# Taproot VS ROOS Network :比特币扩容的不同探索

By [BTCFlow中文社区](https://paragraph.com/@btcflow) · 2024-01-20

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在2021年11月，比特币经历了自2017年以来唯一一次的代码升级，即Taproot升级。这次升级就像是将生石灰轻轻洒在宁静的湖面上，逐渐升温整个湖水，引发了连续不断的热气冒泡。

值得一提的是，在比特币的前7年内进行了16次软升级，而在其后7年中仅进行了2次软升级。SegWit软分叉升级花费了20个月的时间完成，而Taproot软分叉升级则耗时46个月。

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2023年，比特币生态出现了前所未有的活跃，各种相关创新如雨后春笋般迅速涌现。从3月份的Ordinals协议，到9月份整个比特币社区都在讨论Bitcoin Layer2，再到10月份集中出现的BitVM和Taproot Asset等项目，比特币生态似乎正在集结重新夺回舞台中央的能量。这也清晰地展示了加密货币之王的强大吸引力和其作为开源软件的潜在可能性。

#### **近期主要的比特币生态**

#### **Ordinals**

Ordinals是一项借助隔离见证升级的创新，它允许将各种类型的数据，包括图片、文字、音视频以及代码等，只要大小不超过4MB，写入比特币交易的隔离见证区域。这些数据通过编号和索引器进行区分和追踪，每个比特币聪都可以被唯一标识，从而实现在比特币主网上发行和交易NFT资产。随后，基于Ordinals的BRC20代币也应运而生。

在今年4月，基于Ordinals的NFT和BRC20代币经历了巅峰的炒作，吸引了整个加密货币社区的广泛关注。这一创新引发了人们对加密资产和区块链技术的浓厚兴趣。

#### **BitVM**

不久前，由Zerosync团队的Robin Linus提出的构想被描述为“在不需要改变现有比特币共识，甚至不需要进行任何升级的情况下，在比特币上实现任何计算”。这一构想在其白皮书中指出，它的实现依赖于Op-Rollup、欺诈证明以及Taproot Leaf和Bitcoin Script等技术。

根据加密分析师@tmel0211的观点，BitVM提案的核心思想是通过taproot地址矩阵或称为taptree，实现了类似二进制电路的各种程序指令，这些指令的组合可以相当于完整的合约执行。最小单元指令由比特币全节点完成，而且可以无限叠加taproot地址，从而具备无限组合的潜力，可以执行复杂的计算。从某种程度上来说，可以说它具备图灵完备机的特性。然而，需要注意的是，无限叠加taproot地址可能会增加成本，因此虽然理论上可以实现图灵完备性，但在实际应用中可能存在挑战。

目前，BitVM仍处于讨论阶段，需要进一步研究和探讨其潜在应用和限制。

### **Taproot Asset**

最近，由Lightning Labs团队发布的Taproot Assets成为了一个基于比特币区块链的全新协议。这一协议充分利用了比特币最新的升级——Taproot，旨在提供更高的隐私性和可扩展性，为开发者在比特币区块链上发行、发送、接收和管理资产提供了核心功能。这些资产可以存储在Lightning网络的通道中，并可以通过现有的Lightning网络进行转移。

Taproot Assets完全基于未使用交易输出（UTXO）模型，通过将简单的代码嵌入到Taproot地址的脚本中，将其作为UTXO的花费条件来执行。在Taproot Assets的资产发行场景中，可以将这串简单的操作码用于指定Token的发行总量、发行时间、发行对象等规则，并可以联合多签地址来触发这些操作码。

需要注意的是，这些生态发展的重要基础是Segwit与Taproot升级，这些升级为创新和发展提供了更强大的基础设施和安全性。

### **Segwit与Taproot升级**

Taproot是比特币网络于2021年11月14日推出的一次重要升级。自SegWit（隔离见证）发布以来，Taproot和Schnorr签名一直是备受期待的比特币技术升级。

Taproot升级由三个不同的比特币改进提案组成，分别是BIP340、BIP341和BIP342，包括Taproot、Tapscript以及核心组件Schnorr签名。Taproot的目标是改进比特币脚本的运作方式，提高隐私性、可扩展性和安全性，为比特币用户带来多项好处，如增强交易隐私和降低交易费用。此外，Taproot还使得比特币可以执行更复杂的交易，扩展了其用途，特别是在智能合约和对去中心化金融（DeFi）以及非同质化代币（NFT）的支持方面，使其与以太坊等其他区块链竞争更激烈。

