比特幣原生技術的集大成：Taproot Consensus技術解析

2024年5月20日，BEVM團隊發布了《Taproot Consensus：一種去中心化的BTC Layer2解決方案》技術黃皮書。該方案巧妙結合了比特幣的多項原生技術，包括施諾爾籤名、MAST、SPV節點等，構建了一個完全去中心化的比特幣二層擴展方案。

爲了更好地理解Taproot Consensus的來龍去脈，我們有必要回顧一下比特幣的技術發展歷程。

比特幣技術發展裏程碑

2008年10月31日，中本聰發表比特幣白皮書，首次提出了SPV（簡單支付驗證）的概念。

2009年1月3日，比特幣創世區塊誕生。初始版本採用了橢圓曲線籤名技術（ECDSA），而非更適合的施諾爾籤名，主要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。這兩項技術的結合，爲比特幣實現去中心化的多重籤名和類智能合約功能鋪平了道路。

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）、SPV輕節點以及BFT PoS共識機制，構建了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：利用比特幣原生技術實現去中心化的多重籤名管理。
2. Bitcoin SPV：允許在不運行全節點的情況下驗證比特幣交易。
3. Aura+Grandpa：一種實現拜佔庭容錯的高級PoS共識協議。

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多籤名方案生成的聚合公鑰Pagg，形成了一個大型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，實現了BTC主網向BEVM網路提交數據的功能。

同時，每個驗證者都作爲Bitcoin SPV輕節點，能夠安全且無需許可地同步BTC網路狀態。BEVM將比特幣SPV節點網路與Aura+Grandpa共識機制融合，確保二層網路的安全性和可信度。

與其他BTC Layer2方案的比較

相比於基於tBTC協議的Mezo項目，Taproot Consensus採用了更先進的設計。Mezo仍然依賴於9人籤名的多籤網路，而Taproot Consensus通過結合Schnorr籤名、MAST、比特幣SPV輕節點以及BFT PoS共識機制，構建了一個高度一致性和安全的去中心化Layer2擴展方案。

結語

BEVM團隊的Taproot Consensus方案展現了一個完全基於比特幣原生技術構建的二層解決方案。它不僅繼承了比特幣的技術理念，還對比特幣各項技術進行了創新性的組合，真正成爲了比特幣原生擴展技術的集大成者。隨着比特幣生態的不斷發展，這種真正去中心化的二層解決方案將在未來發揮越來越重要的作用。