什麼是 Taproot？

Taproot 是 Bitcoin 的升級，旨在提高其網絡的私隱和效率。Taproot 是 Bitcoin 四年來的首次升級，自 Segregated Witnesses (SegWit) 於 2017 年上線以來。

Taproot 更新包含三個 Bitcoin 改進提案 (BIP)，包括 BIP340 (BIP – Schnorr)、BIP341 (BIP – Taproot)、BIP342 (BIP – Tapscript)。 

BIP-Schnorr 引入了「Schnorr Signatures」，這是一種更快、更安全且數據密集度更低的交易授權方式。BIP – Schnorr 還啟用了 BIP – Taproot，它使用一種稱為「MAST」的技術，將更少的智能合約交易數據提交到區塊鏈，同時也模糊了一些私人交易資訊。最後，BIP – Tapscript 為 Bitcoin 配備了升級的交易編程語言，該語言利用 Schnorr 和 Taproot 技術。Tapscript 還允許開發人員更有效地實施未來的 Bitcoin 升級。

Taproot 最初由 Bitcoin 核心開發人員 Gregory Maxwell 於 2018 年 1 月提出。該提案獲得廣泛支持，並於 2021 年 6 月 12 日獲得大多數 Bitcoin 礦工的共識以實施。Taproot 於 2021 年 11 月 14 日在區塊 709,632 激活。

為了理解 Taproot 升級的重要性，有必要了解 Bitcoin 交易目前是如何處理的。Bitcoin 錢包的功能與傳統銀行帳戶類似，兩者都需要「帳號」和「密碼」才能存取錢包中持有的資金。當用戶創建錢包時，他們會生成一對獨特的加密金鑰 — 一個公開金鑰和一個私密金鑰 — 允許他們發送或接收 bitcoin。公開金鑰充當「帳號」，私密金鑰則像「密碼」。

私密金鑰可以創建加密簽名來驗證交易並說明代幣的分配，從而防止惡意行為者竊取代幣或以其他方式挪用資金。

執行和驗證交易需要從交易詳情和私密金鑰派生出的加密簽名。任何人都可以在區塊鏈上看到此簽名並獨立驗證其真實性。

Taproot 升級實施了三個 BIP：

BIP340 – Schnorr signature 技術實施了一種更小、更安全、更靈活的加密簽名類型。它還引入了一種稱為「金鑰聚合」的技術，該技術使多重簽名交易（多方認可單一交易）和智能合約（必須滿足預定條件才能執行交易）能夠將與標準單一簽名交易相同數量的數據提交到 Bitcoin 區塊鏈。使用 Schnorr Signatures，只記錄一個聚合的公開金鑰和一個聚合的簽名，而不是所有參與者的所有公開金鑰和簽名。結果是區塊鏈負載更輕，觀察者無法辨別交易是否包含單一或多個認可者。值得注意的是，Schnorr signatures 與 Bitcoin 自成立以來一直使用的密碼學演算法 Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) 向後兼容。這使得交易所、託管人、錢包等服務供應商能夠隨著時間的推移選擇升級。

BIP341 – Taproot 建立在最近的 Bitcoin 升級 SegWit 的私隱創新基礎上，並實施了 Merklized Alternative Script Trees (MAST)，它允許只將智能合約交易的已執行條件提交到區塊鏈，而不是所有其他可能結果的完整詳情。Merkle trees 在密碼學中廣泛用於證明數據存在於集合中，而無需揭示整個集合。通過僅公開已執行交易的詳情，Taproot 為 Bitcoin 用戶提供了更高的私隱。使用 Taproot，審計鏈的人將無法查看未執行的交易條件或結果，這些可能包含敏感的私人資訊，例如使用了哪種類型的錢包。MAST 還應提供更高的可擴展性、交易吞吐量和效率，因為未執行的交易資訊不再記錄在區塊鏈上。 

BIP342 – Tapscript 更新了用於編寫 bitcoin 交易參數的 Script 編碼語言，以便為選擇升級的用戶適應 Schnorr Signatures 和 Taproot 技術。Tapscript 還將通過允許更無縫地引入新型操作碼（交易指令）來簡化未來 Bitcoin 升級的實施。

儘管這項升級的全部影響將在未來幾年隨著更多服務供應商採用該技術而得到證明，但 Taproot 的漸進式改進預計對 Bitcoin 的長期可行性至關重要。

Taproot 的私隱和效率優勢是同一枚硬幣的兩面。通過將更少的交易資訊提交到區塊鏈，任何檢查 Bitcoin 公開分類帳的人都可以獲得更少的交易數據。提交更少的數據還為每個區塊中的更多交易創造了空間，這應該會降低費用並增加交易吞吐量。

Taproot 還為 Bitcoin 上更大的智能合約靈活性打開了大門。儘管多年來在其他區塊鏈網絡上創建和執行複雜的智能合約一直很容易，但 Taproot 預計將為加速 Bitcoin 網絡上的 Decentralized Finance (DeFi) 奠定所需的技術基礎。隨著 Taproot 的實施，Bitcoin 可以託管擁有數萬個簽名者的大型智能合約，同時模糊所有參與者並保持單一簽名交易的大小。

Taproot 升級還應使 Lightning Network 能夠更有效率、更快速地擴展。一些人認為 Taproot，結合 Lightning Network，將把 bitcoin 的實用性從「價值儲存」推進到「交換媒介」，進一步驗證 bitcoin 作為真正的點對點數碼現金。

儘管 Taproot 為 Bitcoin 帶來的升級很重要，但可以說 Taproot 最重要和最持久的影響將不在於它本身，而在於它的實施方式。作為自四年前導致 Bitcoin Cash 創建的臭名昭著的區塊大小戰爭以來，Bitcoin 協議的首次重大更新，Taproot 很可能會為未來幾年 BIP 如何從構思到實施奠定操作基礎。

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