比特币:简单理解比特币的Taproot_ROO

比特币的Taproot提案已获得社区支持，并预计于今年11月份激活，这引起了加密社区的较大关注。为什么Taproot会引起人们的关注？因为它是近年来比特币最重要的升级之一。

Taproot是一种提升比特币脚本功能的技术，由GregMaxwell等公布，它希望通过此技术提升比特币的隐私性、安全性以及可扩展性。

具体来说，如何简单理解比特币中的Taproot软分叉升级？

Taproot升级之于比特币

Taproot软分叉升级对比特币来说，有几个好处，可以增强隐私、降低费用以及提升可扩展性。

模块化区块链Astria推出开发集群，可通过简单命令部署Rollup:8月17日消息，模块化区块链Astria宣布推出Astria开发集群（development cluster），旨在使部署Rollup像部署智能合约一样简单。开发集群由一个本地Astria共享排序器网络、一个本地Celestia网络、一个配备faucet和区块浏览器的EVM rollup，以及将其连接在一起的粘合服务组成，可通过一个简单的命令将其他rollups部署到这个开发集群中。

此前消息，模块化区块链Astria于今天5月完成550万美元种子轮融资，Maven 11领投。[2023/8/17 18:05:46]

目前加密社区最关注的问题之一是隐私。比特币链上发生的任何事情都是可以查看的，为了解决这个问题，出来了不少隐私解决方案，甚至有隐私代币，以此试图来解决加密领域的隐私问题。不过，目前为止，隐私代币试图通过隐私属性来取代btc几乎是不现实的。

比特币核心前开发者： BTC 扩容只需 3 个简单步骤:Bitcoin Core 前开发者 Gavin Andresen 发布推特称，为 BTC 扩容只需 3 个简单步骤，第一步时是扩展以太坊，第二步是无需信任的代币化 BTC，第二步是在 eth2 链上对这些封装的代币交易。第一步和第一步实际上并不容易，但大有可能在接下来一两年发生。Gavin Andresen 认为，在接下来五年内，相比在比特币主网及其二层闪电网络上发生交易，基于另一条链对封装 BTC 进行交易将会更多。[2020/6/15]

一般来说，比特币支出需要进行签名，同时还可以添加其他的条件，如时间锁、多重签名等。为了满足更多场景的需求，可以对这些条件进行复合，比如在某区块高度之后才能使用，且要满足多人签名才能支出等。比如某个项目持有的BTC，有特定的支出计划，可以采用时间锁+多重签名的方式进行支出。

声音 | 中国人保执行副总裁：智能合约能将金融交易变简单:据新浪消息，中国人保财险执行副总裁王和近日发文表示，区块链技术之所以重要，就在于其具有极强的特殊结构能力。这种结构力能够将一种简单的关系结构进化为一种复杂的利益结构，结构力决定了未来“分布式社会”的秩序与管理。他同时称，金融科技的未来形态将体现为智能终端和区块链技术，智能合约能够使复杂的金融交易变得简单，这就是未来金融的场景。[2018/10/26]

Taproot同样也支持比特币网络进行这些复杂功能交易，比如多重签名、时间锁定发行等。不过不同的地方在于，当前的解决方案在btc进行支出时，需要披露整个脚本。如果条件复杂，数据量会很大，执行起来也贵，效率不高。此外，它也不利于隐私，因为脚本会揭示所有参与方的信息。

比尔盖茨：如果有简单的方法会选择做空比特币:据彭博社消息，比尔盖茨周一在接受CNBC采访时说：“如果有一个简单的方法，我会做空比特币。”盖茨表示，他之前曾收到一些比特币作为生日礼物，但几年后卖掉了这些比特币。 他认为，作为一种资产类别，比特币无法产生任何东西。[2018/5/8]

通过Taproot升级则可以解决上述问题。

有了Taproot，这些复杂的功能看上去是一次交易，其中的条件可以被隐藏起来。也就是说，通过Taproot，可以隐藏比特币脚本的踪迹。例如，可以在闪电网络上使用Taproot支付btc，而人们只能看到这些对等交易。

此外，Taproot升级还有利于降低费用和提升可扩展性，为比特币的复杂交易提供更多方便。

之所以能做到这些，很重要的是得益于MAST结构和Schnorr签名方案。Taproot将两者纳入到其软分叉升级中。

MAST+Schnorr

MAST

MAST是默克尔化抽象语法树。它来自于抽象语法树和默克尔树的结合。

MAST试图使用默克尔树对脚本中的操作进行编码。当btc支出时，只需提供其分支运算并将分支哈希连接到固定大小的默克尔根上，从而减少交易大小，节省区块空间。它对资金可支付的不同条件都单独进行了哈希，且都包含在一棵默克尔树中，并形成单个哈希，由此锁定代币。

通过MAST结构，只有满足的条件才需要揭示出来，这增加了隐私性。此外，当它跟Schnorr签名方案结合，它还可隐藏MAST的结果，达成更好的隐私诉求。

整体而言，MAST支持更复杂的交易，可以有各种支出条件，与此同时，它可不用揭示没有执行的脚本或未被触发的条件，由此实现隐私保护。此外，MAST结构还有一个好处是，复杂交易可以实现交易大小的显著降低。有些交易有诸多复杂条件，但随着其脚本数量的增加，MAST交易大小是对数增长，而非线形增长。

Schnorr

比特币社区还将Schnorr签名技术纳入Taproot软分叉升级中。Schnorr签名目的在于实现高效性。比特币目前的签名方案是ECDSA，它和Schnorr签名方案都属于椭圆曲线数字签名算法，不过Schnorr可以实现“聚合签名”。

简单来说，就是一笔交易中多个签名可以组合成一个，它通过将公钥和签名组成成“阀值公钥”和“阀值签名”，让其交易看上去跟普通交易没有区别。“阀值公钥”可以让参与者的公钥叠加在一起，而“阀值签名”可以让参与者的签名组合起来，根据约定条件进行支付。Schnorr签名算法可以使得多重签名更高效，同时由于其看上去跟普通交易一样，因此，也提升了隐私性。

Schnorr签名也被一些加密学家们认为更具安全性，它在“randomoracle”模型范围内证明是安全的，而ECDSA签名则无法做到。

结语

抛开复杂的技术问题，Taproot为比特币带来之前没有的好处：

降低费用

一些复杂的交易，其数据量会极大减少，这会让这些复杂交易费用显著降低。而费用的降低，则利于提升比特币上的复杂交易活动。

憎强隐私

通过Schnorr签名和MSAT组合可以增强交易的隐私性，一些复杂交易看上跟普通的交易类似。

提升可扩展性和安全性

将Mast和Schnorr签名结合起来，可以让区块包含更多的交易，减少数据量，不仅较低交易费用，还提升了可扩展性以及安全性。不过，也不要对其扩大吞吐量有过高期待，它主要通过减少多签的大小。想通过它实现更大的可扩展性还是有一定的天花板的。

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