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Taproot 比特币升级初学者指南
Taproot 是比特币的升级版，旨在提高其网络的隐私和效率。Taproot 是自 2017 年 Segregated Witnesses (SegWit) 上线以来四年来对比特币的首次升级。
Taproot 更新包含三个比特币改进提案 (BIP)，包括 BIP340 (BIP – Schnorr)、BIP341 (BIP – Taproot)、BIP342 (BIP – Tapscript)。
BIP-Schnorr 推出了“Schnorr 签名”，这是一种更快、更安全、数据密集度更低的交易授权方式。BIP – Schnorr 还启用了 BIP – Taproot，它使用一种称为“MAST”的技术将较少的智能合约交易数据提交到区块链，同时也掩盖了一些私人交易信息。最后，BIP – Tapscript 为比特币配备了升级的交易编程语言，该语言利用了 Schnorr 和 Taproot 技术。Tapscript 还允许开发人员更有效地实施未来的比特币升级。
Taproot 最初由比特币核心开发人员 Gregory Maxwell 于 2018 年 1 月提出。该提案得到了广泛支持，并于 2021 年 6 月 12 日获得了大多数比特币矿工的实施共识。Taproot 于 2021 年 11 月 14 日在区块 709,632 处激活。
比特币交易如何运作
为了理解 Taproot 升级的意义，有必要了解当今比特币交易是如何处理的。比特币钱包的功能与传统银行账户类似，都需要“帐号”和“密码”才能访问钱包中持有的资金。当用户创建钱包时，他们会生成一个唯一的加密密钥对——一个是公共密钥，一个是私有密钥——允许他们发送或接收比特币。公钥充当“帐号”，私钥充当“密码”。
私钥可以创建加密签名来验证交易并说明硬币的分配情况，从而防止不良行为者窃取硬币或以其他方式挪用资金。
需要从交易详细信息和私钥派生的加密签名来执行和验证交易。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 解释
Taproot 升级实现了三个 BIP：
BIP340 – Schnorr 签名技术实现了一种更小、更安全和更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，该技术使多重签名交易(多方认可单个交易)和智能合约(必须满足预定条件才能执行交易)向比特币区块链提交与标准单签名交易相同的数据量。使用 Schnorr 签名，记录单个聚合公钥和单个聚合签名，而不是所有相关参与者的所有公钥和签名。结果是区块链负载更轻，观察者无法破译交易是否包含单个或多个背书人。值得注意的是，Schnorr 签名向后兼容比特币自诞生以来一直使用的密码学算法，称为椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA)。这使得交易所、托管人和钱包等服务提供商能够随着时间的推移选择升级。
BIP341 – Taproot 建立在最新比特币升级 SegWit 的隐私创新之上，并实现了 Merklized Alternative Script Trees (MAST)，它只允许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全部细节。默克尔树广泛用于密码学中，作为证明数据存在于集合中的一种方式，而不必揭示整个集合。通过仅公开已执行交易的详细信息，Taproot 为比特币用户提供了更大的隐私。使用 Taproot，那些审计链的人将无法查看未执行的交易条件或结果，其中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 Script 编码语言，以便为那些选择加入升级的人提供 Schnorr 签名和 Taproot 技术。Tapscript 还将允许更无缝地引入新型作码(交易指令)，从而更容易实现比特币的未来更新。
主根影响
虽然随着越来越多的服务提供商采用该技术，此次升级的全部影响将在未来几年得到证明，但预计 Taproot 的增量改进将对比特币的长期生存能力具有重大意义。
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，任何查看比特币公开账本的人都可以获得更少的交易数据。提交更少的数据也会在每个区块中为更多交易创造空间，这应该会降低费用并提高交易吞吐量。
Taproot 还为比特币上更大的智能合约灵活性打开了大门。虽然多年来复杂的智能合约很容易在其他区块链网络上创建和执行，但 Taproot 预计将为加速比特币网络上的去中心化金融 (DeFi) 奠定所需的技术基础。随着 Taproot 的实施，比特币可以托管拥有数万个签名者的大规模智能合约，同时隐藏所有参与者并保留单签名交易的规模。
Taproot 升级还应该使闪电网络能够更高效、更快速地扩展。一些人认为，Taproot 与闪电网络相结合，将把比特币的效用从“价值储存手段”提升为“交换媒介”，进一步验证比特币作为真正的点对点数字现金。
虽然 Taproot 给比特币带来的升级很重要，但可以说 Taproot 最重要、最持久的影响不是它是什么，而是它如何实现。作为自四年前臭名昭著的区块大小战争导致比特币现金诞生以来比特币协议的首次重大更新，Taproot 可能会为 BIP 在未来几年如何从构思到实施的发展奠定运营基础。
