Lazy loaded image
学习笔记
⛓️BTC 脚本（一）：输入与输出脚本
字数 2803阅读时长≈ 8 分钟
2025-1-13
2026-8-17
← 返回总目录　·　区块链技术与应用笔记(BTC)
比特币交易通过一种名为 Bitcoin Script 的简易脚本语言来定义和验证交易条件。每笔比特币交易包含两部分主要内容：输入（Inputs）：用于引用和花费之前的交易输出。输出（Outputs）：定义新的比特币接收者及其支付条件。输入脚本和输出脚本是这两部分的核心组成部分，分别用于解锁和锁定比特币。
输出脚本（Output Script，也称为 scriptPubKey）
1. 定义
输出脚本是比特币交易中的一段脚本代码，定义了比特币输出的锁定条件。它指定了谁可以花费该输出中的比特币以及如何花费。
2. 作用
  • 锁定比特币：设置条件，使得只有满足这些条件的用户才能花费该输出的比特币。
  • 定义接收者：指定接收比特币的地址或其他条件。
3. 典型结构
输出脚本通常采用以下格式：
最常见的输出脚本类型包括：
a. P2PKH（Pay to Public Key Hash）
这是最常见的输出脚本类型，使用用户的公钥哈希（即比特币地址）作为锁定条件。
脚本结构：
解释：
  • OP_DUP：复制栈顶部的元素。
  • OP_HASH160：对公钥进行哈希（SHA-256 后取前160位）。
  • <PubKeyHash>：接收者的公钥哈希。
  • OP_EQUALVERIFY：验证两个栈顶元素是否相等，若不等则交易失败。
  • OP_CHECKSIG：验证签名是否有效。
流程：
  1. 把接收者的公钥哈希嵌入脚本中。
  1. 只有持有对应私钥的用户，能够提供有效的签名和公钥，从而解锁并花费该输出。
b. P2SH（Pay to Script Hash）
允许将更复杂的脚本条件隐藏在哈希值中，使得输出更加灵活。
脚本结构：
解释：
  • OP_HASH160：对赎回脚本进行哈希。
  • <ScriptHash>：赎回脚本的哈希值。
  • OP_EQUAL：验证两个栈顶元素是否相等。
流程：
  1. 创建一个赎回脚本，定义复杂的支付条件（例如多重签名）。
  1. 对赎回脚本进行哈希，生成 ScriptHash。
  1. 输出脚本中嵌入 ScriptHash。
  1. 花费时，提供赎回脚本和满足其条件的数据。
c. OP_RETURN
用于在区块链上嵌入不可花费的数据。
脚本结构：
解释：
  • OP_RETURN：标识该输出为数据存储类型。
  • <数据>：要存储的任意数据，通常限制在80字节以内。
特点：
  • 不可花费：包含 OP_RETURN 的输出无法被花费，等同于“销毁”比特币。
  • 数据存储：用于记录元数据、消息、代币发行等。
4. 应用场景
  • 普通支付：使用 P2PKH 脚本，将比特币发送到特定地址。
  • 复杂支付条件：使用 P2SH 脚本，实现多重签名、时间锁定等复杂条件。
  • 数据存储与智能合约：使用 OP_RETURN 脚本，在区块链上嵌入数据，实现简单的智能合约功能。
输入脚本（Input Script，也称为 scriptSig）
1. 定义
输入脚本是比特币交易中的一段脚本代码，用于解锁和花费之前交易的输出。它提供了满足之前输出脚本中锁定条件的必要数据。
2. 作用
  • 解锁比特币：提供必要的数据（如签名、公钥）来满足之前输出脚本设定的条件。
  • 授权花费：证明交易发起者有权花费这些比特币。
3. 典型结构
输入脚本通常采用以下格式：
最常见的输入脚本类型包括：
a. P2PKH 输入脚本
针对 P2PKH 输出脚本，输入脚本需要提供有效的签名和对应的公钥。
脚本结构：
解释：
  • <Signature>：对交易数据的签名，证明拥有对应私钥。
  • <PublicKey>：用于验证签名的公钥，需与输出脚本中的公钥哈希相匹配。
流程：
  1. 提供签名和公钥。
  1. 验证公钥哈希是否匹配输出脚本中的 <PubKeyHash>。
  1. 验证签名是否有效。
b. P2SH 输入脚本
针对 P2SH 输出脚本，输入脚本需要提供满足赎回脚本条件的数据和赎回脚本本身。
脚本结构：
解释：
  • <满足赎回条件的数据>：根据赎回脚本的要求提供的数据，例如多签名中的签名。
  • <Redeem Script>：原始定义支付条件的脚本，用于与输出脚本中的哈希值进行匹配和验证。
流程：
  1. 提供满足赎回脚本条件的数据（如签名）。
  1. 提供赎回脚本。
  1. 验证赎回脚本的哈希值是否与输出脚本中的 <ScriptHash> 相匹配。
  1. 执行赎回脚本，验证提供的数据是否满足条件。
c. OP_RETURN 输入脚本
一般情况下，OP_RETURN 输出脚本不需要输入脚本，因为这些输出是不可花费的。
4. 应用场景
  • 普通支付：使用 P2PKH 输入脚本，提供签名和公钥来解锁比特币。
  • 复杂支付：使用 P2SH 输入脚本，提供满足赎回脚本条件的数据和赎回脚本本身。
  • 多重签名：在输入脚本中提供多个签名来满足多签名赎回脚本的要求。
输入脚本与输出脚本的交互过程
