比特币Taproot升级在即

时间:2021-12-18|浏览:161

比特币将迎来其重要的软分叉升级 Taproot,超过 90% 矿工同意升级,所以不太可能出现 SegWit 社区分叉论战出现在升级中。这次升级似乎没有引起太多的关注,但也有很多文章称之为最重要的升级。
Taproot 什么是升级?真的激动吗?
Taproot 它本身就是主根植物的意思,大概就像下图一样 Taproot 提出者GregoryMaxwell 他解释说,他希望比特币能像主根植物一样关注大的主根,并隐藏不必要的小分支。
通往不可能的三角路
无论升级什么样的区块链,最终都会解决区块链中不可能的三角形问题。区块链世界中不可能的三角形理论是原因 Vitalik 在一篇文章中,它被称为在一篇文章中On sharding blockchains文章中提出的。这意味着区块链网络很难同时实现分散、安全、性能(效率、可扩展性)三个条件。现实往往是,当我们改善一两个条件时,我们必须牺牲第三个条件。
而此次的 Taproot 升级并没有脱离这个大框架。Taproot 升级主要与两个方面相对应。第一个目的是进一步提高其匿名性,即进一步提高安全性。另一方面,它希望通过改变块本身的数据结构来提高交易性能,减轻交易中不必要的数据负担。
分解 Taproot
Taproot 升级是三个相辅相成的 BIP 包括统称 Schnorr 签名(BIP 340),Taproot(BIP 341)和 TapScript(BIP 342)。

比特币Taproot升级在即
Schnorr 签名
Schnorr 德国密码学家签名 Claus Schnorr 但由于专利原因,Schnorr 签名直到 2008 年才能免费使用,这就使得 2008 年出生的比特币错过了(这是指 2008 采用年发表的原始论文) ECDSA 签名。
目前来看,Schnorr 签名几乎超越了性能和安全性 ECDSA 更重要的是,签名,Schnorr 和 ECDSA 采用相同的椭圆曲线算法,因此更容易实现升级问题 Schnorr 最引人注目的部分是作用于交易输出层面的聚合签名。
在多重签名条件下,我们往往要往交易数据中放入多个签名,尤其是当签名多的时候,这将带来很大的交易费和内存负担。但是利用聚合签名,我们可以把多个签名组合成一个签名,
类似的,在 Schnorr 公钥也可以在签名下聚合,大大提高了比特币网络在交易中的性能。
在验证时,传统的 ECDSA 只能一一支持验证,但是 Schnoor 由于其聚合思想,节点可以批量验证。
Taproot
我们知道匿名一直是比特币追求的一个重要的安全问题。在地址层面比特币地址的伪匿名性在一定程度上与物理世界身份和链上的世界地址隔离,但不同交易的地址类型非常明显。以下地址的交易类型一目了然,导致攻击者分析交易地址的可能性。
而 Taproot 目标是提高比特币地址的匿名性,使所有地址看起来都一样,你无法从地址分析交易类型 Taproot 可合并独立 P2PKH 和 P2SH,使彼此无法区分,其交易费用的负担是一样的,这也是利用 Schnorr 的思想。
同时,Taproot 将 Schnorr 用来创建默克尔抽象语法树(MAST,集成抽象语法树和默克尔树的数据结构)。在过去,假设我们有一笔交易,这笔交易的条件是用户 A 在交易开始之前 30 交易,用户 B 从交易开始 30 交易可以从天起使用。最后,无论谁使用交易,用户 A,B 显然没有必要暴露所有的信息。
而在 MAST 其中,只有使用交易的用户才会被曝光,而另一个用户的信息将被隐藏,这极大地保护了用户的隐私。
TapScript
BIP 342 是关于 Taproot 脚本实施的具体内容,增加了执行和部署的一些操作代码 Taproot,Schnorr代码层面的软分叉等功能,如 「OP_CHECKSIGADD」。禁用了「OP_CHECKMULTISIG」和「OP_CHECKMULTISIGVERIFY」 这种低效的操作码。OP_CHECKSIG」和「OP_CHECKSIGVERIFY」以便提供 Schnorr 的功能。整体上完善了比特币脚本的内容,以便适应 Taproot 升级。

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