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6月13日,比特幣全網(wǎng)支持 Taproot 升級(jí)的礦池算力超過 90%,達(dá)到鎖定升級(jí)的最低要求,這也意味著 Taproot 升級(jí)將于今年11月正式激活。
被視為比特幣數(shù)年來“最雄心勃勃的升級(jí)”, Taproot 在業(yè)內(nèi)尤其是比特幣愛好者的眼中確實(shí)代表著著非比尋常的意義,甚至是“目前為止比特幣協(xié)議升級(jí)提議中最具重要性的一次”。
但與引起行業(yè)大辯論的以太坊 EIP 1559 提案相比,Taproot 升級(jí)引發(fā)的行業(yè)聲量并不大,不少朋友甚至都沒怎么聽說過,那究竟什么是 Taproot 升級(jí),它又將為比特幣帶來怎樣的改變?
什么是 Taproot 升級(jí)?
Taproot激活
比特幣每隔段時(shí)間就會(huì)更新一次(網(wǎng)絡(luò)軟分叉),主要通過比特幣改進(jìn)提案(BIPs)的形式為比特幣引入新功能和信息。
而此次最新的 Taproot 升級(jí),就是三個(gè)BIPs的匯編“升級(jí)包”,也即 Taproot 升級(jí)包含了Schnorr簽名(BIP 340)、Taproot (BIP 341)和Tapscript (BIP 342)三個(gè)部分:
1、BIP340 — Schnorr簽名
Schnorr 簽名計(jì)劃長(zhǎng)期以來一直列在許多比特幣開發(fā)者的愿望清單上,作為由德國數(shù)學(xué)家和密碼學(xué)家ClausSchnorr開發(fā)的密碼學(xué)數(shù)字簽名方案,主要以其生成短簽名的簡(jiǎn)便性和效率著稱。
Schnorr簽名的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它們能夠在復(fù)雜的比特幣成交中獲取多個(gè)密鑰并產(chǎn)生唯一簽名。這意味著涉及多方的簽名可以被“匯總”成單一的Schnorr簽名,所以被稱為聚合簽名。
所以一言以蔽之,Schnorr簽名主要是節(jié)省空間、減少費(fèi)用,也被譽(yù)為比特幣Segwit后的最大技術(shù)更新。
2、BIP 341 — Taproot
Taproot 是在 Schnorr 簽名基礎(chǔ)上的解決方案,它可以包含復(fù)雜的成交條件和資金使用細(xì)節(jié),再把所有這些內(nèi)容作為一個(gè)新的資金使用條件(新的鎖)提供給外界使用,這個(gè)新的使用條件和該使用條件下的解鎖方法(新的鑰匙)是通過 Schnorr 的線性特征來支持的。
這就為用戶提供了消費(fèi)(不是收款)時(shí),在復(fù)雜的任意腳本和簡(jiǎn)單地支付到公開密鑰之間進(jìn)行選擇的能力,此外密鑰聚合還使所有的Taproot輸出看起來類似。
所以由于多重簽名輸出、單簽名輸出和其他復(fù)雜智能合約在區(qū)塊鏈上看起來都是一樣的,許多區(qū)塊鏈分析將不可用,從而為所有Taproot用戶保留隱私。
3、BIP 342 — Tapscript
BIP 342添加和更新了幾個(gè)操作碼,這些操作碼是指定要執(zhí)行的操作的機(jī)器語言指令的一部分。這些新腳本有助于驗(yàn)證Taproot開銷和Schnorr簽名,統(tǒng)稱為Tapscript,最大限度地提高了P2TR支出的靈活性,也有利于未來的升級(jí)。
它將提高腳本功能和隱私,可以通過在支出時(shí)只顯示合約的相關(guān)部分,來幫助使智能合約更加高效和私密。
簡(jiǎn)言之,Tarpoot 升級(jí)的核心就在于 Schnorr 簽名,而 Taproot 在Schnorr 簽名算法的基礎(chǔ),可以為比特幣帶來性能、隱私乃至智能合約方面的全新組合和可能性。
Tarpoot升級(jí)
比特幣協(xié)議升級(jí)提議中最具重要性的一次
