什么是 Taproot？

Taproot 是对 比特币 的升级，旨在提高其网络的隐私性和效率。Taproot 是四年来对比特币的第一次升级，自 2017 年分离见证（SegWit）上线以来。

Taproot 更新包含三个比特币改进提案（BIPs），包括 BIP340（BIP – Schnorr）、BIP341（BIP – Taproot）、BIP342（BIP – Tapscript）。 

BIP-Schnorr 引入了 "Schnorr 签名"，这是一种更快、更安全且数据密集度更低的授权交易方式。BIP – Schnorr 还启用了 BIP – Taproot，它使用一种称为 "MAST" 的技术，将更少的智能合约交易数据提交到区块链，同时也模糊了一些私人交易信息。最后，BIP – Tapscript 为比特币配备了一种升级的交易编程语言，利用 Schnorr 和 Taproot 技术。Tapscript 还允许开发者更高效地实施未来的比特币升级。

Taproot 最早由比特币核心开发者 Gregory Maxwell 于 2018 年 1 月提出。该提案得到了广泛支持，并在 2021 年 6 月 12 日获得大多数比特币矿工的共识实施。Taproot 于 2021 年 11 月 14 日在区块 709,632 激活。

要理解 Taproot 升级的重要性，有必要了解比特币交易今天是如何处理的。比特币钱包的功能类似于传统银行账户，因为访问钱包中持有的资金需要 "账户号码" 和 "密码"。当用户创建钱包时，他们生成一对独特的加密密钥对——一个公钥和一个私钥——这使他们能够发送或接收比特币。公钥充当 "账户号码"，而私钥则像 "密码"。

私钥可以创建加密签名以验证交易并计算币的分配，从而防止恶意行为者窃取币或以其他方式挪用资金。

执行和验证交易需要一个基于交易细节和私钥的加密签名。任何人都可以在区块链上看到这个签名并独立验证其真实性。

Taproot 升级实现了三个 BIP：

BIP340 – Schnorr 签名 技术实现了一种更小、更安全和灵活的加密签名类型。它还引入了一种称为“密钥聚合”的技术，使多签名交易（多个参与方共同认可单一交易）和智能合约（必须满足预定条件才能执行交易）能够将与标准单签名交易相同数量的数据提交到比特币区块链。使用 Schnorr 签名，单个聚合公钥和单个聚合签名都被记录，而不是所有参与者的所有公钥和签名。结果是区块链负载更轻，观察者无法判断交易是包含单个还是多个支持者。值得注意的是，Schnorr 签名与比特币自创立以来使用的加密算法（椭圆曲线数字签名算法，ECDSA）向后兼容。这使得服务提供商，如交易所、保管人和钱包，可以选择逐步升级。

BIP341 – Taproot 在最近的比特币升级 SegWit 的隐私创新基础上，实施了 Merklized Alternative Script Trees (MAST)，允许仅将智能合约交易的执行条件提交到区块链，而不是所有其他可能结果的完整细节。Merkle 树在加密学中被广泛使用，作为证明数据存在于集合中的一种方式，而无需揭示整个集合。通过仅暴露执行交易的细节，Taproot 为比特币用户提供了更大的隐私。使用 Taproot，审计链的人将无法查看未执行的交易条件或结果，这可能包含敏感的私人信息，例如使用了什么类型的钱包。MAST 还应提供更大的可扩展性、交易吞吐量和效率，因为未执行的交易信息不再记录在区块链上。 

BIP342 – Tapscript 更新了用于编写比特币交易参数的脚本编码语言，以适应选择升级的 Schnorr 签名和 Taproot 技术。Tapscript 还将使未来对比特币的更新更容易实施，因为允许新类型的操作码（交易指令）更无缝地引入。

虽然这一升级的全面影响将在未来几年随着更多服务提供商采用该技术而得到证明，但 Taproot 的渐进式改进预计对比特币的长期可行性具有重要意义。

Taproot 的隐私和效率优势是同一枚硬币的两面。通过向区块链提交更少的交易信息，任何检查比特币公开账本的人可用的交易数据也更少。提交更少的数据还为每个区块创造了更多交易的空间，这应该减少费用并增加交易吞吐量。

Taproot 还为比特币上的智能合约灵活性打开了大门。虽然复杂的智能合约在其他区块链网络上已经容易创建和执行多年，但预计 Taproot 将为加速 去中心化金融 (DeFi) 在比特币网络上奠定技术基础。通过 Taproot 的实施，比特币可以承载数万个签署者的大型智能合约，同时隐藏所有参与者并保持单签名交易的大小。

Taproot 升级还应使 闪电网络 更加高效和快速地扩展。一些人认为，Taproot 与闪电网络结合，将使比特币的实用性从“价值储存”提升到“交换媒介”，进一步验证比特币作为真正的点对点数字现金的地位。

虽然 Taproot 为比特币带来的升级很重要，但可以说，Taproot 最显著和持久的影响将不是它是什么，而是它如何被实施。作为自四年前臭名昭著的区块大小战争以来比特币协议的第一次重大更新，Taproot 可能会为未来几年 BIP 从构思到实施的发展奠定操作基础。

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