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2026年8月17日 星期一

Taproot 金庫:非託管式比特幣借貸究竟如何運作(Taproot Vaults How Non-Custodial Bitcoin Lending Actually Works)

 

Taproot 金庫(Vaults):非託管式比特幣借貸究竟如何運作

重點摘要(TL;DR)

過去十年間,每一種比特幣抵押貸款的運作方式都如出一轍:你把比特幣交給貸方,由他們持有,你只能祈禱他們會還給你。Celsius 沒有還、BlockFi 沒有還、Voyager 也沒有還。客戶的比特幣變成了別人的抵押品、別人的槓桿、別人的虧損。

但其實有另一種做法:把你的比特幣鎖進比特幣區塊鏈上的一段腳本(script),這段腳本精確定義了這筆資產「可以發生什麼事」——合作還款、自動清算,或者在貸方消失時你自己的逃生門。沒有裁量權、沒有資金混同、沒有再質押(rehypothecation),任何運行比特幣節點的人都能驗證。讓這一切成為可能的技術是 2021 年 11 月啟用的 Taproot,而將其用於借貸的方式,就稱為「Taproot 金庫」。

一、不斷摧毀比特幣貸方的那件事

每一家倒閉的比特幣貸方,死法都一樣:他們以「資金池託管」的方式持有客戶比特幣——把所有人的存款混進同一張資產負債表,然後做銀行會做的事:把它借出去。借給對沖基金、借給自家交易部門、借給關係企業、借給出價最高的任何人。

這種做法叫做「再質押」(rehypothecation)。它在幾乎所有地方都是合法的,幾乎所有傳統銀行都這樣運作,也是部分準備金制度的來源。在正常銀行環境中它能運作,是因為有存款保險、有央行作為最後貸款人、有數十年的監管基礎設施防止整個把戲崩盤。

但在加密借貸領域,這些全都不存在。音樂停止時,你那筆特定的比特幣已經沒了,混進了殘骸之中。你變成破產法庭上的無擔保債權人,有時只能拿回零頭,有時一等就是好幾年。

這不只是 Celsius 或 BlockFi 的問題,而是任何「由貸方自由裁量託管你抵押品」的借貸產品的結構性缺陷。唯一真正能修復它的方式,就是徹底移除裁量權。這正是 Taproot 金庫的用途。(如果你還沒管好自己的私鑰,建議先閱讀我們的冷儲存指南。)

二、Taproot 究竟為比特幣帶來了什麼

比特幣一直都有腳本。從第一天起,每個比特幣輸出(output)都由一支小程式鎖定,內容是「想花掉我,你必須證明這些事」。簡單錢包的腳本是「證明你知道這個公鑰對應的私鑰」;多簽錢包的腳本是「證明你持有 N 把指定金鑰中 M 把的簽名」。

在 Taproot 之前,複雜腳本有三個問題:

  • 公開:輸出可被花費的所有條件,從建立那一刻起就在鏈上完全可見。
  • 昂貴:複雜腳本佔用更多區塊空間,手續費更高。
  • 受限:比特幣腳本語言被刻意限制。

2021 年 11 月啟用的 Taproot 改變了這一切。一個 Taproot 輸出在鏈上看起來就像一把單獨的公鑰;複雜腳本被藏在一棵由可能的花費條件組成的 Merkle 樹裡,只有你實際使用的那條分支會在花費時被揭示。你只為用到的分支付費,其他分支保持不可見,而撰寫這些分支的語言(Tapscript)比舊版更有表達力。

實務上,你可以建立一個帶有 5 條、10 條甚至 50 條花費條件的比特幣輸出,每條各自綁定不同政策;在你真正動用某條分支之前,它在鏈上看起來就和普通的單鑰付款一模一樣。這正是「金庫」得以實現的原因。

三、金庫的概念

先忘掉實作細節。「金庫」到底是什麼意思?