从某种程度上说，Taproot升级与之前的SegWit升级相结合，为比特币实现更复杂的智能合约和功能打开了大门。SegWit是比特币的2017年升级，通过引入支持任意数据的“见证数据（witness data）”部分，有效地将比特币交易分离为两部分。

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在技术层面上，SegWit的实施意味着交易不再需要将签名数据（见证数据）包括在比特币区块的原始1MB空间内。取而代之的是，在区块的末尾创建了一个额外的独立空间，用于存储这些见证数据。这一变化支持了更多类型的数据传输，并降低了所谓的“区块重量”，巧妙地将大量数据保持在比特币的区块大小限制内，从而避免了硬分叉的需求。

SegWit的实施对比特币网络带来了两个重大变化：

1.  签名数据通常占据了存储在区块中数据的65%。通过将这些签名数据从主要的基础块中删除，并将它们存储在独立的块中，SegWit使得每个基础块能够容纳更多的交易，提高了交易吞吐量。
    
2.  SegWit引入了所谓的“块权重”，这在技术上将比特币区块的大小从1MB增加到4MB。这个增加的容量包括了3MB的签名数据和1MB的交易数据，使得比特币网络更加可扩展，能够处理更多的交易，而不需要硬分叉。
    
    **Segwit & Taproot VS 基于ZK Rollup的ROOS**
    
    SegWit、Taproot和基于ZK Rollup的ROOS Network是比特币网络和区块链扩展性方面的不同技术方案，它们各自具有特定的优势和用途。
    
    1.  **SegWit和Taproot**：
        
        SegWit和Taproot是比特币的链上扩容技术，通过改变区块数据和签名方式，允许更多样的数据写入到UTXO或区块中，同时提高了交易隐私性。
        
        它们使得比特币网络能够实现更复杂的合约和功能，但仍然受到底层Script语言的限制。
        
        比特币的扩容潜力有限，交易拥堵和高手续费问题仍可能出现，尤其在处理大规模交易时。
        
    2.  **基于ZK Rollup的ROOS Network：**
        
        基于ZK Rollup的ROOS Network是一种“链下扩容”方案，通过将交易数据存储在链下并使用零知识证明来验证其有效性，从而提高了比特币网络的吞吐量和扩展性。
        
        不受脚本语言限制，允许更复杂的智能合约和功能，交易成本和交易速度极低，其主要挑战在于构建和维护链下数据的安全性和去中心化性，但它在解决比特币网络拥堵问题的潜力是无限的。
        
    
    总的来说，SegWit和Taproot改进了比特币的链上能力，但仍受到一些限制，特别是在处理大规模交易时可能会面临瓶颈，而基于ZK Rollup的ROOS Network则提供了一种更灵活的链下扩容方案，有望在提高吞吐量和降低成本方面具有更大的潜力。
    
    Blockstream创始人、POW共识发明者Adam Back曾说过：“如果能够在1层引入一些新的功能和扩展性，那么比特币可以在某种程度上实现固化，同时在2层上继续进行创新。比特币需要可扩展性和模块化，以便更快地创新和采纳新功能。像闪电网络这样的技术已经有所帮助，但在解决可扩展性和用户需求方面还有更多工作可以做，需要更多技术解决方案来为用户提供更好的选择。”从Adam Back的角度看，Taproot是比特币在一层的新功能和拓展，ROOS Network则是第二层创新的解决方案。
    
    比特币社区一直保持着强大的韧性，在经历了多年的创新停滞后，仅通过开放一些区块空间和支持更多数据类型，就引发了社区的积极探索和市场的广泛关注。我们可以预见，当ROOS Network这样的比特币Layer2带给比特币网络更大的扩展性和可编程性后，比特币将以百倍甚至千倍的规模影响全球，实现比特币生态的大规模采用，比特币网络真正如中本聪所预言的那样，变成一个全球结算网络。

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*Originally published on [BTCFlow中文社区](https://paragraph.com/@btcflow/taproot-vs-roos-network)*