理解比特币脚本

其实我们能够这样看待比特币的买卖：『买卖的发起者赏格若干比特币，在网络上贴出了一到数学题，谁解出了这道数学题，赏格就归谁了』。 顺着这个思路，Alice对Bob的转账能够了解为『Alice把一道只有Bob才能解开的数学题发到网络上，Bob解出题并拿走了赏格』。那么，每个买卖数据中都会出现的『脚本』便是题宽和，『脚本语言』便是用来描绘题宽和的工具。

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『输入脚本』和『输出脚本』

在这里我们先讨论单输入单输出的比特币买卖，由于这样描绘起来更方便且不影响对『脚本』的了解。
9c50cee8d50e273100987bb12ec46208cb04a1d5b68c9bea84fd4a04854b5eb1这是一个单输入单输出买卖，看下我们要关注的数据：

Hash:

9c50cee8d50e273100987bb12ec46208cb04a1d5b68c9bea84fd4a04854b5eb1

输入买卖:

前导输入的Hash:

437b95ae15f87c7a8ab4f51db5d3c877b972ef92f26fbc6d3c4663d1bc750149

输入脚本 scriptSig:

3045022100efe12e2584bbd346bccfe67fd50a54191e4f45f945e3853658284358d9c062ad02200121e00b6297c0874650d00b786971f5b4601e32b3f81afa9f9f8108e93c752201038b29d4fbbd12619d45c84c83cb4330337ab1b1a3737250f29cec679d7551148a

输出买卖:

转账值:

0.05010000 btc

输出脚本 scriptPubKey:

OP_DUP OP_HASH160 be10f0a78f5ac63e8746f7f2e62a5663eed05788 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

假设Alice是转账发送者，Bob是接受者。那么『输入买卖』表明晰Alice要动用的比特币的来源，『输出买卖』表明晰Alice要转账的数额和转账目标——Bob。那么，你可能要问，数据中的『输入脚本』和『输出脚本』是不是便是题宽和？对了一半！

在Bitcoin Wiki中说到：

原先发送币的一方，操控脚本运转，以便比特币鄙人一个买卖中运用。想花掉币的另一方必须把以前记载的运转为真的脚本，放到输入区。

换句话说，在一个买卖中，『输出脚本』是数学题，『输入脚本』是题解，但不是这道数学题的题解。我开端看Wiki的时分，在这里遇到了一些妨碍，无法了解『输入脚本』和『输出脚本』的联系。但是在考虑买卖间的联系后，就理解了。

假设有这么一系列买卖：

1. 上图的三个买卖都是单输入单输出买卖
2. 每个『输入买卖』『输出买卖』中，都包括对应的『脚本』
3.买卖a，Alice转账给Bob；买卖b，Bob转账给Carol；买卖c，Carol转账给Dave
4. 当前买卖的『输入』都引证前一个买卖的『输出』，如买卖b的『输入』引证买卖a的『输出』

按照之前的说法，买卖a中的『输出脚本』便是Alice为Bob出的数学题。那么，Bob想要引证买卖a『输出买卖』的比特币，就要解开这道数学题。题解是在买卖b的『输入脚本』里给出的！Bob解开了这道题，获得了奖金，然后在买卖b中为Carol出一道数学题，等候Carol来解...

所以说，下图中相同颜色的『输出』和『输入』才是一对题宽和：

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脚本语言

Bitcoin Wiki给出的对脚本的解释:

比特币在买卖中运用脚本体系，与FORTH(一种编译语言)相同，脚本是简略的、基于仓库的、而且从左向右处理，它特意设计成非图灵完好，没有LOOP语句。

要了解比特币脚本，先要了解『仓库』，这是一个后进先出(Last In First Out )的容器，脚本体系对数据的操作都是通过它完成的。比特币脚本体系中有两个仓库：主仓库和副仓库，一般来说首要运用主仓库。举几个简略的例子，看下指令是怎么对仓库操作的（完好的指令集在Wiki里能够找到）:

• 常数入栈：把一段常数压入到仓库中，这个常数成为了栈顶元素

• OP_DUP：仿制栈顶元素

• OP_EQUALVERIFY：查看栈顶两个元素是否持平

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规范买卖脚本

也便是P2PKH(Pay To Public Key Hash)，我们常用的转账方式。Alice在转账给Bob的时分，『输出买卖』中给出了Bob的『钱包地址』(等价于『公钥哈希』)；当Bob想要转账给Carol的时分，他要证明自己具有这个『钱包地址』对应的『私钥』，所以在『输入买卖』中给出了自己的『公钥』以及运用『私钥』对买卖的签名。看个实例：
* 买卖a:9c50cee8d50e273100987bb12ec46208cb04a1d5b68c9bea84fd4a04854b5eb1
* 买卖b:62fadb313b74854a818de4b4c0dc2e2049282b28ec88091a9497321203fb016e

买卖b中有一个『输入买卖』引证了买卖a的『输出买卖』，它们的脚本是一对题与解：
题：买卖a的『输出脚本』，若干个脚本指令和转账接收方的『公钥哈希』

OP_DUP OP_HASH160 be10f0a78f5ac63e8746f7f2e62a5663eed05788 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

解：买卖b的『输入脚本』，这么一长串只是两个元素，『签名』和『公钥』（sig & pubkey）

3046022100ba1427639c9f67f2ca1088d0140318a98cb1e84f604dc90ae00ed7a5f9c61cab02210094233d018f2f014a5864c9e0795f13735780cafd51b950f503534a6af246aca301 03a63ab88e75116b313c6de384496328df2656156b8ac48c75505cd20a4890f5ab

下面来看下这两段脚本是怎么履行，来完成『解题』进程的。

1. 首先履行的是『输入脚本』。由于脚本是从左向右履行的，那么先入栈的是『签名』，随后是『公钥』

2. 接着，履行的是『输出脚本』。从左向右履行，第一个指令是OP_DUP——仿制栈顶元素

3. OP_HASH160——核算栈顶元素Hash，得到pubkeyhash

4. 将『输出脚本』中的『公钥哈希』入栈，为了和前面核算得到的哈希区别，称它为pubkeyhash'

5. OP_EQUALVERIFY——查看栈顶前两元素是否持平，假如持平继续履行，不然中止履行，回来失利

6. OP_CHECKSIG——运用栈顶前两元素履行签名校验操作，假如持平，回来成功，不然回来失利

这样一串指令履行下来，就能够验证这道数学题是否做对了，也便是说验明晰想要花费『钱包地址』中比特币的人是否具有对应的『私钥』。上面的履行进程是能够在脚本模拟器中履行的，能够看到每一步履行的状况，感兴趣的童鞋能够尝试一下。

其实除了规范的P2PKH买卖脚本，还有P2SH的Multi-Sig脚本以及真实的『解谜买卖』脚本，我们能够在今后接着讨论。

作者:汪海波Hyper
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2014-11-26

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参阅

[1] 申屠芳华(我看比特币),【比特币脚本】
[2] Bitcoin Wiki,【Script】