什么是比特币Taproot？bc1p地址、Schnorr签名与升级好处一文看懂
要点
- Taproot 是比特币协议的更新版本，于 2021 年发布，基于三个提案：Schnorr 签名、Taproot 和 Tapscript。
- 该变更于 2021 年 11 月 14 日生效，区块高度为 709,632，超过 90% 的矿工表示支持这一变更。
- Taproot 地址以“bc1p”开头，并且与之前的比特币地址格式兼容。
- 这一变化有助于增强复杂交易的隐私性，因为在区块链中，复杂交易与简单交易没有区别。
- 目前，许多主流钱包和交易所都已实现了新的 Taproot 功能，允许用户使用 Taproot 地址发送和接收比特币交易。
比特币的发展速度并不快，即使发展，也十分缓慢。Taproot 是少数几个可以与 2017 年推出的隔离见证 (SegWit) 相媲美的网络升级之一。它涵盖了交易签名、交易暴露的数据量以及比特币在更复杂应用（例如多重签名钱包和智能合约）中的多功能性等诸多方面。
如果您看到过以“bc1p”开头的比特币地址，或者看到过钱包提示您启用“Taproot”选项，那么您来对地方了，因为本指南将详细解释它是什么，为什么创建此升级以及它对您的日常比特币使用究竟意味着什么。
什么是比特币 Taproot？
Taproot 是比特币协议的一次软分叉升级，旨在提升隐私性、降低交易费用并扩展比特币在智能合约方面的功能。软分叉强化了网络中已有的规则，但保持了向后兼容性；而硬分叉则会创建两条独立的链。这意味着使用旧版本软件的钱包和节点可以继续正常工作，但无法支持新功能。
Taproot实际上是由三个不同的比特币改进提案（BIP）捆绑在一起的：
- BIP 340（Schnorr 签名）：一种新的数字签名方案，用于取代比特币自推出以来一直使用的 ECDSA（椭圆曲线数字签名算法）方案。
- BIP 341（Taproot）：主要提案，将引入新的输出类型，并允许在需要之前隐藏复杂的支出条件。
- 脚本语言 342 (Tapscript)：一种支持 Schnorr 签名和 Taproot 输出的新脚本语言。
这三个想法都有助于简化和高效地处理多重签名交易、时间锁和其他条件支出规则，同时保持链上交易数据的简洁性。
Taproot升级背后的历史
谁提出了Taproot？
Taproot 最初由比特币开发者 Greg Maxwell 于 2018 年初提出。另一位比特币内核的长期贡献者 Pieter Wille 编写了三个 BIP（比特币改进提案），最终使该提案正式化。几年后，Tim Ruffing、Anthony Towns 和 Jonas Nick 也加入进来，帮助完善了实现细节，最终将其集成到比特币内核中。
Taproot是如何激活的
然而，对比特币底层进行任何更改都需要集体努力，并需要网络参与者的广泛同意，因为没有任何单一实体或公司能够单方面实施更新。Taproot 社区选择了一种名为“快速试用”（Speedy Trial）的激活方法，该方法由 David Harding 和 Russell O'Connor 创建。
矿工只有几个月的时间来表明他们是否愿意参与快速试验。如果在最后两周的难度测试中，90%或以上的区块（2016个区块中的1815个）包含特定信号，则快速试验将被激活。这一阈值在2021年6月达到，网络随即进入等待状态，等待节点运营商和矿工升级软件。
2021年11月14日，比特币区块高度709,632激活了Taproot。自那时起，任何运行新软件的节点都能够根据新的Taproot规则识别并接受交易。
Taproot 的工作原理是什么？
Taproot 的技术支柱是三个支柱，分别针对旧版比特币交易当前结构中的不同缺陷。
施诺尔签名
在 Taproot 出现之前，比特币一直使用 ECDSA 算法进行交易签名。现在，它被一种名为 Schnorr 签名的方案所取代。Schnorr 签名更短，验证速度更快，并且在数学上是“线性”的，也就是说，多个签名可以合并成一个签名。对于多重签名钱包而言，这意味着多重签名交易在格式上与单签名交易完全相同，无论是在交易执行过程中还是在后续的区块链分析中。
使用替代脚本树（MAST）进行写作
