科普：比特幣共識層兩年未變，今年可能會有這些升級_比特幣

兩年多以來，比特幣的共識層一直保持不變。自2017年8月“隔離見證”啟動以來，比特幣一直沒有進行硬分叉或軟分叉協議升級，這是迄今為止比特幣維持無共識分叉最長的一段時間。

不過，這種狀態可能很快就會結束：幾個向后兼容的軟分叉目前正在開發中。樂觀地說，如果他們能從比特幣生態系統中獲得足夠的支持，其中一些可能會在2020年激活。

本文羅列了那些可能是比特幣在新的一年……或者在新的十年里進行的協議升級。

Schnorr/Taproot/Tapscript

許多密碼學者認為Schnorr簽名是該領域中最好的密碼簽名類型。它們提供了很強的準確性，不受延展性的影響，驗證速度相對較快，而且可能最有趣的是，可以進行數學運算。對比特幣來說，其中一個優勢是：幾個簽名可以聚合成一個簽名，例如，這可以在經濟上刺激增強隱私的CoinJoin交易。

在比特幣協議中加入Schnorr簽名的計劃已經進行了一段時間了。但在過去的一年里，致力于Schnorr簽名方案的開發人員，比如Blockstream的開發人員PieterWuille、JonasNick和Xapo的AnthonyTowns，透露了更加雄心勃勃的計劃。Schnorr簽名將成為軟分叉協議升級Taproot的一部分，這是由BitcoinCore貢獻者GregoryMaxwell提出的協議升級，它本身的靈感來自于一個更老的方案，稱為MAST。

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

比特幣可以被鎖定，僅限在幾種不同的條件下使用，比如要求時間鎖，即需要幾個參與者提供的秘密號碼才能解鎖這些比特幣。通過MAST，各個不同的條件都被哈希并包含在默克爾樹中：一個緊湊的加密數據結構。這些幣會被鎖在默克爾樹的最后一個哈希里，也就是默克爾根。要花費這些幣，你只需要告知你最終使用的情況。這些幣可能被解鎖的其他方式將永遠被隱藏起來。

Taproot則是基于一個有趣的部署：無論多么復雜，幾乎任何MAST結構都可以包括一個條件，允許所有參與者就結果達成一致，并一起簽署一個結算交易。這種“協作結算”將覆蓋所有其他條件。

聲音 | 上海股交所總經理：區塊鏈想要大規模發展要做好社會科普工作:金色財經報道，上海股交所總經理張云峰表示，區塊鏈當前還處于一個“概念”的階段，距離成熟應用，影響到百姓的日常生活還有很長的路要走。對于“區塊鏈”和其會帶來的社會和經濟效果，沈陽應當持審慎的態度。區塊鏈想要大規模發展，一方面要做好這項復雜技術的社會科普工作，加快社會大眾對區塊鏈的了解。另一方面，要充分發揮市場的作用，讓企業用實實在在的技術創新，賦能實體經濟的發展。[2019/11/17]

Taproot利用這種部署并利用Schnorr簽名使協作結算看起來像一個常規交易。簡單來說，協作結算將使用一個聚合簽名來完成，它看起來就像一個普通簽名。在這個過程中，MAST結構完全不對外界公開！這有利于隱私和效率。

Taproot可能還會附帶一個升級版的比特幣編程語言Tapscript，后續在比特幣編程語言中添加新功能也會變得更加容易。

雖然開發人員仍在討論部署細節，但Taproot似乎沒有太大的爭議。

“大共識清理”

TheGreatConsensusCleanup是由SquareCrypto開發者MattCorallo提出的軟分叉。與大多數協議升級不同的是，“大共識清理”并不打算用新功能或新的可能性來豐富比特幣。相反，正如其名字暗示的那樣，這個軟分叉將移除比特幣協議中的一些邊緣情況漏洞。

聲音 | ETC Labs主管：科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰:ETCLabs主管Darin Kotalik認為，科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰，人們必須要對區塊鏈有基本的認識，分清楚公鏈和私鏈的區別。[2019/8/25]

這些漏洞具有很強的技術性，而且“雜草叢生”。例如包括需要大量處理能力才能驗證的邊緣交易類型、用于升級部分協議的冗余技巧，以及比特幣難度調整算法中的一個弱點。人們知道這些漏洞已經有一段時間了，但是人們普遍認為利用這些漏洞代價太大而無利可圖，或者當這些漏洞發生時相對容易對付。不過，修復這些漏洞會讓比特幣變得更健壯一些，同時也會讓比特幣開發變得更容易一些。

反對“大共識清理”的主要理由可能是，從理論上講，某些升級可能會讓某些現有的幣無法使用。盡管這種UTXOs根本不可能存在，但我們不可能確切地知道它們是否存在。一些人認為，讓這些幣無法花費是一種風險，從原則上講，這種風險永遠不應該冒。

“Noinput類別”

比特幣交易包含密碼簽名，用于證明公鑰的所有者確實希望在特定的交易中使用相應的比特幣。但并不是整筆交易都被簽署，對交易的哪一部分簽名是由一種叫做“sighash標志”的東西來指示的。

聲音 | 火星人朋友圈科普RAM:火星人在朋友圈發文稱，“什么是RAM？簡單來說就是EOS這個國家的土地，所有的經濟行為都離不開土地。只要EOS的BP們能投票形成一個穩定的供給預期，并且不改變目前的Bancor算法，那么RAM后續的價格有可能會像北上廣深的房價走勢。房價下跌不行，房價過快上漲也不行，EOS的生態越來越像某國了，真有意思。”[2018/7/6]

