上周，比特币历史上最重要的升级之一Taproot被激活。但它的实际作用很难理解，而且经常被误导。因此，我们询问了一位专家。
上周，Taproot被激活，这是有史以来最大的比特币升级之一，社区已经热切期待了多年。但究竟什么是Taproot？那它是做什么的呢？
任何带着这个问题阅读关于Taproot新闻的人都会收获相当多的困惑。因此，本文首先对其他人的写作进行了一番概述。
当新闻机构已经在报道比特币的升级时…
Taproot最引人注目的特点之一是，它是第一个对新闻机构DPA有新闻价值的比特币升级。这就解释了为什么你会突然在几乎所有的媒体上找到关于Taproot的信息，从《南德意志报》和《联邦日报》到《维也纳标准报》和《小镇公报》。或者说：错误的信息。
Finanzen.net解释说，Taproot “对比特币区块链具有深远的意义”。这次升级使比特币 “更加敏捷和灵活”，并为 “重要的技术创新铺平道路”。FAZ和其他许多报纸引用DPA的报告说，升级带来了 “更多的隐私，更少的存储要求和下降的成本”。
所有这些仍然是如此模糊，以至于既不可能是错误的，也不可能是正确的。如果想更具体地了解，就会学得比较少，如果是这样，那就会很高兴地出现错误或误导。例如，Finanzen.net说Taproot “只生成一个用于支付的公钥，而不是几个公钥[……]”，除了术语混乱之外，最多只能说是一半正确。此外，Taproot实现了 “比特币区块链上更复杂的智能合约”，这就是为什么比特币可能很快与以太坊竞争。
在FAZ中，人们了解到Schnorr签名 “为比特币提供更多的隐私”。该报和DPA要求区块链教授Philipp Sandner就此发表声明，他讲道：”这些Schnorr交易……用一个签名释放了一捆交易”。即使是教授，有时也会错得让人不知道从何下手。
关于Taproot的最有能力的信息来源是Heise。IT杂志解释说，这次升级引入了 “Pay-to-Taproot（P2TR）交易类型”，”它结合了Schnorr签名和’Merklized Alternative Script Trees’的概念”。但是，当该杂志声称Taproot增加了交易隐私，或者Schnorr允许你在交易上签字时，即使是Heise也陷入了困境。
这充其量是半真半假，更重要的是显示了理解–和解释–像Taproot这样技术上复杂的升级是多么困难。
Upgrade like a wrap
我们正在努力为Taproot的混乱带来一点秩序。为此，我们与马克-艾哈特取得了联系，他在互联网上也被称为默奇。马克在纽约的Chaincode实验室工作，此前他曾在帕洛阿尔托的BitGo工作。很难有比巴登人更接近比特币发展中心的地方了。
马克不仅帮助我们在概念上更好地理解Taproot，而且还帮助我们掌握了现在升级的具体含义。
Taproot在改变什么？更新的好处是什么？
Taproot大致由两部分组成。施诺尔签名和一个脚本树。这两个组成部分是相互独立的，但它们一起工作，而且每一个都不容易理解。这是理解Taproot真正作用的障碍之一–以及它没有什么作用的障碍。
Schnorr – 更好的ECDSA
施诺尔的签名是最容易理解的。马克解释说，这些都是在比特币使用的签名算法ECDSA之前出现的。
“签名过程超级有趣，但发明者克劳斯-彼得-施诺尔为其申请了专利。由于专利费太贵，其他密码学家发明了ECDSA，也是基于椭圆曲线的签名。然而，在此期间，专利保护已经过期”。
ECDSA很好，事实上非常好，这就是为什么中本聪为比特币选择这种算法。但它还不如Schnorr好，如果没有专利保护，可能就没有理由让人使用ECDSA而不是Schnorr。
最重要的区别在于一个小但部分关键的细节：”ECDSA中的签名不是线性的，而是Schnorr中的签名，”马克解释说。”如果一个签名方案是线性的，你可以聚合多个签名，这样的聚合可以让你检查。你不能用非线性方案来做，比如ECDSA。”
因此，从理论上讲，FAZ和Heise所声称的是真实的：人们可以通过Schnorr将交易中的所有签名汇总成一个签名。目前，如果一个交易有许多输入–所以它结合了许多硬币–你必须签署每个输入，并将每个签名写入区块链。这占了很多交易数据的比重。施诺尔实际上可以改变这种情况。
可以! 因为 “不幸的是，这种聚合没有进入Taproot的升级，”马克澄清说。”这将需要额外的定义和讨论，所以他们决定以后再做。”
签名秘密集合
尽管如此，现在已经可以用Taproot聚合Schnorr签名了。但只是不用于普通交易，只用于多符号交易。多重认证是指两个或更多的当事方必须签署一项交易，以便从一个特殊的地址（多重认证地址）发行硬币。
“比方说，我们一起创建一个钱包，只有我们双方都签字，才能花钱。这将是一个 “2乘2多义词”。感谢Taproot，我们可以聚合我们的公钥。你把你的公钥给我，我把它和我的公钥结合起来，结果就和普通的地址没有区别了。所以你看不出来这是一个共享的钱包。”
这种 “不能说 “是Taproot据说能改善隐私的确切原因。
以前，多义词地址很容易被识别。他们以三开始，而不是像传统地址那样以一开始。SegWit使这一情况有所缓和，因为SegWit地址格式也以3开头。然而，不同的地址类型造成的差异，部分地破坏了比特币的隐私。
有了Taproot，这种差异就可以完全被拉平了。无论一个地址体现了什么输出条件–一个签名、多个签名、定时器、智能合约–它们看起来都一样。
但仅靠施诺尔的签名是不够的。因为这些只对简单的多义词结构有效：”2的2″，”3的3″，等等。然而，在实践中，其他模式更受欢迎，即所谓的阈值签名，如 “3的2″。第三方有一把备用钥匙，在另一把钥匙丢失时介入，或者在另外两个人意见不一致时进行仲裁。
在这样的模型中，通过Schnorr签名进行的聚集不起作用。所以在这一点上我们需要谈谈Taproot的第二部分：脚本树。
其他情况的脚本树
Mark的前雇主，钱包提供商BitGo，提供了一个经典的 “2 of 3″结构：有三个钥匙。一个由客户持有，一个由BitGo持有，第三个是安全系数高的冷库备份。在这三个密钥中，需要两个密钥来发送交易，这两个密钥通常是客户和BitGo.
