比特幣的交易模型
模型基本描述
前面一篇學習筆記01提到了一個交易模型（第三章的內容），在第五章中，除了對這個模型做個詳細介紹之外，其實和我上一篇理解的交易模型差不多，一個交易包含輸入與輸出，比特幣是在各個地址之間轉移，不想中心化系統例如銀行有個服務器，記錄了每個人的賬戶，賬戶這個結構體包含：交易記錄，賬戶余額等一切信息，但是在比特幣交易網絡這種去中心化的體系中，比特幣的交易記錄，一個賬戶擁有多少比特幣等信息存儲在了區塊鏈中，要像銀行賬戶一樣，查詢自己賬戶的相關信息，只能通過查區塊鏈中的區塊獲取，就像從數據庫里查詢數據一樣，就像下面比特幣的交易模型描述。
模型圖有幾個重點：
- 個人可用的比特幣是以賬單形式存在的，在發起交易時，查詢區塊鏈中個人可用賬單（賬單輸出賬戶是你），使用賬單來支付相應比特幣，產生輸出，實際上，是比特幣在比特幣地址之間的轉移。
- 本次交易的輸入就是上次交易輸出，比特幣賬戶（地址）查詢余額和交易，就是對區塊鏈里賬單里對你賬戶輸出的查詢（上圖中，對A可支配比特幣的查詢賬單輸出：退給A的金額，對B可支配比特幣的查詢賬單輸出：轉賬給B的金額）
- 本次交易的輸入可以只有一張賬單的輸出（如果這張賬單上的比特幣足夠），也可以包含幾張賬單的輸出（幾張賬單加起來比特幣>=此次需要支付金額），注意到，上面的>=比交付，因為不太可能利用已有賬單完全無誤差地湊出本次需支付對應金額，因為賬單里的輸出金額是不可拆分的，只能利用賬單來支付，要將銀行里控制的個人賬戶余額（一串數字）與比特幣個人賬戶余額（賬戶下的賬單輸出）區分開來。
- 生成的賬單三中有給礦工的獎勵，這個獎勵是你自定的，給不給，給多少都行，這個獎勵影響的是交易的優先級，獎勵越多，越能盡早地將賬單加入區塊鏈中，以保證交易的完成。賬單將會被保存在礦工的礦池中，按照獎勵優先級來處理賬單。
交易輸出的鎖定與解鎖（重點）——鎖定腳本與解鎖腳本
上面提到了，一個賬戶可支配的比特幣來源於賬單的輸出，而賬單是公開的，每個比特幣賬戶都能知道這筆交易以及交易的輸出，那么怎么保證輸出只有對應的比特幣的賬戶能用呢？
比特幣的鎖機制是通過一種類Forth語言腳本來，該腳本語言是種非圖靈完備的語言，什么是圖靈完備的語言呢，當一門編程語言在不限制內存和不限制時間下，能夠解決所有問題，就稱為圖靈完備的，例如：C/C++，JAVA都是圖靈完備語言，反之就是圖靈非完備，比特幣腳本里沒有循環，所以這個腳本不能解決：在滿足某種條件下退出循環，否則無限制地循環的問題。比特幣的腳本語言是一種簡單、低級的語言，它的很多功能已經被編譯成立二進制文件，即使我們不了解這種語言，只要能夠調用接口就行了，或者可以直接使用C/C++，JAVA這樣的語言來完成鎖定和解鎖的功能。那么為什么不直接用C++等圖靈完備的語言呢？這是出於安全考慮的，因為C++，JAVA等語言與內存、操作系統等運行環境，息息相關，而比特幣腳本不需要任何運行環境都能運行，這就能抵抗基於內存的攻擊或者其他透過系統漏洞的攻擊（書上是這樣解釋的，我覺得，比特幣腳本更像一串機器語言的0-1串，由於低級機器語言的限制，很難進行高級編程，同樣的，也保證了安全性，因為0-1機器語言很難入侵更改）。
下面是鎖定腳本與解鎖腳本的例子，以說明鎖的交互機制。
假設這筆交易為A向B支付比特幣，在交易雙方完成交易，生成賬單時（非礦工加的解鎖和鎖定腳本），A向這個賬單加上了鎖定腳本，這個鎖定腳本包含B的比特幣地址C，因為B只公開了經過對公鑰HASH后的比特幣地址C，因為HASH函數的性質，比特幣網絡上的任何人，都不能通過C逆向得到B的公鑰，也就是說，只有B知道自己的公鑰能夠構建解鎖腳本，即只有B的公鑰，才能通過HASH運算出地址C，只有能運算出地址C的比特幣賬戶，才能支配這筆比特幣。
腳本語言運行
該腳本語言僅由常數以及操作構成，從前往后遍歷腳本，若遇到常數，則將常數入棧，若遇到操作，根據操作的具體要求，對棧頂元素進行彈出，或者彈出兩個元素進行運算，再入棧，當一句腳本運行完畢后，僅只剩下棧頂元素，其取值為True\False，很清楚地，True代表驗證成功，代表執行腳本的用戶具有該賬單輸出比特幣的支配權，用戶能夠使用該賬單作為下筆交易（賬單）的輸入，下面是個具體例子
鎖定/解鎖腳本類型
1）P2PKH (Pay-to-Public-Key-Hash)——比特幣網絡上大多數交易都屬於此類型
解鎖腳本，鎖定腳本
2）P2PK（Pay-to-Public-Key）
寫成收款方的公鑰，收款方通過自己的私鑰生成相應公鑰來獲取支配權。
3）P2SH（Pay-to-Script-Hash）
這個腳本類型用於多重簽名才能支付，比如，一個公司的賬戶，由5個人支配，但只要有2個人以上的簽名就能進行比特幣支付。
我們考慮使用2）的方式來寫多重簽名命令：
就是說，再使用上圖方式多重簽名的時候，需要將所有人的公鑰都加在鎖定腳本里，因為Attorney Public Key時是所有人的公鑰運算的結果，而Public Key（公鑰）有260bit長，這樣下來，在人很多的情況下，甚至會使鎖定腳本容量超過賬單本身，而且這樣的腳本也難以維護，並暴露所有人之間的聯系（盡管比特幣地址是匿名的）。
P2SH很好地解決了這個問題，P2SH分為除了鎖定腳本、解鎖腳本之外，多出了贖回腳本：
使用方法是分兩步：①使用贖回腳本確認用戶能在屬於定義好的群組；②使用解鎖腳本解鎖（Sig1 Sig2是2個群組用戶的簽名）
