Bitcoin Taproot erklärt: So funktioniert das Upgrade

Bitcoin Taproot ist ein im November 2021 aktiviertes Protokoll-Upgrade, das den Datenschutz bei Bitcoin verbessert, die Gebühren für komplexe Transaktionen gesenkt und Entwicklern eine flexiblere Skriptumgebung geboten hat. Es war Bitcoins erstes großes Upgrade seit SegWit im Jahr 2017 und umfasste drei Bitcoin Improvement Proposals: Schnorr-Signaturen (BIP 340), den Taproot-Ausgabetyp (BIP 341) und eine neue Skriptsprache namens Tapscript (BIP 342). Taproot-Adressen beginnen mit `bc1p` und werden technisch als „Pay-to-Taproot“ (P2TR) bezeichnet.

Die tatsächlichen Auswirkungen von Taproot fielen ganz anders aus als ursprünglich angekündigt. Dasselbe Upgrade, das eigentlich dazu gedacht war, Multisig-Wallets und Lightning-Kanäle effizienter zu machen, ermöglichte versehentlich auch Ordinals, Inscriptions, BRC-20-Token und Runes – und löste damit eine Welle von Aktivitäten aus, die den Bitcoin-Blockspeicher fast zwei Jahre lang dominierte. Dieser Leitfaden erklärt, was Taproot eigentlich ist, wie seine drei Komponenten funktionieren und warum sich die tatsächliche Entwicklung so stark vom ursprünglichen Plan unterschieden hat.

Verwalten Sie Ihre Bitcoin und andere Kryptowährungen sicher mit der Selbstverwahrung Bitcoin.com Wallet-App.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Bitcoin Taproot ist ein Soft-Fork-Upgrade, das am 14. November 2021 bei Blockhöhe 709.632 aktiviert wurde und das erste größere Bitcoin-Protokoll-Upgrade seit SegWit im Jahr 2017 darstellt.
• Es fasste drei Bitcoin Improvement Proposals zusammen: BIP 340 (Schnorr-Signaturen), BIP 341 (den Ausgabetyp „Pay-to-Taproot“) und BIP 342 (die Skriptsprache Tapscript).
• Taproot verbessert den Datenschutz, indem es komplexe Transaktionen wie Multisig-Ausgaben und das Schließen von Lightning-Kanälen so darstellt, dass sie identisch mit Zahlungen mit einer einzigen Signatur auf der Blockchain aussehen, und senkt die Gebühren für diese Transaktionen um etwa 25 %.
• Taproot-Adressen beginnen mit bc1p und verwenden die Bech32m-Kodierung, wodurch sie sich von früheren SegWit-Adressen unterscheiden, die mit bc1q.
• Die gleiche Flexibilität, die ursprünglich für Multisig und Lightning entwickelt wurde, ermöglichte auch die Einführung von Ordinals (Dezember 2022), BRC-20-Token und Runes (April 2024). Seit April 2026 macht Taproot nach den meisten Maßstäben etwa ein Fünftel des gesamten Bitcoin-Transaktionsvolumens aus.

Die Anfänge von Taproot

Taproot wurde erstmals im Januar 2018 von Gregory Maxwell vorgeschlagen, einem der frühesten und produktivsten Mitwirkenden am Bitcoin-Protokoll. Die Kernidee, mithilfe eines kryptografischen Tricks komplexe Transaktionen von einfachen nicht mehr unterscheidbar zu machen, war abstrakt betrachtet nicht neu. Doch Maxwells konkrete Umsetzung ermöglichte den praktischen Einsatz in Bitcoin, ohne die Kompatibilität mit älteren Knoten zu beeinträchtigen.

Der Vorschlag durchlief daraufhin mehr als drei Jahre der Prüfung, Überarbeitung und Debatte. Die Kryptografie wurde genau unter die Lupe genommen, alternative Entwürfe wurden in Betracht gezogen, und die Community rang mit der Frage, wie genau das Upgrade aktiviert werden sollte, ohne den umstrittenen Aktivierungskampf zu wiederholen, der 2017 um SegWit geführt wurde. Die letztendliche Lösung war „Speedy Trial“, ein zeitlich begrenzter Aktivierungsmechanismus, der den Minern ein dreimonatiges Zeitfenster einräumte, um ihre Bereitschaft zu signalisieren. Im Juni 2021 erreichten sie die erforderliche 90-Prozent-Schwelle, und Taproot wurde für die Aktivierung im Laufe desselben Jahres festgesetzt.

