比特币:比特币将迎来Taproot升级 将带来哪些变化？_ROO

原标题：比特币将迎来Taproot升级能否助推其价格拉升？

2021年10月11日，比特币持续向上拉升，截至10月12日凌晨触达57,824.6美元的价格水平，基本已经收回5月以来的跌幅。加密市场近期回温，市场上对“双头牛”的讨论更加热烈，不少业内人士对比特币给予了更高价位的期待。

在这一背景下，我们关注到比特币网络的一个重要技术升级——Taproot升级——将在下个月启动，这将是比特币发展历程中值得关注的一个里程碑事件。

2021年6月12日，据Taproot.watch数据显示，比特币Taproot升级已被锁定，并将在今年11月激活。Taproot.watch网站甚至还制作和发布了一个影片表示庆祝。这意味着，11月比特币网络达到指定的区块高度时，Taproot将被激活，与Taproot相关并包含在BitcoinCore0.21.1中的比特币改进提案将自动启动。

由于Taproot升级将是继2017年比特币隔离见证之后最大的一次技术拓展，因此受到了行业巨大的关注，尤其在比特币爱好者眼中该升级具有非凡的意义。Taprrot升级被寄希望于改善比特币网络的可扩展性、隐私性、灵活性，提高使用性能和用户体验，同时最大程度地减少对链上的影响。

BadgerDAO通过集成RenVM推出可将比特币带至DeFi的网桥Badger Bridge:官方消息，去中心化组织 BadgerDAO （BADGER）宣布通过集成 RenVM 推出可将比特币带入 DeFi 的网桥\"Badger Bridge\"。Badger Bridge 允许用户将比特币转换为 renBTC 或 WBTC，或直接将比特币存储至 BadgerDAO 机池 bCRVrenBTC 和 bCRVsBTC。[2021/4/27 21:02:08]

那么，比特币为什么需要进行升级？Taproot具体是怎样的一次升级？它会对比特币网络产生什么潜在影响？能否助推价格飙升？

比特币为什么需要升级？

众所周知，比特币自诞生起除了存储和交易之外，几乎不具备其它的功能，其价值更多的体现在贮藏手段和“数字黄金”这一特性上。而作为价值转移的基础设施，比特币网络一直存在可扩展性和交易效率的问题。比特币区块上限大小为1MB，这导致比特币网络中每秒处理的交易笔数仅为7左右。因此比特币网络交易确认速度非常慢，网络拥堵问题始终困扰着不少比特币用户。

近些年来，比特币社区也一直在研究和尝试扩容方案。2017年8月，比特币社区通过激活隔离见证升级试图改善比特币的可扩展性。隔离见证通过把每笔交易的数字签名信息从区块里面去掉并存储在基本交易块之外，从而减小区块的尺寸，来改善扩展性的问题。

但是，这对比特币的网络可扩展性提升仍然远远不够，比特币社区在不断寻找其他解决方案，包括后来的比特币二层扩容方案——闪电网络，虽然在很大程度上改善了比特币的交易堵塞问题，但是比特币网络性能相比主流的区块链网络而言，仍有较大差距和空间。这也使得比特币很难成为高交易体量的数字资产。

观点：比特币市场的成熟可能会让交易所在功能上出现趋同现象:Kraken首席执行官Jesse Powell在Flippening博客中详细阐述不断发展的加密交易所领域以及交易所将看到越来越多整合的可能性。他强调，上述整合以及加密市场已达到一定成熟程度的事实，可能反过来意味着交易所可能具有类似的功能集。“我想你会看到基本上每个人在非常相似的功能集上趋同。然后竞争可能会归结到执行和界面，甚至可能只是营销和品牌。”

虽然大多数市场和行业都是如此，但这也引出一个问题：加密货币是否是成熟市场。与传统金融机构相比，提供数字资产相关服务的交易所仍然是相对较新的现象。随着交易所间的竞争减弱，交易所在规模和类似功能集方面的整合可能会对用户产生负面影响。

根据Glassnode，过去6个月加密交易所的比特币提取量稳步增加，这不仅反映市场普遍情绪，也反映用户对交易所的看法。而Powell指出，加密交易所之间的转移仍相当便宜，许多用户倾向于根据需求来做这件事。“我不认为散户投资者（他们对加密货币没有深入了解）只是想买些比特币并持有它。”

