一文看懂比特币Taproot升级及其好处
Taproot是比特币网络的一次升级，于2021年11月14日上线。自SegWit问世以来，Taproot与Schnorr签名一直是备受期待的比特币技术升级。Taproot旨在改变比特币脚本的运作方式，提升私密性、可扩展性与安全性。Taproot与名为Schnorr签名的相关升级结合后，将有望实现上述目标及更多计划。
所有熟悉加密货币社区的用户都知道，私密性、可扩展性与安全性是社区关注的重点。虽然比特币是全球最热门的加密货币，但这些问题仍有待解决。Taproot的目标正是解决上述问题。
导语
比特币虽起伏不定，但事实证明，它仍是撑起加密货币世界的“顶梁柱”。多年来，虽然加密货币世界发生过Mt. Gox遭到入侵、臭名昭著的比特币硬分叉等各种问题，但加密货币社区始终支持比特币。
然而，某些问题却不能忽视——最重大的当属私密性问题。比特币是一条公共区块链，任何人都能监控网络中的交易。对某些人来说，这是一项最大的隐忧。
虽说有可能通过货币混合与CoinJoin等技术来提升匿名性，但这些技术终究无法将比特币变成隐私币。虽说Taproot同样无法做到这一点，但它却有可能提升网络的匿名性。
Taproot升级备受期待，被视为解决比特币私密性欠佳以及其他相关问题的重要起点。2021年11月14日，经全球矿工的一致批准，Taproot在比特币网络上线激活。究竟什么是Taproot？它如何让比特币受益？我们来深入研究一下。
比特币网络的局限性
虽然是首款问世且普及度最广的加密货币，比特币网络仍在某些方面存在不足之处，诸如交易速度缓慢。创建之初，比特币每秒处理7笔交易，但随着网络受欢迎程度和用户增加，交易速度和费用也随之增长。比特币价格飙升以后，比特币网络的平均交易费用在2021年创下历史新高，达到60美元左右。有人认为，费用高昂且交易速度缓慢将阻碍比特币网络的发展。为提升交易能力，开发人员于2017年上线隔离见证(SegWit)升级，使单个区块可容纳更多交易。然而，高昂费用仍普遍存在。
另一个局限则是私密性。尽管比特币在其白皮书概述中指出其交易具有私密属性，但比特币网络的所有交易详情均公开可见。也就是说，根据比特币地址即可获取个人所有的购买历史记录。
为突破这些局限性，比特币已多次实施网络升级。然而，由于比特币的去中心化性质，网络修改极具挑战性。是否实施更改并非一人拍板即可，而要由社区达成共识方可决策。
什么是比特币Taproot升级？
Taproot是一次优化比特币脚本的软分叉，提升私密性、效率以及网络处理智能合约的能力。这是自2017年SegWit升级之后，公认的比特币重大升级。
Taproot升级由3项不同的比特币改进提案(BIP)组成，其中包括：Taproot、Tapscript及其内核，即名为“Schnorr签名”的全新数字签名方案。Taproot旨在为比特币用户带来诸多好处，例如提升交易私密性和降低交易费用。还将让比特币运行更多复杂的交易，从而拓宽用例，与以太坊一较高下，尤其是智能合约功能和网络对去中心化金融(DeFi)和非同质化代币(NFT)的支持。
Taproot提案最初由Bitcoin Core开发者Greg Maxwell在2018年1月提出。2020年10月，Pieter Wuille创建代码拉取请求，将Taproot并入Bitcoin Core代码库。为了全面部署升级，节点运行者须采用Taproot的全新共识规则。该提案最终得到90%的矿工支持，并于2021年11月14日在区块709,632中正式激活。
Taproot如何运作？
Taproot升级由3项比特币改进提案(BIP)共同协作实现。各项提案以不同的方式相辅相成。
Schnorr签名(BIP340)
Schnorr签名提高了比特币网络验证交易的速度和安全性。该签名由密码学签名方案组成，开发者是德国数学家兼密码学家Claus Schnorr。多年来，Schnorr的算法始终受专利保护，但该专利于2008年正式过期。Schnorr签名优点众多，尤其在短签名生成方面，以简洁高效著称。