Blockstream的開發者ChristianDecker和Xapo的Towns提出了一類新的sighash標志，包含了SIGHASH_NOINPUT、SIGHASH_ANYPREVOUT和SIGHASH_ANYPREVOUTANYSCRIPT，它們提供了類似的解決方案，因此我們將所有這些都稱為“Noinput類別”。

如果Noinput類別中的sighash標志包含在一筆交易中，就代表著輸出和其他一些交易數據將被簽名，但不包括輸入。如果不對輸入進行簽名，即使在對交易進行簽名之后，也可以換成不同但兼容的輸入。

通常情況下，不會有其他兼容的輸入。簽名仍然對應于一個公鑰，而這個公鑰只對應于一個特定的幣。換成隨機輸入會破壞這樣的連接并導致交易無效。

科普時報：區塊鏈與云計算長期發展目標不謀而合:據《科普時報》今日報道，區塊鏈與云計算兩項技術的結合，從宏觀上來說，一方面，利用云計算已有的基礎服務設施或根據實際需求做相應改變，實現開發應用流程加速，滿足未來區塊鏈生態系統中初創企業、學術機構、開源機構、聯盟和金融等機構對區塊鏈應用的需求。另一方面，對于云計算來說，“可信、可靠、可控制”被認為是云計算發展必須要翻越的“三座山”，而區塊鏈技術以去中心化、匿名性，以及數據不可篡改為主要特征，與云計算長期發展目標不謀而合。[2018/5/4]

但也有一些輸入是可以交換的例外。值得注意的是，一種名為Eltoo的新型閃電網絡支付通道協議的比特幣交易，可能需要將它們的輸入交換為另一個兼容的輸入。這將大大簡化執行支付通道的方式。最值得注意的是，漏洞和其他誠實的錯誤不會導致一個通道所有的資金損失，而且用戶可以使用更少的備份數據。

Noinput類別的主要缺點是，如果使用不當，特別是SIGHASH_NOINPUT可能是不安全的。SIGHASH_ANYPREVOUT和SIGHASH_ANYPREVOUTANYSCRIPT解決了這個問題，但代價是增加了復雜性。有些人還建議OP_CHECKTEMPLATEVERIFY或OP_cat也可以達到類似的目標。

OP_CHECKTEMPLATEVERIFY

OP_CHECKTEMPLATEVERIFY，曾被稱為OP_SECURETHEBAG，是由BitcoinCore貢獻者JeremyRubin提出的一種新的操作碼。它的主要優勢是，可以幫助緩解比特幣在高峰時段的網絡擁堵和費用，有效提高網絡吞吐量。

更具體地說，CTV將在某種程度上把一筆比特幣交易分成兩筆。交易的“發送”部分將包括輸入，基本上就是幣的來源地址。交易的“接收”部分包括輸出，基本上就是幣被發送到的地址。

這兩部分將通過“發送”交易中包含的“提交輸出”的特殊輸出相互綁定。提交輸出將包含一個加密哈希：一個看似隨機但相對較短的數字短字符，作為唯一的序列號，將其鏈接到“接收”交易。在“發送”交易中“發送”的幣只能由“接收”交易“接收”。

關鍵在于，“發送”和“接收”這兩部分交易都被廣播到網絡中，兩者有重要的區別。“發送”交易包括一筆相對較大的費用，以確保快速確認。“接收”交易包括相對較低的費用，這意味著可能需要一段時間才能確認。

等待低費用交易的確認對交易的接收方來說應該不是什么大事。一旦“發送”交易被確認，就將確保所有的錢都到了“接收”交易。這些資金被固定在區塊鏈中，除了發放給接受者外不能有其他用途。

如果接收方確實需要加快“接收”交易的速度，例如，因為他們必須重新花費這些幣，他們可以直接從未經確認的“接收”交易中支出資金。如果新交易的費用足夠高，那么“接收”交易和新交易都會很快得到確認。更有趣的是，CTV可以將“接收”交易分割成更小的交易，稱為樹支付，以此來提高效率。

反對CTV的主要理由可能是，可能有更好或更簡單的方法來完成相同的目標。一些人還認為Noinput類別或OP_cat就可以做到。

驅動鏈BIP

側鏈是“錨定”在比特幣區塊鏈上的區塊鏈，允許比特幣有效地在比特幣區塊鏈和側鏈之間來回移動。一旦幣到了側鏈上，它們就會遵守側鏈的協議規則。舉個例子，我們可以設置包含隱私功能的“Zcash側鏈”，包含智能合約的“以太坊側鏈”，或者低費用區塊鏈的“大區塊側鏈”。

目前已經存在一些側鏈，最知名的是Blockstream的Liquid和RSKLabs的RSK。這些都是“聯盟側鏈”：比特幣的區塊鏈和側鏈之間的連接是由該領域知名公司組成的“聯盟”管理的。他們控制了比特幣區塊鏈上的一個多簽名地址，并通過集體簽名來“移動”比特幣。

驅動鏈將由比特幣礦工來保護：也就是比特幣區塊鏈的礦工。將資金從側鏈“轉移”回主鏈，需要在一段較長的時間內獲得大量的算力。此外，驅動鏈需要聯合挖礦，這意味著比特幣區塊鏈上的算力也保護了這條側鏈。

為了實現這一點，Tierion開發人員PaulSztorc和CryptAxe提出了兩個軟分叉。第一個被稱為HashrateEscrows，它將在比特幣的區塊鏈合約中鎖定資金，只有在算力投票夠多的時候才能解鎖資金。第二個軟分叉叫做BlindmergeMining，它將使側鏈獲得與比特幣區塊鏈相同的算力。

驅動鏈的爭議在于它可能會給比特幣礦工更多的權力。一些人還建議使用Noinput類別來實現BlindmergeMining。

文：巴比特

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