Powell表示，关于交易所之间的竞争，对于那些率先上线新代币的交易所来说，仍然有着显著的优势。（AMBCrypto）[2020/7/12]

此外，更为重要的一点是，比特币网络的隐私安全问题也亟待解决。一方面，比特币在技术层面的程序脚本设置会公开合约条款内容，会暴露参与方的信息；另一方面，比特币目前的ECDSA签名中，身份信息可以从多重签名交易的签名中免费获得，通过技术手段同样可以追踪到参与方的信息。随着比特币网络的普及和参与人数越来越广，以上这些问题就显得更为突出。

动态 | MXC抹茶和支付处理平台Banxa达成战略合作 开通信用卡购买比特币业务:据MXC抹茶官方Twitter信息，MXC抹茶近日与东南亚支付处理平台Banxa达成战略合作。双方合作第一步将支持MXC抹茶用户使用Visa和万事达信用卡（支持澳元、美元、英镑、欧元等）购买BTC、ETH等主流数字资产。MXC抹茶相关负责人表示，这是MXC抹茶全球业务拓展及提升用户体验计划一部分。[2020/1/4]

为了提升比特币的隐私性和交易扩展性，2018年1月，比特币核心贡献者GregoryMaxwell在研究了MAST技术之后，首次提出了Taproot的概念。后来，他与包括PieterWuille、AnthonyTowns、JohnsonLau、JonasNick等多个核心开发者一起，研究了一种称为Schnorr签名的方案，并将其纳入Taproot，计划在协议更新中展现。

2019年5月6日，比特币协议开发人员PieterWuille向比特币开发者邮件群发名单发布了一个名为"Taproot"软分叉提案。2020年1月，Taproot/Schnorr软分叉升级提案已正式作为比特币改进提案发布，相关提案序号为BIP340-342。截至今年6月，已获得比特币社区和矿工的支持，即将正式被激活。

Taproot升级是什么？

和以太坊网络一样，比特币每隔段时间也会进行更新，主要通过比特币改进提案的形式为比特币引入一些信息改进和新功能。

行情 | 比特币期货收于3800美元之下:CME比特币期货BTC 2月合约收跌约0.4%，报3745美元，本周累跌约3.2%。CBOE比特币期货XBT 2月合约收涨约0.27%，报3775美元，本周累跌约2.45%。[2019/1/5]

总的来说，Taproot就是一个旨在提高比特币网络安全性、隐私性及灵活性的协议升级，此次升级主要包含三个升级包，即Schnorr签名(BIP340)、Taproot(BIP341)和Tapscript(BIP342)。下面分别来介绍这几个升级的具体内容。

1、Schnorr签名

Schnorr签名最早是由德国数学家和密码学家ClausP.Schnorr于2008年提出的数字签名方案，后来区块链公司Blockstream的密码学家GregoryMaxwell、PieterWuille等人在2018年提出了一种名为MuSig的Schnorr签名方案。这一算法签名将作为比特币一直以来使用椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的替代方案。

Schnorr的运行原理类似于椭圆曲线数字签名，但相比ECDSA具备更多优点。其中最为显著的一点就是允许签名聚合，即可以将参与交易的多方“聚合”为单个Schnorr签名。这不仅可以减少签名占用体积，还可以使得多签交易和网络上任何其它交易变得无法区分，从而减少信息暴露，提高私密性和安全性。

2014年诺奖得主Tirole：政府制约比特币的原因之一是只给私人带来收益:5月20日大湾区经济与发展论坛上，2014年诺奖得主Jeae Tirole表示，比特币和区块链是不同的，区块链是一个创新型的科技，应用面非常广泛，比如智能合同、记录和转移资产、公司投票等；而比特币是没有价值的，同时伴之而来的泡沫还会带来很大风险。Tirole认为，比特币的社会价值不同于自认价值，当央行发行货币的时候，不管日元、欧元还是人民币，都会获得一些制币收益，这对公共财产来说是有好处的。因此，从政府的角度出发，之所以会限制比特币的发展与应用，不仅因为它被用于、避税和一些非法活动，更应为它没有给政府带来收益，而这些收益全部到了私人手中。[2018/5/21]

