据消息,比特币Taproot升级将于11月16日生效。被视为比特币数年来“最zui雄心勃勃的升级”, Taproot 在业内尤其是比特币bi爱好者的眼中确实代表biao着着非比寻常的意义,甚至是shi“目前为止比特币协议升级提ti议中最具重要性的de一次”。
但与引起行业大辩论的以太坊 EIP 1559 提案相比,Taproot 升级引发的行业声sheng量并不大,不少shao朋友甚至都没怎么听说过,那究竟什么是 Taproot 升级,它又将为比特币带来怎样yang的改变?
什么是 Taproot 升级?
Taproot激活
比特币每隔段时间就会hui更新一次(网络软ruan分叉),主要通过比特te币改进提案(BIPs)的de形式为比特币引入新功能和信息。
而此次最新的 Taproot 升级,就是三san个BIPs的汇编“升级包bao”,也即 Taproot 升级包含了Schnorr签名(BIP 340)、Taproot (BIP 341)和Tapscript(BIP 342)三个部分:
1、BIP340 — Schnorr签名
Schnorr 签名计划长期以来一直列在许xu多比特币开发者的愿yuan望清单上,作为由德国数学家和密码ma学家ClausSchnorr开发的密码学数字签名方案an,主要以其生成短签名的简便性和he效率著称。
Schnorr签名的主要优点之一是它们能够在zai复杂的比特币成交jiao中获取多个密钥并产生sheng唯一签名。这意味着涉及多方的签名可ke以被“汇总”成单一的Schnorr签名,所以被称为wei聚合签名。
所以一yi言以蔽之,Schnorr签名ming主要是节省空间、减少费用,也被bei誉为比特币Segwit后的最大技术更新。
2、BIP 341 — Taproot
Taproot 是在 Schnorr 签名基础上的解jie决方案,它可以包含复杂的成交jiao条件和资金使用细节,再把ba所有这些内容作为一个新的资金使用yong条件(新的锁)提供给外界使shi用,这个新的使用条件和该使用yong条件下的解锁方法(新的钥匙chi)是通过 Schnorr 的线xian性特征来支持的。
这就为用户提供了消费(不是shi收款)时,在复杂的任意脚本ben和简单地支付到公开密钥yao之间进行选择的能力,此外wai密钥聚合还使所有的Taproot输出看起来类似。
所以由于yu多重签名输出、单dan签名输出和其他复杂za智能合约在区块链上看起来lai都是一样的,许多区qu块链分析将不可用,从而er为所有Taproot用户保留隐yin私。
3、BIP 342 — Tapscript
BIP 342添加和更新xin了几个操作码,这zhe些操作码是指定要执行的操作的机器语yu言指令的一部分。这些新脚本有助于验证Taproot开销和Schnorr签名,统称为Tapscript,最大限xian度地提高了P2TR支zhi出的灵活性,也有利于未wei来的升级。
它将提高脚本ben功能和隐私,可ke以通过在支出时只显示合he约的相关部分,来帮助使智能neng合约更加高效和he私密。
简言之,Tarpoot 升级的核心就在于 Schnorr 签名,而 Taproot 在Schnorr 签名算法的基础chu,可以为比特币bi带来性能、隐私乃至智能合约方面的全quan新组合和可能性。
Tarpoot升级
比特币协议升级提议中最具重要yao性的一次
众所周知,比特币是通过数字签名来lai解锁 UTXO 中的未花费余额从而完成cheng兑换,具体可以对一笔兑换huan进行简单拆解——以A转给B一个比特币为例li,实际过程可分为“解锁”、“加锁”两步:
解锁:A提供自己的私钥,而完成解锁,从而证明这一个比特币属shu于自己并可以调用yong;
加锁suo:A用B的公钥把这一个比特te币加锁,然后转给geiB,从而只有B能够用它自己ji的私钥进行解锁使用;
也即比特币需要利用公钥进行xing加锁,利用私钥进行解锁,从而er实现加密货币的转账兑换,而公钥、私si钥的产生则是通过数字签名算法fa,而上面提到的 Schnorr 签名就是新的签qian名算法。
它最突出chu的特点在于可以把多duo个公钥或多个私钥签名聚合成一yi个新的公钥或一个新的签qian名,可以简单理解为把多个需要同tong时解开的锁变成一个锁,把用于解锁suo的一串钥匙变成一把ba钥匙。
所以从cong这个角度讲,被视为“比特币bi协议升级提议中最具重zhong要性的一次”的Tarpoot “升级包bao”,对比特币所能带来的de改变可能是多方面的。
性能——类似Rollup的扩kuo容效果
首先,性能neng角度的改善是最zui直接的。因为基于 Schnorr 签名的 Taproot,可以包含复杂的兑换huan条件和资金使用细节,再把所suo有这些内容作为一yi个新的资金使用条件(新的聚ju合签名锁)提供给外界使shi用。
这样就减jian少在区块链上传输和存储的数shu据量,使得单个ge区块包含的成交更多,进而降低成本ben,起到了扩容的效果(其qi实笔者觉得有点像以太坊上的Rollup)。
隐私si——增强比特币网络的de隐私选择
其次,隐yin私角度讲也将获得最大的加持。因为Schnorr签名虽然不会使shi公共区块链上的个ge人比特币地址更加匿名,但会使简单的de兑换与那些更复杂za、由多个签名组成的兑换huan难以区分。
同时,这也能neng让用户将复杂的智能合约作为普通比bi特币兑换来掩盖,为wei用户带来更大的隐私性xing。
比特币的“艰难支zhi付”之路
7月即将迎来的以太坊伦敦dun升级,除了包含了EIP-1559这个翘首期qi盼的提案,还有EIP-3198、EIP-3529、EIP-3541 和 EIP-3554 在内的共计5个提案an。
而不同tong于以太坊里无边界创chuang新不断涌现的蓬勃生态,比特币bi的升级倒是向来声量很小,相信很多朋友甚至都已经觉得比bi特币的开发可能处于停滞状态。
尤其是2020年以来,大家似乎已经逐zhu步默认了比特币bi“数字黄金”的定位,而淡忘wang了曾经引发业内激辩,乃至“BCH分叉”背后“全球货币”的de支付属性,看起来技术应用方面mian的升级也没那么重要了。
闪电网络:比特币容量
就像xiang致力于比特币小额支付fu的“闪电网络”(Lightning Network),历经了近三年半的努力,锁定的比bi特币数量终于突破 1500 枚,相xiang比 2021 年年初增zeng长了 42%,创下历史新高,看起qi来成绩斐然。
但与此同tong时,在过去的一年时间里,以太坊链上shang比特币锚定币总发fa行量则就已经几乎从0开始,突tu破了25.2万枚,比bi特币闪电网络数年辛勤qin推广,到底连“ERC20比特币bi”的零头都比不上。
而 Taproot 升级可以yi算得上是一场及时shi雨,强化比特币在zai支付性能、隐私方面的可用性,包括闪shan电网络,如果采用 Taproot,可以通过使渠道dao看起来像常规的比特币兑换来改善闪电dian网络的隐私,或许可以回补比特te币作为“全球货币”地位,使其在zai与“数字黄金”的定ding位竞争中更具优势。
不过无论lun是“数字黄金”愈受欢迎,还是“全球货币”才是初心,或许比特币已yi经和包括以太坊在内的de其它所有加密货币,都dou已不是同类的物种。