2020年比特幣的發(fā)展情況分析

除了區(qū)塊獎勵減半之外，您是否想了解一下2020年比特幣其他發(fā)展情況呢？

是的，看到這篇文章，就說明您來對地方了。

區(qū)塊鏈?zhǔn)悄壳?LinkedIn 上排名第一的工作技能，所以你絕對應(yīng)該了解更多有關(guān)這一領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的信息，或許能讓你未來求職道路走的更輕松一些。在過去的一年時間里，比特幣技術(shù)已經(jīng)獲得不錯的發(fā)展，那種這種趨勢會在2020年繼續(xù)延續(xù)下去嗎？MAST、Taproot、Schnorr 簽名、以及其他出色的技術(shù)是否能進(jìn)一步改善比特幣安全性、并推動其價格升值嗎？

2020年的比特幣

最近幾年，在比特幣核心協(xié)議上工作的高質(zhì)量開發(fā)人員和具有創(chuàng)新意識的開發(fā)人員數(shù)量越來越少，這也引發(fā)了部分社區(qū)的指責(zé)。

但是，如果你真切關(guān)注下“引擎蓋下發(fā)生的情況”，會發(fā)現(xiàn)其實許多有趣的功能正在浮出水面。尤其在過去的幾年時間里，比特幣區(qū)塊鏈已經(jīng)添加了不少令人興奮的新功能，而且已經(jīng)計劃在 2020 年推出更多新功能了。舉個例子，區(qū)塊鏈技術(shù)公司 Blockstream 在 2019 年發(fā)布了 Miniscript，這是一個針對比特幣的全新腳本編譯器，旨在確保安全性的前提下提升比特幣區(qū)塊鏈的可編程性。

其他最新的比特幣技術(shù)提案還包括：

1、Schnorr（一種全新的簽名方案）；

2、MAST（一種全新的 Merkle 樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）；

3、Taproot（一種允許全體參與者就結(jié)果達(dá)成一致并簽署和解交易的方法）。

僅這三個方面的發(fā)展，就能大大改善比特幣的可替代性和隱私保護(hù)功能。因此在本文中，我們就探討一下這三個主要技術(shù)的工作原理，以及在比特幣上實施部署之后會給社區(qū)帶來哪些期望。

1、MAST

MAST，即默克爾抽象語法樹（Merkelised Abstract Syntax Trees），提供了使用所有鏈接到同一默克爾樹（Merkle tree）不同腳本的P2SH來鎖定比特幣的功能，該技術(shù)由Blockstream開發(fā)人員 Russell O'Connor、Peter Wuille 和 Peter Todd 開發(fā)。

星球君（微信：o-daily）在此首先介紹一下默克爾樹，它是一種二叉樹，包含了一組節(jié)點(diǎn)，含有基礎(chǔ)信息的樹根擁有大量的葉子節(jié)點(diǎn)，一組中間節(jié)點(diǎn)，每一個節(jié)點(diǎn)都是它的 2 個子節(jié)點(diǎn)的哈希。然后，終根節(jié)點(diǎn)由 2 個子節(jié)點(diǎn)的哈希形成，代表著這樹的“頂端”。默克爾樹的目的是允許在一個區(qū)塊中的數(shù)據(jù)能夠被零散的傳遞: 一個節(jié)點(diǎn)只能從一個源來下載一個區(qū)塊的頭信息，樹的一小部分關(guān)聯(lián)著另一個源 ，并且仍然可以保證所有數(shù)據(jù)都是正確的。之所以這樣做行得通，是因為哈希值都是向上傳導(dǎo)的: 如果一個惡意用戶試圖在默克爾樹的底部替換一個假交易, 這個更改將導(dǎo)致上面的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化，上面節(jié)點(diǎn)的變化又會導(dǎo)致上上面的節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化，最終改變數(shù)根節(jié)點(diǎn)，因此也就改變了該區(qū)塊的哈希，導(dǎo)致區(qū)塊鏈協(xié)議將其注冊成一個完全不同的區(qū)塊，這樣惡意用戶所做的，基本可以肯定是一個無效工作量證明了。簡單來說，默克爾樹就是設(shè)計比特幣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的一種方式，它是一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，可將不同數(shù)據(jù)集散列到單個哈希中。

