什么是Taproot？Taproot升級給比特幣帶來了哪些好處？
Taproot 是比特幣的一個升級，為比特幣用戶帶來了幾項新功能和好處。比特幣社區(qū)于2021年11月12日在區(qū)塊709,632上激活了 Taproot。
Taproot 是什么？
Taproot 是比特幣在 2021 年 11 月上線的一項重大協(xié)議升級，核心目的是提升交易隱私、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性以及腳本的靈活性。與以往更新不同，Taproot 引入了一種名為 Schnorr 簽名 的新型簽名算法，并對腳本結(jié)構(gòu)做出了增強(qiáng)。它讓復(fù)雜交易在區(qū)塊鏈上的表現(xiàn)看起來和普通交易幾乎一樣，這不僅提高了隱私性，也為構(gòu)建更復(fù)雜的應(yīng)用場景——比如智能合約——打下了基礎(chǔ)。
Taproot、Ordinal 和 Inscription
自2023年初以來，Taproot 在比特幣領(lǐng)域引起了爭議，因為開發(fā)人員開始將其用于將其他形式的數(shù)據(jù)放入?yún)^(qū)塊鏈，而不僅僅是交易數(shù)據(jù)，例如 ordinal、銘文和以非同質(zhì)化代幣（NFT）形式的圖像。
關(guān)于這是否對網(wǎng)絡(luò)長期有益的觀點(diǎn)存在分歧，因為有許多影響。這為礦工提供了費(fèi)用收入，但也增加了用戶使用區(qū)塊鏈的成本。它將網(wǎng)絡(luò)的主要用途擴(kuò)展到貨幣之外，但其中大部分?jǐn)U展與賭博相關(guān)，一些用戶對為此付出成本并不感到興奮。
在 Taproot 之前，已經(jīng)可以向區(qū)塊鏈添加非交易數(shù)據(jù)，但這更加困難和昂貴。如果不可能這樣做，將對比特幣產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
Taproot 升級包含哪些內(nèi)容？
Taproot 升級由三個比特幣改進(jìn)提案（BIPs）組成，這三個提案定義了比特幣協(xié)議的三個不同升級：
- Schnorr 簽名（BIP 340）
- Taproot（BIP 341）
- Tapscript（BIP 342）
這三個升級共同被稱為 Taproot 升級，通常統(tǒng)稱為 BIP Taproot。這些 BIP 引入了新的、更高效、靈活和私密的比特幣轉(zhuǎn)賬方式。
Schnorr 簽名 - BIP 340
作為 Taproot 升級的一部分，BIP 340 引入了 Schnorr 簽名用于比特幣。Schnorr 簽名為比特幣用戶帶來了幾項好處，包括更好的隱私、更低的費(fèi)用以及更靈活的多重簽名。
該 BIP 還規(guī)定了 Schnorr 公鑰和簽名在比特幣中的編碼方式。用于 Schnorr 簽名的公鑰長度為32字節(jié)，而 ECDSA 的公鑰長度為33字節(jié)。此外，Schnorr 簽名長度為64字節(jié)，而 ECDSA 簽名長度為71-72字節(jié)，包括sighash 標(biāo)志。這些小空間節(jié)省為采用 Taproot 的比特幣用戶提供了費(fèi)用節(jié)省。
Taproot - BIP 341
雖然 BIP 340 定義了生成和編碼 Schnorr 簽名和公鑰的規(guī)范，但 BIP 341 定義了比特幣協(xié)議如何集成 Schnorr 簽名。具體而言，比特幣腳本必須更新以評估 Schnorr 簽名。Taproot 還集成了默克爾化替代腳本樹（MAST），允許用戶將輸出鎖定到多個腳本。
關(guān)鍵事實(shí)：付款到 Taproot 輸出是版本1 SegWit 輸出，所有 Taproot 交易都是 SegWit 交易。
付款到 Taproot（P2TR）
Taproot 還引入了一種新的腳本類型，一種花費(fèi)比特幣的方式。付款到 Taproot（P2TR）允許用戶支付給 Schnorr 公鑰 或 各種其他腳本的Merkle 根。使用這種新的腳本類型，用戶可以創(chuàng)建一個未花費(fèi)交易輸出（UTXO），可以由私鑰的所有者或滿足 Merkle 樹中任何腳本要求的任何人解鎖和花費(fèi)。