的密钥。
在BitGo的保护下，用户的资金在我们这里是完全安全的，这使CoinDCX成为世界上最安全的加密货币交易所之一。 BitGo CoinDCX TryCrypto pic.twitter.com/Z4X2tpclix
– CoinDCX: Making Crypto Accessible to Indians (@CoinDCX) November 18, 2021
“对于使用哪两把钥匙是有预期的。现在可以用聚合的Schnorr签名来服务。因此，我们用来自你和BitGo的密钥形成一个P2TR输出，当正常情况发生时，我们可以用一个聚合签名来签名。”
这种由双方签署交易的方式是最优雅、最简单、最漂亮的方式。相比之下，目前使用 “P2SH”（支付给脚本的哈希）地址的方法简直是复杂得令人发指。
但是，如果到了后备情况下怎么办？如果我丢失了我的密钥，而BitGo用备份密钥签名？或者，如果BitGo失败了，我不得不让备份钥匙发挥作用？
“这些其他的、非预期的路径被作为叶子编织到Taproot引入的脚本树中，”马克解释说。当然，这种解释也叫人自己去解释。
From leaves to the root
一个脚本树基本上 “只是 “一个脚本的Merkle或哈希树。但什么是哈希树？
哈希树是大量哈希值的一种特殊排列。例如，假设我们有四个比特币交易，我们对它们进行散列。然后我们会有四个哈希值。在哈希树中，它们被称为 “叶子”。
练习的目的是要从树叶到树枝再到哈希树的根部。要做到这一点，我们首先将第一和第二哈希值连接在一起，然后哈希。我们对第三个和第四个也是这样做的。作为结果的两个哈希值–分支–我们也是哈希值。这给了我们根：一个代表众多哈希值的哈希值。
这棵哈希树看起来像一棵倒置的树。树冠在下面，树根在上面。图片来自wikipedia.org, 许可: Creative Commons
这样的根是做什么的？它允许用一个哈希值来证明各种数据。比特币区块就是一个例子：矿工拿着大量的交易–通常是几千笔–并从这些交易中形成哈希树的根。这个根是采矿的基础，它允许任何人检查一个区块是否有效。
在Taproot介绍的scriptbaim中，每一片 “叶子 “都是花费比特币的一种方式–一个脚本。上面提到的multisig地址不仅包含两个公钥的总和，而且还包含脚本树的根。
现在，如果发生非预期的情况，我用我的和备份密钥签名，因为BitGo失败了，会发生以下情况，马克解释说： “我揭示了相应的脚本，它存储在脚本树的一个叶子里。为了证明原始地址编码了这些输出条件，我揭示了其他叶子和分支的哈希值，这样就可以重建根。然后我用两把钥匙的签名来满足叶子中包含的脚本。”
因此，我们有一个程序，多义词交易通常–当预期的情况发生时–更优雅、更简单，也更私密。只有在非预期的情况下，脚本树才会启动。其结果与P2SH方法类似，也很复杂–但它在某种程度上更加私密。
因为在P2SH中，整个脚本都是散列的，其中包含了所有关于硬币如何使用的可能性。为了写出一个有效的交易，我必须显示脚本的纯文本。所以我必须公开哪些公钥参与其中，即使它们根本没有被使用。
另一方面，对于P2TR，如果我写出交易中实际发生的纯文本的选项就足够了。所有其他选项仍然是模糊的。
The breakthrough for multisig
没有必要争论Taproot是否优雅。它是。脚本树是对施诺尔签名的一个有益补充。像马克这样的开发者对Taproot感到兴奋，并迫不及待地想让升级版到达所有钱包，这是可以理解的。
但是，对于那些技术上的优雅本身不是目的，而是一种手段的人来说，现在很可能会问：从实际情况来看有什么意义？那么，比特币现在用Taproot能比以前做得更好吗？
“马克说：”Multisig是一种更安全的资金管理标准。”你可以建立备份，并使其更难花钱。它使你不那么脆弱。”
然而，直到现在，多重签名的方法都有很大的缺点：它们往往很复杂，对用户和开发者来说都是如此，它们限制了隐私，而且费用更高。所有这些缺点在Taproot中都消失了。”你泄露的私人信息更少，你透露的设置更少，你可以用区块链上更少的数据做更多的事情。”
马克希望Taproot能帮助Multisig取得突破。更多的钱包将采用Multisig，会有更好的标准，而且目前往往还很糟糕的用户体验会变得更好。
