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Taproot激活
比特幣每隔段時間就會更新一次(網(wǎng)絡(luò)軟分叉),主要通過比特幣改進提案(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,就是三個BIPs的匯編“升級包”,也即 Taproot 升級包含了Schnorr簽名(BIP 340)、Taproot (BIP 341)和Tapscript (BIP 342)三個部分:
1、BIP340 — Schnorr簽名
Schnorr 簽名計劃長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便性和效率著稱。
Schnorr簽名的主要優(yōu)點之一是它們能夠在復(fù)雜的比特幣成交中獲取多個密鑰并產(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、減少費用,也被譽為比特幣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節(jié),再把所有這些內(nèi)容作為一個新的資金使用條件(新的鎖)提供給外界使用,這個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(不是收款)時,在復(fù)雜的任意腳本和簡單地支付到公開密鑰之間進行選擇的能力,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添加和更新了幾個操作碼,這些操作碼是指定要執(zhí)行的操作的機器語言指令的一部分。這些新腳本有助于驗證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。
它將提高腳本功能和隱私,可以通過在支出時只顯示合約的相關(guān)部分,來幫助使智能合約更加高效和私密。
簡言之,Tarpoot 升級的核心就在于 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。
02
Tarpoot升級
比特幣協(xié)議升級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 中的未花費余額從而完成兌換,具體可以對一筆兌換進行簡單拆解——以A轉(zhuǎn)給B一個比特幣為例,實際過程可分為“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行解鎖使用;
也即比特幣需要利用公鑰進行加鎖,利用私鑰進行解鎖,從而實現(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。
它最突出的特點在于可以把多個公鑰或多個私鑰簽名聚合成一個新的公鑰或一個新的簽名,可以簡單理解為把多個需要同時解開的鎖變成一個鎖,把用于解鎖的一串鑰匙變成一把鑰匙。
所以從這個角度講,被視為“比特幣協(xié)議升級提議中最具重要性的一次”的Tarpoot “升級包”,對比特幣所能帶來的改變可能是多方面的。
性能——類似Rollup的擴容效果
首先,性能角度的改善是最直接的。因為基于 Schnorr 簽名的 Taproot,可以包含復(fù)雜的兌換條件和資金使用細節(jié),再把所有這些內(nèi)容作為一個新的資金使用條件(新的聚合簽名鎖)提供給外界使用。
這樣就減少在區(qū)塊鏈上傳輸和存儲的數(shù)據(jù)量,使得單個區(qū)塊包含的成交更多,進而降低成本,起到了擴容的效果(其實筆者覺得有點像以太坊上的Rollup)。
隱私——增強比特幣網(wǎng)絡(luò)的隱私選擇
其次,隱私角度講也將獲得最大的加持。因為Schnorr簽名雖然不會使公共區(qū)塊鏈上的個人比特幣地址更加匿名,但會使簡單的兌換與那些更復(fù)雜、由多個簽名組成的兌換難以區(qū)分。
同時,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。