比特币的 Taproot 升级即将到来，但它到底是什么？对比特币的未来又意味着什么?

自 2017 年实现 SegWit (隔离见证) 升级以来，比特币一直没有进行过重大升级。当时的 SegWit 升级在比特币社区造成了严重混乱，导致一群矿工和开发者以硬分叉的形式退出比特币网络，并在此过程中创造了比特币现金 (BCH)。但是，四年后的 2021 年，比特币将再次迎来最新的重大升级——Taproot。

但是，什么是 Taproot？为什么它对比特币如此重要？

什么是 Taproot 升级？

比特币的 Taproot 升级将于 2021 年 11 月 16 日通过硬分叉进行，将实施 3 个新的比特币改进提案 (BIPs)，所有这些提案将合并在一起，成为比特币的最新版本。知名的比特币开发者 Greg Maxwell 早在 2020 年 1 月提出了 BIP-340、BIP-341 和 BIP-342 这三个提案，到 2020 年底，这三个提案有 74% 被采矿者批准；到 2021 年年中，这些提案的矿工批准率超过 90%，这意味着这三个提案终于准备好推出了。

首先，BIP-340 提案将引入 Taproot 升级的主要组件，为比特币协议部署一个称为 Schnnorr 签名的功能，这有助于解决 SegWit 在 2017 年带来的一些隐私性和区块空间的问题；BIP-341 提案将引入 Merklized Abstract Syntax Tree (MASTs，默克尔抽象语法树)，使比特币上的智能合约更加安全；最后，BIP-342 提案将引入一种新的比特币脚本语言作为其他两个 BIPs 的补充，使比特币网络未来的升级通过软分叉 (而非硬分叉) 来实现成为可能。

以上就是对 Taproot 升级的简要介绍，下面让我们更详细地了解每个 BIP 提案，更深入地对即将发生的事情进行解释。

• BIP-340

BIP-340 提案可以说是 Taproot 升级中最重要的组件，因为没有此提案，其他提案都不可能实现。

我们知道，当前的比特币使用椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA)，允许用户生成公钥和私钥，并允许用户在仅显示公钥的情况下使用私钥对交易进行签名。这些都是非常标准的方式，而且运作良好。该算法还允许使用超过 1 个秘钥来签署一笔交易，但这会导致隐私问题和更大的交易大小 (transaction size)：当在一笔交易中使用 2 个或更多的秘钥签名时，这意味着 2 个或更多的公钥将被暴露，这是不必要的，而且会降低隐私性，同时还会让该笔交易大小更大，占用更多的区块空间，导致在单个区块中能够容纳的交易数量更少。

BIP-340 提案中加入了 Schnnorr 签名，允许实现秘钥聚合 (key aggregation)。也就是说，这将把 1 笔交易中涉及的所有秘钥聚合成单个秘钥。这意味着，只有 1 个秘钥会被暴露，这使得多签交易得以更加注重隐私性；这也意味着这笔交易的大小更小了，从而允许单个区块中能容纳更多的交易。

由于交易大小变小了，这将使得这些交易的成本更低一些。比如，当你开启或关闭一个闪电网络支付通道时，你将使用 1 笔多签交易来完成。这意味着当 Taproot 上线时，开启或关闭闪电网络通道时的成本将会更低，这使得闪电网络更具隐私性，使用成本也更低。

简单的钱包将自动启用这些功能，这意味着普通用户无需担心，也无需点击任何额外的选项。而如果你使用的是针对高级用户设计的更高级的钱包，那么在进行交易时，你将有一些新的选择来使用。

• BIP-341

BIP-341 提案是整个 Taproot 升级的名字来源。该提案将为运行在比特币上的智能合约引入一个名为 Taproot 的功能。实际上，该提案是一个利用了 BIP-340 引入的 Schnnorr 签名的隐私解决方案：BIP-341 将使用 Schnnorr 签名来创建 MASTs (默克尔抽象语法树)，MASTs 将使用默克尔树 (Merkle Trees) 来使智能合约更加隐私和安全。当 BIP-341 上线时，只有被智能合约满足的那个条件会被揭示，而其他未满足的条件将被隐藏。

这将使比特币智能合约更加安全，因为黑客能够使用的数据点更少了。黑客不会知道智能合约中的所有其他条件，而是只会知道1个条件。沿着这条路走下去，我们将会看到比特币智能合约攻击的减少，以及给那些使用这些合约的人更多的隐私性。

如果你是一名比特币智能合约用户，你将不需要做任何事情就可以使用这个功能，它会在此次硬分叉升级完成后自动被应用。

• BIP-342

最后是