解锁UTXO中的scriptPubKey - 区块链技术 - BitMere

Bitcoin使用的是UTXO模式，一笔交易得包含至少一个vin和一个vout，还没有被使用的vout称为UTXO(unspent transaction output)，只要你能够解锁UTXO中的scriptPubKey，你就能消费其中的余额。所以其实转账时，并不是转账给某个地址，而是设定了使用这个币的条件。
script
scriptPubKey不是简单的就是一个公钥，而是一段script代码，它决定了消费这笔钱的条件。它由bitcoin规定的script words组成。[1]前面提到的“解锁scriptPubKey”指的是“你能给scriptPubKey传入数值，使它返回的结果为true”。
不同的script可以支持不同的应用场景，比如常用的P2PKH、P2SH交易，前者用于支付给个人，后者使用多重签名，需要多个人同时签名才能消费。他们的scriptPubKey分别是这样的：
P2PKH: OP_DUP OP_HASH160  OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIGP2SH: OP_HASH160  OP_EQUAL

一点代码的改变，就可以创建完全不同的逻辑，决定需要满足什么条件才能消费这笔钱。这也是bitcoin script的强大之处。通过编写script，甚至可以支持侧链、闪电网络。
P2PKH交易
P2PKH(pay to pulic key hash)是最常见的交易形式，用于支付给个人，它的script的形式是这样的：
scriptPubKey: OP_DUP OP_HASH160  OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
scriptSig:
它用到的命令OP_DUP, OP_HASH160, OP_EQUALVERIFY, OP_CHECKSIG在 https://en.bitcoin.it/wiki/Script 的对照表中都可以找到对应的意义。比如OP_HASH160表示执行两次hash运算，依次用SHA-256、RIPEMD-160算法。

地址
scriptPubKey的可以看作是P2PKH交易的地址，也就是说接收转账的时候需要告诉对方的是自己的(等于RIPEMD-160(SHA-256(public key)))，而不是public key本身。
为了迎合人的习惯，减少地址的长度，可以对地址进行Base58编码。相比Base64编码，Base58编码不使用(0, O, l, I)，因为人容易搞混淆。然后还会在地址前面加上地址使用的规范的版本号，以实现向后兼容。编码后的地址是给人看的，计算机处理的时候会先解码。
生成地址的过程[2]：

举例
比如有一笔交易，Alice转出500个BTC给Bob。使用命令bitcoin-cli getrawtransaction txid 1查看交易的完整信息，它包含了交易的scriptSig, scriptPubKey。（末尾加上1，表示将返回可读形式的结果，否则得到是hex格式。）
$ getrawtransaction 963e9c337a8d7277194313abd2df70646e5cc1c8d7e36ebf2acf5d8fd66e10dc 1
返回结果包括vin和vout
vin
vin需要指定它UTXO的txid，和用于解锁这个UTXO的scriptSig。
"vin": [
{
   "txid": "75ff1170e017ba20bb20a9bf2f3c7cd4390a72f1d5eb4af35cbd8851aa303fb6",
   "vout": 1,
   "scriptSig": {
      "asm": "0014bd392459da24fbbd84beb55604f2e9a0d9524b1e",
      "hex": "160014bd392459da24fbbd84beb55604f2e9a0d9524b1e"
   },
   "txinwitness": [
      "3044022003b07eafbddef7e8d36b1591b39166fc01810e0490d7fbe88cb77e5cc38cf75c0220015db647488ecb83a1ab467880698ac7f32beb74c3ae3c1bab14fc0e9fade68601",
      "022058a9a3a8e1415b7db0aca473c1df5d47634a0da44e4c25dc2a14739d189ee4"
   ],
   "sequence": 4294967293
}
  ],
vout
vout需要指定转账金额，和这些金额的解锁条件scriptPubKey。
"vout": [
{
   "value": 500.00000000,
   "n": 0,
   "scriptPubKey": {
      "asm": "OP_DUP OP_HASH160 e7c1345fc8f87c68170b3aa798a956c2fe6a9eff OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
      "hex": "76a914e7c1345fc8f87c68170b3aa798a956c2fe6a9eff88ac",
      "reqSigs": 1,
      "type": "pubkeyhash",
      "addresses": [
      "n2eMqTT929pb1RDNuqEnxdaLau1rxy3efi"
      ]
   }
},
...
  ],
Alice转账500BTC给Bob后，Bob创建了新的交易，转了一些BTC给Carol。Bob的这笔转账交易的vin需要包含scriptSig，P2PKH交易的scriptSig的格式是，即公钥加电子签名。
矿工收到交易后，会对其进行验证。验证内容是：前一笔交易（Alice转账给Bob）的vout中scriptPubKey，和新交易（Bob转账给Carol）的vin中的scriptSig。
先将scriptSig添加到scriptPubKey前面，拼起来，得到  OP_DUP OP_HASH160  OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG。计算前一步得到的script，如果结果为true，则通过验证。[3]

script的计算
  OP_DUP OP_HASH160  OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
script从左到右一步一步，基于栈模式执行：

计算步骤：[3:1][4]
: 存入: 存入OP_DUP：复制一份添加到栈（因为最后一步OP_CHECKSIG要用到）`OP_HASH160：计算的hash：存入OP_EQUALVERIFY：比较前面两个hash是否相等，如果相等就继续执行，否则退出OP_CHECKSIG：使用检验，只有由对应的私钥创建的才能通过检验。因为只有Bob有这个私钥，所以只有他创建的才能通过检验，从而也就只有它能消费这个UTXO。

todo

是对什么内容的签名？
& p; O  t/ d$ p+ F/ C P2PKH相比P2PK有什么优势吗，为什么要多加个hash环节？
% _1 {# r- x- G0 V+ |9 F P2SH(pay to script hash)的地址是script的hash，具体是怎么实现multisig的？5 X% m$ f2 w" J6 _9 F% K; U