1. 交易创建与输出
当用户 A 想向用户 B 发送比特币时，A 创建一个交易，包含一个或多个输出。每个输出定义了接收的比特币数量和锁定条件（即输出脚本）。
示例：
User A 向 User B 发送 1 BTC：
  • 输出脚本：
    2. 交易确认与存储
    该交易被比特币网络验证并打包进区块链，成为一个未花费的交易输出（UTXO）。这时，输出脚本锁定了 1 BTC，只有满足脚本条件的用户才能花费。
    3. 未来的交易与输入脚本
    当 User B 想要花费这 1 BTC 时，他需要创建一个新的交易，引用之前的输出作为输入，并提供满足输出脚本条件的输入脚本。
    步骤：
    1. 引用之前的输出：新交易的输入引用 User A 发送给 User B 的那笔输出（通过交易 ID 和输出索引）。
    1. 提供输入脚本：User B 在输入脚本中提供签名和公钥，满足之前输出脚本的条件。
    1. 定义新的输出：新交易中定义比特币的接收者及其锁定条件。
    示例：
    User B 向 User C 发送 0.5 BTC：
    • 输入脚本：
      • 输出脚本：
        4. 验证与执行
        比特币网络验证新交易时，会执行以下步骤：
        1. 执行输入脚本：解锁条件，提供签名和公钥。
        1. 执行输出脚本：锁定条件，验证公钥哈希是否匹配，验证签名是否有效。
        如果所有条件满足，交易被确认，1 BTC 的所有权从 User B 转移到 User C。
        具体示例分析
        1. 创建交易输出（User A 向 User B 发送比特币）
        输出脚本：
        • 7c076ff316cb4a4dac2edc8a3f06e6b05c3f12ea 是 User B 的公钥哈希。
        解释：
        • 只有拥有私钥对应于该公钥哈希的用户，才能花费这笔比特币。
        2. 花费交易输出（User B 向 User C 发送比特币）
        输入脚本：
        • 3045022100dff1...022100f8ce... 是 User B 对交易数据的签名。
        • <User B 的公钥> 是 User B 的公钥，用于验证签名。
        输出脚本：
        • 3a3b2c1d4e5f6g7h8i9j0a1b2c3d4e5f6g7h8i9j 是 User C 的公钥哈希。
        验证过程：
        1. 执行输入脚本：
            • 提供签名和公钥。
            • 将公钥进行哈希，与输出脚本中的公钥哈希进行比对。
            • 验证签名是否有效。
        1. 执行输出脚本：
            • 确认提供的公钥哈希与输出脚本中的哈希一致。
            • 验证签名有效后，允许花费。
        结果：
        • 比特币从 User B 转移到 User C。
         
        op_return可以销毁比特币
        OP_RETURN 是比特币脚本中的一个特殊操作码，允许用户在交易中嵌入不可花费的数据。通过使用 OP_RETURN，可以实现 “销毁” 比特币;当创建包含 OP_RETURN 的交易时，指定的比特币数量会被发送到该输出，但由于设置了 OP_RETURN，这些比特币会变得不可用。
        根据前面讲的，输入脚本是用于解锁之前的输出的，面对OP_RETURN时
        1. 没有可解锁的条件：
            • OP_RETURN 的输出脚本不是设计用来被解锁的。任何后续输入脚本都没有与之匹配的条件，因为 OP_RETURN 本身并不定义一个允许花费的条件。
            • 输入脚本的内容（例如签名、公钥）在解锁 OP_RETURN 输出时是完全无效的，因为输出脚本没有要求验证的公钥哈希，也没有签名等条件。
        1. 比特币脚本执行：
            • 在比特币脚本执行过程中，包含 OP_RETURN 的输出被立即视为“销毁”的比特币。网络中的节点在验证交易时只会检查其存在性，而不会尝试解锁它。
        可以把 OP_RETURN 的机制想象成在比特币网络中加入一种特殊的输出类型，具有如下特性：
        • 禁止消费：一旦某个输出设置成 OP_RETURN，这表示这些比特币的一切消费权利已经被放弃，即使通过提供签名、公钥等传统方式也无法再次获取这些比特币。
        • 目的：这种设计让用户可以在区块链中存储自定义喜欢的信息（不再与比特币相关联），同时还能减轻全网的存储负担。因为可以选择不存储这些不可用输出的具体信息。
        上一篇
        BTC 脚本（二）：交易数据结构
        下一篇
        BTC 网络、挖矿与难度调整
        评论
        Loading...