除了區塊獎勵減半之外，您是否想了解一下2020年比特幣其他發展情況呢？

是的，看到這篇文章，就說明您來對地方了。

區塊鏈是目前 LinkedIn 上排名第一的工作技能，所以你絕對應該了解更多有關這一領域技術發展的信息，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，比特幣技術已經獲得不錯的發展，那種這種趨勢會在2020年繼續延續下去嗎？MAST、Taproot、Schnorr 簽名、以及其他出色的技術是否能進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，在比特幣核心協議上工作的高質量開發人員和具有創新意識的開發人員數量越來越少，這也引發了部分社區的指責。

但是，如果你真切關注下“引擎蓋下發生的情況”，會發現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，比特幣區塊鏈已經添加了不少令人興奮的新功能，而且已經計劃在 2020 年推出更多新功能了。舉個例子，區塊鏈技術公司 Blockstream 在 2019 年發布了 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塊鏈的可編程性。

其他最新的比特幣技術提案還包括：

1、Schnorr（一種全新的簽名方案）；

2、MAST（一種全新的 Merkle 樹數據結構）；

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

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

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，該技術由Blockstream開發人員 Russell O'Connor、Peter Wuille 和 Peter Todd 開發。

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，包含了一組節點，含有基礎信息的樹根擁有大量的葉子節點，一組中間節點，每一個節點都是它的 2 個子節點的哈希。然后，終根節點由 2 個子節點的哈希形成，代表著這樹的“頂端”。默克爾樹的目的是允許在一個區塊中的數據能夠被零散的傳遞: 一個節點只能從一個源來下載一個區塊的頭信息，樹的一小部分關聯著另一個源 ，并且仍然可以保證所有數據都是正確的。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, 這個更改將導致上面的所有節點發生變化，上面節點的變化又會導致上上面的節點發生變化，最終改變數根節點，因此也就改變了該區塊的哈希，導致區塊鏈協議將其注冊成一個完全不同的區塊，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，默克爾樹就是設計比特幣數據結構技術的一種方式，它是一種數學結構，可將不同數據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。

本質上，MAST是結合了默克爾樹技術的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 擴展了比特幣智能合約靈活性，提高了可擴展性，并增加了隱私。

2、Taproot

Taproot 創建簽名輸出，其中包含有關滿足條件時會發生的情況說明。本質上，Taproot 技術賦予了比特幣網絡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，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展性。

Taproot技術的另一個作用是使比特幣交易在任何區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別，因此大大提高了比特幣的隱私性。可以想象，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。

這里提到的 Schnorr 簽名，其實就是我們下一章節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，由德國密碼學家 Claus-Peter Schnorr 于 20 世紀 80 年代發明，之后這個簽名技術被發現非常適合應用在比特幣上。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別呢？實際上，兩者的區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地址，但能夠解鎖地址中腳本的唯一人員將是相應私鑰的所有者。

借助 Schnorr 簽名和簽名聚合技術，可以創建智能合約功能，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 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，即健壯和強壯的意思，通常指在異常和危險情況下系統生存的能力。所謂“魯棒性”，是指控制系統在一定（結構，大小）的參數攝動下，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？
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