BEVM團隊發布Taproot Consensus技術黃皮書：比特幣原生擴展技術的集大成之作

2024年5月20日，BEVM開發團隊正式發布了技術黃皮書《Taproot Consensus：一種去中心化的BTC Layer2解決方案》。該黃皮書詳細闡述了Taproot Consensus的實現方式，以及如何結合施諾爾籤名、MAST、比特幣SPV節點等比特幣原生技術來構建完全去中心化的BTC Layer2解決方案。

Taproot Consensus方案是對比特幣多年技術演進的集大成。它沒有對比特幣的代碼進行任何修改，而是巧妙地組合了比特幣的幾項核心技術，思路簡潔而結構精妙。在深入解讀黃皮書之前，我們有必要回顧一下比特幣的技術發展歷程，以便理解Taproot Consensus是如何從比特幣的發展脈絡中應運而生的。

比特幣技術發展回顧

2008年10月31日，中本聰發表了比特幣白皮書，首次提出了完整的比特幣技術實現方案。白皮書中提到了SPV（簡單支付驗證）解決方案，這是一種無需運行全節點就能驗證支付的技術。

2009年1月3日，比特幣創世區塊誕生。初始代碼採用了橢圓曲線籤名技術（ECDSA），而非更適合比特幣的施諾爾籤名技術，這是因爲當時施諾爾籤名尚未開源。

2018年，比特幣核心開發者正式提議將施諾爾籤名引入比特幣網路。

2021年11月14日，比特幣完成Taproot升級，正式引入施諾爾籤名和MAST（默克爾抽象語法樹）技術。這次升級使比特幣具備了類似智能合約的功能，並能實現1000+地址的高效多重籤名。

Taproot Consensus方案概述

Taproot Consensus方案巧妙地融合了比特幣的Taproot技術（包括施諾爾籤名和MAST）、比特幣SPV輕節點以及BFT PoS共識機制，構建出一個去中心化且高度一致的Layer2網路。

該方案的核心組成部分包括：

1. Schnorr+MAST：利用比特幣Taproot升級帶來的這兩項技術，實現比特幣的去中心化多重籤名管理，無需人工參與，而是通過比特幣代碼驅動。

2. Bitcoin SPV：使用中本聰提出的簡單支付驗證方式，在不運行全節點的情況下同步和驗證比特幣交易。

3. Aura+Grandpa：一種通用的拜佔庭容錯PoS共識協議，確保網路節點的高度一致性。

Taproot Consensus運行原理

在BEVM系統中，每個驗證者持有用於施諾爾籤名的BTC私鑰。通過Musig2多籤名方案生成聚合公鑰Pagg，形成一個大型MAST樹。驗證者通過向MAST樹生成的門限籤名地址進行BTC轉帳和銘刻操作，實現BTC主網向BEVM網路提交數據的功能。

同時，每個驗證者作爲Bitcoin SPV輕節點，能夠安全且無需許可地同步BTC網路狀態。Taproot Consensus在比特幣一層使用Schnorr+MAST構建去中心化的BTC多重籤名管理，二層運行Bitcoin SPV節點網路。

BEVM二層網路的所有節點運行比特幣SPV節點，可以同步比特幣一層的數據狀態。爲確保二層網路的安全可信，BEVM將比特幣SPV節點網路與Aura+Grandpa融合，使SPV節點網路具備BFT共識級別的安全性。

技術細節與創新

Taproot Consensus黃皮書詳細解釋了施諾爾籤名、MAST、比特幣SPV輕節點、Aura+Grandpa等技術的實現細節，爲想深入了解比特幣最新技術的人提供了全面而詳細的學習資料。

黃皮書還闡述了Musig2的實現過程，並與知名BTC Layer2項目Mezo進行了比較。Mezo基於tBTC協議，利用比特幣多重籤名構建門限籤名網路。相比之下，Taproot Consensus採用了更先進的設計，結合了Schnorr籤名、MAST、比特幣SPV輕節點以及Aura和Grandpa拜佔庭容錯共識機制，構建了一個高度一致且安全的去中心化Layer2擴展方案。

結語

BEVM團隊發布的技術黃皮書全面描述了Taproot Consensus的實現方案和技術細節，展示了一個完全基於比特幣原生技術構建的二層解決方案。Taproot Consensus不僅繼承了比特幣的技術傳統，還通過創新組合了比特幣歷次升級帶來的新技術，堪稱比特幣原生擴展技術的集大成之作。

隨着比特幣生態的不斷發展，真正去中心化的二層解決方案將成爲比特幣生態發展的必經之路，而Taproot Consensus這類解決方案有望在未來大放異彩。