在ECDSA签名中，可以从多重签名交易的签名中追踪参与者的身份信息；在Schnorr签名中，从生成的单一签名无法查看原有的单个签名信息。

此外同时，Schnorr签名算法与原有的ECDSA签名都使用同样的椭圆曲线secp256k1和哈希函数SHA256，这保证了其可以以最小的改动兼容比特币目前的公私钥生成机制。

2、Taproot

Taproot可以看作MAST的一种应用，Taproot在与MAST类似的前提下运作，将交易支出条件划分为默克尔树哈希。但与原有的比特币脚本逻辑相比，Taproot结构仅显示一个由支出条件的默克尔根和原始公钥的组合生成的经过调整的公钥。

Taproot支出条件的图解说明

Taproot结构与Schnorr签名技术结合后，可以隐藏比特币交易中的部分脚本，而不需要暴露过多的交易细节信息，只有在“非协作式支出”时，才需要披露MAST的存在，且只需要披露被执行的脚本部分。通过该解决方案，不仅可以减少比特币交易体积，还可以隐藏所有中间数据，保护用户的隐私。

3、Tapscript

BIP342是Schnorr和Taproot的补充升级，它添加和更新了一些操作码，这些操作码是指定要执行的操作的机器语言指令的一部分。BIP342补充了BIP341中提出的对比特币脚本结构需要做的改进，且允许对Schnorr签名进行批量验证，添加了新的操作码来增强比特币的智能合约功能。

Taproot升级的影响

要说Taproot升级会给比特币带来的重要影响，那么主要体现在隐私性和可扩展性这两点上。

根据我们前面所介绍，总结而言，Taproot升级的最主要技术概念是Schnorr签名和MAST。这两大升级可以直接改善目前比特币网络的安全隐私性和可扩展性。

首先来看Schnorr签名，前面我们提到聚合签名可以使得多重签名交易在链上显示为正常的单签交易，这就使得多签交易会变得难以区分，单个交易难以被追踪，这一点可以提高多签用户的隐私性。根据p2sh.info的数据图表显示，目前多重签名的使用率处于快速增长状态。这对于有着多签需求的机构和普通用户来说，Taproot升级将带来使用体验上极大的优化。

按P2SH地址类型存储的比特币

另外，Schnorr签名减少了原来的签名字节，从而节省了交易占比空间。Blockstream团队曾经在2018年发布的论文《SimpleSchnorrMulti-SignatureswithApplicationstoBitcoin》中提到使用MuSig能够给比特币网络节省巨大的空间，由此可以带来潜在比特币网络容量的增加。

使用及不使用多重签名的比特币区块链的大小?

来源：SimpleSchnorrMulti-SignatureswithApplicationstoBitcoin

除了空间上的节省，Schnorr签名还可以被批量验证，相比逐一验证ECDSA，极大地节约了验证时间，从而可以提高交易处理效率，这可能意味着未来整个比特币网络的交易可以变得更快、更便宜。

再来说MAST，MAST被引入比特币区块链协议，Taproot通过改变其支出条件的结构方式，减少原本交易中附加冗长的脚本，来减少每笔比特币交易的数据占用空间。通过与Schnorr签名技术的结合，进一步节省交易占用空间，同时也能够在一定程度上减少目前比特币网络大部分交易的安全性和隐私性威胁。最后，这些对网络层面的潜在影响能否反映在市场表现上，能否助推比特币价格再创历史？也令人期待。

综上而言，虽说与以太坊以往升级的浩大声势相比，比特币升级显得有些相形见绌，但不可否认，Taproot升级的到来和其影响值得比特币社区和比特币爱好者们关注。一直以来，区块链的扩容问题备受关注，就比特币和以太坊而言，这一问题至今仍未从实质上解决。比特币闪电网络发展虽有进展但与以太坊Layer2相比总体收效甚微，目前以太坊也正在eth2.0的转型之路上，这次Taproo比特币升级对比特币而言算是一场及时雨，有望增强其隐私属性和支付属性，稳固和提升比特币在众多数字资产中的竞争力。

参考文献：

1SchnorrandTaproot：https://medium.com/@listedreserve/schnorr-and-taproot-cc4fa1edc828

2Maxwell,Gregory,AndrewPoelstra,YannickSeurin,andPieterWuille,2018,"SimpleSchnorrMulti-SignatureswithApplicationstoBitcoin".https://eprint.iacr.org/2018/068.pdf

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