比特币创始人中本聪采用的签名方案称为“椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)”。选择ECDSA而非Schnorr签名算法是因为前者使用广泛、易于理解、安全稳定、轻量并且开源。
然而，Schnorr数字签名计划(SDSS)的推进可能是比特币与其他区块链网络应用新一代签名技术的起点。
Schnorr签名的一大内核优势是可以在复杂的比特币交易中提取多组密钥，生成独一无二的签名。因此，交易中各方的签名可集成为单一的Schnorr签名，这个过程称为“签名聚合”。
实际上，Taproot可以让人完全看不出来比特币脚本在运行。例如，采用Taproot后，无论是闪电网络信道交易、点对点交易还是通过复杂的智能合约交易，不同比特币支付方式看起来毫无差别。这些交易的监控者看到的只有点对点交易。然而，值得注意的是，这并未改变发送者与最终接收者的钱包信息暴露于外的事实。
Taproot (BIP341)
Taproot因Taproot升级而得名，其创建基础是2017年的SegWit升级，并使用默克尔化替代脚本树(MAST)来扩展比特币区块链中的交易数据量。
比特币网络中的交易由公钥和私钥保护。如需支付钱包中的数字资产，用户需先提供签名证明自己的真实所有者身份，才能转移代币。除了单一签名交易，比特币网络中的交易还可通过释放时间锁、要求多重签名(multisig)等功能来提升复杂度。
然而，复杂的多重签名交易需要多次输入和签名验证，会给区块链增加巨大数据量，拖慢交易速度。并且，交易信息在区块链中自动显示，会暴露地址所有者的敏感数据。
MAST集成后，单个MAST交易即可代表多个脚本，从而可减少所需脚本和验证的数量。复杂比特币交易发送到MAST后，并不需要默克尔树来处理交易。MAST仅允许将交易的运行条件提交到区块链，而不是发送所有的细节。这将大幅降低网络所需存储的数据量。这不仅提高了比特币区块链的可扩展性和效率，还让比特币用户享有更高的私密性。
Tapscript (BIP342)
Tapscript是升级到比特币脚本的编程语言，为另外2项比特币改进提案(BIP)提供便利。它是一系列操作码的集合，是用于指定如何运行交易的指令。区块的可用空间变多，新功能会更加灵活，可促进比特币网络在未来支持和创建智能合约。
Taproot如何让比特币受益？
正如前文讨论所述，Taproot可显著提升比特币的私密性并拓宽用例。其他潜在优势还包括：
1.通过降低区块链中传输与存储的数据量来改善网络可扩展性；
2.每个区块处理更多交易（提升每秒交易量(TPS)速率）；
3.削减交易费用。
Taproot的另一项优势是移除了签名延展性，这是比特币网络中的一项已知安全风险。简而言之，从技术角度出发，签名延展性是指交易确认前，签名可以修改。通过这种手段，攻击者可伪造出交易从未发生过的假象。这会让比特币暴露于臭名昭著的双花问题之下，有损分布式账本的公正性。
Taproot升级为何重要？
激活Taproot可提升比特币网络功能，促成快速可靠的交易。在Taproot之前，比特币协议的发展仍处于Layer 1阶段，而以太坊等其他协议已在Layer 2和DApp方面抢占先机。升级后，比特币开启智能合约部署、拓展用例，迎头赶上NFT和DeFi市场的未来潮流趋势。
随着比特币网络效率提高，费用降低，其交易数量和应用范围都将受到拉动。此外，比特币还保障了用户交易私密性，成为市场中更具竞争力的隐私币。
总结
Taproot是一次备受期待、广受支持的比特币升级。与Schnorr签名同时实施，私密性、可扩展性、安全性及其他特性将得到显著改善。这些升级将提升闪电网络的吸引力，推动多重签名成为广泛应用的行业标准。
不论您在比特币社区的参与程度如何，优化私密性、效率、安全等要素都将为用户创造附加价值，改善比特币的使用体验。
到此这篇关于一文看懂比特币Taproot升级及其好处的文章就介绍到这了,更多相关比特币Taproot详细介绍内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持脚本之家！
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