金庫是一個可以用多種方式花費的比特幣輸出:每條花費路徑在不同條件下觸發,且有權觸發各路徑的當事人各不相同。

舉個簡單例子:想像一個存放家庭儲蓄的金庫,有三種花費方式:

  • 你的伴侶簽名,資金轉到雙方共同控制的提款地址;
  • 你單獨簽名,資金轉到你控制的地址,但要等 30 天的時間鎖;
  • 一位信任的家庭成員連同公證人簽名,資金可轉到任何指定地址——僅限緊急情況。

三扇門,各自有自己的政策。比特幣借貸金庫的運作邏輯完全相同。

四、比特幣借貸金庫的三扇門

一個非託管比特幣抵押貸款金庫通常有三條花費路徑:

門一:合作還款

借款人以美元(通常是穩定幣)償還貸款。貸方的簽名基礎設施驗證還款後,共同簽署一筆釋放抵押品的交易,借款人在建立金庫時指定的提款地址拿回比特幣。絕大多數貸款都應該走這條路——相當於還清房貸後拿回地契。

門二:清算

借款人的抵押品價值跌破清算門檻,或貸款到期未還。這扇門由貸方基礎設施簽名,不需要借款人簽名。腳本強制規定這條路徑只能把資金送往特定的清算地址,而不是貸方想去的任何地方。資金到達後進入荷蘭式拍賣(價格從高開始逐步下降,直到有買家接手)。價格不由貸方決定,由市場決定。拍賣所得用於償還貸款,剩餘部分退還借款人。

門三:單邊退出

這才是關鍵的一扇門。如果貸方消失了(破產、被駭、被監管消滅、或單純人間蒸發),借款人可以自行動用退出門:不需與貸方協調、不需法律程序、不需破產法庭。他們用公開工具構造交易、廣播到比特幣網路,資金就會回到自己的錢包。

有個但書:這條路徑受相對時間鎖(relative timelock)限制,通常約一年。存款後必須經過足夠時間才能走這條路。時間鎖給了貸方一個很長的窗口,在正常營運下使用門一或門二。實務上門三幾乎永遠不該被用到——它是煙霧警報器,不是大門。但這扇門確實存在、由比特幣腳本強制執行,任何人都無法推翻。

這才是比特幣抵押借貸語境下「非託管」的真正含義:不是「貸方承諾會還幣」、不是「貸方有保險」、也不是「貸方使用受監管的託管機構」——而是「即使經營貸方的所有人明天全部消失,你仍然只需一個比特幣節點和一套公開軟體,就能取回你的比特幣」。

五、上鎖的門:NUMS 技巧

每個 Taproot 輸出還有第四條我們尚未談到的路徑,稱為「密鑰路徑花費」(key-path spend)。

技術上,Taproot 輸出由一把單獨的公鑰鎖定,腳本路徑只是掛在旁邊的備案。大多數 Taproot 錢包把密鑰路徑當作便宜且隱私的轉帳方式,由各方持有對應私鑰的份額並協作簽名。

但在比特幣借貸金庫中,密鑰路徑是危險的。如果貸方和借款人共享一把可以繞過三扇門直接花費輸出的密鑰,金庫的意義就蕩然無存——貸方的簽名基礎設施可能串謀(或被攻破),在約定規則之外動用資金。

解法是使用 NUMS 內部密鑰。NUMS 代表「Nothing Up My Sleeve」(袖裡無乾坤)。做法是構造一把公鑰,並能證明沒有任何人知道對應的私鑰。標準做法是對一個已知的字串(例如「SURGE-NUMS」或「BIP-341-NUMS」)取 SHA-256 雜湊,用該雜湊值作為公鑰的 x 座標。任何人都能驗證這把密鑰確實由此生成;而沒有人能從雜湊輸出反推私鑰,因為那等於要攻破 SHA-256——那也等於攻破整個比特幣。

實際效果:構造正確的借貸金庫,其密鑰路徑花費可被證明是無用的。花費輸出的唯一方式,就是走三條腳本路徑之一。貸方即使想繞過規則也做不到。這正是區分「真正的非託管產品」與「行銷話術」的細節。在把比特幣託付給任何 Taproot 金庫之前,務必確認其密鑰路徑已被禁用。

六、誰來簽名:門檻簽名(Threshold Signatures)

門一和門二都需要貸方簽名。如果貸方是一家只有一把簽名金鑰的公司,那你只是把託管模式多包了幾層皮。金鑰外洩、內部員工舞弊、或監管機構扣押貸方基礎設施,全都成為單點故障。

解法是門檻簽名:把貸方的簽名金鑰拆分給多個獨立方,必須達到門檻人數才能產生有效簽名。3-of-5 門檻意味著 5 位簽名者中任意 3 位可共同簽署交易,但 2 位不行。簽名者之間不需要互相信任,只需遵循協議。

比特幣有幾種可用的門檻簽名方案,最常見的兩種是 FROST(Flexible Round-Optimized Schnorr Threshold)和 Lindell 2024:

