簡單理解比特幣的Taproot_比特幣:QuadrantProtocol

比特幣的Taproot提案已獲得社區支持，并預計于今年11月份激活，這引起了加密社區的較大關注。為什么Taproot會引起人們的關注？因為它是近年來比特幣最重要的升級之一。

Taproot是一種提升比特幣腳本功能的技術，由Greg Maxwell（比特幣核心開發者）等公布，它希望通過此技術提升比特幣的隱私性、安全性以及可擴展性。

（來自linuxfoundation.org）

具體來說，如何簡單理解比特幣中的Taproot軟分叉升級？

Taproot升級之于比特幣

Taproot軟分叉升級對比特幣來說，有幾個好處，可以增強隱私、降低費用以及提升可擴展性。

韋氏評級：更改共識算法是阻止ETC被51％攻擊的簡單解決方案:韋氏評級（Weiss Crypto Ratings）發布推文稱，阻止ETC上51％攻擊的簡單解決方案就是更改共識算法。與以太坊分離并使用一些獨特的東西，這樣以太坊網絡上強大的惡意方將無法訪問它。[2020/9/12]

目前加密社區最關注的問題之一是隱私。比特幣鏈上發生的任何事情都是可以查看的，為了解決這個問題，出來了不少隱私解決方案，甚至有隱私代幣，以此試圖來解決加密領域的隱私問題。不過，目前為止，隱私代幣試圖通過隱私屬性來取代btc幾乎是不現實的。

一般來說，比特幣支出需要進行簽名，同時還可以添加其他的條件，如時間鎖、多重簽名等。為了滿足更多場景的需求，可以對這些條件進行復合，比如在某區塊高度之后才能使用，且要滿足多人簽名才能支出等。比如某個項目持有的BTC，有特定的支出計劃（如支持開發等），可以采用時間鎖+多重簽名的方式進行支出。

聲音 | V神：DeFi應用程序是最簡單的 因而將獲得最多的用戶:以太坊聯合創始人V神（Vitalik Buterin）在科羅拉多州舉行的年度區塊鏈黑客馬拉松大會上表示，DeFi應用程序是最簡單的，隨著其不斷發展將，DeFi將獲得最多的用戶。V神對以太坊2.0啟動日期表示了樂觀，并補充說，他“認為在過去的幾個月里，ETH2.0的發布速度非常快，也很有規律”。然而，V神也注意到，雖然以太坊2.0正在測試和開發中，但新的擴展解決方案(如rollups)正在涌現，可以為以太坊的持續增長提供一些額外的空間。此外，他表示，以太坊可以在沒有他的情況下生存，因為他在社區中的大多數辯論中都是徒勞的，以太坊社區有能力解決這些問題。（The Block）[2020/2/17]

Taproot同樣也支持比特幣網絡進行這些復雜功能交易，比如多重簽名、時間鎖定發行等。不過不同的地方在于，當前的解決方案在btc進行支出時，需要披露整個腳本（條件）。如果條件復雜，數據量會很大，執行起來也貴，效率不高。此外，它也不利于隱私，因為腳本會揭示所有參與方的信息。

現場 | 朱嘉偉：針對穩定幣 幫助用戶進行簡單易行的選擇:對于此次HUSD解決方案，火幣集團COO朱嘉偉表示，我們要解決兩個問題，首先，火幣預判在全球會出現各種各樣的穩定幣，這對于用戶來說，選擇哪種穩定幣是很難的事情，我們則要幫助用戶做一個選擇，提供一個一攬子方案，這是解決的第一個問題。

第二個問題，用戶在不同的渠道獲得的穩定幣是不一樣的，他們沒有一個地方可以無縫對接不同穩定幣，其實這些對于他們來說都是穩定幣，但是他們的兌換成本很高，我們則可以降低穩定幣兌換成本。[2018/10/19]

通過Taproot升級則可以解決上述問題。

有了Taproot，這些復雜的功能看上去是一次交易，其中的條件可以被隱藏起來。也就是說，通過Taproot，可以隱藏比特幣腳本的蹤跡。例如，可以在閃電網絡上使用Taproot支付btc，而人們只能看到這些對等交易。