密鑰聚合
Schnorr 的密鑰聚合功能實(shí)現(xiàn)了這種靈活功能。當(dāng)比特幣發(fā)送到 P2TR 輸出時，它被鎖定到一個名為 Q 的單個公鑰。但是，這個公鑰 Q 實(shí)際上是一個由公鑰 P 和由許多其他腳本的 Merkle 根形成的公鑰的聚合?？梢允褂?Merkle 樹中的任何替代腳本來花費(fèi)輸出。
付款到 Taproot（P2TR）允許用戶將比特幣發(fā)送到公鑰或其選擇的多個腳本。這保護(hù)了區(qū)塊鏈上的隱私和空間。
這種設(shè)計允許用戶在花費(fèi)時選擇復(fù)雜的、任意的腳本，以及簡單的付款到公鑰功能，而不是在接收時選擇。它還使所有 Taproot 輸出看起來相似。因為多重簽名輸出、單簽名輸出和其他復(fù)雜的智能合約在區(qū)塊鏈上看起來都一樣，許多鏈分析啟發(fā)式方法將變得無法使用，為所有 Taproot 用戶保護(hù)隱私。
Tapscript - BIP 342
為了實(shí)現(xiàn) P2TR 交易，BIP 342 添加并更新了幾個操作碼。這些新腳本用于驗證 Taproot 花費(fèi)和 Schnorr 簽名，它們統(tǒng)稱為 Tapscript。
Tapscript 的設(shè)計旨在最大程度地提高 P2TR 花費(fèi)的未來靈活性，以允許未來的升級。
Taproot 的好處
Taproot 升級為采用 Taproot 的比特幣用戶以及不采用的用戶帶來了許多好處。引入 Schnorr 簽名為隱私和安全帶來了顯著好處，但 Taproot 和 Tapscript 也帶來了各自的優(yōu)勢。
空間節(jié)省
大多數(shù) Taproot（P2TR）輸出在區(qū)塊鏈上占用的空間比普通的P2PKH輸出少，但比P2WPKH輸出稍大。這主要是因為 P2TR 輸出將比特幣直接鎖定到公鑰，而不是公鑰的哈希。這使得發(fā)送到 Taproot 輸出略微更昂貴，因為公鑰占用的空間比公鑰哈希多。然而，花費(fèi) Taproot 輸出要便宜得多，因為公鑰包含在 scriptPubKey 中，因此不需要包含在腳本見證中。
Taproot 還定義了 Schnorr 公鑰和簽名的編碼方案，使它們比 ECDSA 對應(yīng)物更短，提供額外的費(fèi)用節(jié)省。
隱私好處
Taproot 的隱私影響可能是升級中最重要的部分。通過引入 Schnorr 簽名和密鑰聚合，多重簽名合同不再與單簽名合同有所不同，為所有 Taproot 用戶提供隱私。
關(guān)鍵事實(shí)：由于閃電網(wǎng)絡(luò)依賴于 2-of-2 多重簽名，Taproot 使得不可能分辨哪些交易創(chuàng)建了閃電通道。
通過 MAST 的集成，Taproot 還通過引入重要的隱私好處。如上所述，Taproot 允許比特幣同時鎖定到許多腳本。然而，當(dāng)從 Taproot 輸出花費(fèi)比特幣時，花費(fèi)者無需透露可以解鎖比特幣的每個可能腳本；只需透露他們實(shí)際使用的腳本。在大多數(shù)情況下，Taproot 用戶可能會使用付款到公鑰選項，這使他們可以保留任何他們可能計劃的備用選項私密。
安全升級
在技術(shù)和理論層面上，Schnorr簽名被認(rèn)為比ECDSA簽名更安全，因為Schnorr簽名使用更少的假設(shè)可以被證明是安全的。與所有橢圓曲線密碼方案一樣，ECDSA和Schnorr都依賴于離散對數(shù)問題難解的假設(shè)。然而，ECDSA為了保證安全性還依賴于額外的假設(shè)。盡管如此，在比特幣存在的時間內(nèi)，尚未出現(xiàn)ECDSA被系統(tǒng)性破壞的例子。
Schnorr簽名還消除了ECDSA簽名可能存在的任何簽名可塑性。雖然隨著SegWit升級解決了交易可塑性問題，但ECDSA簽名的可塑性仍然存在。
Taproot啟用了Taro協(xié)議
