一文看懂比特幣Taproot升級及其好處
Taproot是比特幣網(wǎng)絡(luò)的一次升級，于2021年11月14日上線。自SegWit問世以來，Taproot與Schnorr簽名一直是備受期待的比特幣技術(shù)升級。Taproot旨在改變比特幣腳本的運(yùn)作方式，提升私密性、可擴(kuò)展性與安全性。Taproot與名為Schnorr簽名的相關(guān)升級結(jié)合后，將有望實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及更多計(jì)劃。
所有熟悉加密貨幣社區(qū)的用戶都知道，私密性、可擴(kuò)展性與安全性是社區(qū)關(guān)注的重點(diǎn)。雖然比特幣是全球最熱門的加密貨幣，但這些問題仍有待解決。Taproot的目標(biāo)正是解決上述問題。
導(dǎo)語
比特幣雖起伏不定，但事實(shí)證明，它仍是撐起加密貨幣世界的“頂梁柱”。多年來，雖然加密貨幣世界發(fā)生過Mt. Gox遭到入侵、臭名昭著的比特幣硬分叉等各種問題，但加密貨幣社區(qū)始終支持比特幣。
然而，某些問題卻不能忽視——最重大的當(dāng)屬私密性問題。比特幣是一條公共區(qū)塊鏈，任何人都能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的交易。對某些人來說，這是一項(xiàng)最大的隱憂。
雖說有可能通過貨幣混合與CoinJoin等技術(shù)來提升匿名性，但這些技術(shù)終究無法將比特幣變成隱私幣。雖說Taproot同樣無法做到這一點(diǎn)，但它卻有可能提升網(wǎng)絡(luò)的匿名性。
Taproot升級備受期待，被視為解決比特幣私密性欠佳以及其他相關(guān)問題的重要起點(diǎn)。2021年11月14日，經(jīng)全球礦工的一致批準(zhǔn)，Taproot在比特幣網(wǎng)絡(luò)上線激活。究竟什么是Taproot？它如何讓比特幣受益？我們來深入研究一下。
比特幣網(wǎng)絡(luò)的局限性
雖然是首款問世且普及度最廣的加密貨幣，比特幣網(wǎng)絡(luò)仍在某些方面存在不足之處，諸如交易速度緩慢。創(chuàng)建之初，比特幣每秒處理7筆交易，但隨著網(wǎng)絡(luò)受歡迎程度和用戶增加，交易速度和費(fèi)用也隨之增長。比特幣價(jià)格飆升以后，比特幣網(wǎng)絡(luò)的平均交易費(fèi)用在2021年創(chuàng)下歷史新高，達(dá)到60美元左右。有人認(rèn)為，費(fèi)用高昂且交易速度緩慢將阻礙比特幣網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。為提升交易能力，開發(fā)人員于2017年上線隔離見證(SegWit)升級，使單個(gè)區(qū)塊可容納更多交易。然而，高昂費(fèi)用仍普遍存在。
另一個(gè)局限則是私密性。盡管比特幣在其白皮書概述中指出其交易具有私密屬性，但比特幣網(wǎng)絡(luò)的所有交易詳情均公開可見。也就是說，根據(jù)比特幣地址即可獲取個(gè)人所有的購買歷史記錄。
為突破這些局限性，比特幣已多次實(shí)施網(wǎng)絡(luò)升級。然而，由于比特幣的去中心化性質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)修改極具挑戰(zhàn)性。是否實(shí)施更改并非一人拍板即可，而要由社區(qū)達(dá)成共識方可決策。
什么是比特幣Taproot升級？
Taproot是一次優(yōu)化比特幣腳本的軟分叉，提升私密性、效率以及網(wǎng)絡(luò)處理智能合約的能力。這是自2017年SegWit升級之后，公認(rèn)的比特幣重大升級。
Taproot升級由3項(xiàng)不同的比特幣改進(jìn)提案(BIP)組成，其中包括：Taproot、Tapscript及其內(nèi)核，即名為“Schnorr簽名”的全新數(shù)字簽名方案。Taproot旨在為比特幣用戶帶來諸多好處，例如提升交易私密性和降低交易費(fèi)用。還將讓比特幣運(yùn)行更多復(fù)雜的交易，從而拓寬用例，與以太坊一較高下，尤其是智能合約功能和網(wǎng)絡(luò)對去中心化金融(DeFi)和非同質(zhì)化代幣(NFT)的支持。
Taproot提案最初由Bitcoin Core開發(fā)者Greg Maxwell在2018年1月提出。2020年10月，Pieter Wuille創(chuàng)建代碼拉取請求，將Taproot并入Bitcoin Core代碼庫。為了全面部署升級，節(jié)點(diǎn)運(yùn)行者須采用Taproot的全新共識規(guī)則。該提案最終得到90%的礦工支持，并于2021年11月14日在區(qū)塊709,632中正式激活。
Taproot如何運(yùn)作？
Taproot升級由3項(xiàng)比特幣改進(jìn)提案(BIP)共同協(xié)作實(shí)現(xiàn)。各項(xiàng)提案以不同的方式相輔相成。
Schnorr簽名(BIP340)
Schnorr簽名提高了比特幣網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證交易的速度和安全性。該簽名由密碼學(xué)簽名方案組成，開發(fā)者是德國數(shù)學(xué)家兼密碼學(xué)家Claus Schnorr。多年來，Schnorr的算法始終受專利保護(hù)，但該專利于2008年正式過期。Schnorr簽名優(yōu)點(diǎn)眾多，尤其在短簽名生成方面，以簡潔高效著稱。
比特幣創(chuàng)始人中本聰采用的簽名方案稱為“橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)”。選擇ECDSA而非Schnorr簽名算法是因?yàn)榍罢呤褂脧V泛、易于理解、安全穩(wěn)定、輕量并且開源。
