一文看懂比特幣Taproot升級

Taproot 可能是比特幣歷史上最重要的一次升級

Taproot升級內容

Taproot 是自2017 年Segwit 升級以來對比特幣協議的第一次更改。升級包括三個獨立的比特幣改進提案(BIP):BIP340、BIP341 和BIP342。

BIP340:用Schnorr 簽名代替Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)

BIP341:默克爾化替代腳本樹(MAST)

BIP342:通過「Tapscript」對比特幣的腳本語言進行改革

總的來說,Taproot 利用Schnorr 所解鎖的功能,讓新的、複雜的交易類型在鏈上成為可能。

升級逐步推進Taproot已成定局

早在18 年初,在Gregory Maxwell 提出Taproot 方案之後,國內比特幣社區便對該方案進行了早期的報導,當時社區的關注點在於:「實施Taproot 升級後,閃電網絡將變得更加私密,這使得LN 交易與所有比特幣交易無法區分開來,因此人們將無法區分比特幣的鏈上交易和閃電網絡的鏈下交易」。

到了2019 年,除了提高比特幣的隱私性之外,Taproot 方案又被社區賦予了新的使命——擴展比特幣智能合約的靈活性。也因此,Taproot 升級以及Schnorr 簽名被提升為「比特幣在下一階段的重要技術」。

Schnorr 簽名的構造方法在此不提,我們僅介紹其重要屬性:簽名/ 密鑰聚合—— 多個私鑰的簽名,可以聚合成一個簽名,看起來彷彿是一把私鑰簽出的。簽名時,仍然是各私鑰持有者各自簽名的;驗籤時,卻彷彿這些簽名是一把對應於已知公鑰(當然就是這些參與者的公鑰聚合而成的公鑰)的私鑰簽出的。

也就是說,有了Schnorr 簽名,其他人就無法分辨一個簽名到底是單人簽出的,還是多人共同簽出的了;多簽名的解鎖條件,可以用一個聚合公鑰來替代。所有nn 的多簽名合約,都可以享受到Schnorr 簽名提供的隱私保護。其最顯然的應用就是閃電網絡通道,因為閃電網絡通道是一個2-2 的多簽名合約;此後,其他人就無法憑藉簽名的數量來分辨支付通道和個人用戶了。

簡言之,Taproot 使比特幣變得更加私密化、增強了可擴展性和安全性。

2020 年1 月份,Bitcoin Core 代碼庫維護者之一Pieter Wuille 正式發布了包含Taproot/Schnorr 軟分叉升級的BIP 340、BIP 341 以及BIP 342,由此,這兩個升級提案開始逐漸進入比特幣用戶們的視野。

今年6 月份,比特幣全網支持Taproot 升級的算力超過了90%,達到了鎖定升級的最低要求,這也意味著Taproot 將在比特幣區塊高度達到709,632 (預計將在北京時間11 月16 日前後)時正式與大家見面。

Taproot升級的意義

比特幣從根本上說是一種經濟創新,而不是技術創新。比特幣的價值在於它的僵化。它是在充滿活力和多動蕩的世界中屹立不動的泰山。它是通過被設計的僵化——這種狀態最明顯和最引人注目的特徵是2100 萬的固定供應量。這種極端的穩定性在其他地方也有體現,比如參與者之間的否決權、全節點和礦工之間的堅決分離,以及預先編制的通脹時間表(「減半」)。

話雖如此,僵化也面臨著挑戰。它可能是最具有持久性的財產,但伴隨著極端穩定而來的是一個悖論:為穩定而來的資本最終可能會尋求改變。隨後的每一波主流採納者都將比特幣更深入地融入世界,一個一直在變化的世界,一個開始要求比特幣協議具有類似可演化性的世界。

隨著以太坊生態逐步完善,更多契合區塊鏈行業應用的公鏈湧現,當下比特幣在加密貨幣世界中像徵意義越來越濃,關於比特幣將被取代的論調也從未停歇。新興事物以及市場所追捧的熱點,並非在比特幣這個公鏈上的土壤誕生,即便比特幣也能部署智能合約,但是開發者和市場已經用腳投票,市場熱點與比特幣無緣或者說絕緣,這種封閉性讓人很難對比特幣的發展心生樂觀,甚至有可能它的領導地位在長期內將被取代。

在這種情況下,有了Schnorr 和Taproot 的支持,比特幣上的複雜交易不僅有高的執行效率,還不需要佔用額外的比特幣區塊鏈空間。 Schnorr 使用的是聚合公鑰和聚合簽名,只需一次驗證;Taproot 支持很大的腳本樹,但佔用的空間卻很小。

不難發現,雖然比特幣之前就支持多簽,但包含Schnorr 和Taproot 在內的比特幣升級包無疑會全面開啟多籤的大幕,而多簽帶來的,不僅是一個更安全、更具隱私、更有伸縮性的比特幣區塊鏈,還是一種支持智能合約、Liquid 網絡、閃電網絡,以及未來更多比特幣應用方式的基礎設施。

而上述這些轉變,將使市場投入更多目光到比特幣的自身轉變,營建比特幣生態。

總結

Taproot 可能是比特幣歷史上最重要的一次升級,將造就有史以來最純粹的密碼學貨幣—— 將密碼學利用到極致、最輕量、生命力最頑強的貨幣。這是一次元升級,是一次重新定義為比特幣做出貢獻意味著什麼的機會,無論是礦工、開發者還是全節點,證明比特幣生命力仍將蓬勃。

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