Dass Taproot das Ergebnis jahrelanger sorgfältiger Arbeit war und ohne Zwischenfälle eingeführt wurde, ist an sich schon eine Geschichte darüber, wie Bitcoin weiterentwickelt wird. Änderungen am Basisprotokoll erfolgen bewusst langsam und konservativ, denn sobald sie umgesetzt sind, hängen Werte in Milliardenhöhe davon ab, dass sie auf Dauer einwandfrei funktionieren.

Die drei Teile der Pfahlwurzel

Um Taproot besser zu verstehen, sollte man sich die drei einzelnen Vorschläge, aus denen es besteht, nacheinander ansehen. Jeder davon erfüllt eine bestimmte Funktion, und sie wurden so konzipiert, dass sie zusammenwirken. Die vollständigen Spezifikationen sind veröffentlicht in der Repository für Bitcoin-Verbesserungsvorschläge.

BIP 340: Schnorr-Signaturen

Jede Bitcoin-Transaktion benötigt eine digitale Signatur, um nachzuweisen, dass der Absender berechtigt ist, die Coins zu übertragen. Seit seiner Einführung im Jahr 2009 bis zur Einführung von Taproot verwendete Bitcoin ein Signaturverfahren namens ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm). ECDSA funktioniert gut, weist jedoch eine ungünstige mathematische Eigenschaft auf: Signaturen sind nicht linear, was bedeutet, dass man mehrere Signaturen nicht ohne Weiteres zu einer einzigen kombinieren kann.

Schnorr-Signaturen, die in BIP 340 eingeführt wurden, sind linear. Allein diese Eigenschaft eröffnet zahlreiche praktische Vorteile.

Das Wichtigste ist Schlüsselaggregation. Wenn drei Personen eine Transaktion gemeinsam unterzeichnen (beispielsweise eine 3-von-3-Multisignatur-Ausgabe), ermöglicht Schnorr ihnen, eine gemeinsame Signatur unter Verwendung eines gemeinsamen öffentlichen Schlüssels zu erstellen. Von außen betrachtet sieht die Transaktion genauso aus wie eine Zahlung mit einem einzigen Unterzeichner. Die Blockchain speichert weniger Daten, die Beteiligten zahlen geringere Gebühren, und wer die Blockchain beobachtet, erfährt nichts über die Multisig-Vereinbarung.

Schnorr-Signaturen sind zudem etwas kleiner als ECDSA-Signaturen und ermöglichen eine effiziente Stapelüberprüfung, wodurch Vollknoten Blöcke schneller verarbeiten können. Die kryptografischen Sicherheitsannahmen entsprechen im Wesentlichen denen von ECDSA. Beide Verfahren stützen sich auf die Schwierigkeit des Problems des diskreten Logarithmus auf der elliptischen Kurve secp256k1.

BIP 341: Taproot (P2TR)

BIP 341 definiert den neuen Ausgabetyp selbst: „Pay-to-Taproot“ (P2TR). Dadurch entsteht die bc1p-Adressen mit diesem Präfix, die Ihnen vielleicht schon einmal aufgefallen sind.

Die Kernidee hinter P2TR besteht darin, dass jede Taproot-Ausgabe gleichzeitig zwei Möglichkeiten der Verwendung vorsieht:

• Schlüsselpfad. Der Besitzer kann einfach mit dem richtigen Schlüssel eine Schnorr-Signatur erstellen und die Coins ausgeben, genau wie bei einer normalen Zahlung.
• Skriptpfad. Ein versteckter Baum mit alternativen Ausgabebedingungen, von denen jede einzelne aufgedeckt und stattdessen zur Ausgabe des Ergebnisses verwendet werden kann.

Dieser Baum alternativer Skripte basiert auf einer Struktur, die als Merk-basierter alternativer Skriptbaumoder MAST. Ein MAST ermöglicht es, eine Transaktion für viele mögliche Ausgabebedingungen (Multisig-Fallbacks, Timelocks, Hash-Locks, Zweige zur Streitbeilegung) zu committen, ohne dass diese in die Blockchain aufgenommen werden, solange sie nicht tatsächlich genutzt werden. Nur der spezifische Zweig, der ausgeführt wird, wird offengelegt, zusammen mit einem kleinen kryptografischen Nachweis, dass er Teil der ursprünglichen Verpflichtung war. Jeder ungenutzte Zweig kostet keinen Blockspeicherplatz und gibt keine Informationen preis.