  • FROST:研究充分、實作廣泛,產生的 Schnorr 簽名在鏈上與單方簽名無法區分。
  • Lindell 2024:較新,具備「可識別中止」(identifiable abort)的特性:若某位簽名者在簽名過程中作弊,協議會產生密碼學證據指明是誰幹的——當你想在經濟上懲罰作弊的簽名者時,這點很重要。

對任何宣稱採用門檻簽名的貸方,更難的問題是:簽名者到底是誰?如果 5 位簽名者全是同一家公司的員工,3-of-5 就毫無意義。要尋找獨立營運、地理分散、聲譽各自獨立的簽名者。如果貸方尚未公布簽名者名單,在去中心化主張兌現之前,先把它當作「待驗證」。

七、這對身為借款人的你意味著什麼

如果你正在考慮比特幣抵押貸款,上述架構改變了你評估產品的方式:

  • 託管是可驗證的:你應該能在比特幣區塊鏈瀏覽器(mempool.space 就可以)查到你的金庫地址,看到你的抵押品作為一筆普通 UTXO 靜靜躺在那裡。你應該能驗證腳本、看到三條花費路徑、確認密鑰路徑已禁用。如果貸方無法讓你在鏈上看到抵押品,你就回到了託管模式。
  • 再質押不可能發生:你的比特幣不在資金池裡、不會被借給交易員、從存入到取回之間完全不動——除非三扇門之一被觸發。你隨時可以在鏈上驗證這一點。
  • 逃生門是真實的:貸方消失時,你可以自己取回抵押品。事先測試它:在測試網金庫上運行單邊退出工具,確認它有效。不要只聽貸方的說詞。
  • 信任假設轉移了:你不再信任貸方的償付能力、託管安排或保險,而是信任:比特幣腳本確實如其所言運作、門檻簽名設置有足夠多的獨立簽名者以防串謀、以及(如果貸方使用的話)EVM 信貸合約已經過審計。
  • 智能合約風險是真實的:大多數非託管比特幣借貸產品用 EVM 鏈做信貸記帳層。比特幣這一側可能滴水不漏,EVM 那一側卻可能有漏洞。兩側的審計狀況都重要。
  • 清算行為不同:在託管型貸方那裡,清算通常意味著「貸方以內部能拿到的任何價格賣掉你的 BTC」;在非託管金庫中,清算通常意味著「你的 BTC 進入公開荷蘭式拍賣」。拍賣機制更透明,但也更慢。

八、真實世界的實作:Surge Credit

目前對上述架構發展最完整的實作是 Surge Credit——一個比特幣抵押的美元信用額度產品,於 2026 年 4 月上線主網公開測試版。

Surge 構建的 Taproot 金庫完全採用本文描述的三門模式:合作還款、在 Base(Coinbase 的以太坊 L2)上透過荷蘭式拍賣自動清算、以及附約一年 CSV 時間鎖的單邊退出。密鑰路徑使用由字串「SURGE-NUMS」的 SHA-256 雜湊派生的 NUMS 內部密鑰予以禁用。門檻簽名方案是 Lindell 2024,在「分散式託管網路」(Distributed Custody Network)上採簡單多數門檻。信貸記帳運行在 Base 上,USDC 透過 Circle 的 CCTP v2 跨鏈流動。

協議層的工作正由 Brandon Black(reardencode)審計——他是 BIP-349(OP_INTERNALKEY)的共同作者、BitGo 前 Taproot 錢包工程師。截至撰稿時,EVM 合約也在審計中。治理結構採雙實體模式(Amby Inc. 負責開發軟體,Surge Foundation 負責治理協議),類似 Aave 和 Morpho。

就本教學而言,Surge 是目前展示 Taproot 金庫模式如何落地為可用產品的最清晰範例:金庫構造有原則、密鑰路徑禁用正確、門檻簽名方案選擇得當、逃生門真實且可測試。類似架構的其他實作將會陸續出現,也應該出現。關於利率、條款、目前實績以及使用測試版產品的真實取捨,請參閱我們完整的 Surge Credit 評測。

九、評估任何比特幣抵押貸方時該看什麼

評估任何宣稱「非託管」的產品時的快速檢查清單:

  1. 你能在鏈上看到自己的抵押品嗎? 在 mempool.space 或任何比特幣瀏覽器查你的金庫地址。它應該是一筆由 Taproot 腳本控制的普通 UTXO,而不是貸方內部帳本上的一個數字。
  2. 密鑰路徑被禁用了嗎? 直接問貸方。答案應該是「是」,且他們應能指出 NUMS 構造方式。如果答案是否定的,或他們不知道你在說什麼,那這個金庫就不是真正的非託管。
  3. 單邊退出路徑存在嗎?你能測試嗎? 索取退出工具,若有測試網金庫就跑一遍,驗證時間鎖長度,驗證該路徑完全不依賴貸方基礎設施也能運作。
  4. 門檻簽名設置透明嗎? 有幾位簽名者?具名嗎?獨立嗎?未來有新簽名者加入的管道嗎?
  5. 審計狀況如何? 誰審計了比特幣腳本側?誰審計了 EVM 側?報告公開嗎?發現的問題修復了嗎?
  6. 清算時會發生什麼? 荷蘭式拍賣、內部出售、還是中心化訂單簿?拍賣所得流向何處?剩餘部分退還借款人嗎?
  7. 貸方的金鑰放在哪裡? 硬體安全模組(HSM)?熱錢包基礎設施?多雲?地理分散?
  8. 治理結構是什麼? 協議可升級嗎?誰控制升級金鑰?有基金會嗎?團隊除了對創投負責之外,還對誰負責?

在上述任一項失分的貸方不一定是壞貸方,但每一個缺口都是你在決定投入多少資金前應該了解的。今天在整份清單上表現良好的貸方很少見,未來幾年會逐漸變多。

十、前沿與尚待解決的問題

Taproot 金庫模式尚未完成,走向主流之前還有幾件事需要成熟:

  • 分散式託管網路(DCN)的規模化去中心化: 目前的分散式託管網路通常很小(3 到 10 位簽名者),且身分往往不透明。擴展到數十甚至數百位具公開聲譽、有經濟利害關係的獨立簽名者,仍是未解之題。
  • 跨鏈依賴: 大多數非託管比特幣貸方使用 EVM 鏈作為信貸引擎,因為單靠比特幣腳本難以處理利息累計、浮動利率計算或多資產記帳。如果信貸鏈停擺,日常借款流程就斷了——單邊退出路徑仍然可用,但即時體驗會降級。減少這種依賴是活躍的研究方向。
  • 比特幣原生的法幣出口: 目前大多數產品輸出的是 EVM 鏈上的穩定幣 USDC,要從 USDC 換成銀行帳戶裡的法幣,仍需中心化交易所或 MoonPay 這類服務。比特幣原生的法幣出口需要成熟,體驗才能像託管型貸方一樣順暢。
  • 稅務與法律明確性: 以比特幣為抵押品的非託管貸款,在法律分類上不同於傳統擔保貸款,各國稅法下的處理方式尚未塵埃落定。借款人應諮詢自己的稅務顧問。
  • 跨金庫隱私: 目前每個金庫在鏈上看起來都略有不同,老練的觀察者可能根據腳本模式或交易圖譜,把某家貸方的所有金庫聚類在一起。改善鏈上匿名集是持續進行中的工作。

結語

比特幣抵押貸款市場正處於轉型之中。定義了 2020–2022 週期的託管模式,已經吞掉了它最大的三個玩家。下一個週期建立在不同的地基上:貸方的承諾,被一段人人都能驗證的腳本和一扇沒有人能推翻的逃生門所取代。

它尚未完成:去中心化的故事還有缺口、使用者體驗還有摩擦、審計基礎設施仍在成熟。但方向是對的,而且這是唯一正對「比特幣貸方為何一再爆雷」根本原因的方向。如果你打算用比特幣借款,先搞清楚自己用的是哪種模式;如果你打算借出比特幣(或以比特幣為擔保的穩定幣),先搞清楚金鑰到底在誰手上。正確做這件事的技術今天已經存在,正確使用它的產品仍然稀少。但差距正在縮小,而「相信我們」這個答案,每經過一個週期就愈來愈不可接受。


常見問題(FAQ)

什麼是 Taproot 金庫?

Taproot 金庫是一個由 Taproot 腳本鎖定、具有多條可能花費路徑的比特幣輸出;每條路徑在不同條件下觸發,並由比特幣腳本(而非託管人)強制執行。在比特幣抵押借貸的語境中,典型金庫有三條路徑:合作還款、自動清算,以及貸方消失時借款人的單邊退出。金庫地址就是一筆普通的比特幣 UTXO,可在 mempool.space 等任何區塊鏈瀏覽器上查到。

什麼是再質押(rehypothecation)?為什麼對比特幣貸款重要?