P2SH 是“Pay to Script Hash”的首字母縮寫，是一種支持比特幣支付的高級腳本，只需列出創(chuàng)建包含腳本的地址路徑，用戶就能鎖定在在腳本（輸出）中的比特幣，而這些比特幣能夠溝通正確密鑰（哈希）解鎖。腳本無非是每筆交易中記錄的一系列指令，這些指令將描述交易方（peer）如何解鎖這些比特幣。

本質(zhì)上，MAST是結(jié)合了默克爾樹技術(shù)的P2SH。使用MAST，可以將同一組比特幣（一個輸入）鏈接到許多包含不同條件的腳本，以解鎖這些比特幣。MAST 擴(kuò)展了比特幣智能合約靈活性，提高了可擴(kuò)展性，并增加了隱私。

2、Taproot

Taproot 創(chuàng)建簽名輸出，其中包含有關(guān)滿足條件時會發(fā)生的情況說明。本質(zhì)上，Taproot 技術(shù)賦予了比特幣網(wǎng)絡(luò)中添加類似智能合約的功能，用戶可以通過輸出為簡單付款交易的腳本，在交易里添加邏輯。

Taproot 最好與 P2SH 功能配合使用，因為它假定您要將腳本拆分為分離的語句集合，因此它僅顯示要使用的腳本部分。Taproot 允許簽收者僅顯示分支的日志范圍數(shù)，由于不需要額外存儲要求，因此為用戶提供了更多隱私并增加了可擴(kuò)展性。

Taproot技術(shù)的另一個作用是使比特幣交易在任何區(qū)塊鏈瀏覽器上看起來都完全相同，從而無法分辨交易之間的區(qū)別，因此大大提高了比特幣的隱私性?？梢韵胂?，Taproot通過將多個簽名聚合為單個簽名，這樣就能使Schnorr簽名效率更高。事實上，正如 Taproot 背后的開發(fā)人員 Greg Maxwell 所解釋的那樣，Taproot 就是 Schnorr 簽名與 MAST 之間的完美連結(jié)。

這里提到的 Schnorr 簽名，其實就是我們下一章節(jié)中即將介紹的一個令人興奮的全新簽名聚合方案。

3、Schnorr 簽名

Schnorr 是一種全新的簽名聚合方案，由德國密碼學(xué)家 Claus-Peter Schnorr 于 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)明，之后這個簽名技術(shù)被發(fā)現(xiàn)非常適合應(yīng)用在比特幣上。在該簽名聚合解決方案的支持下，所有交易輸入簽名將會被合并成為一個，我們不再需要多重簽名，而是只要一個聚合簽名即可。

那么，多重簽名和聚合簽名之間有什么區(qū)別呢？實際上，兩者的區(qū)別僅在于在聚集簽名方案中，每個簽名者都有自己的消息，而不是所有人共享的一個消息。驗證人查看簽名密鑰時，Schnorr 簽名不會釋放有關(guān)輸入的任何信息，因此所有外部查看者的交易輸出看起來像是常規(guī)地址，但能夠解鎖地址中腳本的唯一人員將是相應(yīng)私鑰的所有者。

借助 Schnorr 簽名和簽名聚合技術(shù)，可以創(chuàng)建智能合約功能，并將包含“如果這樣/那么那樣”的邏輯整合到簽名支付條件中。

最后，與傳統(tǒng) ECDSA 簽名相比，Schnorr 簽名更易于驗證，也能提供更高程度的魯棒性、正確性和靈活性。（星球君注：魯棒是Robust的音譯，即健壯和強(qiáng)壯的意思，通常指在異常和危險情況下系統(tǒng)生存的能力。所謂“魯棒性”，是指控制系統(tǒng)在一定（結(jié)構(gòu)，大?。┑膮?shù)攝動下，維持其它某些性能的特性。）

這些功能會在 2020 年或 2021 年通過軟分叉添加到比特幣嗎？