長話短說

Taproot 是比特幣網路的升級，於 2021 年 11 月 14 日實施。與 Schnorr 簽名一樣，Taproot 是自 SegWit 推出以來最受期待的比特幣技術升級之一。 Taproot 的目標是改變比特幣腳本的運作方式，以提高隱私性、可擴展性和安全性。透過將 Taproot 與稱爲 Schnorr 簽名的相關升級相結合，可以實現這一點以及更多功能。

任何熟悉加密貨幣社羣的人都知道隱私、可擴展性和安全性是主要問題。儘管比特幣是世界上最受歡迎的加密貨幣，但這些問題仍然需要解決。 Taproot 的目標就是做到這一點。


介紹

比特幣有過起起伏伏，但事實證明它是讓加密貨幣世界穩固立足的支柱。無論這些年來出現了什麼問題，比如 Mt. Gox 黑客攻擊或臭名昭著的比特幣硬分叉，加密貨幣社區都支持比特幣。

但有些問題不容忽視——其中最大的問題之一就是隱私問題。由於比特幣是公共區塊鏈，任何人都可以監控網絡上發生的交易。對於一些人來說，這是一個主要問題。

通過混幣和 CoinJoins 等技術可以提高您的匿名性。然而不幸的是，這些都沒有使比特幣成爲私人貨幣。雖然 Taproot 也不能​​這麼說，但它可能有助於提高網絡的匿名性。

人們普遍預計 Taproot 升級是解決比特幣缺乏隱私和其他相關問題的重要第一步。 2021 年 11 月 14 日，經過世界各地礦工的批准，Taproot 在比特幣網絡上激活。但 Taproot 是什麼？它如何使比特幣受益？讓我們深入瞭解一下。


比特幣網絡的侷限性

儘管比特幣是第一個也是最受歡迎的加密貨幣，但它的網絡在某些方面也存在缺點，例如交易速度慢。比特幣最初創建時每秒處理 7 筆交易，但隨着網絡普及和用戶的增長，交易速度和費用也隨之增加。隨着比特幣價格飆升，比特幣網絡的平均交易費用在 2021 年創下約 60 美元的歷史新高。據說高昂的費用和緩慢的交易速度拖累了比特幣網絡的發展。爲了增強交易能力，開發人員在 2017 年實施了隔離見證 (SegWit) 升級，以便在一個區塊中容納更多交易。然而，高昂的費用似乎仍然佔上風。

另一個限制是它的隱私。雖然比特幣的白皮書概述了比特幣的交易是私密的，但比特幣網絡上的所有交易細節都是可見的。這意味着您可以通過查找某人的比特幣地址來了解他們的整個購買歷史。

爲了解決這些限制，比特幣一直在不時對其網絡進行升級。然而，由於其去中心化的性質，修改比特幣網絡具有挑戰性。沒有一個人來決定應該或不應該實施哪些改變，而是由社區通過達成共識來決定。

什麼是比特幣 Taproot 升級？

Taproot 是一種軟分叉，它改進了比特幣的腳本，以提高隱私性、效率和網絡處理智能合約的能力。它被認爲是自 2017 年 SegWit 升級以來最重要的比特幣升級。

Taproot 升級包括 3 個不同的比特幣改進提案 (BIP)，包括 Taproot、Tapscript 及其核心——稱爲 Schnorr 簽名的新數字簽名方案。Taproot 旨在爲比特幣用戶帶來多項好處，例如增強交易隱私和降低交易費用。它還將使比特幣能夠執行更復雜的交易，並可能擴大其用例以與以太坊競爭，特別是在智能合約功能和支持網絡上的去中心化金融 (DeFi) 和非同質化代幣 (NFT) 方面。

Taproot 提案最初由比特幣核心開發人員 Greg Maxwell 於 2018 年 1 月公佈。2020 年 10 月，在 Pieter Wuille 創建的拉取請求後，Taproot 被合併到比特幣核心庫中。爲了全面部署升級，節點運營商必須採用 Taproot 的新共識規則。它最終獲得了 90% 礦工的支持，並於 2021 年 11 月 14 日在區塊 709,632 上正式啓動。


Taproot 是如何工作的？

有3個BIP協同工作來實現Taproot升級。每個 BIP 都以不同的方式影響和補充另一個 BIP。

Schnorr 簽名 (BIP340)

Schnorr 簽名有助於以更快、更安全的方式驗證比特幣網絡上的交易。它由德國數學家和密碼學家 Claus Schnorr 開發的加密簽名方案組成。儘管 Schnorr 的算法多年來一直受到專利保護，但該專利於 2008 年正式到期。Schnorr 簽名具有衆多優點，其中最突出的是其在生成短簽名方面的簡單性和效率。

