比特幣的 Taproot 提案已獲得社群支持，並預計於今年 11 月份激活，這引起了加密貨幣領域的較大關注。為什麼 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）等提出，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 升級之於比特幣
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。
目前加密貨幣社群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貨幣領域的隱私問題。不過，目前為止，隱私代幣試圖通過隱私屬性來取代比特幣幾乎是不現實的。
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複合，比如在某區塊高度之後才能使用，且要滿足多人簽名才能支出等。比如某個項目持有的比特幣，有特定的支出計劃（如支持開發等），可以採用「時間鎖+多重簽名」的方式進行支出。
Taproot 同樣也支持比特幣網絡進行這些複雜功能交易，比如多重簽名、時間鎖定發行等。不過，有別之處在於，當前的解決方案在比特幣進行支出時，需要披露整個腳本（條件）。如果條件複雜，數據量會很大，執行起來也貴，效率不高。此外，它也不利於隱私，因為腳本會揭示所有參與方的訊息。
通過 Taproot 升級則可以解決上述問題。
有了 Taproot，這些複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踪跡。例如，可以在閃電網絡上使用 Taproot 支付比特幣，而人們只能看到這些對等交易。
此外，Taproot 升級還有利於降低費用和提升可擴展性，為比特幣的複雜交易提供更多方便。
之所以能做到這些，很重要的是得益於 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。它來自於抽象語法樹（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。當比特幣支出時，只需提供其分支運算並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，並形成單個哈希（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 支持更複雜的交易，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，複雜交易可以實現交易大小的顯著降低。有些交易有諸多複雜條件，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
比特幣社群還將 Schnorr 簽名技術納入 Taproot 軟分叉升級中。Schnorr 簽名目的在於實現高效性。比特幣目前的簽名方案是 ECDSA，它和 Schnorr 簽名方案都屬於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，同時由於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」模型範圍內證明是安全的，而 ECDSA 簽名則無法做到。
結語
拋開復雜的技術問題，Taproot 為比特幣帶來過去沒有的好處：
·降低費用
一些複雜的交易，其數據量會極大減少，這會讓這些複雜交易費用顯著降低。而費用的降低，則利於提升比特幣上的複雜交易活動。
·增強隱私
通過 Schnorr 簽名和 MSAT 組合可以增強交易的隱私性，一些複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，它主要通過減少多籤的大小。想通過它實現更大的可擴展性還是有一定的極限。
以上內容獲合作夥伴 藍狐筆記（微信公眾號 ：lanhubiji）授權節錄及轉載。原文標題：《簡單理解比特幣的 Taproot》)
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這篇文章 藍狐筆記 | 比特幣近年最重大升級！簡單理解 Taproot 軟分叉 最早出現於 區塊客。
