Schnorr 升级：新签名技术如何改变比特币交易

为什么比特币需要一种现代签名方式

当你拥有BTC时，你实际上掌握了两个重要因素：公钥（安全的收款地址，便于分享）和私钥（绝对保密，绝不泄露）。为了转移你的比特币，你必须在每笔交易上签名——证明所有权，而无需泄露私钥。

过去，ECDSA是唯一承担此任务的算法。然而，在Taproot升级之后，比特币迎来了新方法：Schnorr签名——也称为“签名明”。这不是强制替代，而是为那些希望利用先进技术的用户提供的自愿改进。

签名明的工作机制

什么是Schnorr签名？

简单来说，Schnorr签名是一种允许你智能签名交易的算法：它结合了交易信息、一些随机数和你的私钥，生成唯一的签名。如果任何细节发生变化——甚至只是一个字符——签名就会失效。这使得伪造或篡改变得不可能。

无论是ECDSA还是Schnorr，都基于椭圆曲线密码学，具体是比特币多年来信赖的secp256k1曲线。不同之处在于它们组织和验证签名的方式。

谁来验证你的交易？

当你将交易广播到网络时，比特币节点无需访问你的私钥即可验证。它们使用你的公钥和签名来确认：这笔交易确实得到了你的授权。

Schnorr签名的特别之处在于，它可以将多个授权合并成一个签名。节点只需验证一个签名，而不是多个单独的签名。

实际优势

节省空间 = 交易费用更低

每笔比特币交易的大小以字节为单位。越小，手续费越低。Schnorr签名大幅缩减了交易大小，尤其在复杂交易中效果显著。

多签钱包获益最大

想象一个需要3人批准才能支出的钱包。旧方法：3个单独签名加入交易，增加了大小。新方法：用Schnorr签名，将3个签名合并为1个。结果是交易更小，费用更低，最重要的是——外部无法识别这是一个多签钱包。

私密性增强

借助Schnorr签名技术，比特币可以将复杂的支出条件隐藏在一个简洁的签名背后。外部观察者无法区分简单交易和多签交易。

源起：Taproot升级

Schnorr签名并非新发明——它起源于1989年。然而，比特币直到通过Taproot升级（于2021年激活）才开始支持它，经过多年的讨论和测试。

Taproot是更大的一次升级，改变了比特币处理交易条件的方式。它允许比特币只披露实际使用的条件，同时隐藏其他可能性。Schnorr签名正是实现这一目标的核心技术。

安全性是否真正提升？

答案是肯定的，但不是你想象的那样。Schnorr签名不会让比特币变得更安全——它保持了与ECDSA相同的安全级别，但设计更为简洁。

这种简洁实际上是一大优势。系统越简单，越易分析，出错的可能性也越低。由于Schnorr在比特币长期使用的同一椭圆曲线上操作，不会引入陌生的假设。

结果：比特币在不牺牲安全的前提下，获得了更高的效率和私密性。

当前的应用状况

虽然具有诸多优点，Schnorr签名并非强制。比特币仍允许用户选择使用旧方法或新方法。许多钱包和服务仍采用旧格式，原因包括兼容性和逐步升级。

随着时间推移，越来越多的软件支持Taproot，预计使用Schnorr签名的比例将逐步增加。这种方式确保了网络的稳定性，避免了用户被迫突然改变。

普通用户的感受

以当前比特币价格$95.47K（24小时内下降-1.25%）来看，每一笔节省的交易费都意义重大。然而，Schnorr签名在后台默默工作。你的钱包界面没有变化。你发送比特币的方式仍旧如旧。

间接带来的好处包括：更低的费用、更快的交易（因为大小更小）以及更好的私密性。你无需理解复杂的数学基础，也能享受到这些改进。

对比特币的长远意义

Schnorr签名是比特币发展中的一大步，证明了系统可以在保持去中心化原则的同时进行改进。通过完善签名流程，比特币变得更高效、更灵活。

这些改进乍看之下在单笔交易中似乎微不足道，但在每天数百万笔交易、交易总额达1.02亿美元（24小时）的大规模网络中，这些节省累计起来，带来显著的变化。

常见问题

Schnorr签名与ECDSA有何不同？

两者都安全，且都基于相同的数学曲线。主要区别在于，Schnorr允许将多个签名合并成一个，而ECDSA则需要每个签名单独存在。

我需要做什么才能使用Schnorr签名？

不需要，你不用操作。如果你的钱包支持，它会自动在适用时使用Schnorr签名；如果不支持，系统仍会正常使用ECDSA。

这对比特币的安全性有影响吗？

完全安全。Schnorr签名已被数学证明，经过严格测试，并通过Taproot升级谨慎引入。比特币仍然保持其安全模型。