比特币的交易-交易脚本（三）

虽然数字签名能够满足普通的交易需求，但没有太多扩展性。比特币中创建了一种脚本语言，来满足交易中的一些多样性的需求，如：

• 制造一枚的在指定时间才能使用比特币
• 制造一枚任何人可以花费的比特币
• 作废一枚比特币

比特币脚本

比特币脚本是一种基于栈（Stack）的、从左到右运行的、非图灵的脚本语言，用于校验交易。

栈是一种数据结构，只有两种基本操作：push 和 pop：

• push：将数据放入栈的顶端。
• pop：将栈的顶端的数据推出。

image.png

脚本会从左到右执行，每次操作都会修改全局的栈。如果执行完成后，没有错误且栈顶的值为真，那么就交易校验通过，否则交易校验不通过。一个最简单的例子是:

OP_0 OP_1 OP_ADD

栈	脚本	描述
空	OP_0 OP_1 OP_ADD	script 的含义是 0 + 1
0	OP_1 OP_ADD	将 0 push 到 stack 中
0 1	OP_ADD	将 1 push 到 stack 中
1	空	pop 两个 stack 的值，并进行相加，然后结果 push 到 stack 中

该 script 运行的结果是 1，因此通过了验证通过。

锁定脚本与解锁脚本

用于验证交易是否通过的脚本由两部分组成：

• 解锁脚本：本次交易的 input 中的 scriptSig
• 锁定脚本：上次交易的 output 中的 scriptPubKey

在比特币交易的最初的设计中，使用的是 pay-to-pubkey。那时候，并没有引入地址 address 的概念。验证交易是否合法，就是验证由 scriptSig 脚本和
scriptPubKey 组成的脚本执行结果是否为 1。

scriptSig: 
scriptPubKey:  OP_CHECKSIG

栈	脚本	描述
空	OP_CHECKSIG	将 scriptSig 和 scriptPubKey 结合成脚本
	OP_CHECKSIG	将 push 到 stack 中
1	OP_CHECKSIG	pop stack 顶端的连个参数，并使用数字签名验证函数验证，并将结果 push 到 stack 中。

这种 pay-to-pubkey 脚本，在上一笔交易中就将电子货币所有者的公钥暴露出来了，这降低了数字签名的安全性。比如，可以利用提早暴露公钥，暴力来破解私钥。

checkSig(pubKey, tryToKnowPrivateKey)

P2PKH（Pay-to-Public-Key-Hash）

为了解决提前暴露公钥带来的安全性隐患，BitCoin Core 团队引入了地址 Address 的概念。比特币网络处理的大多数交易都是 P2PKH 这种模式。

image.png

scriptPubKey: OP_DUP OP_HASH160  OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
scriptSig:  

栈	脚本	描述
空	OP_DUP OP_HASH160 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG	将 scriptSig 和 scriptPubKey 结合成脚本
	OP_DUP OP_HASH160 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG	将 push 入栈
	OP_HASH160 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG	复制一份栈顶的值
	OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG	对栈顶的值进行一次 hash160 运算
	OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG	将 push 入栈
	OP_CHECKSIG	判断栈顶的两个值是否相等
true	空	使用数字签名验证函数验证栈顶的两个值

image.png

脚本带来的多样性

由于脚本的存在，所以比特币交易的多样性就变得更多了，比如

• 制造一枚的在指定时间才能使用比特币

scriptPubKey:  OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY OP_DROP OP_DUP OP_HASH160  OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
scriptSig:  

• 制造一枚任何人可以花费的比特币

 scriptPubKey: (empty)
 scriptSig: OP_TRUE

• 作废一枚比特币

 scriptPubKey: OP_RETURN {zero or more ops}

总结

• 比特币脚本用于校验交易
• 比特币脚本包括：scriptSig 和 scriptPubKey
• 比特币脚本常用的是 P2PKH 模式

The Bitcoin Script Playground

JavaScript implementation of Script, Bitcoin's scripting language.

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