再質押是指貸方拿走你的抵押品並用於自己的目的:借給交易員、作為自己貸款的抵押品、或以其他方式讓它暴露在風險中。這在幾乎所有地方都合法,幾乎所有傳統銀行都這麼做。在加密借貸中,它正是讓 Celsius、BlockFi 和 Voyager 破產的機制——當貸方的賭注失敗,你那筆特定的比特幣就沒了,混進他們資產負債表的殘骸裡,你成為破產法庭上的無擔保債權人。非託管 Taproot 金庫設計讓再質押在結構上不可能發生,因為你的比特幣從不離開腳本。

什麼是 NUMS 技巧?

NUMS 代表「Nothing Up My Sleeve」。在 Taproot 借貸金庫中,密鑰路徑花費是第四種可能動用資金的方式,會讓各方繞過腳本路徑。為禁用它,開發者用已知字串(如「SURGE-NUMS」或「BIP-341-NUMS」)的 SHA-256 雜湊來構造內部公鑰。任何人都能驗證這把密鑰確實如此生成,而沒有人能從雜湊輸出推出私鑰,因為那需要攻破 SHA-256。結果就是:密鑰路徑被證明無用,貸方即使串謀也無法繞過腳本。

在 Taproot 金庫中,我的比特幣可能在我不同意的情況下被動用嗎?

只能透過明確的腳本路徑,絕不會透過任何人的裁量。合作還款需要你先償還債務,然後雙方共同簽名。清算只有在你的抵押率跌破清算門檻時才會發生,且即便如此,資金也必須流經指定的清算地址和荷蘭式拍賣。除這兩種情況外,剩下的唯一路徑是你自己的單邊退出——受約一年的相對時間鎖限制。不存在任何「讓貸方直接拿走你比特幣」的路徑。

審計真的有用嗎?

有用,但僅限於公開的、近期的、由真正理解被審計技術的人所執行的審計。對 Taproot 金庫借貸產品,你至少需要兩份審計:一份針對比特幣腳本側,由比特幣協議專家(而非泛泛的加密審計公司)執行;一份針對處理信貸記帳的 EVM 智能合約側。兩份報告都應公開,且所有發現都應有修復紀錄。如果貸方聲稱有審計卻拿不出報告,就把這個說法當作未經證實。

FROST 與 Lindell 2024(Lin24):哪個門檻簽名方案更好?

兩者都在鏈上產生與單方簽名無法區分的有效 Schnorr 簽名。FROST 較老、研究更廣泛,是大多數門檻簽名部署的預設選項。Lindell 2024 較新,具備「可識別中止」特性:若簽名者在簽名過程中作弊,協議會產生密碼學證據指明是誰——當你想在經濟上懲罰作弊者時這點很重要。對借款人來說,兩者都是合理選擇,也都強過單一簽名金鑰。對任何貸方而言,更難的問題是「簽名者到底是誰」,而不是「用哪個方案」。

為什麼大多數非託管比特幣貸方使用 Base 或其他 EVM 鏈?

因為單靠比特幣腳本難以處理利息累計、浮動利率計算、多資產記帳或荷蘭式拍賣,而 EVM 鏈可以。分工是:比特幣負責在 Taproot 金庫中持有抵押品,EVM 鏈(通常是 Coinbase 的以太坊 L2 Base)負責運行信貸引擎,USDC 透過 Circle 的 CCTP 跨鏈流動。代價是 EVM 側真實的智能合約風險,以及日常借還款對該鏈正常運作的依賴。即使 EVM 鏈停擺,單邊退出路徑仍然可用。

如果貸方消失,我能取回我的比特幣嗎?

可以——如果金庫構造正確的話。單邊退出路徑正是整個設計的核心。經過相對時間鎖(通常約一年)後,你可以用公開的退出工具自行構造比特幣交易、廣播到比特幣網路,資金就會回到你的錢包。不需與貸方協調、不需破產法庭。你應該事先在測試網金庫上測試退出工具、確認它有效,而不是只聽信貸方的說詞。

2022年4月6日 星期三

TARO 如何通過 TAPROOT 和閃電網絡為比特幣帶來資產(HOW TARO BRINGS ASSETS TO BITCOIN THROUGH TAPROOT AND LIGHTNING)

 原文出處:https://bitcoinmagazine.com/technical/how-bitcoin-taro-protocol-works


Taro 是閃電實驗室提出的新協議,它利用 Taproot 和閃電網絡為比特幣帶來新的資產和可擴展性。

閃電實驗室為比特幣和閃電網路引入了一個新的協議提案, Taro ,旨在為網路帶來新的用例。該公司發布了一系列比特幣改進提案(BIP)草案,並正在徵求社區對擬議設計的反饋。

