比特幣Taproot 升級已被“鎖定”，將於今年11月正式啟動

什麼是比特幣Taproot升級

其實，Taproot並不是最近才有的新議題，它是比特幣核心（Bitcoin Core）的開發者格雷戈裡·麥克斯韋（Gregory Maxwell）早在2018年就提出的一項比特幣改進方案。簡單的說，比特幣Taproot升級是一個旨在提高比特幣隱私性及靈活性的協議升級提案。這一次升級在比特幣擁護者群體中被看做是具有非常重要意義的一個里程碑式的事件，我們知道在比特幣12年不長不短的發展歷程中，從未出現過一次嚴重的安全問題，這和中本聰設計的兼顧安全、隱私和效率的近乎完美的底層系統有莫大關係，當然這一優勢也成為日後比特幣被越來越多的投資者和主流社會所認可並接受的重要基礎。今天我們所提到的比特幣Taproot升級，也正是遵循上述理念所進行的重大改進，在業內人士看來，這次升級有望成為自2017年以來最大的比特幣升級。

近年來，相比以太坊、COSMOS、波卡等新興公鏈的技術升級，市場上對於比特幣網路升級的關注似乎並沒有那麼高的熱度。最直觀的對比，當致力於改進以太坊交易手續費機制的提案EIP-1559提出之後，引發了行業內長時間的討論，而比特幣Taproot升級自提出至今，業內的討論聲量寥寥。然而事實上，即便是比特幣已經穩定執行十餘年之後，比特幣社群的開發者們也從未停止，以Github上的統計資料來看，不論是近90天的提交次數還是總的提交次數，比特幣都領先於以太坊和其他競爭者。

比特幣Github資料概覽，來源qkl123

比特幣Github資料概覽，來源qkl123

對比以上兩張圖可以看出，比特幣社群開發者有802人，Github總提交次數達到29629次；以太坊社群開發者有620人，Github總提交次數為12690次，從這裡的簡單對比我們不免對比特幣Taproot升級又多了一絲期待。

比特幣Taproot升級具體有什麼？

比特幣Taproot升級本質上是一次比特幣網路軟分叉，主要透過比特幣改進提案（BIPs）的形式為比特幣引入新的功能和資訊，這個過程其實和以太坊近期將要進行的倫敦升級是比較相似的，以太坊倫敦升級已確認將囊括5個EIPs，而比特幣Taproot升級也是三個 BIPs 的整合“升級版”，就是說Taproot 升級包含了 Schnorr 簽名 （BIP-340）、Taproot （BIP-341） 和 Tapscript（BIP-342） 三個部分。接下來我們分別就以上三個BIPs進行簡要解讀。

首先是BIP-340，即Schnorr 簽名（施諾爾簽名）。需要說明的是，Schnorr 簽名 是以德國數學家和密碼學家 Claus-Peter Schnorr 命名的數字簽名演算法，由於在 2008 年之前該演算法處於專利保護的狀態，所以中本聰在設計比特幣協議時並未使用該簽名演算法，而是選用了當時開源的橢圓曲線數字簽名演算法（ECDSA）。但是比特幣核心開發者在之後的實踐中發現，Schnorr 簽名能夠在複雜的比特幣成交中獲取多個金鑰併產生唯一簽名，而且其生成短簽名的簡便性和效率明顯更勝一籌，也就意味著在涉及多方簽名時可以被“彙總”成單一的簽名，即聚合簽名。所以越來越多的開發者認為Schnorr 簽名 才是比特幣的未來，將Schnorr 簽名接入比特幣網路也就一直列在許多比特幣開發者的願望清單上。

其次是BIP-341，也就是這次升級的重點Taproot。Taproot 是在 Schnorr 簽名基礎上的解決方案，那麼它要解決什麼問題？眾所周知，比特幣網路是由程式碼組成的，當使用者Alice進行轉賬時，她傳送的BTC實際上是與一個指令碼相關聯的，這個指令碼下的指令告訴網路Alice可以用BTC做什麼。這就是一個最簡單的透過私鑰提供簽名並證明使用者Alice能夠支配這些BTC的轉賬過程。

但實際上，人們可以在比特幣網路進行更為複雜的交易（如智慧合約、或定義傳送方和接收方之間協議的程式碼），或者在使用代幣之前需要進行多次簽名，亦或者規定一個被稱為 “時間鎖 ”的等待期。當上述BTC最終被使用時，這些指令碼就會在比特幣區塊鏈上公開。從結果來看，這樣會給本已很龐大的比特幣網路增加大量資料，同時可能會洩露參與交易的人的一些細節。使其部分隱私暴露在風險之中。

而Taproot可以包含複雜的成交條件和資金使用細節，再把所有這些內容二次加密作為一個新的資金使用條件公佈到比特幣網路中，這個過程在很大程度上是需要依賴Schnorr 簽名的聚合簽名來完成的，這就為使用者在花費BTC時提供了一重保護，即在複雜的任意指令碼和簡單地支付到公開金鑰之間進行選擇的能力。同時由於多重簽名輸出、單簽名輸出和其他複雜智慧合約在區塊鏈上看起來都是一樣的，許多區塊鏈分析將不可用，從而最大限度的保護比特幣網路使用者的隱私。

最後是BIP-342，Tapscript。這個提案新增和更新了幾個操作碼，這些操作碼是指定要執行的操作的機器語言指令的一部分。這些新指令碼有助於驗證 Taproot 開銷和 Schnorr 簽名，統稱為 Tapscript，最大限度地提高了 P2TR 支出的靈活性，也有利於未來的升級。通俗的理解，它將提高指令碼功能和隱私，可以透過在支出時只顯示合約的相關部分，來幫助使智慧合約更加高效和私密。

簡而言之，Tarpoot 升級的核心就在於 Schnorr 簽名。而 Taproot 在 Schnorr 簽名演算法的基礎，可以為比特幣帶來效能、隱私乃至智慧合約方面的全新組合和可能性。正如CoinSwap創始人表示，“相信這種架構將為固定方智慧合約提供最大可能的匿名設定，使它們看起來像是最簡單的支付方式。”

目前Taproot狀況如何？

隨著比特幣受眾範圍的不斷擴大，目前比特幣已經成為在全球範圍內擁有上千萬利益相關者的超級專案，包括開發者、礦工、機構和個人。因此，像Taproot升級這種實質性變革必須得到廣泛認同才能得以實施。所以為了使這次升級順利進行，需要在規定時間內獲得90%以上的礦工支援才可以，根據Taproot。watch的資料，截至2021年6月12日，BIP-341已經獲得了超過90%礦工發來的支援“訊號”，並且比特幣愛好者還製作了影片以示慶祝。