潘志彪：簡析 Taproot 如何降低比特幣合約交易成本并改善隱私_APR

Taproot對比特幣合約來說，實現了交易成本極小化與隱私極大化，但仍無法做到資金流向和數額隱匿。

Taproot對于比特幣合約來說，即實現了交易成本極小化，又使得隱私極大化。

生活中的合約、合同通常有以下一些特征：

通常，合約是雙方或多方的。

合約的雙方并不絕對信任對方，如果可以絕對信任對方，則不需要合約。

合約的雙方一般假設對方大概率會履約：如果還沒交易就已經認為對方不會履約，可能會選擇不交易，或使用一些合約條款保證對方履約。

設計正確的合約，應該讓雙方在履約的情況下均會得到較大利益

因此在絕大部份情況下，合約都不會有爭議，雙方都會合作實行合約條款。在這種情況下，合約條款一般會得到保密，不為第三方所知。

上周ARK基金累計增持近400萬美元的Coinbase股票:金色財經報道，數據顯示，5月7月至今，ARK方舟基金累計增持69386股Coinbase股票(COIN)，按當前價計算，價值約397.85萬美元。截止發稿，COIN收盤報57.34美元。

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若過程中出現爭議的情況，需要由第三方機構進行仲裁。在這種情況下，合約條款需要公開，提供給律師、法官等。

比特幣鏈上是可以寫簡單合約的，例如n/m式的多重簽名機制、閃電網絡等。區塊鏈的合約通常稱為智能合約。

所有合約的特性都適用于智能合約，只是區塊鏈規則擔當了仲裁的角色，換言之CodeisLaw。

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但現在比特幣的智能合約，不論是2009年中本聰的原始設計，2012年出現的P2SH，還是2017年的隔離見證(P2WSH)，都有一個共同的問題：無論立約雙方是否合作，合約內容必須完全公開，即合約腳本必須公開。當花費時必須提供合約腳本全部內容才能進行校驗。

公開合約內容主要帶來兩個問題：

交易成本：智能合約一般都需要多個簽名，加上合約內容腳本本身，占用更多區塊空間，令交易手續費上升。

薩爾瓦多總統：該國的國際旅游業增加主要是由于比特幣:金色財經消息，薩爾瓦多總統說該國的國際旅游業增加主要是由于比特幣。[2022/8/7 12:06:52]

隱私問題：第三方可以監控區塊鏈數據，通過合約內容的特征，追蹤資金的流向和推斷合約參與者的身份。

ECDSA

ECDSA是比特幣誕生到現在唯一的簽名驗證機制。

數字簽名是比特幣認證交易合法性的最重要手段，確權的唯一標準。

自2009年以來，比特幣均使用ECDSA為數字簽名標準，包括P2PK和P2PKH，以及2012年的P2SH，2017年的P2WPKH和P2WSH。

比特幣的公/私鑰系統是線性的，因此我們可以把多個私鑰相加，也可以把對應的多個公鑰相加，這樣產生的新私鑰和新公鑰仍然是一對。這是HD錢包的理論基礎。

Cboe：收購ErisX后已導致4.6億美元的資產減記:金色財經消息，芝加哥期權交易平臺Cboe在第二季度財報電話會議上稱，收購美國數字資產現貨市場運營商Eris Digital Holdings.LLC（ErisX）后，由于市場環境的變化，已導致4.6億美元的資產減記。

此前5月份消息，Cboe完成對ErisX的收購。[2022/8/2 2:51:51]

但ECDSA的簽名是非線性的，因此簡單的把多個簽名結果加起來，則不再是有效的簽名。

因此一直以來，比特幣的多簽交易均需要在區塊鏈公開多個簽名，問題和智能合約相同。

201方的多方簽名人數的理論極限。

Schnorr

再說一下Schnorr簽名算法。

Schnorr簽名的專利于2008年才失效，當時沒有廣泛的開源實現及應用，所以2009年誕生的比特幣也沒有使用，中本聰還是比較謹慎的。簽名算法通常是需要深厚的數學理論基礎才能設計。一個小的理解偏差、編碼錯誤則可能導致嚴重問題。

Schnorr簽名使用的公/私鑰系統和ECDSA相同，因此現有的私鑰管理(如BIP32)可以繼續使用。

Schnorr和ECDSA的區別在于：Schnorr簽名是線性的。對于同一內容X，如果用多個私鑰各自簽名，然后把對應的多個公鑰相加，再把多個簽名相加，得出的新簽名會是新公鑰對內容X的有效簽名。

利用這個特性，簽名人數沒有理論極限。只要各方一致合作，就可以把簽名相加起來，看起來和單方簽名無異。

Schnorr簽名算法的安全性于2012年得到數學證明。

Taproot解決的問題

Taproot以Schnorr簽名算法為基礎。

以Taproot進行的智能合約，如果雙方合作，不但無需公開合約內容，而且交易會和最簡單普遍的單方簽名交易看起來沒有分別。即交易成本極小化及隱私極大化。

如果雙方不合作，申訴方仍需要公開合約腳本內容以供區塊鏈仲裁，暴露腳本全部或部分內容，由節點驗證執行之。

通過使用MAST，申訴方只需要公開合約的相關部分，而非所有合約條款，也因此盡量降低交易成本和對隱私的影響。合約可能有多條執行路徑，僅公布即將執行的路徑即可。

Taproot沒有解決的問題

Taproot沒有把交易金額隱藏，因此仍可以通過分析輸入和輸出金額估計資金流向。Taproot地址和舊式地址一樣，會在區塊鏈公開。如果使用者重復使用Taproot地址，那和重復使用舊式地址有相同的隱私問題：太多交易信息集中在一個地址上。

總結

比特幣在隱私方向上，有兩大待攻克的難題。一是流向隱匿，這在UTXO系統里是比較棘手的；二是金額隱匿，可以通過類似Grin的技術來解決，需要擴展區塊或分叉來實現。

即使上述兩大難點并沒有解決掉，但Taproot對于比特幣合約來說，即實現了交易成本極小化，又使得隱私極大化。還是一個顯著的進步。

來源鏈接：card.weibo.com

原文標題：《Taproot簡介之二》

撰文：潘志彪，幣印創始人

來源：金色財經

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