一文看懂比特币Taproot升级

Taproot升级内容

Taproot 是自 2017 年 Segwit 升级以来对比特币协议的第一次更改。升级包括三个独立的比特币改进提案 (BIP)：BIP340、BIP341 和 BIP342。

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

BIP341：Merkelized Alternative Script Trees （MAST）

BIP342：通过「Tapscript」对比特币的脚本语言进行改革

总的来说，Taproot 利用 Schnorr 所解锁的功能，让新的、复杂的交易类型在链上成为可能。

升级逐步推进 Taproot已成定局

早在 18 年初，在 Gregory Maxwell 提出 Taproot 方案之后，国内比特币社区便对该方案进行了早期的报道，当时社区的关注点在于：「实施 Taproot 升级后，闪电网络将变得更加私密，这使得 LN 交易与所有比特币交易无法区分开来，因此人们将无法区分比特币的链上交易和闪电网络的链下交易」。

到了 2019 年，除了提高比特币的隐私性之外，Taproot 方案又被社区赋予了新的使命——扩展比特币智能合约的灵活性。也因此，Taproot 升级以及 Schnorr 签名被提升为「比特币在下一阶段的重要技术」。

Schnorr 签名的构造方法在此不提，我们仅介绍其重要属性：签名 / 密钥 聚合 —— 多个私钥的签名，可以聚合成一个签名，看起来仿佛是一把私钥签出的。签名时，仍然是各私钥持有者各自签名的；验签时，却仿佛这些签名是一把对应于已知公钥（当然就是这些参与者的公钥聚合而成的公钥）的私钥签出的。

也就是说，有了 Schnorr 签名，其他人就无法分辨一个签名到底是单人签出的，还是多人共同签出的了；多签名的解锁条件，可以用一个聚合公钥来替代。所有 n-n 的多签名合约，都可以享受到 Schnorr 签名提供的隐私保护。其最显然的应用就是闪电网络通道，因为闪电网络通道是一个 2-2 的多签名合约；此后，其他人就无法凭借签名的数量来分辨支付通道和个人用户了。

简言之，Taproot 使比特币变得更加私密化、增强了可扩展性和安全性。

2020 年 1 月份，Bitcoin Core 代码库维护者之一 Pieter Wuille 正式发布了包含 Taproot/Schnorr 软分叉升级的 BIP 340、BIP 341 以及 BIP 342，由此，这两个升级提案开始逐渐进入比特币用户们的视野。

今年 6 月份，比特币全网支持 Taproot 升级的算力超过了 90%，达到了锁定升级的最低要求，这也意味着 Taproot 将在比特币区块高度达到 709,632 （预计将在北京时间 11 月 16 日前后）时正式与大家见面。

Taproot升级的意义

比特币从根本上说是一种经济创新，而不是技术创新。比特币的价值在于它的僵化。它是在充满活力和多动荡的世界中屹立不动的泰山。它是通过被设计的僵化——这种状态最明显和最引人注目的特征是 2100 万的固定供应量。这种极端的稳定性在其他地方也有体现，比如参与者之间的否决权、全节点和矿工之间的坚决分离，以及预先编制的通胀时间表 (「减半」)。

话虽如此，僵化也面临着挑战。它可能是最具有持久性的财产，但伴随着极端稳定而来的是一个悖论：为稳定而来的资本最终可能会寻求改变。随后的每一波主流采纳者都将比特币更深入地融入世界，一个一直在变化的世界，一个开始要求比特币协议具有类似可演化性的世界。

随着以太坊生态逐步完善，更多契合区块链行业应用的公链涌现，当下比特币在加密货币世界中象征意义越来越浓，关于比特币将被取代的论调也从未停歇。新兴事物以及市场所追捧的热点，并非在比特币这个公链上的土壤诞生，即便比特币也能部署智能合约，但是开发者和市场已经用脚投票，市场热点与比特币无缘或者说绝缘，这种封闭性让人很难对比特币的发展心生乐观，甚至有可能它的领导地位在长期内将被取代。

在这种情况下，有了 Schnorr 和 Taproot 的支持，比特币上的复杂交易不仅有高的执行效率，还不需要占用额外的比特币区块链空间。Schnorr 使用的是聚合公钥和聚合签名，只需一次验证；Taproot 支持很大的脚本树，但占用的空间却很小。

不难发现，虽然比特币之前就支持多签，但包含 Schnorr 和 Taproot 在内的比特币升级包无疑会全面开启多签的大幕，而多签带来的，不仅是一个更安全、更具隐私、更有伸缩性的比特币区块链，还是一种支持智能合约、Liquid 网络、闪电网络，以及未来更多比特币应用方式的基础设施。

而上述这些转变，将使市场投入更多目光到比特币的自身转变，营建比特币生态。

总结

Taproot 可能是比特币历史上最重要的一次升级，将造就有史以来最纯粹的密码学货币 —— 将密码学利用到极致、最轻量、生命力最顽强的货币。这是一次元升级，是一次重新定义为比特币做出贡献意味着什么的机会，无论是矿工、开发者还是全节点，证明比特币生命力仍将蓬勃。