Taproot Consensus: 比特幣原生的去中心化二層解決方案

Taproot Consensus 作爲一種基於比特幣原生技術構建的二層解決方案，其核心組件包括 Schnorr 籤名、MAST 合約和 SPV 節點網路（全稱爲比特幣簡單支付驗證節點網路）。

Schnorr 籤名和 MAST 合約是在 2021 年 Taproot 升級中引入的關鍵技術。SPV 節點網路，即簡單支付驗證節點網路，實際上是由比特幣輕節點組成的網路。這一概念源自中本聰在比特幣白皮書第八節中提出的簡單支付驗證方案，旨在讓一些沒有完整交易記錄的節點（比特幣輕節點）也能便捷、安全地驗證支付。

Taproot Consensus 的運作機制如下：

首先，Schnorr 籤名技術將比特幣的多重籤名地址擴展到 1000 個，這意味着可以讓 1000 個 Taproot 錢包地址共同管理同一筆比特幣資產，同時保證效率、安全性和隱私性。相比之下，傳統基於橢圓曲線籤名的比特幣多重籤名最多只能支持 15 個地址。

然而，僅僅實現多重籤名地址的分散化還不夠，還需要實現籤名的自動化和智能化，即通過代碼驅動而不是人工籤名。這就需要引入 MAST 合約。

MAST 合約（全稱爲默克爾抽象語法樹合約）使用默克爾樹來加密復雜的鎖定腳本。它可以處理多重籤名或時間鎖等多種腳本，支出時只需披露相關腳本及其通向默克爾樹根的路徑。簡而言之，MAST 合約是運行在比特幣鏈上的、能處理多重籤名支付的智能合約。

有了 MAST，就可以實現 Schnorr 籤名的智能化、自動化和代碼化，替代了多重籤名中人工參與的概念，轉而使用代碼指令。

而發出這些指令的任務則由 SPV 節點網路來完成。這是一個運行在比特幣二層網路上的輕節點網路。它依靠拜佔庭容錯（BFT）網路共識來驅動 MAST 合約發出指令，而不是由任何特定組織或個人來操控，從而實現了完全的去中心化。選擇使用 SPV 節點網路而非普通的權益證明（POS）節點網路的原因在於，比特幣輕節點能夠同步比特幣一層數據，並在沒有完整交易記錄的情況下也能便捷、安全地驗證支付。

總結來說：

• Schnorr 籤名使比特幣多重籤名地址可擴展至 1000 個，實現了多重籤名地址的分散化。
• MAST 合約實現了多重籤名管理的代碼化，摒棄了人工籤名，轉而依靠代碼驅動。
• SPV 節點網路通過比特幣輕節點網路共識來驅動多重籤名，完全實現了去中心化的比特幣跨鏈和管理。

Taproot Consensus 通過結合 Schnorr 籤名、MAST 合約和 SPV 節點網路，成爲了目前最原生、最去中心化的比特幣二層解決方案。