然而，Schnorr數(shù)字簽名計(jì)劃(SDSS)的推進(jìn)可能是比特幣與其他區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用新一代簽名技術(shù)的起點(diǎn)。
Schnorr簽名的一大內(nèi)核優(yōu)勢是可以在復(fù)雜的比特幣交易中提取多組密鑰，生成獨(dú)一無二的簽名。因此，交易中各方的簽名可集成為單一的Schnorr簽名，這個(gè)過程稱為“簽名聚合”。
實(shí)際上，Taproot可以讓人完全看不出來比特幣腳本在運(yùn)行。例如，采用Taproot后，無論是閃電網(wǎng)絡(luò)信道交易、點(diǎn)對點(diǎn)交易還是通過復(fù)雜的智能合約交易，不同比特幣支付方式看起來毫無差別。這些交易的監(jiān)控者看到的只有點(diǎn)對點(diǎn)交易。然而，值得注意的是，這并未改變發(fā)送者與最終接收者的錢包信息暴露于外的事實(shí)。
Taproot (BIP341)
Taproot因Taproot升級而得名，其創(chuàng)建基礎(chǔ)是2017年的SegWit升級，并使用默克爾化替代腳本樹(MAST)來擴(kuò)展比特幣區(qū)塊鏈中的交易數(shù)據(jù)量。
比特幣網(wǎng)絡(luò)中的交易由公鑰和私鑰保護(hù)。如需支付錢包中的數(shù)字資產(chǎn)，用戶需先提供簽名證明自己的真實(shí)所有者身份，才能轉(zhuǎn)移代幣。除了單一簽名交易，比特幣網(wǎng)絡(luò)中的交易還可通過釋放時(shí)間鎖、要求多重簽名(multisig)等功能來提升復(fù)雜度。
然而，復(fù)雜的多重簽名交易需要多次輸入和簽名驗(yàn)證，會(huì)給區(qū)塊鏈增加巨大數(shù)據(jù)量，拖慢交易速度。并且，交易信息在區(qū)塊鏈中自動(dòng)顯示，會(huì)暴露地址所有者的敏感數(shù)據(jù)。
MAST集成后，單個(gè)MAST交易即可代表多個(gè)腳本，從而可減少所需腳本和驗(yàn)證的數(shù)量。復(fù)雜比特幣交易發(fā)送到MAST后，并不需要默克爾樹來處理交易。MAST僅允許將交易的運(yùn)行條件提交到區(qū)塊鏈，而不是發(fā)送所有的細(xì)節(jié)。這將大幅降低網(wǎng)絡(luò)所需存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量。這不僅提高了比特幣區(qū)塊鏈的可擴(kuò)展性和效率，還讓比特幣用戶享有更高的私密性。
Tapscript (BIP342)
Tapscript是升級到比特幣腳本的編程語言，為另外2項(xiàng)比特幣改進(jìn)提案(BIP)提供便利。它是一系列操作碼的集合，是用于指定如何運(yùn)行交易的指令。區(qū)塊的可用空間變多，新功能會(huì)更加靈活，可促進(jìn)比特幣網(wǎng)絡(luò)在未來支持和創(chuàng)建智能合約。
Taproot如何讓比特幣受益？
正如前文討論所述，Taproot可顯著提升比特幣的私密性并拓寬用例。其他潛在優(yōu)勢還包括：
1.通過降低區(qū)塊鏈中傳輸與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量來改善網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性；
2.每個(gè)區(qū)塊處理更多交易（提升每秒交易量(TPS)速率）；
3.削減交易費(fèi)用。
Taproot的另一項(xiàng)優(yōu)勢是移除了簽名延展性，這是比特幣網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)已知安全風(fēng)險(xiǎn)。簡而言之，從技術(shù)角度出發(fā)，簽名延展性是指交易確認(rèn)前，簽名可以修改。通過這種手段，攻擊者可偽造出交易從未發(fā)生過的假象。這會(huì)讓比特幣暴露于臭名昭著的雙花問題之下，有損分布式賬本的公正性。
Taproot升級為何重要？
激活Taproot可提升比特幣網(wǎng)絡(luò)功能，促成快速可靠的交易。在Taproot之前，比特幣協(xié)議的發(fā)展仍處于Layer 1階段，而以太坊等其他協(xié)議已在Layer 2和DApp方面搶占先機(jī)。升級后，比特幣開啟智能合約部署、拓展用例，迎頭趕上NFT和DeFi市場的未來潮流趨勢。
隨著比特幣網(wǎng)絡(luò)效率提高，費(fèi)用降低，其交易數(shù)量和應(yīng)用范圍都將受到拉動(dòng)。此外，比特幣還保障了用戶交易私密性，成為市場中更具競爭力的隱私幣。
總結(jié)
Taproot是一次備受期待、廣受支持的比特幣升級。與Schnorr簽名同時(shí)實(shí)施，私密性、可擴(kuò)展性、安全性及其他特性將得到顯著改善。這些升級將提升閃電網(wǎng)絡(luò)的吸引力，推動(dòng)多重簽名成為廣泛應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
不論您在比特幣社區(qū)的參與程度如何，優(yōu)化私密性、效率、安全等要素都將為用戶創(chuàng)造附加價(jià)值，改善比特幣的使用體驗(yàn)。
到此這篇關(guān)于一文看懂比特幣Taproot升級及其好處的文章就介紹到這了,更多相關(guān)比特幣Taproot詳細(xì)介紹內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！
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