SegWit和Taproot是什么？二者之間的差異與各自優勢

作者：Kim Mingyu，Medium；編譯：松雪，金色財經

Bitcoin 取得顯著進步，裏程碑包括 BRC-20 協議、Ordinals 和开創性的 Native SegWit 和 Taproot 更新，解決了可擴展性問題。

Native SegWit 側重於權重優化，通過減小區塊大小來提高可擴展性，而 Taproot 則側重於籤名聚合，簡化復雜交易，可能會導致輕微的成本增加。

Native SegWit 由於數據量減少而使交易成本效益更高，非常適合常規比特幣交易，而 Taproot 則適用於更復雜的交易，可能會導致成本略微增加，但提高了效率。

比特幣網絡在最近經歷了巨大的增長，例如引入了 BRC-20 代幣標准和 Ordinals 協議，這又爲其开創性的更新歷史增添了另一個重要裏程碑，其中包括Native SegWit 和 Taproot。但是 SegWit 和 Taproot 到底是什么？讓我們來看看這些升級如何解決了網絡的可擴展性問題以及兩者之間的差異。

Native SegWit：簡化交易數據

Native SegWit 作爲 SegWit 升級的演變而出現，旨在緩解比特幣的可擴展性挑战。 其主要目標是減少因比特幣區塊大小限制而導致的網絡擁塞。

SegWit 於 2017 年作爲硬分叉推出，通過隔離籤名數據有效減少了交易數據的大小，通過在區塊內容納更多交易來增強交易容量。 值得注意的是，SegWit 地址以“3”开頭，顯著提高了交易速度和可擴展性，同時降低了交易費用。

然而，Native SegWit 由於關注權重效率而超越了 SegWit 的效率。 此次升級大大減少了比特幣區塊的大小，進一步提高了交易速度和可擴展性。 與衆不同的是，Native SegWit 地址以“bc1”开頭，由於小寫地址，因此提供了增強的可讀性和改進的錯誤檢測。

Taproot：提高隱私和效率

2021 年，比特幣經歷了另一次名爲 Taproot 的重大升級，旨在簡化交易驗證並提高效率。 與Native SegWit 不同，Taproot 帶來了一系列高級功能，專注於提高隱私、效率和腳本功能。

此外，雖然 2017 年 SegWit 升級是作爲硬分叉引入的（同時創建了比特幣現金），但比特幣核心开發人員對 Taproot 的實施採取了故意拖延和謹慎的態度。 它最初由比特幣开發者 Gregory Maxwell 於 2018 年 1 月提出，後來由 Pieter Wuille 於 2019 年 5 月發展成爲比特幣改進提案（BIP）草案。2021 年 6 月，90% 的比特幣礦工表示支持 Taproot 升級， Taproo 正式進入比特幣區塊鏈的分叉最終於 2021 年 11 月 14 日在區塊 709,632 發生。

從結構上來說，Taproot 升級是三個不同 BIP 的組合：BIP340、BIP341 和 BIP342。

BIP340 引入了 Schnorr 籤名，取代了橢圓曲线數字籤名算法 (ECDSA)。 與 ECDSA 不同，Schnorr 籤名可以同時驗證多個交易籤名，從而簡化流程並增強多重籤名錢包的隱私性。 此次升級減少了交易規模，擴大了網絡容量並加快了批量交易的處理速度。

BIP341（稱爲 Taproot）實現了默克爾化抽象語法樹（MAST）來優化區塊鏈上的交易數據存儲。 MAST 僅存儲執行的交易結果，而不是整個樹，通過減少區塊鏈存儲需求來提高可擴展性。

BIP342（或 Tapscript）採用比特幣的腳本編碼語言來適應 Schnorr 籤名和 Taproot 實現。 它利用 Schnorr 籤名的聚合籤名功能，優化交易見證內的空間。 盡管在 Taproot 推出期間主要支持其他 BIP，但 Tapscript 還簡化了未來比特幣功能的編碼，爲即將推出的功能提供了重要的推動者。

Schnorr 籤名（Taproot 的籤名算法）的集成允許聚合籤名，減少交易數據大小並啓用更簡單的高級協議，例如原子交換和支付池。

Native SegWit 和 Taproot 之間的區別和各自優勢

Native SegWit 和 Taproot 之間的區別在於它們的核心功能以及它們爲比特幣網絡帶來的增強：

1.效率

Native SegWit：Native SegWit 的目標是通過主要關注權重優化來提高比特幣的效率。 通過最小化區塊大小並重組數據在交易中的存儲方式，Native SegWit 顯著增強了網絡的可擴展性和交易處理速度。 這種優化帶來了更流暢、更敏捷的交易體驗，從而實現了比特幣區塊內更高的交易吞吐量。

Taproot：相比之下，Taproot 通過其籤名聚合和支出條件優化的創新方法帶來了效率的範式轉變。 此次升級旨在通過將多個籤名合並爲一個籤名來簡化交易，從而減少交易數據大小。 雖然這可能會因數據增加而導致某些交易的成本略高，但 Taproot 在促進更復雜的交易（例如智能合約）方面表現出色，具有無與倫比的效率。

2.花費

Native SegWit：Native SegWit 交易因其成本效益而聞名，這主要是由於其數據大小的減少。 這種減少意味着費用降低，爲常規比特幣交易提供了一種經濟高效的解決方案。 優化的交易數據使用戶能夠以比傳統交易方式更低的費用進行日常交易。

Taproot：Taproot 的交易成本方法各不相同，因爲它傾向於容納更大的數據量。 雖然這可能會略微提高某些交易的成本，但 Taproot 的優勢在於其能夠提高效率，特別是對於更復雜的交易。 它的優化迎合了多方面的交易，實現了更大的功能和靈活性，盡管成本略有調整。

3.隱私

Native SegWit：隱私不是本機 SegWit 的中心焦點。 雖然它提高了交易效率，但它並沒有引入額外的隱私功能。 使用Native SegWit 地址進行的交易更多的是優化空間和處理，而不是匿名或隱藏交易細節。

Taproot：Taproot 在用戶隱私領域表現突出。 通過集成復雜的加密技術，Taproot 掩蓋了交易類型和細節，使它們彼此無法區分。 這種隱私方面的進步確保了交易模式和具體細節保持模糊，從而增強了參與各種交易的用戶的匿名性和隱私性。

4.智能合約功能

Native SegWit：Native SegWit 的增強範圍內不包含智能合約功能。 其主要目標圍繞提高交易效率和可擴展性，而無需深入研究復雜的可編程合約功能。

Taproot：Taproot 在智能合約領域是革命性的。 隨着資源需求的減少，Taproot 爲比特幣網絡上復雜的智能合約鋪平了道路。 它引入了復雜的合約執行和更簡化的資源使用，標志着比特幣功能超越單純交易的重大飛躍。