In Kombination mit der Schnorr-Schlüsselaggregation bedeutet dies, dass die überwiegende Mehrheit der Taproot-Ausgaben – selbst sehr komplexe – in der Blockchain als einfache Schlüsselpfad-Ausgaben erscheinen. Eine 2-von-3-Multisig-Wallet, ein kooperativer Abschluss eines Lightning-Kanals, ein Tresor mit zeitgesteuerten Wiederherstellungspfaden und eine alltägliche persönliche Zahlung können alle genau gleich aussehen.

BIP 342: Tapscript

Der dritte Vorschlag, BIP 342, modernisiert die Skriptsprache von Bitcoin für die Verwendung innerhalb von Taproot-Skriptpfaden. Das Ergebnis wird als „Tapscript“ bezeichnet.

Tapscript ist keine völlig neue Sprache. Es handelt sich um eine bereinigte Version des bestehenden Bitcoin-Scripts, bei der einige Altlasten beseitigt und einige kleinere Verbesserungen hinzugefügt wurden:

• Bei Signaturvorgängen werden nun Schnorr-Signaturen anstelle von ECDSA-Signaturen überprüft.
• Die strengen Beschränkungen für die Skriptgröße, die aus früheren Soft Forks übernommen wurden, werden gelockert
• Ein neuer Opcode, OP_CHECKSIGADD, macht die stapelweise Verarbeitung bei der Multisig-Verifizierung effizienter
• Ein neuer Hash-Algorithmus für Signaturen deckt mehr Transaktionsdaten ab und macht damit bestimmte Arten subtiler Signaturangriffe unmöglich.

Tapscript verleiht Taproot seine zukunftsorientierte Flexibilität. Zukünftige Soft Forks können das System um neue Opcodes und Funktionen erweitern, ohne bestehende Taproot-Outputs zu beeinträchtigen.

Taproot vs. SegWit: Ein Vergleich

SegWit und Taproot werden oft als die beiden wichtigsten modernen Upgrades von Bitcoin zusammengefasst, doch sie wurden entwickelt, um unterschiedliche Probleme zu lösen. SegWit, das 2017 aktiviert wurde, konzentrierte sich darauf, die Manipulierbarkeit von Transaktionen zu beheben und die Blockkapazität effektiv zu erweitern. Taproot, das vier Jahre später folgte, legte den Schwerpunkt auf Datenschutz und Flexibilität bei der Skriptsprache. Die beiden Upgrades ergänzen sich eher, als dass sie sich überschneiden.

Taproot ist technisch gesehen ein SegWit-Output der Version 1, weshalb beide Upgrades die bc1 Präfix. Der Unterschied besteht in dem Zeichen, das darauf folgt: q für SegWit v0 und p für Taproot.

Was Taproot eigentlich verbessern sollte

In den Jahren vor der Markteinführung konzentrierte sich die Präsentation von Taproot auf drei konkrete Vorteile:

• Datenschutz. Da die Schnorr-Aggregation und MAST fast jede Ausgabe wie eine gewöhnliche Zahlung mit einer einzigen Signatur aussehen lassen, ist es für Tools zur Blockchain-Analyse wesentlich schwieriger, Multisig-Wallets, Lightning-Kanäle und andere komplexe Konfigurationen anhand ihrer Fingerabdrücke in der Blockchain zu identifizieren. Der Datenschutzvorteil wächst mit der zunehmenden Verbreitung von Taproot, da sich die Anonymitätsmenge der „Transaktionen, die wie einfache Zahlungen aussehen“, vergrößert.
• Geringere Gebühren für komplexe Transaktionen. Bitcoin-Transaktionsgebühren werden pro Byte berechnet. Schnorr-Signaturen sind etwas kleiner als ECDSA-Signaturen, durch die Schlüsselaggregation werden viele Signaturen zu einer einzigen zusammengefasst, und MAST sorgt dafür, dass ungenutzte Skriptzweige vollständig außerhalb der Blockchain verbleiben. Bei einer typischen Multisignatur-Wallet können die Einsparungen bis zu etwa einem Viertel des bisherigen Speicherbedarfs in der Blockchain betragen.
• Bessere Infrastruktur für Protokolle der zweiten Schicht. Insbesondere vom Lightning-Netzwerk wurde erwartet, dass es durch eine Funktion namens „Point Time-Locked Contracts“ (PTLCs) von Schnorr profitieren würde. PTLCs ersetzen das derzeit im Lightning-Netzwerk verwendete „Hash-Locked Routing“ durch ein Verfahren, das Zahlungen über verschiedene Hops hinweg entkoppelt und so den Datenschutz bei weitergeleiteten Zahlungen verbessert. Auch Channel-Fabriken, Channel-Updates im eltoo-Stil und Discreet Log Contracts profitieren von der Linearität des Schnorr-Schemas.

