比特幣Taproot升級在即：它的來源、內容與影響是什么？-ODAILY_Tap:ROOT

吳說作者|袁奔

本期編輯|ColinWu

近期，比特幣將迎來自己的的一次重要的軟分叉升級Taproot，超過90%的礦工同意了這次升級，因此不太可能會出現SegWit升級時出現的社區分叉論戰。似乎此次升級并沒有引起太多的關注，但是也有不少文章將其稱作最重要的升級。

Taproot升級到底是什么，它是否真的讓人激動不已？

Taproot本身是主根系植物的意思，大概就像下圖這樣。而Taproot提出者GregoryMaxwell解釋道，他希望比特幣交易支付的過程中，能夠像主根系植物一樣，關注大大的主根，而隱藏那些不必要的細小分支。

數據:比特幣減半時間預計為明年4月28日:4月29日消息，據歐科云鏈OKLink減半倒計時專題頁顯示，當前區塊高度距離比特幣減半時間剩余已不足365天，減半時間預計為2024年4月28日，屆時區塊獎勵將從6.25 BTC降至3.125 BTC。[2023/4/29 14:34:50]

通往不可能三角之路

不論什么樣的區塊鏈進行升級，終究解決的都是區塊鏈中的不可能三角問題。區塊鏈世界中的不可能三角理論是由Vitalik在一篇名為《Onshardingblockchains》的文章中提出的。它是指，一個區塊鏈網絡中要同時實現去中心化，安全，性能三個條件是非常困難的，往往現實是我們在提升某兩個條件的時候，不得不以犧牲第三個條件為代價。

十億美元的期權到期后，比特幣的價格保持穩定:比特幣的價格仍然堅挺，在過去一天中上漲了1.1％至10,727美元。盡管由于大規模的加密交易黑客攻擊以及價值近10億美元的比特幣期權合約到期而引起潛在的騷動，但比特幣的價格并沒有動搖。周四，交易量增加了一倍，從240億美元增至520億美元，在交易量高于平常的情況下，價格仍然保持穩定。但自此以來，交易量一直保持相對穩定。[2020/9/26]

而此次的Taproot升級其實也并未脫離這個大的框架。Taproot升級主要對應了兩個方面。首先的一個目的是進一步提高其匿名性的能力，也就是進一步提升安全性。另一方面則是期望通過改變區塊本身的數據結構來提升交易的性能，減少交易中不必要的數據負擔。

分解Taproot

Taproot升級是三個相輔相成的BIP的統稱，其中包括了Schnorr簽名，Taproot和TapScript。

比特幣微信指數日環比下降2.69%:金色財經報道，微信指數顯示，3月22日，區塊鏈搜索指數為741712，日環比下降4.88%；比特幣搜索指數為496384，日環比下降2.69%；以太坊搜索指數為44266，日環比下降5.42%。[2020/3/24]

Schnorr簽名

Schnorr簽名是由德國密碼學家ClausSchnorr提出的，但是因為專利原因，Schnorr簽名直到2008年才可以免費使用，這就使得2008年誕生的比特幣與之失之交臂，采用了ECDSA簽名。

目前來看，Schnorr簽名幾乎是在性能，安全性上全方位超越了ECDSA簽名，更重要的是，Schnorr和ECDSA采用相同的橢圓曲線算法，所以在升級的問題上更加容易實施。而其中Schnorr中最亮眼的部分在于作用于交易輸出層面的聚合簽名。

動態 | GMO COIN為琉球足球俱樂部提供1000萬日元比特幣獎金:據PR TIMES消息，日本加密貨幣交易所GMO COIN贈予1000萬日元（約人民幣61萬元）的比特幣，促進琉球足球俱樂部J2晉升賽獲勝。[2018/11/27]

在多重簽名條件下，我們往往要往交易數據中放入多個簽名，尤其是當簽名多的時候，這將帶來很大的交易費和內存負擔。但是利用聚合簽名，我們可以把多個簽名組合成一個簽名，就像下圖所示的那樣。

類似的，在Schnorr簽名下，也可以對公鑰進行聚合，這大大的提升了比特幣網絡在交易時的性能。

而在驗證的時候，傳統的ECDSA只能支持一一驗證的方式，但Schnoor得益于它的聚合思想，可以在節點上進行批量的驗證。

比特幣價格的大幅波動常發生在周末:據CNBC報道，由于比特幣市場不休市，交易者通常在周六晚上買入賣出，因此比特幣價格的大波動常見于周末。例如此前，比特幣在去年12月份的周六創下了接近20000美元的歷史新高，還在上周日創下近兩個月來的新低。對此，BK資本管理公司創始人Brain Kelly表示，周末由于很少有投資者能進入其銀行，涌入市場的新資金不足，無法支撐起比特幣的價格。周末的市場相對較小，上周末的新聞還加劇了市場形勢。[2018/6/13]

Taproot

我們知道匿名一直是比特幣追求的一個重要的安全問題，在地址層面上，雖然比特幣地址的偽匿名性一定程度上隔離了物理世界身份和鏈上世界地址，但是不同的交易，地址的類型卻割裂的非常明顯。下面的這些地址的交易類型一目了然，這就導致了攻擊者對交易進行地址分析的可能。

而Taproot的目標正是提升比特幣地址的匿名思想，讓所有的地址看起來都一樣，你無法從地址分析交易的類型。使用Taproot可以合并獨立的P2PKH和P2SH，使得彼此無法區分，其負擔的交易費卻是一樣的，而這也正是利用了Schnorr的思想。

同時，Taproot將Schnorr用來創建默克爾抽象語法樹。在以前的情況中，假設我們有一筆交易，這筆交易設置的條件是，用戶A在交易發起的前30天可以使用交易，用戶B在交易發起的30天起可以使用交易。最終無論誰使用了交易，用戶A，B的信息都將被暴露出去，這顯然是不必要的。

而在MAST中，只有使用了交易的用戶會被暴露出去，而另一個用戶的信息將被隱藏，這大大保護了用戶的隱私問題。

TapScript

BIP342是關于Taproot腳本實施的具體內容，它增加了一些操作碼用于執行，部署Taproot，Schnorr，軟分叉等代碼層面的功能，，如「OP_CHECKSIGADD」。禁用了「OP_CHECKMULTISIG」和「OP_CHECKMULTISIGVERIFY」這樣的低效操作碼。修訂了「OP_CHECKSIG」和「OP_CHECKSIGVERIFY」以便可以提供Schnorr的功能。整體上完善了比特幣腳本的內容，以便適應Taproot升級。

總結

總結來看，Taproot升級確實有一些亮點，但更多的Taproot更像是對SegWit遺留問題的完善和補充，正如bip-0341中摘要所描述的那樣：“ThisdocumentproposesanewSegWitversion1outputtype...”這僅僅是SegWit輸出層面的一個新的解決思路。

另一個問題是，Taproot升級是一個軟分叉，其中包括Schnorr真正的激活也要到明年才開始，所以Taproot本身的升級過程也非一朝一夕，如果P2TR未能成為主流，那么P2TR顯然并未達成其匿名于其他地址的目的。

此外，還有一種聲音質疑了Taproot實際的效果，其認為Taproot會導致地址空間碎片化，使得攻擊者更容易分析。

對于普通用戶來說，Taproot的最直觀的好處就是降低了交易費用，提升了交易的匿名性和效率。無論如何Taproot的升級到底會對比特幣帶來怎樣的影響，是否能達到預期的目標，都只有交給時間來驗證了。

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