分析 | 簡單粗暴的金字塔游戲DailyRoi上演絕地大逃亡:據獵豹旗下大數據數據評級機構RatingToken提示：FOMO3D的第二輪結束了，第三輪看來也涼了，但是FOMO3D的山寨從來沒有停歇，你方唱罷我方登臺，花樣百出。玩家的耐心越來越低，胃口也越來越大，號稱每天100%的收益DailyRoi就在這個時候出現了。DailyRoi總共發生了 4400多筆交易，總共流入近900ETH。 研究DailyRoi的智能合約發現，DailyRoi的收益以分鐘記，每分鐘的收益1/1440。我們知道一天是1440分鐘，所以這也就是為什么宣傳會講每天收益100%。如此高的收益是從哪里來的呢？高收益的外表下是金字塔游戲。從智能合約中可以看出，玩家的收益由后進入的玩家買單。在游戲開始40個小時后，先期進入的玩家已經收回成本并盈利，一部分玩家開始瘋狂取現，羊群效應顯現，其他玩家跟風，很快，合約里的ETH被搶一空。很多后知后覺的玩家再想取現時，發現合約中已無ETH。所以我們可以看到100多筆交易取出0 ETH，這是很多后知后覺的玩家的無謂掙扎。RatingToken團隊提醒大家不要被高回報誘惑也不要有僥幸心理，遠離金字塔游戲。詳情見原文鏈接。[2018/9/28]

此外，Taproot升級還有利于降低費用和提升可擴展性，為比特幣的復雜交易提供更多方便。

之所以能做到這些，很重要的是得益于MAST結構和Schnorr簽名方案。Taproot將兩者納入到其軟分叉升級中。

MAST+Schnorr

MAST

MAST（Merklized Abstract Syntax Tree ）是默克爾化抽象語法樹。它來自于抽象語法樹（Abstract Syntax Tree ）和默克爾樹（Merkle Tree）的結合。

（Mast結構中無需披露所有腳本，Bitmex Research）

MAST試圖使用默克爾樹對腳本中的操作進行編碼。當btc支出時，只需提供其分支運算并將分支哈希連接到固定大小的默克爾根上，從而減少交易大小，節省區塊空間。它對資金可支付的不同條件都單獨進行了哈希，且都包含在一棵默克爾樹中，并形成單個哈希（默克爾根），由此鎖定代幣。

通過MAST結構，只有滿足的條件才需要揭示出來，這增加了隱私性。此外，當它跟Schnorr簽名方案結合，它還可隱藏MAST的結果，達成更好的隱私訴求。

整體而言，MAST支持更復雜的交易，可以有各種支出條件，與此同時，它可不用揭示沒有執行的腳本或未被觸發的條件，由此實現隱私保護。此外，MAST結構還有一個好處是，復雜交易可以實現交易大小的顯著降低。有些交易有諸多復雜條件，但隨著其腳本數量的增加，MAST交易大小是對數增長，而非線形增長。

（腳本數量與交易大小，David A.Harding）

Schnorr

比特幣社區還將Schnorr簽名技術納入Taproot軟分叉升級中。Schnorr簽名目的在于實現高效性。比特幣目前的簽名方案是ECDSA，它和Schnorr簽名方案都屬于橢圓曲線數字簽名算法，不過Schnorr可以實現“聚合簽名”。

簡單來說，就是一筆交易中多個簽名可以組合成一個，它通過將公鑰和簽名組成成“閥值公鑰”和“閥值簽名”，讓其交易看上去跟普通交易沒有區別。“閥值公鑰”可以讓參與者的公鑰疊加在一起，而“閥值簽名”可以讓參與者的簽名組合起來，根據約定條件進行支付。Schnorr簽名算法可以使得多重簽名更高效，同時由于其看上去跟普通交易一樣，因此，也提升了隱私性。

Schnorr簽名也被一些加密學家們認為更具安全性，它在“random oracle”模型范圍內證明是安全的，而ECDSA簽名則無法做到。

結語

拋開復雜的技術問題，Taproot為比特幣帶來之前沒有的好處：

降低費用

一些復雜的交易，其數據量會極大減少，這會讓這些復雜交易費用顯著降低。而費用的降低，則利于提升比特幣上的復雜交易活動。

憎強隱私

通過Schnorr簽名和MSAT組合可以增強交易的隱私性，一些復雜交易看上跟普通的交易類似。

提升可擴展性和安全性

將Mast和Schnorr簽名結合起來，可以讓區塊包含更多的交易，減少數據量，不僅較低交易費用，還提升了可擴展性以及安全性。不過，也不要對其擴大吞吐量有過高期待，它主要通過減少多簽的大小。想通過它實現更大的可擴展性還是有一定的天花板的。

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