比特币:简单理解比特币的Taproot

比特币的Taproot提案已获得社区支持，并预计于今年11月份激活，这引起了加密社区的较大关注。为什么Taproot会引起人们的关注？因为它是近年来比特币最重要的升级之一。

Taproot是一种提升比特币脚本功能的技术，由Greg Maxwell（比特币核心开发者）等公布，它希望通过此技术提升比特币的隐私性、安全性以及可扩展性。

（来自linuxfoundation.org）

具体来说，如何简单理解比特币中的Taproot软分叉升级？

Taproot升级之于比特币

Taproot软分叉升级对比特币来说，有几个好处，可以增强隐私、降低费用以及提升可扩展性。

恒生银行：数字资产服务提供商只能访问“简单”账户:金色财经报道，尽管香港金融管理局 (HKMA) 做出了保证，但虚拟资产服务提供商 (VASP) 在获得香港银行服务方面仍面临着困难。汇丰银行旗下金融机构恒生银行指出，数字资产服务提供商只能访问“简单”账户。尽管该报告未能规定向 VASP 提供的服务范围，但分析师强调了数字资产行业公司的某些银行限制。

据报道，VASP 难以获得金融服务，原因是证券及期货事务监察委员会（SFC）的员工稀缺，以及香港银行不愿向业内人士敞开大门。

汇丰发言人表示，我们与数字资产参与者积极对话，就一系列话题交换意见，包括但不限于开户。”我们仍然积极参与香港这个新兴行业的政策和发展。

为了解决数字资产公司的银行服务挑战，金管局和中国证监会举办了一系列圆桌会议。该地区的金融机构暗示，VASP 可以开设账户，但对其运营受到限制的担忧空前高涨。[2023/8/10 16:17:40]

目前加密社区最关注的问题之一是隐私。比特币链上发生的任何事情都是可以查看的，为了解决这个问题，出来了不少隐私解决方案，甚至有隐私代币，以此试图来解决加密领域的隐私问题。不过，目前为止，隐私代币试图通过隐私属性来取代btc几乎是不现实的。

BB：EOS治理很简单就是坚持不懈地为EOS持有者争取利益:3月12日，Block.one CEO BB发推称，由于EOS持有者有多种选择可获得拥有80%以上选票回扣，这使得实际通货膨胀率低于2%，这在绩效产出成本方面是无可匹敌的。EOS的治理很简单，即坚持不懈地为持有者争取利益。[2020/3/12]

一般来说，比特币支出需要进行签名，同时还可以添加其他的条件，如时间锁、多重签名等。为了满足更多场景的需求，可以对这些条件进行复合，比如在某区块高度之后才能使用，且要满足多人签名才能支出等。比如某个项目持有的BTC，有特定的支出计划（如支持开发等），可以采用时间锁+多重签名的方式进行支出。

Taproot同样也支持比特币网络进行这些复杂功能交易，比如多重签名、时间锁定发行等。不过不同的地方在于，当前的解决方案在btc进行支出时，需要披露整个脚本（条件）。如果条件复杂，数据量会很大，执行起来也贵，效率不高。此外，它也不利于隐私，因为脚本会揭示所有参与方的信息。

声音 | BB： EOS的底层治理简单、一致并且稳健:Block.one CEO Brendan Blumer昨晚发推谈EOS治理，要点如下：1. 2020年， EOS的治理和性能将会有巨大的改进，我很有信心，对EOS的发展非常乐观和激动。2. 我个人认为EOS不需要做根本上的改变去迎合不断成熟和发展的治理，但事情总是变得更好。EOS的底层治理是简单的、一致的、稳健的。在现有的状态下，我们可以做成太多事情了。[2019/12/12]

通过Taproot升级则可以解决上述问题。

有了Taproot，这些复杂的功能看上去是一次交易，其中的条件可以被隐藏起来。也就是说，通过Taproot，可以隐藏比特币脚本的踪迹。例如，可以在闪电网络上使用Taproot支付btc，而人们只能看到这些对等交易。

此外，Taproot升级还有利于降低费用和提升可扩展性，为比特币的复杂交易提供更多方便。

声音 | 洪蜀宁：比特币区块大小和手续费收入间不是简单的线性关系:金丘区块链研究院洪蜀宁在微博上发文表示，比特币区块大小和手续费收入之间并不是简单的线性关系，小区块并不一定意味着低手续费收入，也不一定能保证有高的手续费，还要综合考虑交易数量、币价、总算力以及矿工打包规则等因素。[2019/2/11]

之所以能做到这些，很重要的是得益于MAST结构和Schnorr签名方案。Taproot将两者纳入到其软分叉升级中。

MAST+Schnorr

MAST

MAST（Merklized Abstract Syntax Tree ）是默克尔化抽象语法树。它来自于抽象语法树（Abstract Syntax Tree ）和默克尔树（Merkle Tree）的结合。

（Mast结构中无需披露所有脚本，Bitmex Research）

MAST试图使用默克尔树对脚本中的操作进行编码。当btc支出时，只需提供其分支运算并将分支哈希连接到固定大小的默克尔根上，从而减少交易大小，节省区块空间。它对资金可支付的不同条件都单独进行了哈希，且都包含在一棵默克尔树中，并形成单个哈希（默克尔根），由此锁定代币。

通过MAST结构，只有满足的条件才需要揭示出来，这增加了隐私性。此外，当它跟Schnorr签名方案结合，它还可隐藏MAST的结果，达成更好的隐私诉求。

整体而言，MAST支持更复杂的交易，可以有各种支出条件，与此同时，它可不用揭示没有执行的脚本或未被触发的条件，由此实现隐私保护。此外，MAST结构还有一个好处是，复杂交易可以实现交易大小的显著降低。有些交易有诸多复杂条件，但随着其脚本数量的增加，MAST交易大小是对数增长，而非线形增长。

（脚本数量与交易大小，David A.Harding）

Schnorr

比特币社区还将Schnorr签名技术纳入Taproot软分叉升级中。Schnorr签名目的在于实现高效性。比特币目前的签名方案是ECDSA，它和Schnorr签名方案都属于椭圆曲线数字签名算法，不过Schnorr可以实现“聚合签名”。

简单来说，就是一笔交易中多个签名可以组合成一个，它通过将公钥和签名组成成“阀值公钥”和“阀值签名”，让其交易看上去跟普通交易没有区别。“阀值公钥”可以让参与者的公钥叠加在一起，而“阀值签名”可以让参与者的签名组合起来，根据约定条件进行支付。Schnorr签名算法可以使得多重签名更高效，同时由于其看上去跟普通交易一样，因此，也提升了隐私性。

Schnorr签名也被一些加密学家们认为更具安全性，它在“random oracle”模型范围内证明是安全的，而ECDSA签名则无法做到。

结语

抛开复杂的技术问题，Taproot为比特币带来之前没有的好处：

降低费用

一些复杂的交易，其数据量会极大减少，这会让这些复杂交易费用显著降低。而费用的降低，则利于提升比特币上的复杂交易活动。

憎强隐私

通过Schnorr签名和MSAT组合可以增强交易的隐私性，一些复杂交易看上跟普通的交易类似。

提升可扩展性和安全性

将Mast和Schnorr签名结合起来，可以让区块包含更多的交易，减少数据量，不仅较低交易费用，还提升了可扩展性以及安全性。不过，也不要对其扩大吞吐量有过高期待，它主要通过减少多签的大小。想通过它实现更大的可扩展性还是有一定的天花板的。

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