关于比特币 Taproot 升级的文章很多，并大量解释了其技术概念。但作者认为，仍然没有全面介绍为什么Taproot 的文章，它会给网络带来什么，以及它带来的未来是什么。由于普通用户对 Taproot 的误解和缺乏理解，本文利用之前的技术资源来阐述比特币迄今为止最重要升级所产生的广泛影响。
为什么主次很重要
简而言之，在可能的最高抽象级别上，比特币 Taproot 软分叉将优化可扩展性、隐私和智能合约功能。它将带来一种新的地址类型，无论发件人是进行简单的支付、复杂的多重签名交易还是使用闪电网络，比特币支付都类似。此外，与以前的地址类型相比，Taproot 地址将允许用户节省交易费用——支出条件越复杂，用户节省的就越多。通过减少交易规模并使几乎所有交易看起来都像一个简单的单一签名交易，Taproot 还将允许在比特币上部署更大、更复杂的操作，这些操作以前几乎是不可行的。
如果只将比特币放在钱包中长期持有，那么您可能会认为 Taproot 对您几乎没有影响。但事实上，这个软分叉将为比特币的未来带来更多可能性，因为 Taproot 为登陆网络的更突出和更重要的发展奠定了基础。
一方面，Taproot 最终使闪电网络能够释放其作为比特币适当扩展技术的全部潜力。目前，可以在比特币区块链中发现第二层协议的作用，从而降低了代币的可互换性。可替代性对于货币商品实现交换媒介的作用至关重要，因为它允许将代币视为平等。如果对交易输出的看法不同，它们可能会受到接收方的歧视，从而阻止用户在某些情况下使用其 BTC 进行支付。
此外，闪电网络和其他复杂的钱包和合约将享受更高的效率和更低的交易费用，进一步赋能比特币作为交换媒介的使用。在 Schnorr 签名的支持下，即使在支持 Taproot 的钱包之间进行的最复杂的交易也将产生与简单交易相同的费用。此外，这种成本的降低以及智能合约的灵活性和功能的增加最终将实现以前在比特币中不可行的非常复杂的设置。
但是要理解为什么在比特币中实施 Taproot，首先必须了解比特币交易是如何工作的以及到目前为止已经进行的许多升级，自然而然地导致了 Taproot。
比特币交易如何运作的快速概览
比特币交易基于输入和输出工作，由于代币不会被销毁，因此输入和输出也是相等的。例如，如果你想给我发送 5 个比特币，你需要精确选择 5 个比特币，否则交易要么不完整，要么你的资金过多。
对于前者，比特币无能为力——你不能发送你没有的资金——但对于后者，比特币会给你“剩下的”作为零钱。因此，如果您选择 7.38 BTC 送我 5 个，2.38 将作为找零退还给您。所以你有 7.38 作为输入和 2.38 + 5 作为输出，尽管你得到的比 2.38 少一点，因为网络需要扣除交易费用。
当我们谈论支出时，我们指的是产出。现在我有了你寄给我的 5 BTC，我可以随心所欲地使用它。例如，我可以向 Alice 发送 3 个 BTC，向 Bob 发送 2 个 BTC，或者我可以向 Joe 发送 5 个 BTC。或者我可以无限期地保留 5 BTC 和 持有。除非我选择持有它，否则无论我如何使用我的新比特币，我都会进行交易。这个最新的交易将获得我作为输入的 5 BTC 输出，而这个交易的输出将是我决定发送的任何内容。请注意，由于我全额收到了 5 个比特币，即使我只想发送 3 个比特币，我也必须将 5 个比特币全部输入到交易中，其余的我将作为零钱取回。
在这种动态中，重要的是实现代币作为输入和输出的交互。当我们花钱时，我们正在将交易输出转移给另一个人。但是要做到这一点，我们需要将其输入到一个新的交易中，另一个人将获得 BTC 作为另一个交易输出。出于这个原因，钱包的概念是一种抽象，旨在通过总结您拥有的所有交易输出来使事情更容易确认和理解。因为毕竟这就是交易输出（UTXO）。
改进比特币交易模型
自网络早期以来，用比特币支付的历史发生了很大变化。总的来说，上述 UTXO 模型依赖于使用比特币脚本“编程”语言创建的脚本或合约。作者将“编程”放在引号中是因为比特币的脚本语言可以更准确地被视为一种验证语言，而不是提供计算指令的语言。本质上，比特币脚本是一种指定花费 UTXO 的条件的方法。
在考虑比特币脚本及其改进方式时，存在三个主要限制：隐私、空间效率和计算效率——通常，将这些级联中的一个改进为加强其他两个。例如，试图减少对交易的披露从而提高隐私将需要提交更少量的数据，减少交易的空间需求，并使其更容易被验证——它的计算密集度较低。
社区一直在通过逐步引入新的脚本或地址类型来改进比特币交易的工作方式。最终，这些变化旨在增强交易隐私，使资金转移更加轻便，并加快验证交易的过程。因此，用户可以更灵活地创建脚本，以提高其储蓄的弹性，更高效和私密地转移资金，并帮助释放金融主权。尽管对最终用户来说很复杂，但已经出现了采用这些实践和抽象低级技术细节的技术工具，以确保更多地采用当前的最佳实践。