Taro是一個由Taproot驅(qū)動的協(xié)議，允許用戶在比特幣區(qū)塊鏈和閃電網(wǎng)絡(luò)上發(fā)行資產(chǎn)。通過以Taproot為中心的設(shè)計，這種資產(chǎn)發(fā)行可以以比以往更私密和可擴(kuò)展的方式進(jìn)行，以前嘗試在比特幣之上引入其他資產(chǎn)的嘗試。Taro是由閃電實(shí)驗室在2022年4月提出的。
Taro在Taproot中用于將資產(chǎn)元數(shù)據(jù)嵌入到現(xiàn)有交易輸出中。Schnorr簽名也用于提高簡單性和可擴(kuò)展性。
Taro這個名字是Taproot資產(chǎn)表示疊加的首字母縮寫，表明如果沒有Taproot，這個升級將不可能實(shí)現(xiàn)。
Taproot激活
當(dāng)對比特幣進(jìn)行升級時，首先由開發(fā)者社區(qū)討論。一旦提案被正式化，就會被分配一個BIP編號。在編寫、審查、測試和合并代碼之后，比特幣節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者必須決定如何以及何時激活升級。
Schnorr、Taproot和Tapscript升級在2020年1月被分別分配了BIP 340、341和342，并自那時起一直在討論和開發(fā)中。在2020年底，所有三個升級的代碼實(shí)現(xiàn)已經(jīng)完成、測試、審查并合并到比特幣核心中。
2021年5月，超過90%的礦工表示支持Taproot激活，BIP 340、341和342在2021年11月12日的第709,632個區(qū)塊上被激活和強(qiáng)制執(zhí)行。有幾種激活比特幣升級的方法；比特幣社區(qū)選擇一條路徑然后執(zhí)行。
比特幣激活路徑
BIP 8和BIP 9定義了兩種激活升級的流行方法。這兩個過程都始于調(diào)查比特幣礦工的支持情況。如果絕大多數(shù)礦工通過在他們挖掘的區(qū)塊中的消息表示支持，那么升級就會被激活。BIP 8和BIP 9之間的區(qū)別在于如果礦工支持不足。在這種情況下，BIP 9規(guī)定升級不應(yīng)該進(jìn)行，而BIP 8規(guī)定升級應(yīng)該在延遲期之后激活。
在Taproot激活的背景下，這兩個提案的變體被提出。然而，比特幣社區(qū)對Taproot的支持是壓倒性的，幾乎沒有提出任何批評。因此，具體的激活路徑在很大程度上是無關(guān)緊要的。
主要要點(diǎn)
- Taproot是比特幣的一個升級，引入了幾個新功能。
- Taproot將Schnorr數(shù)字簽名方案集成到比特幣中，升級了比特幣的核心密碼學(xué)。
- Taproot在SegWit升級的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提高了比特幣的隱私性并降低了交易費(fèi)用。
- Taproot通過改革比特幣的腳本語言，使未來的比特幣升級更加容易。 Schnorr 公鑰和簽名的編碼方案，使它們比 ECDSA 對應(yīng)物更短，提供額外的費(fèi)用節(jié)省。
隱私好處
Taproot 的隱私影響可能是升級中最重要的部分。通過引入 Schnorr 簽名和密鑰聚合，多重簽名合同不再與單簽名合同有所不同，為所有 Taproot 用戶提供隱私。
關(guān)鍵事實(shí)：由于閃電網(wǎng)絡(luò)依賴于 2-of-2 多重簽名，Taproot 使得不可能分辨哪些交易創(chuàng)建了閃電通道。
通過 MAST 的集成，Taproot 還通過引入重要的隱私好處。如上所述，Taproot 允許比特幣同時鎖定到許多腳本。然而，當(dāng)從 Taproot 輸出花費(fèi)比特幣時，花費(fèi)者無需透露可以解鎖比特幣的每個可能腳本；只需透露他們實(shí)際使用的腳本。在大多數(shù)情況下，Taproot 用戶可能會使用付款到公鑰選項，這使他們可以保留任何他們可能計劃的備用選項私密。
安全升級
在技術(shù)和理論層面上，Schnorr 簽名被認(rèn)為比 ECDSA 簽名更安全，因為 Schnorr 簽名使用更少的假設(shè)可以被證明是安全的。與所有橢圓曲線密碼方案一樣，ECDSA 和 Schnorr 都依賴于離散對數(shù)問題難解的假設(shè)。然而，ECDSA 為了保證安全性還依賴于額外的假設(shè)。盡管如此，在比特幣存在的時間內(nèi)，尚未出現(xiàn) ECDSA 被系統(tǒng)性破壞的例子。