Taproot 是一种将各种可能的支出条件组合成一个较小的承诺（称为 MAST，即多资产支出条件）的方法。当资金流动时，区块链上只会显示实际支出所依据的条件，而不是所有条件。未使用的条件保持休眠状态，这减少了链上存储的数据量以及交易结构信息的泄露。
Tapscript
Taproot 输出所使用的新脚本语言称为 Tapscript。它为开发者提供了一种更简洁的方式来实现诸如限时提款或多方合约等功能，同时仍然兼容 Schnorr 签名方案。
Taproot、SegWit 和传统地址
自 2009 年以来，比特币的地址格式已经多次更改，每一次更改都代表着比特币网络发展的不同阶段。那么，让我们深入了解一下主要地址类型之间的关键区别。
| 地址类型 | 前缀 | 引入 | 签名类型 | 主要优势 |
| 传承（P2PKH） | 1 | 2009 | 东非和中非经济共同体 | 通用兼容性 |
| 嵌套隔离见证（P2SH） | 3 | 2017 | 东非和中非经济共同体 | 连接传统钱包和 SegWit 钱包 |
| 原生 SegWit (P2WPKH) | bc1q | 2017 | 东非和中非经济共同体 | 更低的费用，更小的交易规模 |
| 主根（P2TR） | bc1p | 2021 | 施诺尔 | 更好的隐私保护，更便宜的复杂交易 |
除了签名方案之外，关键区别在于使用原生隔离见证（Native SegWit）时，复杂交易的隐蔽性是更高还是更低。虽然使用原生隔离见证时，多重签名信息在链上已经可见，但它仍然比使用传统地址的交易更小、更便宜。Taproot 的作用远不止于让多重签名交易和单签名交易看起来无法区分；实际上，它们的密钥路径支出在交易规模上略小于等效的隔离见证支出。
旧地址仍然有效且可用。无需弃用，但由于无法享受后续数据容量升级带来的优化，其费用会更高。
我可以向 Taproot 地址发送 BTC 吗？
是的。Taproot 地址（bc1p）的运作方式与其他比特币地址相同，用于发送和接收付款。需要注意的关键是，您用来发送款项的钱包/交易所是否支持 bc1p 格式。自 2021 年以来，支持率已显着提高，但仍有一些较旧的钱包和服务无法正确验证 Taproot 地址，导致即使地址有效，交易也无效。
如果您对某个服务是否接受 Taproot 地址有任何疑问，建议您先发送少量测试金额，确保其与该服务兼容后再发送大额资金。由于比特币采用了软分叉设计，从 Taproot 地址向 Legacy 地址或 SegWit 地址进行的支付不受影响，可以正常进行。
哪些钱包支持 Taproot？
对 Taproot 的支持正变得越来越普遍，但支持程度不一，从部分支持到完全支持都有。就硬件钱包而言，上述所有钱包都具备与 Taproot 地址收发款项的功能。最好使用像 Bitcoin Core、Bitcoin Sparrow、Electrum 或 Wasabi 这样也完全支持 Bitcoin Core 功能的软件钱包。其他一些流行的移动钱包，例如 BlueWallet、Muun 和 Phoenix，也已经引入了对 Taproot 的支持。
Phantom钱包添加了对多链钱包的支持。例如，Phantom最初是为Solana开发的，现在同时支持原生SegWit和Taproot比特币地址。Phantom默认未启用Taproot。用户必须手动启用Taproot才能使用bc1p地址收发比特币，具体操作为：在“设置”>“偏好设置”>“首选比特币地址”中启用Taproot。
一些更复杂的功能，例如 MuSig2 密钥聚合或使用多个脚本分支来花费 Tapscript，目前只有少数钱包支持。如果您的使用场景不仅限于收发款项，例如与其他钱包协作创建多重签名金库，则可能需要查阅钱包的文档，以确定其 Taproot 支持的具体功能。
Taproot 对比特币的好处
提升隐私保护
Taproot最大的优势在于其统一性，这意味着隐私性。在此次升级之前，多重签名交易在区块链上的表现与普通交易截然不同，因此很容易识别出更复杂的交易，例如托管或企业金库钱包。而使用Taproot后，这些交易看起来就像典型的单签名支出，使得推断交易或交易者信息变得非常困难。
降低复杂交易的手续费。
过去由于区块空间较大而占用更多空间的交易，以及多重签名和条件支出数据，现在由于 Taproot 的压缩功能而占用更少的空间。这意味着，对于多重签名钱包、闪电网络信道或其他高级配置，手续费会略有增加。
