什麼是 Taproot？

Taproot 是 Bitcoin 的一項升級，旨在提高其網絡的私隱性和效率。Taproot 是 Bitcoin 自 2017 年 Segregated Witnesses (SegWit) 上線以來，四年來的首次升級。

Taproot 更新包括三個 Bitcoin 改進提案 (BIPs)，其中有 BIP340 (BIP – Schnorr)、BIP341 (BIP – Taproot) 和 BIP342 (BIP – Tapscript)。 

BIP-Schnorr 引入了「Schnorr 簽名」，這是一種更快、更安全且數據密集度較低的交易授權方式。BIP – Schnorr 還啟用了 BIP – Taproot，它使用一種稱為「MAST」的技術，將較少的智能合約交易數據提交到區塊鏈，同時也隱藏一些私人交易資訊。最後，BIP – Tapscript 為 Bitcoin 配備了一種升級的交易編程語言，該語言利用 Schnorr 和 Taproot 技術。Tapscript 還允許開發者更有效地實施未來的 Bitcoin 升級。

Taproot 最初由 Bitcoin 核心開發者 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 日從大多數 Bitcoin 礦工那裡達成了實施共識。Taproot 於 2021 年 11 月 14 日在區塊 709,632 處激活。

要了解 Taproot 升級的重要性，有必要知道當今 Bitcoin 交易的處理方式。Bitcoin 錢包的功能類似於傳統銀行帳戶，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，他們會生成一個獨特的加密金鑰對——一個公開金鑰和一個私密金鑰——這讓他們能夠發送或接收 Bitcoin。公開金鑰充當「帳號」，而私密金鑰則像「密碼」。

私密金鑰可以創建加密簽名來驗證交易並解釋代幣的分配，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一個加密簽名，該簽名源自交易詳細資訊和私密金鑰。任何人都可以從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「key aggregation」（密鑰聚合）的技術，該技術能夠使 multi-signature transactions（多重簽名交易）（即多方認可單一交易）和 smart contracts（智能合約）（即必須滿足預設條件才能執行交易）向 Bitcoin blockchain 提交的數據量與標準的單一簽名交易相同。透過 Schnorr Signatures，單一的 aggregated public key（聚合公鑰）和單一的 aggregated signature（聚合簽名）都會被記錄，而不是所有相關參與者的所有公鑰和簽名。結果是區塊鏈負載更輕，觀察者無法區分交易是包含單一或多個背書者。值得注意的是，Schnorr signature 與 Bitcoin 自誕生以來使用的加密演算法，稱為 Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)，向下兼容。這使得交易所、託管機構和錢包等服務提供商可以選擇逐步升級。

BIP341 – Taproot 建基於最近 Bitcoin 升級 SegWit 的隱私創新，並實施 Merklized Alternative Script Trees (MAST)，該技術允許僅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細節。Merkle trees 在密碼學中被廣泛應用，作為一種證明數據存在於一個集合中的方法，而無需揭示整個集合。透過僅公開已執行交易的細節，Taproot 為 Bitcoin 用戶提供更高的隱私。借助 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信息，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，因為未執行的交易信息不再記錄在區塊鏈上。 

BIP342 – Tapscript 更新了用於編寫比特幣交易參數的 Script 編碼語言，以適應那些選擇升級的用戶使用 Schnorr Signatures 和 Taproot 技術。Tapscript 還將透過允許更順暢地引入新型 opcodes（交易指令），使 Bitcoin 未來的更新更容易實施。

儘管這次升級的完整影響將在未來幾年隨著更多服務提供商採用該技術而得到驗證，但預計 Taproot 的漸進式改進將對比特幣的長期可行性產生重大影響。

Taproot 的隱私和效率優勢是相輔相成的。透過向區塊鏈提交更少的交易信息，任何人檢查比特幣公開可用的分類帳時，可用的交易數據就更少。提交更少的數據還可以在每個區塊中為更多交易創造空間，這應該會降低費用並提高交易吞吐量。

Taproot 還為比特幣上的智能合約帶來更大的靈活性。雖然複雜的智能合約多年來在其他區塊鏈網絡上一直很容易創建和執行，但預計 Taproot 將奠定加速 Decentralized Finance (DeFi) 在比特幣網絡上發展所需的技術基礎。隨著 Taproot 的實施，比特幣可以託管擁有數萬名簽署者的大規模智能合約，同時隱藏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 能夠更高效、更迅速地擴展。一些人認為，Taproot 與 Lightning Network 相結合，將把比特幣的實用性從「價值儲存手段」提升為「交易媒介」，進一步驗證比特幣作為真正的點對點數字現金的地位。

儘管 Taproot 為比特幣帶來的升級很重要，但可以說 Taproot 最重要和最持久的影響不在於其本身，而在於其如何實施。作為自四年前導致 Bitcoin Cash 產生的臭名昭著的區塊大小戰爭以來，對 Bitcoin protocol 的首次重大更新，Taproot 很可能為未來幾年 BIPs 從概念化到實施的發展奠定營運基礎。

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