Schnorr 簽名還消除了 ECDSA 簽名可能存在的任何簽名可塑性。雖然隨著 SegWit 升級解決了交易可塑性問題，但 ECDSA 簽名的可塑性仍然存在。
Taproot 啟用了 Taro 協(xié)議
Taro是一個由 Taproot 驅(qū)動的協(xié)議，允許用戶在比特幣區(qū)塊鏈和閃電網(wǎng)絡(luò)上發(fā)行資產(chǎn)。通過以 Taproot 為中心的設(shè)計，這種資產(chǎn)發(fā)行可以以比以往更私密和可擴(kuò)展的方式進(jìn)行，以前嘗試在比特幣之上引入其他資產(chǎn)的嘗試。Taro 是由閃電實(shí)驗室在 2022 年 4 月提出的。
Taro 在 Taproot 中用于將資產(chǎn)元數(shù)據(jù)嵌入到現(xiàn)有交易輸出中。Schnorr 簽名也用于提高簡單性和可擴(kuò)展性。
Taro 這個名字是 Taproot 資產(chǎn)表示疊加的首字母縮寫，表明如果沒有 Taproot，這個升級將不可能實(shí)現(xiàn)。
Taproot 激活
當(dāng)對比特幣進(jìn)行升級時，首先由開發(fā)者社區(qū)討論。一旦提案被正式化，就會被分配一個 BIP 編號。在編寫、審查、測試和合并代碼之后，比特幣節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者必須決定如何以及何時激活升級。
Schnorr、Taproot 和 Tapscript 升級在 2020 年 1 月被分別分配了 BIP 340、341 和 342，并自那時起一直在討論和開發(fā)中。在 2020 年底，所有三個升級的代碼實(shí)現(xiàn)已經(jīng)完成、測試、審查并合并到比特幣核心中。
2021 年 5 月，超過 90%的礦工表示支持 Taproot 激活，BIP 340、341 和 342 在 2021 年 11 月 12 日的第 709,632 個區(qū)塊上被激活和強(qiáng)制執(zhí)行。有幾種激活比特幣升級的方法；比特幣社區(qū)選擇一條路徑然后執(zhí)行。
比特幣激活路徑
BIP 8 和 BIP 9 定義了兩種激活升級的流行方法。這兩個過程都始于調(diào)查比特幣礦工的支持情況。如果絕大多數(shù)礦工通過在他們挖掘的區(qū)塊中的消息表示支持，那么升級就會被激活。BIP 8 和 BIP 9 之間的區(qū)別在于如果礦工支持不足。在這種情況下，BIP 9 規(guī)定升級不應(yīng)該進(jìn)行，而 BIP 8 規(guī)定升級應(yīng)該在延遲期之后激活。
在 Taproot 激活的背景下，這兩個提案的變體被提出。然而，比特幣社區(qū)對 Taproot 的支持是壓倒性的，幾乎沒有提出任何批評。因此，具體的激活路徑在很大程度上是無關(guān)緊要的。
小結(jié)
- Taproot 是比特幣的一個升級，引入了幾個新功能。
- Taproot 將 Schnorr 數(shù)字簽名方案集成到比特幣中，升級了比特幣的核心密碼學(xué)。
- Taproot 在 SegWit 升級的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提高了比特幣的隱私性并降低了交易費(fèi)用。
- Taproot 通過改革比特幣的腳本語言，使未來的比特幣升級更加容易。
到此這篇關(guān)于什么是Taproot？Taproot升級給比特幣帶來了哪些好處？的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Taproot如何使比特幣受益內(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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