眾所周知,比特幣是通過數(shù)字簽名來解鎖 UTXO 中的未花費(fèi)余額從而完成兌換,具體可以對(duì)一筆兌換進(jìn)行簡(jiǎn)單拆解——以A轉(zhuǎn)給B一個(gè)比特幣為例,實(shí)際過程可分為“解鎖”、“加鎖”兩步:
解鎖:A提供自己的私鑰,而完成解鎖,從而證明這一個(gè)比特幣屬于自己并可以調(diào)用;
加鎖:A用B的公鑰把這一個(gè)比特幣加鎖,然后轉(zhuǎn)給B,從而只有B能夠用它自己的私鑰進(jìn)行解鎖使用;
也即比特幣需要利用公鑰進(jìn)行加鎖,利用私鑰進(jìn)行解鎖,從而實(shí)現(xiàn)加密貨幣的轉(zhuǎn)賬兌換,而公鑰、私鑰的產(chǎn)生則是通過數(shù)字簽名算法,而上面提到的 Schnorr 簽名就是新的簽名算法。
它最突出的特點(diǎn)在于可以把多個(gè)公鑰或多個(gè)私鑰簽名聚合成一個(gè)新的公鑰或一個(gè)新的簽名,可以簡(jiǎn)單理解為把多個(gè)需要同時(shí)解開的鎖變成一個(gè)鎖,把用于解鎖的一串鑰匙變成一把鑰匙。
所以從這個(gè)角度講,被視為“比特幣協(xié)議升級(jí)提議中最具重要性的一次”的Tarpoot “升級(jí)包”,對(duì)比特幣所能帶來的改變可能是多方面的。
性能——類似Rollup的擴(kuò)容效果
首先,性能角度的改善是最直接的。因?yàn)榛?Schnorr 簽名的 Taproot,可以包含復(fù)雜的兌換條件和資金使用細(xì)節(jié),再把所有這些內(nèi)容作為一個(gè)新的資金使用條件(新的聚合簽名鎖)提供給外界使用。
這樣就減少在區(qū)塊鏈上傳輸和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量,使得單個(gè)區(qū)塊包含的成交更多,進(jìn)而降低成本,起到了擴(kuò)容的效果(其實(shí)筆者覺得有點(diǎn)像以太坊上的Rollup)。
隱私——增強(qiáng)比特幣網(wǎng)絡(luò)的隱私選擇
其次,隱私角度講也將獲得最大的加持。因?yàn)镾chnorr簽名雖然不會(huì)使公共區(qū)塊鏈上的個(gè)人比特幣地址更加匿名,但會(huì)使簡(jiǎn)單的兌換與那些更復(fù)雜、由多個(gè)簽名組成的兌換難以區(qū)分。
同時(shí),這也能讓用戶將復(fù)雜的智能合約作為普通比特幣兌換來掩蓋,為用戶帶來更大的隱私性。
比特幣的“艱難支付”之路
7月即將迎來的以太坊倫敦升級(jí),除了包含了EIP-1559這個(gè)翹首期盼的提案,還有EIP-3198、EIP-3529、EIP-3541 和 EIP-3554 在內(nèi)的共計(jì)5個(gè)提案。
而不同于以太坊里無邊界創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)的蓬勃生態(tài),比特幣的升級(jí)倒是向來聲量很小,相信很多朋友甚至都已經(jīng)覺得比特幣的開發(fā)可能處于停滯狀態(tài)。
尤其是2020年以來,大家似乎已經(jīng)逐步默認(rèn)了比特幣“數(shù)字黃金”的定位,而淡忘了曾經(jīng)引發(fā)業(yè)內(nèi)激辯,乃至“BCH分叉”背后“全球貨幣”的支付屬性,看起來技術(shù)應(yīng)用方面的升級(jí)也沒那么重要了。
閃電網(wǎng)絡(luò):比特幣容量
就像致力于比特幣小額支付的“閃電網(wǎng)絡(luò)”(Lightning Network),歷經(jīng)了近三年半的努力,鎖定的比特幣數(shù)量終于突破 1500 枚,相比 2021 年年初增長(zhǎng)了 42%,創(chuàng)下歷史新高,看起來成績(jī)斐然。
但與此同時(shí),在過去的一年時(shí)間里,以太坊鏈上比特幣錨定幣總發(fā)行量則就已經(jīng)幾乎從0開始,突破了25.2萬枚,比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)數(shù)年辛勤推廣,到底連“ERC20比特幣”的零頭都比不上