智能合约基础
虽然比特币网络最初并非设计成像以太坊那样的智能合约平台，但 Taproot 有助于缩小性能差距。Taproot 允许在交易格式中直接实现更复杂的功能，从而降低比特币的成本，并提高其上构建的更高级应用进程的私密性，例如增强闪电网络和实现更高效的链上托管。
向后兼容性
Taproot 用户获得的这些好处不会对未升级的用户造成任何影响，因为这是一个软分叉。网络没有分叉，旧钱包仍然可以像以前一样使用，网络也保持中心化状态。
Taproot 的采用情况：现状如何
Taproot 的发展并非线性，而是分阶段进行的。在激活后的最初一年左右，其使用率一直很低，因为许多钱包不支持它，而且它也不是人们尝试新技术的动力。2023 年，Ordinals 的出现震撼了整个行业。Ordinals 是一种利用 Taproot 脚本功能将数据嵌入单个聪（satoshi）的方法。在 Ordinals 活动高峰期，Taproot 的日交易量在 2023 年 5 月达到了 76% 的高位，但随着铭刻活动的持续，2024 年全年交易量都保持稳定。
随着序号和交易活动的减少，Taproot 的每日交易份额也随之下降，但并未降至交易量微乎其微的地步，它仍然是网络活动的重要组成部分。未花费交易输出 (UTXO) 的数量（也称为未花费余额）的情况略有不同；虽然 Taproot 的输出仅占总 UTXO 的一小部分，但就 UTXO 的数量而言，它们在未花费交易输出中却占据了相当大的比例。价格差异表明，相当数量的 Taproot 地址正在被生成并广泛使用，尽管大额持有者的大量余额可能尚未迁移到这些地址。
如何更改为 Taproot 地址。
它并非必须设为默认设置；没有人会被强制迁移到 Taproot 地址。不过，如果您想开始使用 Taproot 地址，大多数主流钱包都能轻松实现。
- 检查钱包支持情况。如果您使用的是软件钱包，请确认您的钱包是否支持 Taproot 地址类型，或者是否支持 Taproot 地址类型。对于软件钱包，请检查您的钱包是否支持 Taproot 地址类型，或者是否支持 Taproot 地址类型。此信息通常会在最新的钱包设置或地址偏好设置中找到。
- 创建一个新的 Taproot 地址。这可能是自动的，也可能需要根据钱包的不同，从地址类型菜单中选择“Taproot”或“bc1p”。
- 先发送少量资金进行测试。如果您要转账大额资金，请先进行小额转账，以确保您使用的钱包或交易所的收款地址能够正常工作。
- 逐步转移资金。如果您使用 Taproot 地址将旧的 UTXO 合并为一个，那么在网络费用较低时进行转移可能更有利，可以降低交易成本。
- 请保留之前的地址。不要放弃 Legacy 和 SegWit——它们仍然完全有效，如果您继续使用尚不支持 Taproot 的服务，也无需完全放弃这些选项。
对于任何类型的钱包，例如 Trezor 或 Ledger 等硬件钱包、Sparrow 等桌面钱包或 BlueWallet 等移动钱包，操作流程都相同。主要区别在于菜单项的命名，以及钱包是否预先启用 Taproot 功能，还是需要手动开启。
关于主根的一些常见误解
在谈到 Taproot 时，往往会出现一些误解，而这些误解有助于澄清升级过程。
- Taproot并非一种全新的加密货币。它并非独立的区块链、代币或通证，而是对现有比特币协议的升级。存储在Taproot地址中的所有BTC与存储在传统地址或SegWit地址中的BTC完全相同。
- Taproot 并不一定意味着匿名。它不像注重隐私的加密货币那样，会隐藏交易金额、发送方或接收方的信息，使其无法被区块链分析，但它确实使交易看起来更加统一，从而增强了隐私性。Taproot 并不会阻止链分析公司确定交易流程，它只是消除了原本使复杂交易更容易被识别的指标之一。
- 无需立即升级到 Taproot。由于 Taproot 是软分叉，节点运营商和钱包提供商可以根据自身意愿选择是否支持。有些服务商在 Taproot 发布数月甚至数年后才加入支持列表，还有一些服务商尚未加入，因此在向 Taproot 地址发送资金之前，仍然值得检查服务的兼容性。
