五分鐘了解Taro ：比特幣和閃電網絡的多資產協議

作者：灑脫喜，DeFi之道

比特幣自從去年 11 月份激活 Taproot 升級之後，似乎很少有新技術方案的聲音，而縱觀整個 DeFI 領域，閃電網路的 TVL 規模（因為缺乏激勵等原因）在一眾協議當中也顯得毫不起眼，那這種情況有可能改變嗎？

（圖：閃電網路的TVL變化， 數據來自https://defillama.com/chain/Bitcoin）

今日，閃電網路開發商 Lightning Labs 宣布完成了 7000 萬美元 B 輪融資，此外，他們還宣布了一種用於在比特幣區塊鏈上發行資產（例如穩定幣）的 Taro 協議，據悉，使用這個協議，用戶還可以透過閃電網路進行即時、大容量、低費用的交易。

在概念上，Taro 有點類似於早期的彩色幣（colored coins），我們知道，USDT 最早就是透過 omni 彩色幣協議發行的一種穩定幣資產，但由於比特幣網路結算慢、費用高的特性，比特幣上的 USDT 份額占比已經越來越少（注：具體數據可以參考https://tether.to/en/transparency）。

而不同之處在於， Taro 依賴於比特幣的最新升級 Taproot 來構建新的樹形結構，其允許開發人員在現有 output 輸出中嵌入任意資產元數據，其使用 Schnorr 簽名來提高簡單性和可擴展性，並且重要的是，它可以與閃電網路上的多跳（multi-hop）交易一起使用。為此，Lightning Labs 還發布了一系列關於 Taro 協議的比特幣改進提案（BIP），以徵求開發者社區的反饋和意見，你可以在GitHub‌ 上了解更多信息並閱讀完整的 Taro 規範。

Taro 協議的組成部分

要了解 Taro 協議，我們需要先熟悉比特幣的幾個概念，例如公鑰密碼學、密碼學哈希、默克爾樹（Merkle trees）、比特幣 UTXO、Taproot 等。

而 Taro 利用了 Taproot、taptweak、稀疏默克爾樹（簡稱 SMT）以及默克爾和樹（Merkle sum trees）概念的組合來發行比特幣原生資產，其中，稀疏默克爾樹（SMT）和 Merkle sum trees 組合成了稀疏默克爾和樹（簡稱 MS-SMT）。

（注：關於 taptweak 等新概念的解釋，有興趣的讀者可以閱讀lightning labs的文檔‌。）

而這個 MS-SMT 樹的根，被添加到一個 taproot 腳本中，並一起創建一個 taproot 地址。

Taro 發行者沒有使用自己的區塊鏈，而是將 MS-SMT 樹存儲在鏈外，並向資產持有者發出證明。這些資產的所有者可以獨立驗證其賬戶是否包含在該樹中，是否填寫了適當的金額，是否存在相應的 taproot 交易，以及是否在比特幣區塊鏈上得到了確認。

而要發行 Taro 資產，我們必須首先創建它的標識符，這是一個 32 字節的資產 ID，它是通過哈希運算三個元素產生的：（1）用於鑄造資產的 outpoint，（2）鑄造者選擇的資產標籤（例如品牌名稱的哈希）以及（3）與資產相關的元信息（例如鏈接、圖像或文檔）。

一旦發行者發布了交易並在比特幣區塊鏈上得到了確認，他就不可逆轉地創建了資產。對於觀察者來說，這筆交易看起來就像任何其他標準的 taproot 交易。

而發行後的 Taro 資產，既可以在比特幣主鏈上移動，也可以透過閃電網路進行轉帳。

注：Taro 地址是資產 ID、資產腳本哈希、MS-SMT 樹的內部密鑰和數量的 bech32 編碼標識符，其前綴為 Taro 或 Tarot（測試網）。

多跳 Taro 轉帳

對於Taro 協議而言，閃電網路的多跳支付是非常重要的一項功能。

從歷史上看，支付網路都會面臨一個自舉問題（無論何時創建新資產，都需要創建一個全新的支付網路來滿足特定資產的支付需求）。而 Taro 採用了一種支付路由模式，在這種模式中，閃電網路可以服務於任何資產，並且可以克服這個自舉問題，

下面我們來通過一個例子理解其中的原理：

想像一下，Alice 和 Bob 有一個容量為 100 美元的閃電網路 USD（L-USD）通道。平衡後，他們都有價值 50 美元的流入流動性，Carol 和 Dave 有一個容量為 100 美元的 L-USD 通道，平衡後，他們都有價值 50 美元的流入流動性。

圖：多跳 Taro 轉帳的示例

如果 Bob 和 Carol 只有一個 BTC 通道，Alice 仍然可以向 Bob 發送 10 美元的 L-USD，Bob 以 BTC 收取少量的路由費，並將 10 美元的 BTC 轉發給 Carol，Carol 以 L-USD 收取少量的路由費，並轉發 10 美元的 L-USD 到最終目的地------Dave。

這種結構利用了目前閃電網路的網路效應和流動性，來路由轉帳任意數量的資產，避免了為新資產啟動全新網路的需要，並確保比特幣支持網路上的所有交易。它還激勵了閃電網路中 BTC 流動性的增長，以服務於更廣泛的多資產閃電網路。

總結

有關 Taro 協議更深入的技術細節，你可以通過 BIP 進行了解，簡而言之，這種 Taproot 原生設計的主要好處有：

1. 可擴展性：單個 Taproot 輸出可以包含基本無限數量的 Taro 資產；
2. 可編程性：Taro 資產有一個解鎖腳本，類似於普通的比特幣 UTXO，使開發者能夠將傳輸條件編程到所述資產中；
3. 可審計性：Taro 使用了特殊的樹狀結構，允許對已發行的資產進行有效的供應審計；
4. 可用性：特定於資產的地址使錢包足夠智能，以防止用戶錯誤地發送錯誤的資產。

但由於缺乏 token 激勵，Taro 協議可能依舊會面臨難以大規模擴展的困境，那你認為 Lightning Labs 會選擇發行 token 嗎？