Das waren die erwarteten Erfolge. Sie sind real und zeigen sich nach und nach. Aber sie sind nicht das, woran sich die meisten Menschen aus den Jahren unmittelbar nach der Einführung erinnern. Wie Ordinalzahlen die Erzählung veränderten

Im Dezember 2022 stellte Casey Rodarmor vor: Ordinalzahlen, wobei Daten in Taproot-Transaktionen eingebettet werden.

Wie Ordinalzahlen und Inschriften „Taproot“ einem neuen Zweck zugeführt wurden

Im Dezember 2022 nutzte ein Softwareentwickler namens Casey Rodarmor die gelockerten Skriptbeschränkungen von Taproot, um etwas zu tun, was nicht vorgesehen war. Er bettete ein Bild direkt in die Witness-Daten einer Bitcoin-Transaktion ein. Er nannte das Protokoll Ordinalzahlen, sowie die eingebetteten Daten-Inschriften. Die erste Inschrift wurde am 14. Dezember 2022 in die Blockchain eingetragen, und das Protokoll wurde im Januar 2023 öffentlich eingeführt.

Die Einträge funktionierten, weil Taproot still und leise die strenge Größenbeschränkung für einzelne Skripte innerhalb eines MAST-Blattes aufgehoben hatte. Das bedeutete, dass ein Taproot-Witness Kilobyte, später sogar Megabyte an beliebigen Inhalten enthalten konnte: Bilder, Text, Audioclips, sogar kleine Videodateien. Die eingetragenen Daten wurden anschließend nach einem Schema nummeriert, das einzelne Satoshis durch die Blockchain verfolgte und jeder Inschrift eine stabile Identität verlieh. Das Ergebnis waren in der Praxis nicht fungible Token auf Bitcoin.

Die auf Ordinals aufbauenden Protokolle verbreiteten sich rasch. Innerhalb weniger Monate veröffentlichte ein anonymer Entwickler namens Domo BRC-20, einen Standard für fungible Token, der auf dem Inscription-Protokoll basiert. Im April 2024 brachte Rodarmor „Runes“ auf den Markt, ein effizienteres Protokoll für fungible Token, das speziell für den Bitcoin-Blockspeicher entwickelt wurde. Zu verschiedenen Zeitpunkten in den Jahren 2023 und 2024 trieben diese Protokolle die Bitcoin-Transaktionsgebühren auf Mehrjahreshochs und ließen parallel dazu die Taproot-Transaktionsauslastung steigen. Laut Daten von Glassnode stieg die Taproot-Akzeptanz von rund 1 % Anfang 2023 auf Spitzenwerte von über 40 % im Laufe des Jahres 2024, bevor sie sich wieder auf einem niedrigeren Niveau einpendelte, als die Inscription-Aktivität nachließ.

Dafür war Taproot ursprünglich nicht konzipiert worden. Viele Bitcoin-Entwickler hatten gemischte Gefühle, als sie beobachteten, wie sich der sichtbarste Anwendungsfall des Upgrades als NFTs und Token herausstellte und nicht als die Verbesserungen im Bereich Datenschutz und Lightning, an denen sie jahrelang gearbeitet hatten. Doch genau die Flexibilität, die Inschriften ermöglicht, macht Taproot auch für alles andere nützlich, und diese Episode zeigte, wie Infrastruktur-Upgrades Anwendungsmöglichkeiten hervorbringen können, die weit über das hinausgehen, wofür sie ursprünglich konzipiert wurden.

Adoption im Jahr 2026

Die Zahlen zur Taproot-Verbreitung variieren je nachdem, was genau gemessen wird (Adressen, die Gelder erhalten, Transaktionen mit mindestens einem Taproot-Input oder Anteil an den gesamten Transaktions-Outputs), und verschiedene Dashboards geben unterschiedliche Zahlen an. Das allgemeine Bild im April 2026 sieht so aus, dass Taproot nach den meisten Maßstäben etwa ein Fünftel der Bitcoin-Transaktionsaktivität ausmacht. Das ist zwar ein Rückgang gegenüber den Höchstständen, die während des Inscription-Booms erreicht wurden, liegt aber deutlich über dem Niveau des ersten Jahres nach der Aktivierung.

