比特幣Taproot升級(jí)在即

時(shí)間：2021-12-18|瀏覽：591

比特幣將迎來(lái)其重要的軟分叉升級(jí) Taproot，超過(guò) 90% 礦工同意升級(jí)，所以不太可能出現(xiàn) SegWit 社區(qū)分叉論戰(zhàn)出現(xiàn)在升級(jí)中。這次升級(jí)似乎沒(méi)有引起太多的關(guān)注，但也有很多文章稱之為最重要的升級(jí)。
Taproot 什么是升級(jí)？真的激動(dòng)嗎？
Taproot 它本身就是主根植物的意思，大概就像下圖一樣 Taproot 提出者GregoryMaxwell 他解釋說(shuō)，他希望比特幣能像主根植物一樣關(guān)注大的主根，并隱藏不必要的小分支。
通往不可能的三角路
無(wú)論升級(jí)什么樣的區(qū)塊鏈，最終都會(huì)解決區(qū)塊鏈中不可能的三角形問(wèn)題。區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰胁豢赡艿娜切卫碚撌窃?Vitalik 在一篇文章中，它被稱為在一篇文章中On sharding blockchains文章中提出的。這意味著區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)分散、安全、性能（效率、可擴(kuò)展性）三個(gè)條件?，F(xiàn)實(shí)往往是，當(dāng)我們改善一兩個(gè)條件時(shí)，我們必須犧牲第三個(gè)條件。
而此次的 Taproot 升級(jí)并沒(méi)有脫離這個(gè)大框架。Taproot 升級(jí)主要與兩個(gè)方面相對(duì)應(yīng)。第一個(gè)目的是進(jìn)一步提高其匿名性，即進(jìn)一步提高安全性。另一方面，它希望通過(guò)改變塊本身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)提高交易性能，減輕交易中不必要的數(shù)據(jù)負(fù)擔(dān)。
分解 Taproot
Taproot 升級(jí)是三個(gè)相輔相成的 BIP 包括統(tǒng)稱 Schnorr 簽名（BIP 340），Taproot（BIP 341）和 TapScript（BIP 342）。

比特幣Taproot升級(jí)在即
Schnorr 簽名
Schnorr 德國(guó)密碼學(xué)家簽名 Claus Schnorr 但由于專利原因，Schnorr 簽名直到 2008 年才能免費(fèi)使用，這就使得 2008 年出生的比特幣錯(cuò)過(guò)了(這是指 2008 采用年發(fā)表的原始論文) ECDSA 簽名。
目前來(lái)看，Schnorr 簽名幾乎超越了性能和安全性 ECDSA 更重要的是，簽名，Schnorr 和 ECDSA 采用相同的橢圓曲線算法，因此更容易實(shí)現(xiàn)升級(jí)問(wèn)題 Schnorr 最引人注目的部分是作用于交易輸出層面的聚合簽名。
在多重簽名條件下，我們往往要往交易數(shù)據(jù)中放入多個(gè)簽名，尤其是當(dāng)簽名多的時(shí)候，這將帶來(lái)很大的交易費(fèi)和內(nèi)存負(fù)擔(dān)。但是利用聚合簽名，我們可以把多個(gè)簽名組合成一個(gè)簽名，
類似的，在 Schnorr 公鑰也可以在簽名下聚合，大大提高了比特幣網(wǎng)絡(luò)在交易中的性能。
在驗(yàn)證時(shí)，傳統(tǒng)的 ECDSA 只能一一支持驗(yàn)證，但是 Schnoor 由于其聚合思想，節(jié)點(diǎn)可以批量驗(yàn)證。
Taproot
我們知道匿名一直是比特幣追求的一個(gè)重要的安全問(wèn)題。在地址層面比特幣地址的偽匿名性在一定程度上與物理世界身份和鏈上的世界地址隔離，但不同交易的地址類型非常明顯。以下地址的交易類型一目了然，導(dǎo)致攻擊者分析交易地址的可能性。
而 Taproot 目標(biāo)是提高比特幣地址的匿名性，使所有地址看起來(lái)都一樣，你無(wú)法從地址分析交易類型 Taproot 可合并獨(dú)立 P2PKH 和 P2SH，使彼此無(wú)法區(qū)分，其交易費(fèi)用的負(fù)擔(dān)是一樣的，這也是利用 Schnorr 的思想。
同時(shí)，Taproot 將 Schnorr 用來(lái)創(chuàng)建默克爾抽象語(yǔ)法樹(shù)(MAST，集成抽象語(yǔ)法樹(shù)和默克爾樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。在過(guò)去，假設(shè)我們有一筆交易，這筆交易的條件是用戶 A 在交易開(kāi)始之前 30 交易，用戶 B 從交易開(kāi)始 30 交易可以從天起使用。最后，無(wú)論誰(shuí)使用交易，用戶 A，B 顯然沒(méi)有必要暴露所有的信息。
而在 MAST 其中，只有使用交易的用戶才會(huì)被曝光，而另一個(gè)用戶的信息將被隱藏，這極大地保護(hù)了用戶的隱私。
TapScript
BIP 342 是關(guān)于 Taproot 腳本實(shí)施的具體內(nèi)容，增加了執(zhí)行和部署的一些操作代碼 Taproot，Schnorr代碼層面的軟分叉等功能，如「OP_CHECKSIGADD」。禁用了「OP_CHECKMULTISIG」和「OP_CHECKMULTISIGVERIFY」這種低效的操作碼。OP_CHECKSIG」和「OP_CHECKSIGVERIFY」以便提供 Schnorr 的功能。整體上完善了比特幣腳本的內(nèi)容，以便適應(yīng) Taproot 升級(jí)。