- 序数令牌和 BRC-20 令牌并非 Taproot 本身，而是基于 Taproot 构建的令牌。这些应用进程利用了 Taproot 引入的脚本灵活性，但并非其内核升级的一部分。虽然 Taproot 在技术上使它们成为可能，但该升级本身并非旨在支持铭刻或令牌标准，而是着眼于隐私和效率。
Taproot 对比特币有好处吗？
从技术角度来看，比特币开发社区的许多人认为 Taproot 是一项积极的进展。它提供了实际应用场景，增强了隐私性，并能节省成本，同时不会影响现有比特币用户（如果他们选择不使用 Taproot）。它无需迁移，也不会造成旧地址类型资金丢失的风险。
此次升级在实际应用中带来的影响更多体现在渐进式的改进而非显着的变化上。Taproot 并没有改变普通用户日常使用比特币进行交易的方式，但它主要惠及的是更高级的用户群体：多重签名钱包运营商、闪电网络节点运行者以及利用比特币脚本功能开发新应用的开发者。
与从原生 SegWit 地址发送 BTC 相比，从 Taproot 地址发送 BTC 的好处对于大多数普通用户来说微不足道，但对于设置更复杂的用户来说，这些好处会逐渐累积起来。
尽管一些服务会逐步采用 Taproot，而不是一次性全部采用，但随着钱包支持的不断扩展，越来越多的服务将默认支持它，Taproot 在总网络流量中的份额应该会继续上升，尽管速度会比较慢。
结论
Taproot 不会以任何方式改变比特币的外观；它只会影响底层运行的许多机制。此次更新为比特币提供了一种更安静、更经济的方式来处理复杂的交易，并保持了与尚未更新的钱包的向后兼容性。
随着加密货币在整个生态系统中的应用不断扩展，无论您只是将比特币存储在基本钱包中，还是设置了多重签名，了解“bc1p”地址都至关重要。
常见问题解答
我能否将比特币发送到 Taproot 地址？
是的。Taproot 地址以“bc1p”开头，使用方式与其他比特币地址相同。首先需要确认您的钱包或交易所是否支持这种格式（bc1p），因为一些较旧的钱包/交易所尚未更新以支持新格式。如果对兼容性有任何疑问，使用原生 SegWit (bc1q) 地址会更安全。
那么 Bitcoin Taproot 和 SegWit（原生 SegWit）之间有什么区别？
原生 SegWit 地址 (bc1q) 是一种新型地址，旨在减少交易规模和手续费；它们基于 ECDSA 签名。Taproot 地址 (bc1p) 更进一步，采用 Schnorr 签名，使得多重签名和复杂交易在区块链上与简单交易无异。这使得 Taproot 在更高级别的功能使用中更具私密性和效率，但原生 SegWit 对旧版钱包和服务的支持略好一些。
Taproot：这对比特币来说是好事吗？
大多数开发者认为，Taproot 是一项值得采用的技术，它不会对现有网络造成干扰，而且风险很低，能够提升网络的私密性并降低成本。Taproot 在现实世界中的影响是缓慢显现的。尽管在 2023 年 Ordinals 大会的热潮期间出现了一个短暂的高峰，但如今 Taproot 交易的份额略有下降，并且 Taproot 正在稳步被钱包和服务接受。
Taproot 支持哪些钱包？
自 2021 年以来，对 bc1p 的支持一直在稳步增长。它可以存储在硬件钱包（例如 Ledger、Trezor 和 Coldcard）或软件钱包（例如 Bitcoin Core、Sparrow、Electrum 和 BlueWallet）中。大多数钱包现在都支持向 bc1p 地址发送和接收资金，但更高级的功能（例如多分支 Tapscript 支出）仅由部分钱包支持。
Phantom钱包是否支持比特币Taproot地址？
Phantom 支持原生 SegWit 和 Taproot 比特币地址。Taproot 默认情况下未启用，用户必须在“设置”窗口的“首选比特币地址”下启用它，才能使用 bc1p 地址发送或接收比特币。
Bitcoin Taproot 是一种价格还是一种代币？
不，Taproot 不是一种加密货币或代币，而是比特币协议的升级版，因此它本身没有价格。搜索结果中与“Taproot”相关的价格波动，很可能是比特币在升级前后或围绕“Taproot”出现重大波动时（例如 Ordinals 价格暴涨时期）的价格波动。
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