P2MR：比特币首个量子抗性地址的技术运作

• P2MR 消除了 Taproot 的公钥支出，这一方式在每笔交易中暴露公钥。
• 新类型的地址使用前缀 bc1z，并要求手动迁移资金。

关于量子潜在威胁的讨论在比特币生态系统中已经产生了第一个具体结果：BIP-360 改进提案，仍在审查状态，定义了一种称为 Merkle 根支付（P2MR）的地址格式。其后量子目标是填补当前比特币地址格式在公钥可见性上的空白。

如今，Taproot 是比特币唯一的更新，允许构建 scripts 树，这些结构组织了 同一地址的不同支出条件，因此在支出资金时，只需揭示实际使用的条件，而不是其他条件。这使得创建更复杂和个性化的支出条件成为可能。

然而，Taproot 也是唯一一个在使用该 scripts 树机制时，从创建资金的那一刻起就 在链上暴露该地址的公钥 的格式。这种暴露是量子攻击的攻击向量：足够强大的硬件可能会从暴露的公钥推导出私钥，并占有这些资金。

此外，更简单和早期的格式，如 P2WPKH（通过见证的公钥哈希支付）或 P2SH（通过脚本的哈希支付），在资金未支出时已经避免了这种暴露，但不提供 Taproot 的 scripts 树的灵活性。

因此，P2MR 旨在结合这两种特性：在资金支出之前保持公钥隐蔽，同时保留 scripts 树所提供的灵活性，这是迄今为止比特币任何原生输出格式所不允许的。

P2MR 的技术构建 {#h-la-construccion-tecnica-de-p2mr}

BIP-360 以 Taproot 和 Tapscript（BIP-342）的代码为基础，后者是比特币用于定义 Taproot 中支出条件的 scripts 的语言，但删除了两种支出资金方式中的一种：公钥方式。因此，P2MR 可以理解为没有公钥支出的 Taproot。

P2MR 的运作基于一种称为 Merkle 树的结构。每个脚本首先通过一种称为 TapLeaf 的过程转化为 32 字节的加密值。然后，这些值通过 TapBranch 函数成对组合，统一树的哈希，直到得到一个唯一结果：Merkle 根。这个根是识别 P2MR 地址支出条件集合的加密承诺：只需了解它即可验证某个特定的 script 确实是原始树的一部分，无需了解其余的 scripts。

因此，P2MR 保留了在 scripts 树中汇集不同支出条件的可能性，但不在地址中暴露公钥：它仅基于 Merkle 根。当资金支出时，用户仅揭示包含其正在使用的条件的 script（例如，允许继承人在特定期限后恢复资金的规则），以及证明该 script 是在创建资金时定义的树的一部分的 TapBranch 哈希路径。其余条件保持隐蔽。

缺少公钥会改变比特币用于识别资金的结构。P2MR输出由OP_2和32字节的梅克尔根组成，其地址使用bc1z前缀，符合BIP-360的技术文档。与Taproot不同，P2MR并不将该根与任何内部密钥结合，因此消除了可能暴露该根并使其在未来足够强大的量子计算机面前变得脆弱的支出路径。
BIP-360提出了一种比特币的新地址格式。来源：Github。

如何支出P2MR输出？ {#h-como-se-gasta-una-salida-p2mr}

要解锁P2MR输出，支出资金的人必须完成见证（witness），这是自SegWit更新以来，交易中包含必要证明以授权支出而不增加交易主部分重量的字段。

在P2MR中，该见证由三部分组成：

• 脚本所需的堆栈元素（在脚本执行时堆叠和使用的数据，如签名）。

• 相应叶子的脚本（TapLeaf，实际用于支出的树的特定叶子）。

• 由一个控制字节和通往该叶子的梅克尔认证路径组成的控制块，证明该叶子属于原始树。

与Taproot的区别是具体而核心的：P2MR的控制块不包含任何内部公钥，仅仅因为这种输出类型中不存在该密钥。这一缺失直接反映在见证的重量上，而这个重量正是决定每次支出支付多少手续费的因素：占用的字节越少，成本越低。根据BIP-360文档，单叶树的P2MR见证重103字节：

• 与Taproot的密钥支出（66字节）相比，P2MR重56%。

• 与比特币ECDSA交易签名的平均重量（约72字节）相比，P2MR的见证重43%，尽管这种比较并不严格等同，因为ECDSA的数据仅对应签名，而P2MR的重量还包括脚本和控制块。

• 与具有相同结构的Taproot脚本支出（135字节，即103字节的P2MR加上控制块中占用的32字节内部密钥）相比，P2MR轻24%，因为不需要包含该密钥。

比特币中ECDSA签名的平均重量。来源：mainnet.observer。

开发者Anthony Towns在比特币开发者邮件列表中关于P2MR的讨论中计算出，向这种输出添加后量子签名目前相较于Taproot的密钥支出，额外成本接近14%，但随着SHRINCS等方案的出现，这一数字降至7%，而使用Winternitz类型的方案时仅为1%。

此外，P2MR今天仍然使用Schnorr方案（BIP-340）进行签名，而不是ECDSA，并且作为Tapscript的原生结构，它与闪电网络（LN）、BitVM、Ark、多重签名配置和时间锁（timelocks）兼容，并且设计为在未来其树的某些叶子可以在不改变输出类型的情况下集成后量子签名，正如专门网站Post Quantum所描述的那样。

Lo que P2MR no resuelve y el debate técnico {#h-lo-que-p2mr-no-resuelve-y-el-debate-tecnico}

El documento de BIP-360 delimita con precisión lo que P2MR resuelve y lo que no:

• 保护免受所谓的长期暴露攻击，当公钥在链上暴露的时间不确定，但不防范短期暴露攻击，这种攻击发生在交易尚未确认且短暂停留在内存池中，等待量子计算机尝试在确认之前破解它。

• 也没有引入任何后量子签名：这依赖于用户不重复使用地址，因为再次使用相同的地址会提前暴露公钥，并重新打开P2MR试图避免的相同风险。

最后，在本文结束时，BIP-360仍然处于官方存储库中的草案状态，于2026年2月合并。这一状态意味着该提案尚未在比特币主网上激活，并且到目前为止，没有计划的激活时间表来将其纳入。

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