Taro 尋求在比特幣上發行資產和收藏品,這是協議的不可替代資產(non-fungible assets)的形式,以及它們以私密和安全的方式在閃電網路上轉移,而不會使區塊鏈膨脹。為此,它計劃利用(比特幣)協議的最新升級版本:Taproot。

“Taro on Lightning 的設計原則借鑑了互聯網的設計原則,在互聯網的邊緣有複雜性,但在兩者之間保持簡單,”閃電實驗室(Lightning Labs) 首席執行官伊麗莎白斯塔克告訴比特幣雜誌。

當今大多數在比特幣上發行和使用資產的現有方式要麼完全利用另一個區塊鏈,這增加了具有不同安全保證的新信任模型,要么依賴於直接在鏈上添加額外數據,這對於長期跟踪資產信息效率低下並且對用戶隱私是危險的。

相反,Taro 使用 Taproot。

TAPROOT 的未來:可擴展性和隱私

Taproot 允許為比特幣 UTXO 設置複雜的支出條件,同時確保只有最終習慣於支出代幣的條件才會在鏈上向所有比特幣用戶顯示。因此,這樣的支出更加私密,因為被動觀察者無法判斷該交易是否存在其他支出條件;並且更具可擴展性,因為現在這種複雜的方案在鏈上放置的數據要少得多。這很有意義,因為比特幣以前的程式化行為意味著交易必須在每次花費時全部公開,這會損害用戶隱私,並且由於存儲需求的線性增長,使得非常複雜的方案變得不可行。

通過使用 Taproot,Taro 還可以依靠比特幣的工作量證明 (PoW) 共識機制來確保交易的正確順序並防止雙重花費,同時定義有關如何與新資產數據交互和驗證的特殊指令。

因此,Taro 也不同於“高度可編程”區塊鏈上的其他資產解決方案,例如以太坊的 ERC-20 和 ERC-721 代幣,因為它是基於比特幣的 UTXO 模型而不是帳戶模型,這意味著它既是由於避免了密鑰重用和更私密,因為沒有顯示有關餘額的信息,因此安全。Taro 的方法也更具可擴展性,並且與輕客戶端兼容。

更具體地說,Taro 通過 Taproot 腳本樹的“葉子”將資產帶入比特幣,因為樹中的每個葉子都是完全獨立的,並且可以有選擇地顯示——這使得結構化承諾成為可能。通過在 Taproot 腳本樹中添加有關這些資產的信息(稱為元數據(metadata)),提議的協議可以作為構建在比特幣之上的層,允許 Taro 資產交易看起來像常規比特幣交易,因為只有 Taproot 輸出在鏈上被揭示,同時仍然能夠證明資產在交易圖中的移動。

比特幣是可擴展的

“這非常優雅,因為它可以讓你將這些資產承諾與實際腳本本身分開”閃電實驗室首席技術官 Olaoluwa Osuntokun 告訴比特幣雜誌。“在這種情況下,Taproot 允許我們在邏輯上將主要的比特幣腳本層與資產層本身分開。即使它們實際上在同一個輸出中,因為比特幣層並不關心未顯示的內容,我們可以使用它來獲得額外的結構化數據。”

因此,這種結構使單個 Taproot UTXO 能夠有效地承諾(即包括其哈希)無限數量的資產,這些資產僅向需要該信息的特定方披露——而不會給整個比特幣網路帶來負擔。

“它讓事情變得更簡單一些,也讓開發人員更容易理解,因為覆蓋層(overlay layer)基本上看起來和感覺就像比特幣,有一些細微的調整、額外的承諾、驗證等,”Osuntokun 說。

通過利用 Taproot 進行資產發行和轉移,Taro 在資產通過閃電網路路由時利用比特幣流動性有效地在比特幣邊緣啟用新功能,所有這些都無需在鏈上添加不必要的數據。

“如果人們使用這些資產在邊緣進行更多交易,那意味著我們實際上需要更多閃電網路本身的容量,”Osuntokun 說。“就結構容量而言,對邊緣資產的需求會轉化為網路上生產活動的增加和更多的路由費用,從而產生更大的網路效應。”

因此,Taro 可以朝著增加對鏈上區塊空間需求的方向邁出一步,幫助確保比特幣能夠在下個世紀區塊補貼接近於零時開始僅通過交易費用獲得報酬時保持可持續發展。

調整後的默克爾樹

Taro 利用稱為 Merkle-Sum Sparse Merkle Tree (MS-SMT) 的數據結構使資產能夠提交到 Taproot 腳本樹,充當覆蓋協議。MS-SMT 將常規 Merkle 樹、Merkle-Sum 樹和稀疏 Merkle 樹的屬性連接在一起。

