Schnorr簽名是可以對簽名線性做加法的一種非對稱加密算法。
2021年11月11日，在第六期BeWater Live 上，ComingChat & ChainX CEO 郭光華將分享《taproot 升級後， 比特幣網絡的Layer2 會迎來大爆發》。
這場深度且系統的分享，核心內容：
1、taproot技術是什麼：
– MAST合約和Schnorr 簽名
– Schnorr簽名的細節和影響
– MAST合約是什麼
2、taproot對BTC技術的影響：
– 如何提高BTC的隱私
– 如何提高BTC的性能
– 如何提高BTC的擴展性
3、 taproot 之於Bitcoin Layer2
– 如何提高閃電網絡的擴展性
– 如何實現不受限制託管節點的跨鏈擴展
– 如何實現無需信任的Bitcoin 二層跨鏈擴展
4、 當前在佈局Bitcoin Layer2 項目
– 液體
– 閃電網絡
– RenBTC
– 鏈X
一、taproot 技術是什麼？
1、MAST合約和Schnorr 簽名
Schnorr 簽名：Schnorr簽名是可以對簽名線性做加法的一種非對稱加密算法。版權問題導致中本聰在13年前採取了secp256k1, 而不是一開始使用Schnorr簽名。
MAST合約：腳本作為葉子節點，hash成根的棵樹（可以是任何類型的樹），使用時：用Merkel根證明腳本的存在性， 用葉子節點的腳本來檢驗合約執行的有效性。
2、Schnorr簽名的細節和影響
我們常用的簽名算法有很多， 比特幣和以太坊都是用的Secp256k1, 近幾年出來的新鏈，基本用的是ed25519，因為ed25519 對secp256k1 在性能上有大幅度的提升。
Schnorr簽名算法，相比於前兩種， 在於Schnorr簽名可以做聚合簽名。指多個簽名可以線性加成一個，這樣對於區塊鏈上的資源計算來說，有很大的性能提升，
對於鏈上稀缺的存儲數據來說，可以節約空間。對於想隱藏自己的簽名公鑰的用戶來說，可以增加隱私性。
3、MAST合約是什麼
2016年Bitcoin Core開發者Johnson Lau提出了Merkelized Abstract Syntax Trees（MAST）升級計劃，可以實現一種新的嵌入和處理腳本的方式，並提供更多的可擴展性和隱私。
二、taproot對BTC技術的影響
1、如何提高BTC的隱私
MAST合約， 是一種可以提供最小Merkel 證明的數據機構，該結構只需要在交易被花費時，提供最小證明就行。
它做到了兩類隱私：
UTXO被花費前，數據完全隱私。
UTXO在被花費後，也能做到部分數據隱私，因為被花費時，只提供了相關的部分數據。
Schnorr簽名的聚合簽名作用，可以做到被聚合的公鑰是完全隱藏的。
2、如何提高BTC的性能
聚合簽名， 多個簽名線性加成一個簽名，節省了存儲空間，驗簽計算。
多個簽名聚合為單個簽名， 鏈上驗簽只需要驗證一個， BTC的每個UTXO都是需要個驗籤的，給多個UTXO作為Input 輸出到一個Output， 大大的提高了性能。
3、如何提高BTC的擴展性
打破原來bitcoin的多重簽名只能15重的限制， 突破多簽託管的人數， 從而實現更大的去中心化。 MAST合約結合，融入更多的腳本編程組合邏輯，提供了更大的棵編程性。
三、taproot 之於Bitcoin Layer2
1、如何提高閃電網絡的擴展性
閃電網絡是通過狀態通道技術實現的無需託管模式的快速支付網絡。閃電網絡用RSMC協議實現了單通道的搭建，也就是實現了大家最常說的Alice 和Bob 實現的線下無需中介化的轉賬。
總結起來就是三筆BTC多簽交易實現該功能。
第一筆交易：Alice 和Bob 各自transfer 一定的BTC 到兩者建好的多簽地址。
第二筆交易是：Alice 和Bob 各自維護各自的相應鏈下賬本，該賬本的組成是1個Input （第一筆構建的多簽UTXO），2個Output （其中一個Output 是轉賬給對手方，另外一個Output 是轉給雙方的多簽地址）組成的交易。
第三筆交易是：第二筆交易中多簽UTXO 的花費的限制，如果雙方都正常鏈上結算，等待相用的區塊後， 交易正常結算。否則罰沒做假方的資金，約束交易搶先進入BTC區塊。
其中的第二筆交易在閃電網絡中可以實現N（N>=1）筆，不需要任何手續費,從而在無需託管的情況下， 實現擴展性。
這三筆交易中都牽涉到多簽，還涉及到簡單的腳本編程，這個時候taproot 恰好解決了這塊的問題。
2、如何實現不受限制託管節點的跨鏈擴展
當下的BTC跨鏈， 基本都是多簽託管，最著名的是WBTC， 在以太坊上有20多萬個BTC，但根據報導所說，WBTC是由三家知名的現目方共同承擔著多簽託管工作。
由三個節點組成的網絡很中心化，那擴展節點個數，像POS一樣足夠多的節點，足夠去中心化， 但BTC有15重多簽數量的限制。 taproot 升級後，可以突破這個數量限制，而且可以提高上面所說的計算，存儲相關的性能。
3、如何實現無需信任的Bitcoin 二層跨鏈擴展
利用狀態通道的閃電網絡就是無需信任的擴展。我們團隊對現在的閃電網絡進行三個大方向的改善。
鏈下的閃電網絡狀態通道賬本，我們把它放到鏈上， 解決了閃電網絡鏈下賬本的單點故障，不透明等問題。
讓閃電網絡不局限於只能做支付， 兼容EVM合約平台， 閃電網絡可以支持智能合約。
閃電網絡的狀態通道都是基於2重簽名的， 我們設計多重簽名，改善閃電網絡狀態通道在某些領域的特有用途。
四、taproot對BTC技術的影響
1、液體
開發團隊：知名度最高， 由blockstream 開發，BTC的核心代碼也一直由該支團隊運
營和維護。
產品功能：快速隱私轉賬， 發行新資產，安全交易。
技術實現：多簽託管模式下實現的側鏈技術， 聯合著名的多簽持有團對託管。
2、閃電網絡
開發團隊：同Liquid，Blockstream。
產品功能：小額支付。
技術實現：基於狀態通道實現的鏈上鍊下協同技術。
3、RenBTC
分佈式密鑰， 讓一份私鑰切割成多份，每一個人保管一份來分佈式計算託管。這種託管模式有個問題，就是多個分片恢復出來的私鑰需要有個靠譜的隱私可執行環境。對安全等的維護特別高，目前的技術基本在中心化和隱私上兩者不可兼得。
4、鏈X
開發ComingChat 產品，該產品是集聚合數字身份，隱私通訊，加密支付，智能小程序平台為一體的Web3入口級應用。
現有的ChainX技術實現：輕節點+ 多簽託管模式下實現的側鏈技術， EVM合約技術， WASM 合約技術，多鏈技術。 ChainX 接下來重點要改善的方面：
結合taproot技術，使原來chainx的託管模式，像POS網絡一樣去中心化，支持足夠多的託管人參與託管。
實現非託管模式的去中心化BTC二層網絡，相應要解決的問題就是實現上述所描述的對閃電網絡３點內容改善。
兼容EVM生態，融合進ComingChat 龐大的用戶群體。
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