比特币Taproot

随着面向隐私的加密货币市场的增长,人们对比特币隐私的普遍看法已转向更加强调改进比特币,并且揭露了更多用于匿名用户的攻击媒介。从Dandelion ++到Chaumian CoinJoins,许多举措正在实施,以提高假名比特币的隐私保证.

特别是,在集成了Schnorr签名之后,有望将一种名为Taproot的传统加密货币的重要隐私保护纳入协议中,这是实现该协议的基础.

起初 建议的 由比特币开发商和密码学家格雷戈里·麦克斯韦(Gregory Maxwell)于2018年1月发布,Taproot通过有效区分标准交易和更高级交易来扩展比特币的智能合约功能,同时保护隐私.

此次升级与其他提议的开发同时进行,包括Schnorr,Graftroot和MAST,这是对P2SH的改进。比特币的一些顶级开发商目前正在制定一项计划,以将Schnorr和Taproot集成为一个组合协议增强功能.

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比特币Taproot

P2SH和MAST

要了解Taproot,首先需要评估一些支持比特币网络交易的方法。具体来说,P2SH(称为脚本哈希支付)是将硬币锁定在包含脚本的比特币合约中,该脚本定义了所有者要使用的硬币需要满足的特定条件.

例如,标准交易要求生成私钥以验证硬币是否可以消费。但是,诸如multi-sig之类的更高级的事务要求某个组的某个阈值在可以发送事务之前对其进行签名。因此,如果爱丽丝(Alice),鲍勃(Bob)和查理(Charlie)参加了多次签名交易,以从外汇基金中支出X位数的比特币,那么多次签名P2SH脚本可能需要3个参与者中的至少2个签署交易花费的产出.

支出特定输出的权利可以对应于多个P2SH脚本编写条件,但是只需要满足一个条件即可授权支出.

这些更高级的交易的条件存储在P2SH脚本中,作为哈希在区块链上。但是,一旦硬币花光了, 全部 向网络揭示了其中的条件,无论这些条件是否满足并授权使用硬币。例如,如果在另一个P2SH脚本条件(例如还存在的时间锁定)之前满足multi-sig 2-of-3条件,那么在花费硬币后,将同时显示时间锁定和multi-sig脚本.

由于并非所有比特币钱包都包含多重签名和时间锁定合同之类的功能,因此存在隐私问题。因此,观察者可以通过消除不具有高级P2SH脚本条件的钱包来推断交易的钱包的原始类型。许多情况也会导致交易量增加,从而降低可伸缩性.

MAST旨在通过混淆交易脚本的条件来改善P2SH。 MAST代表“ Merklelized抽象语法树”,它掩盖了交易的脚本条件,仅显示满足的第一个条件-负责硬币的有效支出。 MAST巧妙地使用Merkle树来哈希每个单独的脚本条件,而不是哈希整个条件集。这样,Merkle路径可以验证是否满足有效条件 没有 揭示其他脚本条件.

回到Alice,Bob和Charlie的示例。如果P2SH同时包含2-of-3多重信号条件和时间锁定条件,则仅显示首先满足的条件。如果Alice和Bob签署了该交易,则观察者可以验证是否满足2 of 3 multi-sig条件,但他们将不知道P2SH也包含时间锁定条件.

施诺尔和塔普鲁特

Schnorr签名的主要优点是它们能够将事务聚合为单个事务。无需使用单个签名的输入,即可将多个交易的签名集成到具有单个通用签名的交易中.

聚集签名的显着优势是节省了每个块中的存储空间,以及随后更好的网络可伸缩性。但是,将Schnorr签名应用于多签名交易时,您可以使用Taproot.

当将Schnorr应用于多次签名交易时,通过利用称为“阈值签名”的技巧,多次签名的参与者可以将其签名和公钥聚合在一起,从而像任何标准交易一样花费硬币。 Taproot是将MAST与这一概念联系起来的一项创新,参与者可以在其中“调整”阈值公钥或阈值签名.

密码签名

什么是密码签名?

从本质上讲,他们可以证明花费多个签名的交易脚本条件的有效性,而无需在更广泛的Schnorr聚合交易中揭示其交易包含复杂的脚本条件。结果,可以在不牺牲MAST的Merkle路径映射的情况下,将高级(多签名)事务作为常规事务隐藏在聚合的Schnorr签名中。.

此外,该事务不会显示它包含MAST结构.

Schnorr,MAST和Taproot被视为补充性创新,可以带来令人着迷的,更复杂的比特币交易功能.

比特币核心开发商Anthony Towns 建议的 几个月后,即2018年7月,提出了“通用主根”的想法,这将减少最初的主根提议所需的数据量。但是,他指出:

“就部署而言,我认为先进行初始schnorr / taproot /桅杆部署,然后再添加嫁接根/聚合是有意义的。我的感觉是,对通用主根没有太大的紧迫性,因此,现在继续进行schnorr / taproot / mast,花点时间分析通用主根是有意义的,如果它看起来理智和有用,请争取在以后的阶段中实现,例如与嫁接根/聚集同时”

Taproot基本上是 准备部署 但要求先执行Schnorr或至少与Taproot结合使用.

Schnorr纳入比特币核心协议的详细建议是 已经可用, 但是,似乎尚无确切的时间表来实施。人们普遍认为Schnorr,MAST和Taproot将作为协议的一系列补充更新来实现.

Schnorr是比特币的重大升级,可与SegWit媲美。重大更新伴随着社区之间的争执和延迟,但Schnorr背后的支持很强大。在宣布最终准备工作之前,开发人员正在测试和完善升级的技术实施.

长期以来,比特币开发人员和更广泛的社区对Schnorr Signature集成到协议中的潜力感到兴奋,并且似乎将正式加入该协议的日期是2019年。Taproot提出了一些有趣的隐私优势,作为Schnorr和MAST,并最终添加 嫁接根 甚至试图通过解决效率方面的不足来增强Taproot.  

多年来,比特币的效率和隐私一直是社区关注的焦点,而SegWit,Stonewall和Chaumian CoinJoins等创新已经取得了有意义的进步。其他许多提案将在2019年进行进一步开发,并作为不断发展的比特币网络的令人信服的改进.

Mike Owergreen Administrator
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