Merkle 樹是通過成對散列項目的散列列表來構造的,直到我們得到一個散列,稱為根散列(root hash)。例如,在一個包含四個項目的列表中,我們首先會分別對每個項目進行哈希處理。接下來,我們將項目 1 和 2 的散列連接在一起並對連接進行散列,並對 3 和 4 的散列做同樣的事情。最後,我們將散列(動詞hash)剩餘的兩個散列(名詞hashes)以確定根散列。(譯者註:散列,hash)

Merkle 樹很有用,因為它可以存儲大量數據,它可以很容易地證明某些數據存在於樹中,它還允許我們檢查數據是否未被篡改。換句話說,常規的 Merkle 樹可以實現可擴展性、成員資格證明和防篡改。

此外,我們只需將 Merkle 樹的根哈希值存儲在鏈上即可驗證這些屬性。例如,這是因為如果一個葉子中的數據被篡改,它的哈希值也會改變,進一步改變它上面級別的所有哈希值,這最終會改變根哈希值——可以通過與存儲的比較來證明它的改變版本。

Merkle-Sum 樹更進一步,允許我們承諾所有葉子值的總和,這意味著它的根哈希還可以包含有關樹中每個葉子值總和的信息。在資產的背景下,該屬性使資產的供應更容易被審計,並允許資產的可分割性並防止在只應該轉移它們的交易中意外發行新資產。在我們上面虛構的 Merkle 樹中,如果每個葉子的值都為 1,那麼根哈希的值將是 4。

稀疏默克爾樹(Sparse Merkle tree)增加了另一個屬性。它的所有葉子都被索引,允許以鍵值對(key-value pair)方式訪問樹上的信息,並且它有空葉子,實際上保存“null”值,允許我們檢查某些數據是否不在樹中。此屬性稱為非成員證明(proof of non-membership),可以通過證明給定葉子中的 null 成員資格來實現,該葉子可以通過其索引訪問。例如,如果有人聲稱索引為 6 的葉子存儲了有關資產的一些信息,我們可以通過證明該葉子實際上持有值“null”來證明這些信息不存在。

轉讓TARO資產

Taro 表示具有嵌套的(nested) MS-SMT 的資產, 是為了每個資產 ID 或資產類型。該協議使這些樹能夠相互分層,從初始的 Taproot 腳本樹分支出來,以在單個 Taproot UTXO 中有效地表示無限數量的資產。Taro資產因此上鏈發行。

Taro 上資產功能的基礎是資產腳本,這是由開發人員建立的一組指令,用於以編程方式定義給定資產如何在協議上傳輸。然後將該腳本的哈希包含在 MS-SMT 中,以便以後可以輕鬆地執行它——從而使資產及其屬性提交到資產腳本哈希(asset script hash)。

Taro 的初始版本建議使用比特幣腳本的子集,允許資產表達資產有效轉移的任意條件。由於資產腳本繼承了與比特幣腳本同等的可編程性,Taro 資產可以通過嵌入在資產腳本中的哈希時間鎖定合約 (HTLCs) 在多跳交易中通過閃電網路進行鏈下傳輸。但是,未來的版本可能會引入僅存在於 Taro 級別的新操作碼和額外功能。

“做 Taproot-within-Taproot 使初始版本更簡單,讓我們有更多時間來弄清楚哪些用例會彈出並希望更具表現力,”Osuntokun 說。

對於鏈上轉帳,Taro 利用了一種基於bech32的新地址格式,其中還包括資產腳本哈希。要在鏈上接收 Taro 資產,接收者需要創建一個包含足夠數據的地址,以詳細說明發送者如何構建一個新的資產腳本組,該腳本組包含在資產轉移給新所有者後花費資產所需的信息。換句話說,資產腳本哈希中的額外信息告訴接收者正在轉移的資產的解鎖能力是什麼,以便最終可以再次轉移。

由於接收者擁有所有這些信息,他們可以計算資產葉(asset leaf),然後計算資產根(asset root),最後計算整個輸出本身,讓他們觀察比特幣區塊鏈的計算結果。

此外,通過讓接收者預先發送定義信息,發送者可以使交易有效的唯一方法是他們發送的正是接收者所期望的。如果發送了錯誤的資產或錯誤的金額,則哈希值將不匹配,並且接收方可以很容易地判斷出發送方做錯了什麼。

