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导语
如果钥匙持有人想把钱给其他人,就会打开保险柜。他们会开一张引用旧支票的新支票(旧支票随后会被销毁),并将其重新锁在收款人可以打开的箱子中。为了花掉这笔钱,新的收款人需要重复这个过程。
比特币如何运作?
当您进行交易时,您就是在向网络广播该组合。每个接收到这笔交易的节点都将检查这个程序,该程序将告知节点这比交易是否有效。如果无效,交易就会被废弃,您将无法使用锁定的资金。
了解比特币堆栈
元素A、B和C被添加并从堆栈中“弹出”。
上述示例只是一个虚构的程序。现在我们来看一些实际的示例。
支付到公钥(P2PK)
支付到公钥(P2PK)非常简单。它设计将资金锁定至特定的公钥。如果您想以这种方式接收资金,就需要向发送者提供您的公钥,而不是比特币地址。
出于我们即将在下一节详细说明的原因,P2PK实际上已经不再使用。
支付到公钥哈希(P2PKH)
支付到公钥哈希(P2PKH)是现在最常见的交易类型。除非您特地去下载过时的软件,否则您的钱包很可能会默认采取这种交易。
P2PKH的scriptPubKey如下:
OP_DUP OP_HASH160 <public key hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
在我们介绍scriptSig之前,我们首先来分析一下新的操作码的作用:
OP_DUP
OP_HASH160
这将弹出第一个元素,并进行两次哈希。第一轮将使用SHA-256算法进行哈希。随后使用RIPEMD-160算法对SHA-256输出进行哈希。结果输出被添加回堆栈。
OP_EQUALVERIFY
OP_EQUALVERIFY由另外两个运算符OP_EQUAL和OP_VERIFY组合而成。OP_EQUAL弹出两个元素,并检查其是否相同。如果相同,则将1添加到堆栈。如果不相同,则添加0。OP_VERIFY弹出顶部元素,并检查其是否为True(是即非0)。如果不是,则交易失败。综合起来,如果顶部两个元素不匹配,则OP_EQUALVERIFY会导致交易失败。
这一次,scriptSig如下所示:
<signature> <public key>
您需要提供签名以及相应的公钥来解锁P2PKH输出。
您可以通过上面的GIF详细了解。它与P2PK脚本并没有太大的不同。我们只是添加了一个额外的步骤,来检查公钥是否与脚本中的哈希匹配。
支付到脚本哈希(P2SH)
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您不需要知道哈希的输入来锁定资金。然而,花费资金的人需要提供用于哈希它的脚本,并需要满足该脚本的条件。
上面的哈希就是通过下面的脚本创建:
<multiply by 2> <4> <check if equal>
在实际情况中,P2SH输出的scriptPubKey为:
OP_HASH160 <redeemScript hash> OP_EQUAL
<signature> <public key> <redeemScript>
我们的计算与目前所看到的堆栈执行略有不同。它分为两个部分。第一部分仅检查您是否提供了正确的哈希。
您会注意到,我们没有对redeemScript前面的元素执行任何操作。它们在这个时候还不会被用到。我们已经到了这个小程序的末尾,顶部元素为非0。也就是说,它是有效的。
一旦您的redeemScript被扩展,就可以看到我们的情况看起来与常规P2PKH交易完全一样。之后,您只需要像正常程序一样运行它。
我们已经演示了所谓的P2SH(P2PKH)脚本,但您不太可能在自然环境中找到这样的脚本。没有什么可以阻止您制作一个,但却不会为您带来任何好处,而且最终会占用更多的区块空间(因此也成本更高)。
但对于P2SH,无论消费条件多么复杂,它都不会产生影响。redeemScript的哈希始终为固定大小。因此,成本会转移给想要解锁锁定脚本的用户。
SegWit兼容性是P2SH可以派上用场的另一个示例(我们将在下一节详细讨论交易结构的不同)。SegWit是一个软分叉,它导致了区块/交易格式的改变。由于它是一项可选择的升级,因此并非所有钱包软件都能识别这些变化。
如果客户端将SegWit脚本哈希封装在P2SH中,这一点无足轻重。和所有这种类型的交易一样,它们不需要知道解锁的redeemScript是什么。
SegWit交易(P2WPKH和P2WSH)
如果您遇到过以“bc1”开头的地址,那么,这些地址就是我们所说的 SegWit原生(而不是SegWit兼容,因为它们是P2SH地址,因此它们以“3”开头)。
支付到见证公钥哈希(P2PKH)
支付到见证公钥哈希(P2PKH)是P2PKH的SegWit版本。我们的见证如下所示:
<signature> <public key>
您会注意到,这与P2PKH中的scriptSig相同。在这里,scriptSig是空的。同时,scriptPubKey类似如下:
<OP_0> <public key hash>
这看起很奇怪,对吧?让我们比较签名、公钥及其哈希的运算码在哪里?
支付到公钥哈希(P2PKH)
支付到公钥哈希(P2PKH)是新的P2SH。如果您已进展至这一步,或许就能弄清楚它的运作方式了,但无论如何,我们都会过一遍。我们的见证是我们通常放在scriptSig中的内容。例如,在打包P2PKH交易的P2WSH中,它可能看起来是这样子的:
<signature> <public key>
下面是我们的scriptPubKey:
<OP_0> <public key hash>
这里采用同样的规则。SegWit节点读取脚本哈希的长度并确定它是P2WSH输出,其评估方式类似于P2SH。与此同时,旧节点只不过将其视为任何人可以花费的输出。
总结
在这篇文章中,我们对比特币的构建区块有了一定了解。我们来快速总结一下:
脚本类型 | 描述 |
---|---|
支付到公钥(P2PK) |
将资金锁定至特定公钥 |
支付到公钥哈希(P2PKH) |
将资金锁定到特定公钥哈希(即地址) |
支付到脚本哈希(P2SH) |
将资金锁定到收款人可以提供的脚本的哈希 |
支付到见证公钥哈希(P2PKH) |
P2PK的SegWit版本 |
支付到公钥哈希(P2PKH) |
P2SH的SegWit版本 |
深入研究比特币后,您就会开始理解为何它具有如此大的潜力。交易可能有多个不同的组成部分构成。通过操纵这些构建区块,用户可极其灵活地为使用资金的方式及时间设置条件。