浅析比特币的主根

比特币的主根方案得到了社区的支持，预计将于今年11月启动，这引起了加密界的极大关注。为什么直根会引起人们的注意？因为这是近年来比特币最重要的升级之一。

Taproot是一种改进比特币脚本功能的技术，由Greg Maxwell（比特币的核心开发者）宣布。它希望通过这项技术提高比特币的隐私性、安全性和可扩展性。

（来自linuxfoundation。组织）

具体来说，如何简单理解比特币中的主根软叉升级？

比特币直根升级

与token相比，taprootsoftfork升级有几个优点，例如增强了隐私性、降低了成本和提高了可伸缩性。

目前，隐私是加密界最为关注的问题之一。比特币链上发生的任何事情都可以查看。为了解决这个问题，有很多隐私解决方案，甚至隐私代币，试图解决加密领域的隐私问题。然而，到目前为止，用隐私属性代替BTC几乎是不现实的。

一般来说，比特币支出需要签名，还可以添加其他条件，如时间锁定、多重签名等。为了满足更多场景的需要，可以对这些条件进行复合，例如，只能在块高后使用，多人签名后才能支付。比如某个项目持有的BTC有一个具体的支出计划（如支持开发等），可以采取时间锁定和多重签名的方式进行支出。

Taproot还支持bitcoin网络进行这些复杂的功能**易，如多重签名、时间锁的发放等，但不同的是，目前的解决方案需要在BTC消费时披露整个脚本（条件）。如果条件复杂，数据量大，实现成本高，效率不高。另外，这也不利于隐私，因为剧本会泄露所有参与者的信息。

以上问题可以通过直根升级来解决。

使用taproot，这些复杂的函数看起来就像一笔交易，条件可以隐藏起来。换句话说，通过taproot，你可以隐藏比特币脚本的痕迹。例如，taproot可以用于在闪电网络上支付BTC，人们只能看到这些点对点的交易。

此外，直根升级还有利于降低成本，提高可扩展性，为比特币的复杂交易提供更多便利。

我们之所以能够这样做，是因为我们受益于mast结构和Schnorr签名方案。Taproot将两者结合到了软fork升级中。

桅杆+施诺尔

桅杆

Mast（merklized abstract syntax tree）是Merkel的抽象语法树。它是抽象语法树和Merkle树的结合。

（bitmex Research不需要披露mast结构中的所有脚本）

Mast尝试使用Merkel树对脚本中的操作进行编码。BTC开销时，只需提供分支操作，将分支散列连接到固定大小的Merkel根上，就可以减少事务大小，节省块空间。它对基金可以单独支付的不同条件进行散列，并将它们包含在Merkel树中，并形成一个散列（Merkel root）来锁定代币。

通过桅杆结构，只需揭示满足的条件，增加了隐私性。另外，当它与Schnorr签名方案相结合时，还可以隐*ast的结果，达到更好的隐私要求。

总的来说，mast支持更复杂的事务，并且可以有多种支出条件。同时，它不需要透露未执行的脚本或触发的条件，从而实现隐私保护。另外，mast结构的另一个优点是复杂的事务可以显著地减少事务的大小。有些事务有许多复杂的条件，但是随着脚本数量的增加，mast事务的大小是对数增长的，而不是线性增长的。

（脚本编号和事务大小，David A。哈丁）

施诺尔

比特币社区还将Schnorr签名技术纳入了taproot soft fork升级。Schnorr签名以高效率为目标。目前比特币的签名方案是ECDSA，它与Schnorr签名方案一样属于椭圆曲线数字签名算法，但Schnorr可以实现“聚合签名”。

简单地说，一个事务中的多个签名可以组合成一个。通过将公钥和签名组合成“门限公钥”和“门限签名”，交易看起来与普通交易没有区别，“门限公钥”允许参与者的公钥叠加，而“门槛签名”则允许参与者的签名按照约定的条件合并支付。Schnorr签名算法可以提高多重签名的效率。同时，因为它看起来像普通的交易，它也提高了隐私。

Schnorr签名也被一些密码学家认为更安全。在随机预言模范围内证明了ECDSA签名是安全的，但ECDSA签名不能。

后记

尽管存在复杂的技术问题，但taproot带来了比特币前所未有的优势：

降低成本

对于一些复杂的事务，数据量会大大减少，这将大大降低这些复杂事务的成本。而降低成本有利于促进比特币上复杂的交易活动。

讨厌隐私

Schnorr签名与MSAT的结合可以增强交易的私密性。一些复杂的事务看起来像普通事务。

提高可扩展性和安全性

mast和Schnorr签名的结合可以使块中包含更多的事务，减少数据量，不仅降低了事务开销，而且提高了可扩展性和安全性。但是，不要对扩展吞吐量期望过高。主要靠减少多次签约的规模。要通过它实现更大的可伸缩性，仍然有一定的上限。