Taproot Assets 解读：以最大化链上效率交互多资产

前言

BTC NFT 和 BRC-20 的火爆造成了比特币区块链网路拥堵、交易费高昂，这也是部分社群成员反对此类协议的原因之一。比特币闪电网络基础设施开发商Lightning Labs于 5 月 16 日宣布推出的 Taproot Assets v0.2 能在一定程度上缓解该问题。Taproot Assets （以前称为 Taro）是一个基于比特币的可扩展协议，旨在高效地处理比特币区块链上的任意资产（不仅限于比特币）发行和转移。

Taproot、Taproot Assets 与闪电网络

Taproot Assets 往往与 Taproot 和闪电网络一同被提及，他们之间到底有着怎样的关系？

Taproot是比特币协议 2021 年的一次软分叉升级。它通过引入一种新的交易签名方案，将复杂的多重签名交易隐藏在单个交易签名中。所有的多重签名交易看起来都像是由单个签名的交易发起的，从而提高了隐私性，并节省区块链空间并降低交易费用。此外，Taproot 引入的「Tapscript」的脚本语言，使得在比特币交易中可以使用更多的条件和逻辑，实现更灵活和可扩展的交易脚本系统。

基于 Taproot 技术，Taproot Asset 得以在比特币区块链上实现隐私性且最大化链上效率的发行和交互资产。Taproot Assets 可以被看作为开发者提供的工具，让开发者能够在比特币区块链上发行和转移各种类型的资产，扩展比特币区块链的功能和用途。

Taproot Assets 的最终目标是使闪电网络成为一个多资产网络。闪电网络是构建在比特币区块链之上的 Layer 2。闪电网络参与者相互之间可以建立支付通道，在通道内进行多次交易，最后只需将最终的交易结果提交到链上。通过支付通道，闪电网络可以实现即时的、高容量的、低费用的交易。目前，Taproot Assets 正在开发与闪电网络的集成，为闪电网络用户提供更多的资产选择。

Taproot Assets 技术原理

Taproot Assets 主要的三个关键技术：Taproot、Merkle Sum Sparse Merkle Trees（MS-SMTs）和 Bitcoin Script，分别用来最大化链上效率、管理账户状态和验证交易、实现资产发行交互。

• Taproot：Taproot Assets 使用 Taproot 技术来构建脚本。如上文所述，通过 Taproot，Taproot Assets 可以将多个资产转移操作编码为一个单一的脚本，从而减少交易的复杂性和存储空间的消耗。同时，为 Taproot Assets 带来灵活的脚本版本系统，以扩展功能和提供更多的编程能力。
• Merkle Sum Sparse Merkle Trees（MS-SMTs）：Taproot Assets 使用 MS-SMTs 数据结构来管理资产的所有权和转移历史。MS-SMTs 是一种稀疏默克尔树（Sparse Merkle Trees）和默克尔和树（（Merkle Sum Trees））的组合，它的每个叶子节点代表特定的资产，并包含该资产相关的哈希值，所有叶子节点的哈希值按特定规则计算得出根哈希。通过验证交易中的 Taproot 脚本和 MS-SMTs 的根哈希来验证交易的有效性和账户状态的正确性。
• Bitcoin Script：Taproot Assets 利用比特币的脚本编程语言 Bitcoin Script 来定义资产转移的规则和条件。通过在比特币交易中嵌入特定的 Taproot Assets 脚本，可以实现资产的转移和管理。

Taproot Assets 优势

Taproot Assets 与其他比特币协议相比更加高效。Taproot Assets 使用自定义脚本输出发行资产，对比将资产元数据直接写入区块空间（如 Ordinals）发行资产的方式，它能够更有效地利用比特币的区块链空间，避免高昂交易费，规模化和隐私化地处理任意资产发行和转移。Taproot Assets 协议的设计理念是尽可能地将操作移到链下，可以在单个链上交易中发行和转移无限数量的资产。这种链下优先的设计使得资产发行者和交易者能够享受比特币区块链的无许可性，并在不受比特币扩展性限制的情况下扩展其业务。

Taproot Assets 继承了现有的 Taproot 虚拟机，使用比特币用户熟悉的地址格式，并利用了易于理解框架。此外，Taproot Assets具有轻客户端友好性，使用该协议发行的资产将更易于全球各地人们的访问，无需开发者运行完整节点并维护多 GB 的索引以跟踪额外的资产。

Taproot Assets v0.2

Taproot Assets v0.2 是 Taproot Assets 的最新版本。Taproot Assets v0.2 附带了以下开发工具：

1）部分签名比特币交易（PSBT）：PSBT 是定义开发人员如何让用户轻松构建、签署和验证比特币交易的社区标准。Taproot Assets v0.2 支持使用 PSBT，这种支持还扩展到纯链下 Taproot Assets 交易，称为虚拟部分签名比特币交易（vPSBT），允许多个参与方在不完全签名的情况下共同构建和编辑交易。

2）Taproot Assets UniversesAPI：Universe 是指一组包含特定资产的历史数据和验证信息的服务器集合。这些服务器充当资产的发行者，并存储了与资产发行、交易和验证相关的数据，允许用户下载和验证。开发者可以利用 Universes API 构建 Taproot Assets 区块浏览器等工具，帮助用户方便地发现和验证 Taproot Assets。

3）多资产铸币以提高链上效率：Taproot Assets v0.2 支持在单个链上交易中执行涉及多个资产的操作（铸币、发送和接收）。可以通过一次交易来执行多个资产的发行、发送和接收，而不是为每个资产转移创建单独的交易记录。这提高了比特币网络的效率，减少了链上拥堵和费用。

Taproot Assets v0.2 的更新功能提高了链上效率和用户体验，为比特币区块链的发展开辟了更广阔的可能性。比特币生态热度还在持续，期待 Taproot Assets 与闪电网络的集成，也许 BTC DeFi 生态爆发很快就会到来。