What Taproot doesn’t do
尽管有这么多的热情，马克警告说不要有夸大和错误的期望。这使我们回到了我们开始的地方。关于DPA的报告及其在新闻室的解释。
“有时人们会说，Taproot给比特币带来了DeFi，因为它可以实现智能合约。这是不对的。智能合约已经存在，Taproot所能做的一切在以前都是可能的–只是更复杂、更昂贵、更不隐私。”
关于Taproot的隐私问题，也有一些误解在流传。”昨天我在一家德国大报上看到，由于Taproot的存在，比特币正在变得更加匿名。这也是不正确的。确实，你不再能看到一个或多个当事方是否在签字。但地址仍然是假名的，你仍然可以看到哪些硬币正在发行。”
比特币是13年的技术!
它很臃肿，缺乏隐私和fungibility，速度慢且麻烦。
试图用第二层的kludges来修复它的设计缺陷是一个笑话🤡EpicCash是精益的，敏捷的。private blockchain – 都在第一层💪😎🚀LightningNetwork Taproot BTC Crypto pic。 twitter.com/gBeDqIKvut– EpicCashOfficial (@EpicCashTech) November 24, 2021
区块链分析师对钱包和地址的分析和聚类将和以前一样没有问题，即使在Taproot之后。”你只是对引擎盖下的设置了解得少一点。无论是普通的地址、闪电通道还是多义词设置，你都无法看到它了。但资金流的总体可追溯性仍然是一样的。”
不，alts所做的一切不会建立在 “比特币 “上。
RSK、Stacks等都不在 “比特币 “上。
而 “闪电”、”RGB”、”DLC”、”Taproot “等都不能真正做到。
不，所有的硬币都不是 “不那么硬的钱”。今天发行的大多数硬币/代币甚至没有试图成为钱。
欢迎来到2021年
Sry
– eriverse (@ercwl) September 23, 2021
现在轮到生态系统了
正如比特币经常出现的情况，升级需要一些时间才能到达钱包和用户手中。想想SegWit就知道了。升级花了很长时间才推广到很大一部分交易，而对bech32地址的支持则需要更长时间才能广泛推广。
默奇希望这对Taproot来说会更快。”BitGo钱包已经可以用Taproot接收硬币。这表明，这次可以更快”。
要理解这一切是怎么回事，以及为什么它不直接，你需要知道一些更多的技术细节。冒着让你不知所措的风险，我们需要谈谈所涉及的地址格式。
- 默认地址被称为 “Pay-to-Public-Key-Hash”（P2PKH），以1开头。
- 我们已经说过的 “Pay-to-Script-Hash”（P2SH）地址以3开头。这些被用于multisig和其他智能合约，如时间锁。
- SegWit最初也是建立在以3开头的地址上。嵌套的SegWit地址 “或–对不起：”Pay to Script Hash Pay to Witness Public Key Hash”（P2SH-P2WPKH）。在这里，或多或少，SegWit的脚本被散列并转移到一个P2SH地址。这使得SegWit能够以较少的破坏性方式被引入。
- 原生的SegWit-v0地址，或Pay to Witness公钥哈希（P2WPKH）地址，技术上工作更有效，使用bech32格式。这个新制定的标准看起来完全不同，地址更长，只由小写字母组成，以 “bc1 “开头。
Pay-to-Taproot（P2TR）也使用bech32标准。然而，在地址的生成方面有一点差异，这就是为什么到目前为止使用的v0地址不兼容。这是故意的，以防止任何人损失金钱。
“在准备Taproot的过程中，我们发现一些钱包忽略了bech32地址中的Witness版本，总是将输出定义为Native-Segwit-v0，”Mark解释说。 “如果这些钱包中的一个向P2TR地址汇款，P2TR脚本将被编码在输出中，但由于版本错误，需要完成P2WPKH脚本才能花费。受援者就不能花这笔钱”。
因此，对马克来说，重要的是尽可能多的钱包首先允许向Taproot地址发送资金。因为在这一点广泛实现之前，用户使用这些地址永远是不利的。
核心开发人员已经完成了他们的工作。但在这一点上，生态系统的工作才刚刚开始。
