比特币:潘志彪：简析 Taproot 如何降低比特币合约交易成本并改善隐私_ROO

Taproot对比特币合约来说，实现了交易成本极小化与隐私极大化，但仍无法做到资金流向和数额隐匿。

Taproot对于比特币合约来说，即实现了交易成本极小化，又使得隐私极大化。

生活中的合约、合同通常有以下一些特征：

通常，合约是双方或多方的。

合约的双方并不绝对信任对方，如果可以绝对信任对方，则不需要合约。

合约的双方一般假设对方大概率会履约：如果还没交易就已经认为对方不会履约，可能会选择不交易，或使用一些合约条款保证对方履约。

设计正确的合约，应该让双方在履约的情况下均会得到较大利益

因此在绝大部份情况下，合约都不会有争议，双方都会合作实行合约条款。在这种情况下，合约条款一般会得到保密，不为第三方所知。

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若过程中出现争议的情况，需要由第三方机构进行仲裁。在这种情况下，合约条款需要公开，提供给律师、法官等。

比特币链上是可以写简单合约的，例如n/m式的多重签名机制、闪电网络等。区块链的合约通常称为智能合约。

所有合约的特性都适用于智能合约，只是区块链规则担当了仲裁的角色，换言之CodeisLaw。

但现在比特币的智能合约，不论是2009年中本聪的原始设计，2012年出现的P2SH，还是2017年的隔离见证(P2WSH)，都有一个共同的问题：无论立约双方是否合作，合约内容必须完全公开，即合约脚本必须公开。当花费时必须提供合约脚本全部内容才能进行校验。

潘志彪：矿工对于安全的结构化产品有很高要求，不信任市场中现有的交易所:在Crypto Tonight的世矿会活动中，关于比特币减半与矿工风险对冲的问题，币印矿池创始人兼CEO潘志彪表示，在2019年，很多有金融背景的大型新矿场进入这一领域，他们采用不同的对冲和借贷策略。比如，他们现在可以出售未来挖出的比特币，或者将现有的比特币在未来出售，通过这样来调节挖掘时间价值，但中国的多数矿工在金融产品这一块还需要补很多课。他还补充道：我认为他们对于安全赚利息的结构化产品也有很高的需求，他们不信任市场中现有的这些交易所。[2020/4/17]

公开合约内容主要带来两个问题：

交易成本：智能合约一般都需要多个签名，加上合约内容脚本本身，占用更多区块空间，令交易手续费上升。

声音 | 币印矿池潘志彪：矿难会增加51%攻击的可能性:今日，币印矿池CEO潘志彪作客链节点AMA。有用户提问表示，矿难会不会增加51%攻击的可能性？潘志彪表示：会，沉睡机器数量大，唤醒成本低。只要压过边界成本即可。[2019/12/31]

隐私问题：第三方可以监控区块链数据，通过合约内容的特征，追踪资金的流向和推断合约参与者的身份。

ECDSA

ECDSA是比特币诞生到现在唯一的签名验证机制。

数字签名是比特币认证交易合法性的最重要手段，确权的唯一标准。

自2009年以来，比特币均使用ECDSA为数字签名标准，包括P2PK和P2PKH，以及2012年的P2SH，2017年的P2WPKH和P2WSH。

数据：尼日利亚成为非洲最大的加密市场:9月4日消息，根据Triple A最新数据，非洲大陆拥有BTC、ETH等数字资产的人数达到5300万，在全球加密持有者（3.2亿）中占比16.5%；在非洲，加密持有者人数最多的国家是尼日尼亚，超过2200万人，全球排名第四，仅次于美国（4600万）、印度（2740万）以及巴基斯坦（2640万）。（Nairametrics）[2022/9/4 13:08:10]

比特币的公/私钥系统是线性的，因此我们可以把多个私钥相加，也可以把对应的多个公钥相加，这样产生的新私钥和新公钥仍然是一对。这是HD钱包的理论基础。

但ECDSA的签名是非线性的，因此简单的把多个签名结果加起来，则不再是有效的签名。

因此一直以来，比特币的多签交易均需要在区块链公开多个签名，问题和智能合约相同。

201方的多方签名人数的理论极限。

Schnorr

再说一下Schnorr签名算法。

Schnorr签名的专利于2008年才失效，当时没有广泛的开源实现及应用，所以2009年诞生的比特币也没有使用，中本聪还是比较谨慎的。签名算法通常是需要深厚的数学理论基础才能设计。一个小的理解偏差、编码错误则可能导致严重问题。

Schnorr签名使用的公/私钥系统和ECDSA相同，因此现有的私钥管理(如BIP32)可以继续使用。

Schnorr和ECDSA的区别在于：Schnorr签名是线性的。对于同一内容X，如果用多个私钥各自签名，然后把对应的多个公钥相加，再把多个签名相加，得出的新签名会是新公钥对内容X的有效签名。

利用这个特性，签名人数没有理论极限。只要各方一致合作，就可以把签名相加起来，看起来和单方签名无异。

Schnorr签名算法的安全性于2012年得到数学证明。

Taproot解决的问题

Taproot以Schnorr签名算法为基础。

以Taproot进行的智能合约，如果双方合作，不但无需公开合约内容，而且交易会和最简单普遍的单方签名交易看起来没有分别。即交易成本极小化及隐私极大化。

如果双方不合作，申诉方仍需要公开合约脚本内容以供区块链仲裁，暴露脚本全部或部分内容，由节点验证执行之。

通过使用MAST，申诉方只需要公开合约的相关部分，而非所有合约条款，也因此尽量降低交易成本和对隐私的影响。合约可能有多条执行路径，仅公布即将执行的路径即可。

Taproot没有解决的问题

Taproot没有把交易金额隐藏，因此仍可以通过分析输入和输出金额估计资金流向。Taproot地址和旧式地址一样，会在区块链公开。如果使用者重复使用Taproot地址，那和重复使用旧式地址有相同的隐私问题：太多交易信息集中在一个地址上。

总结

比特币在隐私方向上，有两大待攻克的难题。一是流向隐匿，这在UTXO系统里是比较棘手的；二是金额隐匿，可以通过类似Grin的技术来解决，需要扩展区块或分叉来实现。

即使上述两大难点并没有解决掉，但Taproot对于比特币合约来说，即实现了交易成本极小化，又使得隐私极大化。还是一个显著的进步。

来源链接：card.weibo.com

原文标题：《Taproot简介之二》

撰文：潘志彪，币印创始人

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