2020比特币技术升级: MAST、Taproot和Schnorr签名将至

正文

比特币诞生至今已有11个年头，其技术一直在不断演进，2020年将见证这一发展趋势的延续。MAST、Taproot、Schnorr签名等新兴技术的出现，将使比特币变得更加完善，而非仅仅停留在短期利益的层面上。

2020年比特币技术展望

近年来，从事比特币核心协议开发的高水平、富有创新精神的开发者数量有所减少，这一现象引发了社区的一些担忧。

然而，若仔细关注比特币价格之外的技术发展，会发现许多实用而有趣的功能正在逐步成形。特别是在过去几年里，比特币区块链已增添了多项令人振奋的新特性，并计划在2020年推出更多创新。例如，2019年发布的Miniscript，这是一个专为比特币设计的全新脚本编译器，能在不影响安全性的前提下，大幅提升比特币区块链的可编程性。

当前比特币技术领域的其他重要提案包括：

1. Schnorr：一种创新的签名方案；
2. MAST：一种新型的Merkle树数据结构；
3. Taproot：一种允许所有参与方就结果达成一致并签署和解交易的方法。

仅这三项技术的发展，就能显著提升比特币的可替代性和隐私保护能力。下面我们就来详细探讨这三项技术。

1. MAST

MAST，全称为默克尔抽象语法树，它提供了使用链接到同一默克尔树的不同脚本来锁定比特币的功能。

简单来说，如果有人试图在默克尔树的某个节点上替换一笔虚假交易，那么该节点以上的所有节点都会发生变化，最终导致根节点改变。这样，该区块的哈希值就会发生变化，变成一个全新的、不同的区块。这种情况下，我们可以直接将这个区块判定为无效的工作量证明。默克尔树是比特币数据结构设计中的一种技术，它是一种数学结构，能将不同数据集散列到单个哈希中。

MAST本质上是应用了默克尔树技术的P2SH（Pay to Script Hash，一种支持比特币支付的高级脚本）。使用MAST，可以将同一组比特币链接到包含不同解锁条件的多个脚本。MAST扩展了比特币智能合约的灵活性，提高了可扩展性，并增强了用户隐私。

2. Taproot

Taproot技术为比特币网络引入了类似智能合约的功能，用户可以在简单的支付或交易脚本中添加自定义逻辑。

Taproot可与P2SH功能结合使用，它能将脚本拆分成独立的语句集合，仅向用户展示将要使用的部分脚本。Taproot允许签名者只显示分支的日志范围数，无需额外存储，从而提供更高的隐私保护，并增强未来的可扩展性。

此外，Taproot还能使不同区块链浏览器显示的内容保持一致，使交易之间难以区分，这对比特币的隐私性是一个重大进步。Taproot将原本需要多个签名的步骤整合为单个签名，显著提高了Schnorr签名的效率。Taproot的开发团队也表示，该技术可以使MAST和Schnorr签名之间的配合更加高效。

3. Schnorr签名

Schnorr签名是由德国密码学家Claus-Peter Schnorr于1980年左右发明的一种新型签名方案，它与比特币的特性非常契合。采用这项技术后，无需重复多次签名，Schnorr能将所有签名整合为一个聚合签名。

Schnorr签名与多重签名的主要区别在于，使用Schnorr签名时，每个签名者都有自己的消息，而非所有人共享。当验证者查看签名密钥时，Schnorr签名不会泄露有关输入的任何信息，因此对于与交易无关的人来说，交易输出看起来只是一个普通地址，只有相应私钥的持有者才能解锁该地址脚本。

相比传统的ECDSA签名技术，Schnorr签名更易验证，同时保证了更高的正确性、灵活性和稳定性。

尽管比特币价格近期出现波动，但其底层技术始终在不断发展。我们不应只关注短期收益，而应着眼于比特币的长远未来。正如一句名言所言："一切皆有可能"。

比特币技术的持续进步为其未来发展奠定了坚实基础。我们期待这些创新技术能为比特币生态系统带来更多可能性和机遇。