. La billetera Mercury hace uso del concepto statechains de Ruben Somsen de bloquear fondos por una cantidad de tiempo predeterminada y hacer mezclas entre outputs equivalentes.

En cierta manera, los Coinswaps son CoinJoins que hacen uso de la escalabilidad y los bajos costos de Lightning. Gracias a Taproot, son demasiado indistinguibles de otras transacciones.

Sin embargo, con los Coinswaps, siempre existe el riesgo de que recibas un UTXO más problemático el cual podria tener una historia criminal. En lugar de combinar multiples historias de transacciones (como es el caso con CoinJoins), hace posible un mercado anonimo para intercambiar historias de transacciones. Tal como mencionó el creador de Wasabi Wallet Adam Ficsor en una reciente entrevista, las dos soluciones de privacidad pueden ser herramientas complementarias: “La combinacion parece ser más interesante sin embargo: CoinSwaps a y desde CoinJoins, lo cual podria permitir a sets de baja annonimidad de Coinjoin obtener tanta privacidad como la que obtendria un CoinSwapper.”

La Privacidad de Bitcoin Despues de Taproot

Con Taproot, Bitcoin atravesó una mejora deseada desde hace mucho tiempo hacia las más eficientes firmas Schnorr, y al mismo tiempo dar unos pasos hacia ganar la batalla de la vigilancia financiera. Sin embargo, esto no significa que el análisis de blockchain se vuelva obsoleto luego de este upgrade. Primero que nada, llevará tiempo que los usuarios actualicen sus nodos al más reciente cliente compatible con Taproot (así que los beneficios no seran aprovechados por todos). Segundo, los desarrolladores deben lanzar billeteras y aplicaciones que hagan uso de la totalidad del potencial de Taproot. Por ahora, mucho no ha cambiado desde el bloque 709632, cuando fue activado el soft fork. Pero los numerosos beneficios de Taproot generan la esperanza de una adopcion ligera.

Adicionalmente, el protocolo de Bitcoin puede optimizar aún más su escalabilidad y privacidad. Uno de ellos puede ser OP_CHECKTEMPLATEVERIFY (BIP 119, previamente conocido como OP_SECURETHEBAG) de Jeremy Rubin, el cual lotea transacciones para reducir la cantidad de inputs y recortar costos durante los momentos de alta demanda y congestion. Con el, los CoinJoins y CoinSwaps pueden obtener aun mas negacion plausible ya que la misma tecnica se hace un componente más natural de la rutina de transacciones de Bitcoin.

Otras soluciones incluyen Drivechains (Paul Sztorc a logrado crear una cadena estilo Zcash con el proposito de incrementar la fungibilidad de los bitcoins procesados), los bloques de extension Mimble Wimble (un experimento en proceso en Litecoin, el cual puede ser util si se demuestra que funciona), y esperar que los desarrolladores Core encontrarán una manera de integrar zero-knowledge proofs o Confidential Transactions sin la necesidad de un hard fork. Sin embargo, Taproot potenciado por firmas Schnorr sigue siendo un gran punto de partida y la forma en la que fue activado nos da esperanza de que algun día los bitcoins obtendran fungibilidad casi absoluta.

Lea el artículo original en inglés en el blog de Wasabi Wallet.