一个明显的例子是多重签名地址，以前必须使用比特币脚本手动完成，但现在可以使用智能手机或笔记本电脑轻松创建。闪电网络也是如此，这是比特币用于小额和频繁支付的第二层扩展解决方案。此第 2 层现在可在移动应用程序中使用，并允许人们立即相互交易曾经不可行数量的 BTC。
Taproot 是比特币协议的最新升级，可以说是迄今为止最重要的升级，是比特币交易方式以及脚本工作方式的自然演变。在 Schnorr 签名、MAST 和 Tapscript 的支持下，Taproot 寻求在不影响安全性的情况下提高灵活性和隐私性。
在比特币的早期，使用遗留地址，交易的发送者必须关心接收者的钱包政策——它的合同或脚本——这不仅不切实际，而且代表了一个重大的隐私缺陷。当交易发送给任何人时，必须披露合同；因此，接收者的隐私很低。
随着支付到脚本哈希（P2SH）的出现，比特币改变了这种动态，交易开始发送到合约的哈希而不是合约本身。这意味着在花费输出之前不会透露合约，并且输出变得相同——只是一个散列。
散列是散列函数的输出，它采用可变长度的输入并返回固定长度的加密结果。对比特币交易的这一添加不仅通过使所有输出看起来相似来改善隐私，而且还减少了输出大小，从而提高了效率。
但是，合同必须在支出时变得可见，并且必须披露所有支出条件。这种方法的两个缺点是隐私和效率，因为任何观察者都可以了解不同的支出条件——从而了解有关支出者的大量信息——并且区块链会因带有不必要逻辑的大型脚本而变得臃肿——它只有实际意义验证用于花费该输出的花费条件。
Taproot 升级通过引入Merklelized 抽象语法树 (MAST)改进了这一逻辑，该结构最终允许比特币实现仅显示所使用的合约的特定支出条件的目标。
复杂的 Taproot 支出有两种主要的可能性：双方同意的、相互同意的条件；或回退，特定条件。例如，如果一个多人拥有的多重签名地址想要以编程方式花费一些资金，他们可以设置一个花费条件，在该条件下，所有人都同意花费资金或在无法达成共识的情况下进行后备状态。
如果使用每个人都同意的条件，Taproot 允许将其转换为单个签名。因此，比特币网络一开始甚至不知道有一个合约被使用，这显着增加了多重签名地址的所有所有者的隐私。
但是，如果没有达成相互共识并且一方使用任何后备方法花费资金，Taproot 只会显示该特定方法。随着 P2SH 的引入通过使所有输出看起来相同（只是一个哈希）来增加接收者的隐私，Taproot 将通过限制广播到网络的信息量来增加发送者的隐私。
即使您不使用多重签名或闪电等复杂的钱包功能，改善他们的隐私也会改善您的隐私，因为它使链监视更加困难并增加了更广泛的比特币网络匿名集。
TAPROOT 最终可以为普通比特币用户提供什么
通过使交易更便宜、更高效、更私密，Taproot 的采用将为额外功能登陆比特币网络奠定基础。随着节点升级和人们开始主要使用 Taproot 地址，区块链观察者将更加难以发现和区分发送方和接收方，UTXO 将得到更平等的对待，更广泛的比特币网络将成为一个更强大的结算网络，使复杂的交易成为可能。
第 2 层协议和侧链将被授权加强并利用更复杂的智能合约来协调基础层的资金。最终用户可能不会自己构建这些，但他们将从更广泛的比特币生态系统中的更多特殊产品中受益，并有更强的保证。尽管一些去中心化金融应用和用例已经在比特币上实现，但 Taproot 升级带来的更大的智能合约灵活性和功能最终可以实现更多用例和部署更复杂的功能，同时利用强大的安全保证比特币网络——这是其他任何“加密货币”都无法比拟的。
由于比特币是真正的货币，去中心化金融的长期应用自然只能建立在它之上。以太坊等新奇网络缺乏比特币基础层的货币属性及其安全性和稳健性——这是大多数基于它们构建的应用程序从长远来看未能实现其价值主张的部分原因。通过在其整个生命周期中耐心地为分布式、不可审查、反脆弱和主权货币网络奠定基础，比特币将通过分层方法享受实际的长期功能和增长。
Taproot 升级还包括 Schnorr、MAST 和 Tapscript，通过进一步提高基础层的安全性和隐私性，并在此基础上构建更复杂的应用程序，以此为基础。比特币智能合约功能的更大灵活性带来了一个不可思议的可能性的新时代，为在人类已知的最好的货币网络上实施更广泛的用例打开了大门。
从长远来看，像 Taproot 和 Lightning 这样的升级可能会有效地使山寨币变得多余和不必要。如果一个给定的功能可以在比特币这个最强大和最安全的网络中实现，它自然会实现。虽然山寨币促进了创新并最终展示了一些令人兴奋的用例，但它们可以更准确地被视为试验场。一旦找到真正的用例，它们很可能会被移植到比特币——这是持续、长期开发和使用的最佳选择。
原文：https://bitcoinmagazine.com/technical/short-bitcoin-taproot-explainer
作者：NAMCIOS
整理：小玲儿