中本聰（比特幣的創造者）採用的簽名方案是橢圓曲線數字簽名算法（ECDSA）。選擇 ECDSA 而不是 Schnorr 簽名算法是因爲它已經被廣泛使用、易於理解、安全、緊湊且開源。

然而，Schnorr數字簽名方案（SDSS）的開發或許是比特幣和其他區塊鏈網絡新一代簽名的起點。

Schnorr 簽名的主要優點之一是它們能夠在複雜的比特幣交易中獲取多個密鑰並生成一個唯一的簽名。這意味着交易中涉及的多方簽名可以“聚合”成單個 Schnorr 簽名。這稱爲簽名聚合。

事實上，Taproot 可以隱藏比特幣腳本運行的事實。例如，使用 Taproot 花費比特幣可以使閃電網絡通道中的交易、點對點交易或複雜的智能合約變得難以區分。任何監控這些交易之一的人都只會看到一筆點對點交易。但值得注意的是，這並沒有改變初始發送者和最終接收者的錢包將被暴露的事實。


主根 (BIP341)

Taproot 是 Taproot 升級名稱的由來。它建立在 2017 年 SegWit 升級的基礎上，並使用默克爾化替代腳本樹 (MAST) 來擴展比特幣區塊鏈上的交易數據量。

比特幣網絡上的交易受公鑰和私鑰保護。要使用錢包中的數字資產，付款人需要提供簽名來證明他們是真正的所有者，然後才能移動貨幣。除了單簽名交易外，付款人還可以使用各種功能使比特幣交易更加複雜，包括時間鎖發佈、多重簽名 (multisig) 要求等。

然而，這些複雜的多重簽名交易需要多個輸入和簽名來驗證，這給區塊鏈添加了大量數據並拖累了交易速度。同時，交易信息會自動顯示在區塊鏈上，這可能會暴露有關地址所有者的敏感數據。

集成 MAST 後，可以減少所需的腳本和驗證數量，因爲單個 MAST 事務可以代表多個腳本。因此，當複雜的比特幣交易發送到 MAST 時，不需要 Merkle 樹來處理交易。 MAST 只允許將交易的執行條件提交到區塊鏈，而不是完整的詳細信息。這可以大大減少網絡上存儲所需的數據量。它不僅爲比特幣區塊鏈提供了更大的可擴展性和更高的效率，還爲比特幣用戶提供了更大的隱私。


Tapscript（BIP342）

Tapscript 是比特幣腳本的編碼語言升級版，爲其他 2 個 BIP 讓路。它是操作碼的集合，用於指定如何執行事務指令。隨着區塊中可用空間的增加，預計將爲新功能提供更大的靈活性，並有可能幫助比特幣網絡在未來支持和創建智能合約。


Taproot 如何使比特幣受益？

正如我們已經討論過的，Taproot 對比特幣的隱私帶來了重大改進，並增強了其用例。其他潛在的好處包括：

1. 通過減少區塊鏈上傳輸和存儲的數據量來提高網絡可擴展性；

2. 每個區塊的交易量更多（更高的 TPS 率）；

3. 降低交易費用。

Taproot 的另一個好處是簽名將不再具有可塑性，這是比特幣網絡中已知的安全風險。簡而言之，簽名可延展性意味着在技術上可以在交易得到確認之前更改其簽名。通過這樣做，攻擊將使交易看起來好像從未發生過。這使得比特幣面臨臭名昭著的雙重支出問題，這可能會破壞分佈式賬本的完整性。


爲什麼 Taproot 升級很重要？

Taproot 的激活預計將增強比特幣網絡的功能，以促進快速可靠的交易。在 Taproot 之前，比特幣協議仍處於 Layer 1 開發階段，而以太坊等其他協議已經在 Layer 2 和 DApp 領域取得了領先地位。升級後，比特幣開啓了部署智能合約的道路，並有可能擴展其用例以覆蓋未來趨勢的 NFT 和 DeFi 市場。

隨着比特幣網絡變得更加高效、費用更低，它可以激勵更多的交易和更廣泛的採用。此外，用戶可以保留自己的交易隱私，使得BTC相對於市場上其他隱私幣更具競爭力。


結束語

Taproot 是備受期待且得到廣泛支持的比特幣升級。與 Schnorr 簽名一起實施後，我們看到隱私、可擴展性、安全性等方面的顯著改善。這些升級還可以引起人們對閃電網絡的更多興趣，並鼓勵多重簽名成爲行業標準。

無論您參與比特幣社區如何，提高隱私性、效率和安全性的額外好處都可能會影響您使用比特幣的體驗。