备受期待的比特币Taproot到底是什么？它如何永远改变比特币？

对于传统的比特币协议，用户的数据隐私和安全是最重要的。Taproot升级将使比特币网络更加可靠、安全和高效。拟议的Taproot升级已经获得了90%以上的区块支持，这意味着这次升级软分叉激活将在几个月后实现。

但是为什么我们会对这个升级消息感到兴奋和期待，Taproot 到底是什么？

什么是Taproot？

Taprootactivation.com解释如下：

Taproot 是一种提议的比特币协议升级，可以部署为向前兼容的软分叉。通过将 Schnorr 签名方案与 MAST（Merklized 替代脚本树）和一种名为 Tapscript 的新脚本语言相结合，Taproot 将扩展比特币的智能合约灵活性，同时通过让用户将复杂的智能合约掩盖为常规的比特币交易来提供更多隐私。

所以它是对现有比特币区块链的技术升级，可以：

增强用户数据隐私

安全交易

扩展比特币，具有更高吞吐量以处理大型交易

Taproot 目标和 Schnorr 签名：

Taproot 的主要目标是改变脚本在比特币中的运行方式，以提高区块链的隐私性、可扩展性和安全性。它打算通过为比特币提供一种称为 Schnorr 签名的方案来实现同样的目标。

什么是 Schnorr 签名？

Schnorr签名算法最初是由德国密码学家Claus Schnorr于2008年提出的。 Schnorr 在复杂的比特币交易中使用多种类型的密钥并生成单个签名，该签名被加密开发者社区视为高级签名方案之一。它使用高级数学原理来提供字符串安全性和精度，它不受交易延展性（Malleability）的影响并且验证速度相对较快。

注：交易延展性是指，比特币支付交易发出后、确认前可被修改（准确说是被伪造复制）。

Schnorr 签名如何工作？

Schnorr 利用线性数学运算来支持单个交易的多个签名聚合，同样的逻辑也适用于多重签名交易。将公钥和签名组合成“阈值公钥”和“阈值签名”，可以使多重签名交易与任何常规交易无法区分。

Schnorr 签名主要以其生成短签名的简单性和效率而著称。 除了 Schnorr 签名之外，Taproot 升级还利用了 MAST：Merklized Alternative Script Tree。

什么是MAST？

MAST 的全称为Merklized抽象语法树（Merklized Alternative Script Tree），是一种使用Merklized树的提议解决方案，Merklized树是密码学家Ralph Merkle发明的经典数据结构算法。

要了解 MAST 实用程序，我们需要深入挖掘现有的比特币操作并了解 P2SH（Pay to script hash）。

P2SH 脚本：

基本上所有的比特币都被“锁定”在脚本中，脚本是一个带有几行代码的软件，嵌入在比特币区块链中的交易中。

该脚本定义了如何在下一笔交易中支出代币。支出条件通常涉及提供签名以证明代币的所有权。可以混合和匹配不同的条件，以创建复杂类型的智能合约。从 2012 年开始，考虑支出的代币脚本一开始不再公开可见，只有代币的新所有者知道如何使用它们。

支付到脚本哈希（Pay to script hash）：P2SH 在这里发挥了魔力，最初只有脚本的哈希包含在区块链中，这个看似随机打乱的数字持有代币。当所有者花费代币时，它会同时显示整个脚本以及脚本的“解决方案”，然后任何人都可以使用初始哈希来检查提供的脚本是否确实是锁定代币的原始脚本，并可以立即得出满足脚本要求的结论。

但是 P2SH 脚本机制有一些缺点，它们是什么？

在 P2SH 中，支出代币的用户仍然需要揭示所有可能满足的条件以及不能满足的条件，这种机制的问题在于：

首先，使操作报价数据密集，因为可能有多个条件需要识别和解析

其次，它妨碍了数据隐私。 由于要求用户公开所有可以使用代币的条件，因此网络中的每个人都可以知道这个条件，甚至可以识别使用的是哪种钱包，甚至更多，这会带来严重的隐私后果

MAST 是我们的英雄，它克服了 P2SH 的局限性。与 P2SH 不同的是，它通过单独散列所有可能的资金支出条件而不是将它们组合成一个哈希列来实现，然后将这些单独的散列添加到Merklized树中，最终生成一个散列：称为Merklized根，这个Merklized根“锁定了”代币。

Taproot 升级利用 Schnorr 签名，将 MAST 进一步隐藏到人们永远不会知道 MAST 结构存在的程度。

既然我们已经了解了计划的 Taproot 激活包含的两个核心技术变化，现在是时候了解这些变化将如何进一步增强比特币并帮助其改进。

Taproot 将如何使比特币网络受益？

一开始我们讨论了 Taproot 如何增强比特币交易的运作方式。

如前所述，当前没有 Taproot 的比特币交易使用了一系列复杂的功能，例如时间锁或多重签名。这些交易对每个人都是公开可见的，但是一旦 Taproot 激活成功通过（预计将在 2021 年年底发生），事情将以更大的方式发生变化。

增强隐私：Taproot 将所有交易和多个支出条件整合到一个单一的增强比特币隐私的水平

需要处理的数据更少：交易中涉及的数据将减少，从而提高网络效率

更高的吞吐量：它将支持每个区块更多的交易，从而提高整体 TPS

降低 Gas 费用：由于交易效率更高，需要处理的数据更少，这将显著降低 Gas 费用

缓解延展性（Malleability）：Taproot 将确保签名不再具有延展性，这在比特币网络中是一个更大的安全威胁

比特币的Taproot 之路：

由于多重担忧引发的抛售，比特币目前在市场上经历了很多痛苦的回调，这主要是由期货市场和 ESG 问题引发的。整个 5 月和 2021 年 6 月的当前一周，比特币依然在震荡中寻找方向，很多专家认为调整将持续数周或数月。

萨尔瓦多采用比特币作为法定货币给比特币社区带来了巨大的希望，并进一步加强了人们的信念，即这是一种真正的价值储存手段，也是法定货币最可靠的通胀对冲。现在，Taproot 升级有望缓解安全性、可扩展性和性能方面的一些问题，这是另一个重要的触发因素，可以为长期恢复开辟道路。我们仍然需要耐心。

但我确实强烈认为：

比特币不仅是一种加密货币，更是一种希望，对于那些被剥夺了自给自足和幸福的最基本权利的普通人来说，它是一种真正的财务自由。这个世界的贫富两级分化从很长一段时间以来一直在扩大，现在这个去中心化的加密世界给了我们一个新的平台，在这里，它民主地对待每个人，没有任何歧视。

比特币将继续存在，并将跨越所有障碍来改变这个世界，让所有人都变得更好。