Die langsame Einführung folgt dem gleichen Muster wie zuvor bei SegWit. Wallet-Entwickler, Börsen und Verwahrstellen führen die Umstellung nach ihrem eigenen Zeitplan durch, und viele Nutzer entscheiden sich nie bewusst für einen bestimmten Adresstyp. Sie verwenden einfach die Adresse, die ihre Wallet generiert. Große Börsen wie Binance, Coinbase, Kraken und OKX unterstützen mittlerweile den Versand an Taproot-Adressen, doch die vollständige native Taproot-Unterstützung im gesamten Ökosystem steht noch aus.

Es gibt jedoch einen Grund zur Vorsicht. Schnorr-Signaturen basieren ebenso wie ECDSA auf der Kryptografie mit elliptischen Kurven, die theoretisch anfällig für einen ausreichend leistungsstarken Quantencomputer ist, auf dem der Shor-Algorithmus ausgeführt wird. Taproot macht Bitcoin gegenüber Quantenangriffen nicht anfälliger als herkömmliche Adresstypen, da alle dieselbe secp256k1-Kurve verwenden. Allerdings legen Taproot-Adressen den öffentlichen Schlüssel bereits zum Zeitpunkt der Erstellung des Outputs direkt in der Blockchain offen, während herkömmliche und SegWit-v0-Adressen den öffentlichen Schlüssel erst dann offenlegen, wenn der Output ausgegeben wird. Ein Entwurf namens BIP-360 wird derzeit intensiv als Weg zu postquantensicheren Signaturoptionen diskutiert, allerdings steht ein Upgrade noch nicht unmittelbar bevor.

Was Taproot für die Zukunft ermöglicht

Derzeit werden noch verschiedene Anwendungsfälle für Taproot entwickelt. Drei Bereiche sind dabei besonders interessant:

• Upgrades des Lightning-Netzwerks. PTLC-Routing und Schnorr-basierte Kanal-Konstruktionen werden nach und nach in Lightning-Implementierungen eingeführt, wodurch die Privatsphäre bei Zahlungen verbessert und komplexere Kanalstrukturen ermöglicht werden.
• Taproot Assets. Taproot Assets, ursprünglich von Lightning Labs als „Taro“ angekündigt und 2023 umbenannt, ist ein Protokoll zur Ausgabe fungibler und nicht fungibler Vermögenswerte auf Bitcoin unter Verwendung der Commitment-Struktur von Taproot, mit der Möglichkeit, diese Vermögenswerte über Lightning zu übertragen. Die Designphilosophie unterscheidet sich deutlich von der von Ordinals und Runes und ist eher auf Stablecoins und andere Finanzinstrumente als auf Sammlerstücke optimiert.
• Tresore und erweiterte Verwahrung. Die MAST-Struktur von Taproot ermöglicht die Erstellung von Bitcoin-Tresoren – also Wallets, bei denen Auszahlungen zeitlich verzögert erfolgen, kompromittierte Schlüssel widerrufen werden können und mehrere Wiederherstellungswege nebeneinander bestehen können, ohne dass dafür On-Chain-Gebühren anfallen, solange sie nicht genutzt werden. Dies ist besonders relevant für die institutionelle Verwahrung und für Selbstverwahrungskonzepte, bei denen ein Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit hergestellt werden muss.

Fazit

Taproot ist eines der wichtigsten Upgrades in der Geschichte von Bitcoin. Es hat Signaturen effizienter gemacht, komplexe Transaktionen wie einfache aussehen lassen und Entwicklern eine flexiblere Grundlage für ihre Arbeit geboten. Außerdem hat es – fast zufällig – den Weg für nicht-monetäre Anwendungen der Bitcoin-Blockchain geebnet, die weit über den ursprünglichen Anwendungsbereich hinausgingen.

Für normale Nutzer ist der praktische Nutzen klar: Taproot-Adressen sind in vielen Situationen kostengünstiger für Zahlungen, bieten mehr Privatsphäre bei der Verwendung mit Multisig oder Lightning und werden zunehmend zum Standard in neueren Wallets. Für Entwickler ist Taproot die Grundlage, auf der derzeit die meisten ernsthaften Arbeiten am Bitcoin-Protokoll aufbauen. Und für das Protokoll selbst ist es eine Erinnerung daran, dass sorgfältige, konservative Upgrades der Basisinfrastruktur Auswirkungen haben können, die weit über das hinausgehen, was ihre Entwickler ursprünglich geplant hatten.