科普：比特币最强升级-Taproot

众人翘首以盼的 Taproot 是比特币网络迄今为止最大的一次升级，这里的大，不仅是升级内容分量十足，其对比特币的进程也将影响巨大。

什么是 Taproot 升级？

比特币作为有史以来第一种加密货币，缺乏其他一些加密货币所具备的功能。Taproot 升级计划于 2021 年 11 月的某个时候实施，将为比特币带来大量功能，包括更低的费用、增强的隐私和创建智能合约的潜力。

当中本聪在 2008 年创建比特币时，他将该协议设想为一种“点对点数字现金”。然而，他并没有预测到智能合约和去中心化金融的兴起，它们席卷了世界，并有望成为下一代互联网的支柱。因此，比特币区块链一直很简单，除了存储和转移比特币之外没有其他功能。尽管这在 2008 年是革命性的，但比特币的支持者正在寻求让这种加密货币更具竞争力，并使其更有可能在未来保住“头号加密货币”的头衔。

Taproot 升级是一系列更改，将有助于扩展比特币并为该网络带来新的用例。这些变化中的第一个是确认交易方式的转变。要确认交易，用户必须证明他们拥有用于转移资金的地址，这可以通过他们的私钥来证明。使用私钥，用户将进行签名，该签名证明他们拥有相关地址并且任何资金转移都是有效的。自发布以来，比特币一直使用椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)。之所以选择它，是因为其可靠性和安全性，这两点对于保护区块链都非常重要。

然而，有一种相对较新的签名算法，称为Schnorr签名，它在其前身的基础上进行了极大的扩展，并为用户提供了多种好处。

其中最重要的好处之一就是保护隐私，特别是多签名钱包。多重签名钱包是具有多个私钥的比特币钱包，需要每个私钥才能确认交易。使用 ECDSA，区块链公开了某个地址具有多个私钥的事实，这可能会构成安全威胁。另一方面，Schnorr 签名将所有私钥编译在一起，使得多签名交易看起来与网络上的任何其他交易没有什么不同，而统一性使单个交易更难追踪，从而提高了隐私性。这将有助于更轻松地实施闪电网络，这是一种第 2 层扩展解决方案，可以利用 Taproot 的一些技术最终带来更好的比特币扩展能力。

Schnorr签名也可以批量确认，而不需要逐一验证 ECDSA。这意味着整个网络的交易将更便宜、更快。

由于计算能力的降低和交易的统一性，Taproot还提供了在比特币上创建智能合约的潜力。它们很可能仍然比以太坊或其他智能合同平台贵得多，而且功能有限。无论如何，价值1万亿美元的比特币与智能合约互动的能力是巨大的，可能有助于将智能合约技术带入主流。

升级定于2021年11月左右进行，将通过软分叉进行。软分叉意味着区块链升级时没有任何硬分叉的风险。正如以太坊的创建者 Vitalik Buterin 所指出的那样，软分叉有些争议，因为它们迫使所有矿工要么升级，要么离开。然而，它们可能对于用户来说更简单。要批准升级，90%的矿工必须同意，这需要几个月的时间才能完成。

尽管比特币网络既陈旧又简单，但Taproot升级表明，“教老狗新把戏”是可能实现的。它将使比特币保持相对于较新加密货币的竞争力，提供更高的隐私，并使区块链更接近其成为世界储备货币的目标。

这次升级将在比特币709,632区块开始执行，Taproot 的大版本升级包里包含了3 个部分( 我们通常把比特币改进提案叫做：BIP)，它们共同带来了更安全、更高效、更私密的比特币。

这三套强力的装备部件分别是：Schnorr 签名、Taproot、Tapscript

一、BIP340--Schnorr 签名

Schnorr 签名算法是由德国数学家、密码学家 Claus Schnorr 提出。Schnorr 签名算法几乎在各个层面均优于比特币现有的签名算法 ECDSA，但由于专利保护期(2008年2月过期，前该算法可以自由使用)的原因使比特币的出生就与 Schnorr 签名擦肩而过。

而这次，在比特币的开发者们做足了多年准备后，Schnorr 终于要来了。

Schnorr 签名的安全性已在数学上得到了证明，这将使得比特币的核心签名算法更加安全。

Schorr 支持签名的聚合节省存储空间签名长度更短，节省存储空间，Schnorr 签名数据比现有的 ECDSA 签名数据小11%，现有签名每个交易占用70-72个字节。由于 Schnorr 签名在交易中/在区块链上占据的空间较小(它们固定为64个字节)，因此可以实现较小的交易数据和较低的费用。这项升级在寸土寸金的比特币区块上，是意义深远的。

同时，Schnorr 签名方案可将多个交易输入的签名整合成一个， 这大大保护了交易者的隐私。

二、BIP341--Taproot

BIP341将比特币的隐私性提升到一个全新的维度。

当前比特币的地址类型是较为割裂的，比如地址分为：传统地址(1开头)、隔离验证地址(3开头)、隔离验证原生地址(bc1开头)，这样不同特征的地址使得对比特币的地址分析难度并没有想象中那么大。

同时，如果你在比特使用比特币的脚本功能，你会发现每次的交易都会广播出脚本声明的所有条件。这非常容易暴露脚本使用者个人信息并一定程度上影响到资产的安全性。

而 Taproot 升级后将完成地址类型的大一统，使用 Taproot 的交易将会组建成一个巨大的匿名集合，同时 Taproot 可以很好的隐藏比特币脚本中无需声明的条件，这将将提高比特币脚本功能的隐私性、效率以及灵活性。

使用 Taproot，每个个体的隐私都被整体增强。比特币的匿名性，可不是说着玩的。

三、BIP342--Tapscript

BIP 342是 Schnorr 和 Taproot 的补充升级，它更新了比特币的脚本编码语言，增加了一些新的操作码用于执行比特币脚本。同时 Tapscript 还使比特币未来的操作码更新变得更容易实施。

这意味着比特币的智能合约的大门已经缓缓推开...

或许不久我们就可以看到比特币上各种有意思的 DeFi 应用了，后面将会是怎样的场面，由你来想象。

Taproot 升级将使得比特币更安全、更功效、更私密。这次的软分叉升级几乎获得了行业内的一致支持，普通用户无需进行技术操作，安心等待各个钱包升级即可。

比特派钱包目前已完成 Taproot 的测试网升级，后续将在 Taproot 升级稳定后进行首发支持。

支持 Taproot，让比特币更强大。