比特幣上的資產和收藏品

Taro 中資產的發行和轉讓各不相同,這取決於資產是普通資產還是收藏品。

可收藏或不可替代的資產是一種獨一無二的價值表現形式,具有唯一標識符,可在比特幣鏈級別或現實世界級別建立對資產的索取權,並使其不可能偽造所有權。例如,Taro 上的收藏品可以是標記化的稀有棒球卡。收藏品是在單個批量交易中創建的,不能拆分或合併,需要在鏈下轉移或放入多方渠道,以便在一組已知參與者之間轉移。

另一方面,常規資產承諾持有資產的總價值,並且可以拆分和合併。拆分可以發生在樹內,配置內部拆分,或跨不同的 Taproot 輸出,配置外部拆分。在轉移過程中,資產持有者通過 Merkle-Sum proof證明他們持有有效的拆分,並且相應創建的資產承諾進行新的 Merkle-Sum 輸出拆分,以確保轉移後的資產總額等於交易前的總金額.

邊緣資產:閃電網路作為去中心化的骨干支付網路

如前所述,Taro 可以將鏈上發行的資產移植到閃電網路上,類似於比特幣在被鎖定在比特幣區塊鏈上得到確認的二選二多重簽名(two-of-two multisignature)輸出後通過閃電網路發送的方式。持有 Taro 資產的閃電通道利用相同的流量,然而two-of-two Schnorr Taproot 輸出中也將提交給通道中的資產集。

“使用 Taro 協議,錨定於 Taproot 輸出的閃電通道能夠將比特幣和 Taro 資產發送到鏈下,Taro 級別的新 HTLC 促進了多跳支付,它使用腳本系統來實現預期端到端(end-to-end)的支付安全保證,”Osuntokun 告訴比特幣雜誌。

Osuntokun 補充說,Lightning Labs 提出的 Taro 在閃電網絡上的部署路徑旨在首先僅在邊緣引入資產,這意味著它將避免既要修改網路的核心,又要為每個 Taro 資產引導一個具有足夠流動性的新網路。 相反,該公司的計劃是讓 Taro 在閃電網路上接入比特幣流動性,並且只要求給定資產的發送者和接收者使用 Taro 感知通道(Taro-aware channels)。

“唯一的限制是,為了使用特定資產接收/發送,需要相應的入站/出站(inbound/outbound)流動性,”Osuntokun 說。

除了類似的閃電入口閘道(on-ramp )設置之外,Taro 資產通過閃電的多跳傳輸將利用類似的發票系統,這在今天的第二層很常見。但是,發票不會以 BTC 計價,而是以 Taro 資產本身計價。

“例如,如果 Alice 想向 Bob 發送 Taro 穩定幣資產,她將創建一張新發票,報價為 10 美元,”Osuntokun 說。“然後,Bob 將使用‘跳點提示(hop hint)’,這是發票中提供的額外路由詳細信息,以完成路由併計算通過他的第一跳發送的網路費用(以比特幣支付),這將遍歷內部比特幣骨幹網並最終在最後一跳丟棄足夠的 BTC 以完成付款。”

他補充說,Taro 協議將指定需要發送給邊緣閃電節點的額外信息,以便正確更新所有通道。

使比特幣成為事實上的基礎層

Taro 尋求利用比特幣最新的軟分叉升級,將具有美元穩定幣等真實用例的資產帶入點對點 (P2P) 數位貨幣堆棧。它可以通過單個 Taproot UTXO 發行幾乎無限數量的資產,以及通過閃電網絡上的即時、低費用多跳(multi-hop)交易轉移此類資產。

通過利用比特幣和閃電作為其軌道,Taro 可以建立一個可互操作的資產生態系統,該生態系統可以聯合不同的用例,同時不會影響可能不關心此類資產的各方。同時,如果概念的普及推動網路上的流量,該協議還通過增加其網路效應來回饋比特幣,從而增加向礦工支付的費用並增加閃電網路上的 BTC 流動性。

儘管它的初始迭代適用於有限數量的用例,但為了通過熟悉的比特幣腳本套件使開發人員更容易跳到新協議上,隨著建設者和企業家變得富有創造力,擴展和進一步發展的可能性幾乎是無窮無盡的並轉動協議(spin the protocol)以滿足他們的需求。

“希望讓人們看到比特幣的未來以及 Taproot 可以實現什麼,”斯塔克告訴比特幣雜誌。“我們的目標是讓比特幣成為由開放協議提供支持的底層全球貨幣網路。”(The goal is to have Bitcoin be the underlying global monetary network powered by open protocols.)

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